Ba0.6Sr0.4TiO3/聚偏氟乙烯-聚甲基丙烯酸甲酯复合材料的制备及其介电性能

采用流延热压工艺制备Ba_0.6Sr_0.4TiO₃(BST)/聚偏氟乙烯(PVDF)?聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)复合薄膜,研究了PMMA含量对复合材料微观组织结构和介电性能的影响规律。结果表明,BST相能够均匀分散在聚合物基体中,归因于PMMA与PVDF良好的相容性,2种聚合物之间的界面不分明;随着PMMA含量的增加,复合材料的介电常数先降低后升高,耐击穿强度和介电可调性先增加后减少。PMMA含量(体积分数)为15%的BST/PVDF?PMMA₁₅复合材料的综合性能最佳:介电常数为23.2,介电损耗为0.07,耐击穿强度为1412 kV·cm^-1,在550 kV·cm^-1偏压场下,介电可调性为26.2%。     

界面作用对PMMA/MCM-41/OMMT复合材料性能的影响

通过单体插层原位本体聚合的方法, 制备了多种不同含量的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)/蒙脱土/介孔分子筛(无模板剂)复合材料. 研究了不同结构填料与基体间的界面作用, 以及不同结构填料的比例变化对复合材料性能的影响. 研究结果表明: 有机蒙脱土(OMMT)与介孔分子筛MCM-41(无模板剂)共同作为填料, 与基体发生较强的界面效应, 形成新型网络复合结构, 两种粒子起到了协同增强作用|当有机蒙脱土(OMMT)/介孔分子筛(MCM-41)混合填料(比例为1∶1)含量为0.5%时, PMMA基纳米复合材料的拉伸强度达到最大值49.0 MPa, 比PMMA提高了15%|同时添加OMMT和MCM-41的PMMA基纳米复合材料的热稳定性高于单独添加OMMT或MCM-41的PMMA基复合材料.     

POSS星型聚合物对PMMA复合凝胶聚合物电解质性能的影响

为了提高凝胶聚合物电解质(GPE)的离子传输性,以低聚倍半硅氧烷(POSS)为核,臂结构为聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA),臂聚合度不同的八臂星型聚合物(POSS-(PMMA3)8、POSS-(PMMA6)8、POSS-(PMMA9)8)为改性剂,分别与PMMA共混制备复合GPE,研究了POSS星型聚合物臂结构对复合GPE电性能影响的规律.结果表明,POSS星型聚合物的引入,使得复合GPE的电导率较纯PMMA基GPE均有显著提高,其中臂聚合度较小的POSS-(PMMA3)8复合GPE在室温的电导率最大,比纯PMMA基GPE提高了3.5倍.分析了该星型聚合物不同含量以及锂盐浓度等对复合凝胶聚合物电解质的影响,发现锂盐浓度在凝胶体系中为0.6 mol/L,该星型聚合物含量为聚合物基体15 wt%时,复合凝胶聚合物电解质电导率最大为2.73×10-4S/cm.研究了温度对复合凝胶聚合物电解质离子传输性能的影响规律,发现其离子传输规律符合Arrhenius方程.在此基础上,提出了该凝胶电解质体系的离子传输微观结构模型.     

层离型PMMA/镁铁双氢氧化物纳米复合材料的热降解研究

通过原位聚合方法制备了以非水溶性聚合物(聚甲基丙烯酸甲酯,PMMA)为基体,与MgFe双氢氧化物(LDH)具有良好相容性的层离型纳米复合材料.采用小角、广角X射线衍射(XRD)及透射电镜(TEM)对纳米复合材料的微观结构进行了分析,通过热重分析(TG)和玻璃化转变研究了纳米复合材料在空气和氮气氛围下的热降解过程.实验结果表明,MgFe-LDH的引入显著提高了聚合物基体的热降解温度和玻璃化转变温度,纳米复合材料的热稳定性显著提高.其中含量1.6 wt%的层离型纳米复合材料在失重50%时的热降解温度比纯样提高约69℃.并且整个纳米复合体系的相容性良好,含量8.0 wt%的样品,其可见光透过率仍可达90%以上.     

P(VDF-HFP)-PMMA/CaCO3(SiO2)复合聚合物电解质的电化学性质

采用激光扫描共焦显微镜、X射线衍射、循环伏安和交流阻抗等方法对由聚(偏二氟乙烯-六氟丙烯)(P(VDF-HFP))、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)以及纳米碳酸钙(二氧化硅)制备的几种复合聚合物电解质(CPE)膜P(VDF-HFP)-PMMA/CaCO3(SiO2)的性能进行了研究. 结果表明, PMMA的加入能提高CPE的吸液率, 从而增大其离子导电率. 在P(VDF-HFP)与PMMA质量比为1:1条件下制得的CPE性能最佳. 用P(VDF-HFP)-PMMA为聚合物基体与纳米级SiO2、CaCO3进行复合制成的聚合物膜, 无机粒子的加入没有破坏原来聚合物非晶结构; 室温下CPE的电导率达到3.42 mS·cm-1; 电化学稳定窗口为4.8 V. 电池Li/CPE/GMS(石墨基材料)的测试证明, CPE与石墨负极有很好的相容性. 聚合物电池Li/CPE(CaCO3)/LiCoO2比Li/CPE)(SiO2)/LiCoO2具有更优越的倍率放电性能.     

P（VDF-HFP）-PMMA/CaCO3（SiO2）复合聚合物电解质的电化学性质

采用激光扫描共焦显微镜、X射线衍射、循环伏安和交流阻抗等方法对由聚(偏二氟乙烯-六氟丙烯)(P(VDF-HFP))、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)以及纳米碳酸钙(二氧化硅)制备的几种复合聚合物电解质(CPE)膜P(VDF-HFP)-PMMA/CaCO3(SiO3)的性能进行了研究.结果表明,PMMA的加入能提高CPE的吸液率,从而增大其离子导电率.在P(VDF-HFP)与PMMA质量比为1:条件下制得的CPE性能最佳.用P(VDF-HFP)-PMMA为聚合物基体与纳米级SiO2、CaCO3进行复合制成的聚合物膜,无机粒子的加入没有破坏原来聚合物非晶结构;室温下CPE的电导率达到3.42 mS·cm1;电化学稳定窗口为4.8 V.电池Li/CPE/GMS(石墨基材料)的测试证明,CPE与石墨负极有很好的相容性.聚合物电池Li/CPE(CaCO3)/LiCoO2比Li/CPE)(SiO2)/LiCoO2具有更优越的倍率放电性能.     

动态扭振法研究聚甲基丙烯酸甲酯/蒙脱土纳米复合材料的本体插层聚合

用动态扭振法研究热塑性塑料聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)/蒙脱土(MMT)复合体系的本体插层聚合.并试用处理交联体系固化的Flory理论、非平衡态热力学涨落理论和Avrami方程研究PMMA/MMT复合体系的本体插层聚合,求取表观活化能Ea.实验发现,PMMA/MMT插层聚合转化率曲线中后期与热固性树脂的固化曲线极为类似,表明剥离后的蒙脱土片层在复合材料中起到交联点的作用.     

聚吡咯微粒掺入的聚苯乙烯膜在电解质溶液中的介电弛豫谱及其解析

在40 Hz～11 MHz频率范围测量了聚苯乙烯膜以及混入聚吡咯粒子的聚苯乙烯膜和电解质溶液构成的体系的介电谱, 发现了特异的弛豫现象: 纯的和掺入导电性聚吡咯后的聚苯乙烯膜分别显示出单一弛豫和双弛豫的不同模式的介电谱. 在Maxwell-Wagner界面极化概念基础上解释了该弛豫机制: 高、低频弛豫分别由膜-液界面极化和膜相本身的不均一性引起的. 将体系进行了模型化, 并利用Hanai理论方法对谱进行了解析, 获得了内部电性质的诸多参数. 对不同聚吡咯掺入量的膜/溶液体系的介电测量和解析结果表明, 电解质溶液的种类、浓度以及膜中混入聚吡咯的量都影响着膜相的介电响应. 这些结论为利用加入导电粒子改善绝缘高分子聚合物的电性质的研究以及制备既具有导电功能又使基体的力学性能得到提高的高分子复合物提供了重要的线索.     

利用FTIR光谱仪研究PU／PMMA IPN初期反应动力学

本文用FTIR光谱仪研完聚醚聚氨酯/聚甲基丙烯酸甲酯(PU/PMMA)互穿聚合物网络(IPN)的初期反应动力学.实验结果表明:该体系IPN在生成过程中动力学不同步是造成相容性较差的原因之一,提高反应温度和增加PMMA的引发剂用量有利于反应同步进行.增加PMMA的含量,使PU反应速度加快是PMMA"溶剂效应”的结果;增加PU含量,使PMMA反应速度减慢是PU的“笼壁效应”结果.聚醚聚氨酯及聚甲基丙烯酸甲酯初期反应均属一级反应动力学.     

原位插层聚合制备聚丁二烯/蒙脱土纳米复合材料及其结构与性能研究

采用负离子引发原位插层聚合法制备了聚丁二烯(PB)/有机蒙脱土(OMMT)纳米复合材料(NC).对OMMT纯化方法、OMMT种类和溶剂等因素对聚合反应的影响进行了研究.不同方法纯化的OMMT消耗的BuLi量相差一倍;采用OMMT-DK1制备的NC具有较宽的分子量分布,而采用OMMT-DK1B和OMMT-DK4制备的NC则具有较窄的分子量分布;OMMT在环己烷中不溶解,在甲苯和二甲苯等溶剂中可形成均匀溶液.采用XRD、TEM和H-NMR等仪器对PB/OMMT NC的插层结构、化学结构和形态进行了分析;采用DSC、TGA和DMA等仪器对PB/OMMT NC的Tg、热学性能和动态力学性能进行了研究,结果表明,采用负离子原位插层聚合可得到剥离型PB/OMMT纳米复合材料;与OMMT插层复合明显改变了PB的微观结构组成,在OMMT含量为6.2wt%时,1,2-结构含量增加了近一倍,Tg和Tdc分别增加了10 K和16 K;E′、E″均明显提高,而tanδ下降.     

端羟丁腈聚氨酯/聚甲基丙烯酸甲酯互穿网络高聚物的T_g和形态研究——Ⅱ.化学相容性的影响

用动态力学和透射电镜的方法,研究了化学相容性对丁腈羟聚氨酯/聚甲基丙烯酸甲酯互穿网络高聚物[PU(HTBN)/PMMA-IPN]的T_g转变行为和形态的影响。适当地提高端羟丁腈(HTBN)中氰基含量或加入合适的链延伸剂或共聚单体,可得到半相容的体系。丙烯腈含量为24.3％时,相区尺寸约为200?,在—20—+130℃范围内的Tanδ值均在0.2—0.3。由于极性基的相互作用,聚氯醚聚氨酯[PU(PCE)]/PMMA IPN具有更微细的相结构及单一的T_g转变,其Tanδ峰值为1.6。     

聚苯乙烯/层状双金属氢氧化物纳米复合材料的制备与表征

由离子交换法制备4,4′-偶氮二(4-氰基戊酸)根(ACP)单独插层和ACP/对苯乙烯磺酸根(VBS)复合插层的层状双金属氢氧化物(LDH),再通过原位悬浮聚合制得聚苯乙烯(PS)/LDH纳米复合材料,对插层改性LDH和复合材料进行了结构和性能表征.X-射线衍射和元素分析表明ACP可以单独或与VBS一起插入到LDH层间.透射电镜和X-射线衍射分析表明采用ACP/VBS复合插层LDH与苯乙烯原位聚合得到的复合材料中LDH剥离程度高,熔融加工后LDH基本以纳米层板形式分散在PS基体中.LDH的引入可明显提高PS的热稳定性,而熔体流动性下降.     

介电失配度对沸石电流变液界面极化的影响

利用介电谱方法研究了NaA沸石/硅油和NaA沸石/煤油两种电流变液的介电行为, 测量发现两体系在10⁵ Hz处均出现明显的弛豫现象. 采用单弛豫Cole-Cole函数拟合各体系的介电参数, 结果表明在相同体积分数条件下硅油体系具有较大的介电增量(?ε), 且两体系的介电增量与体积分数(φ)均服从?ε＝4ε_mφ的函数关系. 通过计算和分析粒子与介质间介电失配程度, 阐明了油介质的介电常数(ε_m)对于沸石电流变液界面极化强度的贡献. 此外研究了吸附水对沸石电流变液界面极化的影响, 结果发现水的吸附对于体系的?ε值没有影响, 但明显降低了弛豫时间, 证明吸附水对沸石电流变液的界面极化率具有增强作用.     

相容的聚甲基丙烯酸甲酯/[C12 MIM][PF6]离子液体体系在超临界CO2中的发泡性能

通过快速卸压法, 以超临界CO2为物理发泡剂, 研究了相容的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)/1-n-十二烷基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([C12 MIM][PF6])离子液体(IL)复合体系的发泡性能. 加入IL后, PMMA对CO2的吸收量增加; 复合体系的玻璃化转变温度(Tg)随IL含量的增加而降低. IL对PMMA发泡行为的影响取决于发泡条件. 在较低温度和压力下, 纯PMMA无法发泡, IL的加入可促进泡孔形成; 提高温度和压力, 纯PMMA可以发泡, IL的加入在提高泡孔尺寸的同时使泡孔仍然保持尺寸分布均匀的微米级结构.     

聚氨酯／聚甲基丙烯酸甲酯互穿聚合物网络的研究

本文对(蓖麻油-聚乙二醇)聚氨酯/聚甲基丙烯酸甲酯(PU/PMMA)互穿聚合物网络(IPN)体系进行了研究.实验结果表明:IPN的力学性能受网络化学构型控制.在PU/PMMA为25/75时,应力-应变曲线出现屈服点,产生类似皮革行为,并在此点抗张强度最高,表现明显的协同效应.动态力学性能及电镜均证明该体系相分离十分严重,通过加入扩链剂及网间交联剂能显著改善两组分相容性,其中网间交联剂效果最好。     

网间交联型增韧环氧树脂/蓖麻油聚氨酯互穿网络聚合物的动态力学性能和形态结构

以增韧环氧树脂(TEP)和蓖麻油聚氨酯[PU(CO)]形成的互穿网络聚合物(IPN),两网络间具有一定数量的交联点,在一定组成下,该IPN的tanδ-T曲线半峰宽达100℃,tanδ最大值接近1,阻尼性能良好。形态研究表明,该IPN既有增韧环氧树脂本身的两相结构,又有IPN的两相结构。     

超浓乳液聚合制备PU/PS的SIPN粉状树脂研究

将聚氨酯予聚体 (PU ) 苯乙烯 (St)的复合体系 ,用超浓乳液聚合方法制备了半互穿聚合物网络(SIPN)复合聚合物 ,得到了用聚氨酯予聚体改性的聚苯乙烯 (PU/PS)SIPN粉状树脂 .研究了分散相的比例(α)和聚合温度对聚合稳定性及聚合转化率 -时间的关系 ;测定了聚合物胶乳粒子的大小、形态 ,玻璃化温度 ,动态力学性能等 .结果表明 ,超浓乳液聚合较之本体聚合具有较高的聚合速率 ,容易控制所制备的胶乳粒径 ,能够制得PU/PS复合聚合物的SIPN粉状树脂 .该粉状树脂便于加工 ,具有良好的强韧性 ,有利于扩大应用     

聚甲基丙烯酸甲酯/星形聚乙二醇半互穿聚合物网络的形状记忆性能和分子机理

采用非共价复合方法,设计并合成了具有星形结构的聚甲基丙烯酸甲酯/星形聚乙二醇半互穿聚合物网络(PMMA/SPEG)和聚甲基丙烯酸甲酯/线性聚乙二醇半互穿聚合物网络(PMMA/LPEG).研究了PEG分子量对PMMA/SPEG和PMMA/LPEG的热性能、机械性能、动态机械性能和形状记忆性能的影响.结果表明,与PMMA/LPEG相比,星形结构的嵌入显著提高了PMMA/SPEG复合物的机械性能、形状回复率和回复速度.采用Edwards管道模型理论对其形状记忆效应的分子机理进行了阐释,利用材料的应力松弛特性对机理分析进行了验证.     

网间交联型增韧环氧树脂/蓖麻油聚氨酯互穿网络聚合物的动态力学性能和形态结构

 以增韧环氧树脂(TEP)和蓖麻油聚氨酯[PU(CO)]形成的互穿网络聚合物(IPN),两网络间具有一定数量的交联点,在一定组成下,该IPN的tanδ-T曲线半峰宽达100℃,tanδ最大值接近1,阻尼性能良好。形态研究表明,该IPN既有增韧环氧树脂本身的两相结构,又有IPN的两相结构。     

端羟丁腈聚氨酯/聚甲基丙烯酸甲酯互穿网络高聚物的T_g和形态研究——Ⅰ.组分比和交联程度的影响

用同步法合成了端羟丁腈聚氨酯/聚甲基丙烯酸甲酯互穿网络高聚物[PU(HTBN)/PMMA-IPN]。用动态力学方法和透射电镜研究了它们的T_(?)转变行为和形态。理论计算和实验结果表明,样品具有两个明显相互分离但又各自连续的相结构,呈现出分属于组分聚合物的两个Tg转变(Tg_1,Tg_2)。在全IPN中,PMMA相区的尺寸(1000—2000?),比在接枝共聚物(3000—6000?)和半IPN(—3000?)中的明显变小。适当的交联程度可使相区进一步变小,变均匀,相连续性增加。这是网络互穿造成的“强迫互容”所致。部分丁腈羟(HTBN)分子同PMMA的反应,使一些样品出现了Tg_2升高的现象。