阳离子型自乳化端羟基硅油/聚氨酯微乳液的形态及流变性能

在催化剂和少量助溶剂的作用下,以端羟基硅油(HPMS)/聚(四亚甲基醚)二醇(PTMG)为软段,异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为硬段单体,以三羟甲基丙烷TMP为交联剂、N-甲基二乙醇胺(MDEA)为扩链剂合成了一系列自乳化双软段HPMS/PU微乳液.分析了HPMS用量对HPMS/PU微乳液粒径及微观形态的影响;研究了HPMS/PU中HPMS含量、MDEA用量、TMP用量、预聚体分子量对其流变性能的影响.研究结果表明,HPMS的加入使乳液粒径增加,HPMS/PU乳液为非牛顿流体,且具有一定的假塑性和触变性,表观粘度随切变速率的变化规律呈现一定的切力变稀特征,流动指数范围为0.885~0.531之间;其零剪切粘度值为13.59~25.08mPa.s,随HPMS用量、MDEA用量、预聚体相对分子质量、TMP用量而异.     

丙烯酸羟乙酯对丙烯酸酯改性水性聚氨酯性能的影响

以异佛尔酮二异氰酸酯、二羟甲基丙酸和聚丙醚二醇等为聚氨酯原料, 丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯为丙烯酸酯类单体, 丙烯酸羟乙酯(HEA)为聚氨酯和聚丙烯酸酯间的偶联剂合成了丙烯酸酯改性水性聚氨酯(PU-AC)乳液. 首先建立并验证了一种测定PU接枝率, 即PU与丙烯酸酯发生接枝的部分占PU总数的百分比的方法, 然后探讨了加入HEA后的反应温度和HEA用量对PU接枝率、PU-AC乳胶粒径、胶膜吸水率和交联度等性能的影响. 随着HEA与PU预聚体反应温度和HEA用量的提高, 体系中的最终残余NCO逐渐降低. 当HEA用量低于其加入前体系中残余NCO量时, 增加其用量使PU接枝率和PU-AC乳胶粒径逐渐增加; 当HEA用量大于体系残余的NCO量后继续增加其用量对PU接枝率和PU-AC乳胶粒径的影响不大. 胶膜吸水率随着HEA用量的增加而降低.     

氧化海藻酸钠的氧化度对其交联海藻酸钠/明胶(半)互穿网络膜性能的影响

以海藻酸钠(SA)为原料、高碘酸钠(SP)为氧化剂,通过调整SA与SP物质的量之比以及氧化时间,制备了不同氧化度的氧化海藻酸钠(OSA);以OSA为交联剂,制备了海藻酸钠/明胶(半)互穿网络膜(SA/Ge(semi)IPN)。通过红外光谱研究了(半)互穿网络膜的结构,推测了其交联机理;通过力学性能、交联度等测试方法研究了OSA的氧化度对(半)互穿网络膜力学性能的影响。结果表明:通过控制SA与SP物质的量之比可以制备特定氧化度的OSA;(半)互穿网络膜的力学性能随着OSA氧化度的增加呈现先增加后降低的趋势,而交联度随着OSA氧化度的增加而增加。     

含多巴胺的聚柠檬酸酯基组织胶黏剂的制备

通过柠檬酸、1,8-辛二醇和多巴胺的一步熔融缩聚反应,以高碘酸钠(NaIO4)作为氧化交联剂,得到含有多巴胺的组织胶黏剂。探索了制备胶黏剂的最佳反应时间和多巴胺的最佳添加量,并利用凝胶渗透色谱(GPC)、红外光谱(FT-IR)、核磁共振氢谱(1 H-NMR)、紫外-可见分光光度法(UV-Vis)和黏结强度测试对胶黏剂的结构和性能进行了表征。结果表明:当反应时间为105min,柠檬酸、1,8-辛二醇和多巴胺的投料的物质的量之比为1.1∶1.0∶0.5时,可以得到黏结强度为99.3kPa的组织胶黏剂,达到商品α-氰基丙烯酸酯医用胶强度的40%。     

壳聚糖水凝胶微球的制备与溶胀性能

采用三聚磷酸钠(TPP)和六偏磷酸钠(SHMP)为复合交联剂,制备了离子交联网络结构的壳聚糖水凝胶微球。分析讨论了交联剂质量配比、pH以及离子强度等对壳聚糖微球溶胀性能的影响。结果表明:使用复合交联剂制备的微球的溶胀度比单独使用TPP或SHMP的分别低62.4%和41.3%,交联效率得到明显提高;当m(TPP)∶m(SHMP)=3∶5,交联剂pH=5时,制备的微球交联程度最好,结构最密实;在pH=1.2的缓冲溶液中,溶胀度可达到357%,而且凝胶没有任何破碎。微球具有较好的离子强度和pH敏感性,在酸性介质中有较高的溶胀度。     

高分子量外消旋聚乳酸的合成、表征及工艺优化

通过丙交酯开环聚合制备了高分子量的外消旋聚乳酸(PDLLA),研究了反应温度、反应时间以及催化剂与单体的物质的量之比对PDLLA数均分子量的影响,获得了优化的聚合工艺条件。采用凝胶渗透色谱(GPC)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、核磁共振波谱(NMR)、扫描电镜(SEM)、差示扫描量热(DSC)、热重分析(TGA)、电子万能试验机等对所制备聚乳酸的数均分子量、化学结构、热性能、力学性能进行了表征,并研究了PDLLA膜的降解性能及与小鼠成纤维(L929)细胞的生物相容性。根据正交实验结果,当催化剂与单体的物质的量之比为2.04∶5 000、反应温度为135℃、聚合时间为4.5 h时,可得到数均分子量为2.01×105的PDLLA。如果综合考虑单体转化率,则反应时间可选为6.0 h。制备得到的PDLLA的拉伸强度为(39.91±1.34) MPa,断裂伸长率为3.94%±0.54%,弹性模量为(1.68±0.34) GPa。PDLLA降解初期缓慢,降解220 d之后,降解速率迅速增加。体外生物相容性实验表明,PDLLA膜可促进L929细胞的增殖。     

化学-物理法制备聚乙烯醇/壳聚糖/纳米羟基磷灰石复合水凝胶及其性能

采用化学-物理交联法制备了聚乙烯醇/壳聚糖/纳米羟基磷灰石(PVA/CS/n-HA)复合水凝胶材料。通过对比其含水率、拉伸强度、红外光谱和TG谱图,探讨了PVA含量及戊二醛加入量对材料性能的影响。结果表明,m(PVA)∶m(CS+n-HA)=5∶1,戊二醛质量分数为2%时,复合水凝胶材料具有较好的综合性能:含水率为82.0%、拉伸强度为2.14 MPa、断裂伸长率为343.26%;同步热分析表明,25~140℃,仅存在水分的蒸发,直至360℃材料才发生分解,说明材料的热稳定性良好;红外分析表明,CS与戊二醛发生了交联反应。     

丝素蛋白-聚氨酯复合水凝胶的制备及性能研究

以聚乙二醇(PEG)、聚氧化丙烯二醇(PPG)、异弗尔酮二异氰酸酯(IPDI)为主要原料制备聚氨酯预聚体(PU),与丝素蛋白水溶液(SF)交联制得丝素蛋白-聚氨酯(SF-PU)复合水凝胶.分别利用ATR、SEM对水凝胶组成、结构及微观形貌进行表征;DSC、吸水溶胀测试探讨了丝素蛋白与聚氨酯的质量比(SF/PU)以及聚氨酯中不同软段质量比(PEG/PPG)对SF-PU水凝胶热性能、溶胀性能的影响.结果表明,SF-PU水凝胶具有多孔结构;样品中不同的SF/PU、PEG/PPG均对材料的玻璃化转变温度、结晶度及溶胀性能产生影响,且当水凝胶组分为SF/PU=1/25、PEG/PPG=2/1时,平衡溶胀比(ESR)可达到440%;水凝胶在溶胀初始阶段符合菲克扩散模型,整个溶胀过程遵循溶胀动力学2级方程.     

鞋用水性聚氨酯胶黏剂的制备及表征

通过预聚体分散法,以二羟甲基丙酸(DMPA)、蔗糖(sucrose)为亲水扩链剂和交联剂制备了一种鞋用水性聚氨酯胶黏剂.通过FTIR、DSC、力学性能、固化速度等研究了蔗糖用量对聚氨酯结构与性能的影响.结果表明蔗糖己引入聚氨酯主链.随着蔗糖用量的增加,相同处理温度下聚氨酯胶液的固化速度提高,胶膜的吸水率降低,拉伸强度增大,断裂伸长率减小,粘接试样的T-剥离强度逐渐增大.当蔗糖用量超过5.52 wt%时,合成及乳化过程中体系容易凝聚,且所制得的胶黏剂粘接强度有所下降.总之,通过改变蔗糖用量可以显著改变水性聚氨酯结构与性能.     

氧化淀粉的氧化度对其交联海藻酸钠/明胶互穿网络膜性能的影响

以氧化淀粉为交联剂交联明胶、以氯化钙为交联剂交联海藻酸钠,采用分步交联的方法制备了海藻酸钠/明胶互穿网络膜.通过红外光谱仪表征了氧化淀粉、海藻酸钠/明胶互穿网络膜的结构;研究了氧化淀粉的氧化度对互穿网络膜力学性能、热稳定性能、微观形貌、交联度、吸水保水性能等各种性能的影响.结果表明,随着氧化淀粉氧化度的增加,互穿网络膜的拉伸强度、断裂伸长率、交联度呈现先增加后降低的趋势,氧化度为60%的氧化淀粉交联制备的互穿网络膜的以上性能达到最大值;吸水保水性能呈现先降低后增加的趋势,这主要是因为随着互穿网络膜交联度的增加,使两相间形成了均匀、致密的网络结构,两者分子链上大量的羟基和羧基受到束缚,导致互穿网络膜吸水率、保水率的下降.同时也说明了该体系的交联度并不是随着氧化淀粉氧化度的提高而逐渐提高,对于该体系氧化淀粉存在最佳氧化度.     

化学-物理法制备聚乙烯醇/壳聚糖/纳米羟基磷灰石复合水凝胶及其性能

采用化学 物理交联法制备了聚乙烯醇/壳聚糖/纳米羟基磷灰石（PVA/CS/n-HA）复合水凝胶材料。 通过对比其含水率、拉伸强度、红外光谱和TG谱图,探讨了PVA含量及戊二醛加入量对材料性能的影响。 结果表明,m(PVA)∶m（CS+n-HA）=5∶1,戊二醛质量分数为2%时,复合水凝胶材料具有较好的综合性能：含水率为82.0%、拉伸强度为2.14 MPa、断裂伸长率为343.26%;同步热分析表明,25~140 ℃,仅存在水分的蒸发,直至360 ℃材料才发生分解,说明材料的热稳定性良好;红外分析表明,CS与戊二醛发生了交联反应。     

燃料电池用新型磺化聚苯并咪唑交联膜的制备与性能

将四胺单体4,4′-二(3,4-二氨基苯氧基)联苯(BDAPB)与二酸单体4,4′-二苯醚二甲酸(DCDPE)及四胺单体3,3′-二氨基联苯胺(DAB)在伊顿试剂(Eaton’s reagent,甲磺酸与五氧化二磷的质量比为10∶1)中进行无规共聚,合成了一系列聚苯并咪唑共聚物PBI-x(x为BDAPB在四胺单体中的摩尔分数)。然后通过后磺化和共价交联剂双酚A型环氧处理制得了一系列磺化聚苯并咪唑交联膜S-PBI-x-Cy(y为环氧基与咪唑基的物质的量之比)。采用热重分析、拉伸测试、芬顿试验等,研究了质子交换膜的热稳定性、力学性能、吸水率、溶胀率、质子电导率、抗自由基氧化稳定性能及电池性能。结果表明:所制得的交联膜都显示出良好的力学性能,膜的质子电导率随着BDAPB摩尔分数的增加而显著增大;当BDAPB的摩尔分数达到30%时,其质子电导率高于全氟磺化聚合物膜Nafion 212的质子电导率。交联处理降低了膜的溶胀率,且交联密度越高,溶胀率降低越显著。由S-PBI-30-C15组装成的单电池(H2-O2体系)显示出优异的发电性能,其在90℃和70%相对湿度下的最大输出功率密度达到1.11 W/cm2,高于相同条件下由Nafion212组装成的单电池的最大输出功率密度(0.95 W/cm2)。     

交联剂对无皂P(MMA-EA-MAA)种子聚合乳胶粒成孔的影响

采用完全无皂种子乳液聚合技术合成了粒径窄分布的P(MMA-EA-MAA)乳胶粒,通过对上述胶乳进行碱处理,制备出了具有空腔结构和多孔结构的聚合物乳胶粒,研究了交联剂的种类和用量对聚合过程、胶粒特性及胶粒结构形态的影响.结果表明,体系中加入交联剂后,单体转化率都有不同程度的提高;随交联剂用量的增加,乳胶粒粒径略有减小,交联剂用量较高时,乳胶粒粒径分布加宽;二乙烯基苯(DVB)的交联效率稍高于双甲基丙烯酸乙二醇酯(EGDMA);不加入交联剂及EGDMA用量低于0.5%时,处理后乳胶粒呈空腔结构,加入DVB及EGDMA用量高于1.0%时,处理后乳胶粒呈多孔结构,并且乳胶粒体积增量随交联剂用量的增加而减小.     

明胶-环氧聚醚胺交联膜的合成及其对重金属离子的吸附性能

首先利用聚乙二醇二缩水甘油醚(PEO-DE)、聚二甲基硅氧烷二缩水甘油醚(PDMSDE)与无水哌嗪以1∶1∶1的物质的量之比反应合成环氧封端的聚醚胺(ePEA),然后将ePEA分散在水相中与明胶混合,浇铸固化成膜。利用红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、示差扫描量热法(DSC)和原子吸收光谱(AAS)等手段研究了明胶-环氧聚醚胺交联膜的结构和离子吸附性能。结果表明,与纯明胶膜相比,交联膜中的环氧聚醚胺与明胶之间出现了新的化学交联结构,在水溶液中的稳定性提高;交联膜对Cu2+、Pb2+、Cd2+均有一定的吸附作用,并且吸附能力随着ePEA含量的增加而增加;吸附过程符合二级动力学模型和Langmuir等温模型。     

共聚物Poly(DMAEMA-co-TPE-a)的合成及pH敏感荧光多孔光纤制备

将甲基丙烯酸N,N-二甲氨乙酯(DMAEMA)和微量荧光单体4-丙烯酰氧基四苯乙烯(TPE-a)经自由基共聚合制备了共聚物Poly(DMAEMA-co-TPE-a)(PDT),并通过引入交联剂N,N-亚甲基双丙烯酰胺(Bis)和致孔剂N,N-二甲基甲酰胺(DMF)制备了pH敏感荧光多孔光纤。采用FT-IR、~1 H-NMR、TG和SEM表征了产物的结构,研究了产物的荧光和pH响应性能。研究表明,共聚物PDT具有聚集诱导发光(AIE)效应,并具有较好的pH响应性能;当单体、交联剂和致孔剂的物质的量之比为60∶1∶40时,制备的pH敏感荧光多孔光纤具有较好的耐热性能、内部结构和pH响应性能。     

P(HEMA-co-AM)胶体晶体膜的制备及其性能

将聚苯乙烯胶体晶体嵌入丙烯酰胺(AM)与甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)的交联共聚膜中,制备了共聚物P(AM-co-HEMA)胶体晶体膜.研究了单体配比及交联剂N,N'-亚甲基双(丙烯酰胺)(MBA)对胶体晶体膜的光子带隙峰位置、拉伸强度和断裂伸长率的影响.结果表明:当n(HEMA)/n(AM)≤2.33时,光子带隙峰较明...     

活性氯型丙烯酸酯橡胶的热可逆共价交联

利用热可逆季铵化反应特性,将含叔胺功能基团的聚合物用于活性氯型丙烯酸酯橡胶(ACM)的热可逆共价交联。通过乳液聚合方法合成了丙烯酸丁酯(BA)/4-乙烯基吡啶(4-VP)共聚物交联剂,考察了交联剂用量、模压温度和模压时间对ACM交联程度、力学性能的影响,并通过DSC、变温扭矩测定、热塑再加工成型等方法研究了交联ACM胶样的热可逆性。研究表明,BA-4-VP共聚物交联的炭黑填充ACM胶样拉伸强度可达8.5MPa,并可进行热塑模压成型,再次加工成型后胶样断裂强度增大、伸长率下降。     

几种不同生物质复合材料的力学性能研究

以聚乳酸(PLA)为基体,以菠萝叶粉(PALF)、玉米秸秆芯粉(CF)、芝麻秸秆粉(SF)及甘蔗渣纤维粉(BF)作增强体,通过挤出加注塑工艺,制备可降解生物质复合材料(BBC),考察了秸秆粉用量对BBC力学性能的影响。并以PALF/PLA复合材料为例,研究了材料的断裂特性。结果表明,随着纤维粉用量的增加,所有BBC的拉伸强度均逐渐降低,当纤维粉添加量相同时,PALF/PLA的拉伸强度始终最低;CF/PLA、SF/PLA复合材料的弯曲模量随着秸秆粉用量的增加逐渐增大,当秸秆粉用量为40%时,弯曲模量分别比纯PLA增加74.15%和71.84%,BF/PLA复合材料的弯曲模量先增加后减小,但始终低于CF/PLA和SF/PLA,PALF/PLA的变化趋势较为复杂,呈现先增后减再增加的趋势;随着纤维粉含量的增加,PALF/PLA复合材料的冲击强度逐渐增加,其它三种均呈现先增加后减小趋势。PALF/PLA复合材料的断裂面无纤维拔出,应力-应变曲线无屈服点,断裂伸长率仅4.80%,属于典型的脆性断裂。     

硫酸氢钠催化合成丙烯酸异丁酯

利用一水硫酸氢钠为催化剂使丙烯酸和异丁醇酯化合成了丙烯酸异丁酯;研究了一水硫酸氢钠用量、异丁醇用量、反应时间、温度及阻聚剂用量对丙烯酸异丁酯收率的影响.结果表明,当异丁醇与丙烯酸物质的量之比为3∶1,硫酸氢钠催化剂用量为丙烯酸量的2%,阻聚剂(对苯二酚)用量为丙烯酸质量的0.05%,反应时间为3h,反应温度为115℃时,酯化产率可达88.51%.     

高羧基含量无皂多孔聚合物乳胶粒的研究

功能性聚合物乳液的性能与其功能基的含量密切相关. 采用完全无皂种子乳液聚合技术合成了具有不同羧基含量并且粒径分布均一的交联型聚甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸乙酯因为甲基丙烯酸 [P(MMA-EA-MAA)]乳胶粒, 然后通过碱后处理, 制备出了高羧基含量的无皂多孔P(MMA-EA-MAA)乳胶粒. 系统研究了MAA对聚合反应、胶粒特性及胶粒多孔结构形态的影响. 结果表明: 在交联剂二乙烯基苯用量一定(0.3 g)的条件下, 随着MAA用量从4.0 mol%增加到 10.0 mol%, 聚合物交联程度(P_x)从28.26%迅速增大至90.95%, 当其用量超过10.0 mol%后P_x增大趋势变缓; 随着MAA用量的增加, 处理后胶粒体积膨胀百分率(ΔV)逐渐增大, 在MAA用量为12.0 mol%时ΔV达到42.1%的最大值, 当MAA用量增大到14.0 mol%时, 尽管P_x高达95.44%, 胶粒仍具有完好的孔状结构.