POSS基树枝状大分子的合成与应用

树枝状大分子(dendrimer)是一种高度支化、纳米尺度的人工合成大分子,具有独特的物理化学性能和重要的应用前景。利用具有8个可官能化顶点的多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)作为树枝状大分子的核心,可在一定程度上简化树枝状大分子繁琐的合成与分离过程,在低代数时就可获得较大的表面官能团密度,并使树枝状分子呈现球形对称结构。POSS基树枝状大分子结合了POSS和树枝状分子结构与性能的优势,是一类极具潜力的有机-无机纳米杂化材料。本文综述了近年来POSS基树枝状大分子的最新研究成果,介绍了具有代表性的POSS基树枝状大分子的合成方法以及它们在催化剂、生物材料、液晶材料和发光材料等领域的应用研究进展,并对该新型材料的发展趋势做了展望。     

MALDI-TOF MS对难溶聚芳酰胺PA6T的分析表征

选用五种样品试剂三氟乙酸、四氢呋喃、甲酸、乙腈、60%乙腈/5%三氟乙酸和两种不同的制样方法,采用基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)表征难溶性聚合物聚对苯二甲酸己二酰胺(PA6T)的结构和分子量。发现以60%乙腈/5%三氟乙酸为样品试剂所得谱图的分子质量范围和信噪比最大,且溶剂法一步点样优于无溶剂法制样。获得了离子液体中合成产物PA6T的链结构,表明其主链为线性,未发现环状聚合物的存在,存在三种端基结构聚合体： 两端均为氨基或羧基、或一端为氨基另一端为羧基。采用MALDI-TOF MS和SEC两种方法对比测量了PA6T的平均分子量和分子量分布指数,表明MALDI-OF MS测得的平均分子量低于SEC法,分子量分布指数也低于SEC法,这是由于MS处理数据时忽略了低分子量部分,且高分子量部分因难以离子化而无法得到引起的。对于难溶的聚芳酰胺类聚合物的结构和分子量及其分布表征,MALDI-TOF MS仍不失为一个好方法。     

乙烯-丙烯气相共聚动力学研究

应用自行设计的烯烃气相聚合半连续反应装置 ,对乙烯 丙烯气相共聚动力学进行了研究 .并结合传质研究结果 ,求得了乙 丙共聚反应速率常数、竞聚率及其与温度的关系     

同向啮合双螺杆挤出机挤出过程的计算机模拟

计算机模拟研究了聚苯乙烯在TSE-35A型同向啮合双螺杆挤出机的挤出过程.计算得到不同喂料速率与不同转速下的停留时间分布,并与在线荧光法测量值对比,二者基本相符.确定了停留时间与螺杆转速及喂料速率之间的函数关系式.模拟结果还预测了喂料速率、螺杆转速等工艺参数对双螺杆内流场变量,如温度、填充率、压力及粘度等的影响.模拟计算有助于了解双螺杆挤出机内部聚合物材料流动状态及停留时间长短,从而指导实际聚合物生产.     

PA6T的非等温结晶动力学

采用示差扫描量热仪(DSC)考察了PA6T的非等温熔融结晶过程,分别采用Avrami方程、Ozawa方程及Mo提出的新方程对PA6T的非等温动力学数据进行比较分析,计算了相关非等温结晶动力学参数和非等温结晶活化能。结果表明:对于PA6T,用Mo法处理得到的结果更理想。     

聚乳酸-聚乙二醇单甲醚共混体系的调制DSC分析

采用调制差示扫描量热法(MDSC)研究了聚乳酸(PLA)与聚乙二醇单甲醚(MPEG)共混体系的热性能。研究结果表明,MDSC可有效分辨PLA重结晶和熔融的重叠效应,在测试条件下,PLA的α’-α晶型转变与α晶体的熔融几乎同时进行。随着升温速率的加快和调制周期的延长,当增塑剂的质量分数为15%时,PLA-MPEG共混物分割在不可逆曲线的重结晶焓逐渐升高(最高约28J/g),熔融焓逐渐降低(最低约为3.3J/g);分割在可逆曲线的熔融峰逐渐由多重峰变为单峰,且焓变值逐渐升高(最高约66.1J/g),相应的可逆曲线熔融分割比例达到了95.2%。通过提高升温速率和延长调制周期,可使大部分熔融分割在可逆曲线上,但过快的升温速率和过长的调制周期会导致PLA相转变时的周期数过少,DSC调制功能的分辨率下降,设置测试条件时需综合考虑。     

EPDM异氰酸酯官能化与EPDM/PA6的增容

采用熔融接枝聚合法,将极性单体3异丙烯基-a,a'-二甲基苯基-异氰酸酯(TMI)引入三元乙丙橡胶(EPDM),以实现对EPDM的官能化.通过红外光谱对接枝产物进行表征,结果表明TMI已成功接枝到EPDM分子上.采用化学滴定的方法对产物的接枝率进行测定,最高接枝率可达1.34%.将EPDM-g-TMI作为相容剂,应用于EPDM和PA6共混体系(EPDM/PA6),通过平衡扭矩分析、冲击强度测试及扫描电镜对增容效果进行表征,结果表明:共混体系的平衡扭矩和冲击强度均随着相容剂接枝率和含量的增加而增加,当加入4 g接枝率为1.34%的EPDM-g-TMI时,共混物的冲击强度能提高到原来的190%.EPDM的分散情况随着相容剂接枝率和含量的增加而显著改善.     

数值模拟法在聚合物流变学教学中应用

聚合物流变学多学科交叉特点致使其教学和科研均落后于高分子科学其它分支的发展。针对流变学教学过程中的诸多抽象概念和理论,将计算流体力学(CFD)数值模拟的方法引入到教学中,本文采用Weissenberg效应、二次流、挤出胀大和螺杆共混几个实例说明黏弹与牛顿流体本质差异,并引导学生如何将流变学的原理和方法应用到工程设计实践中,同时借用其工程设计应用功能来讲解经典流变学基本原理和理论。CFD数值模拟方法的引入使课程结构得到优化,教学方法也更为直观生动,提高学生学习的积极性。     

St存在下MAH熔融接枝PP机理的探讨

在哈克转矩流变仪和双螺杆挤出机中,对苯乙烯（St）存在下马来酸酐（MAH）熔融接枝聚丙烯（PP）进行了研究.实验表明：St的加入不仅可显著提高MAH的接枝率,而且可减少PP的降解;当St和MAH的摩尔比为1时,MAH接枝率最大.通过反应机理分析得出：没有St时,MAH主要以单分子形式在PP降解之后接枝到PP上;而在St存在下,St与MAH以交替接枝的形式或者配合物（CTC）形式在PP降解之前接枝到PP上,形成St和MAH交替聚合的长链.后者使MAH的接枝率增加,同时增大了PP的交联,减小了PP的降解.     

PSt-TMI合成及其共聚动力学研究

以BP0为引发剂,甲苯为溶剂,采用溶液聚合法合成了低3-异丙烯基一α,α’-二甲基苄基-异氰酸酯(TMI)含量的PSt-TMI共聚物(wTMI-O．03～O．11),确定了FTIR方法测定共聚物中TMI含量的方法,并对反应动力学与共聚物组成进行了研究。结果表明：总体反应速率与单体浓度成正比,与引发剂浓度O．5次方成正比,80℃下反应时还存在热引发,终止方式为双基终止;反应总体活化能随单体配比中TMI分率增大而升高。引发剂浓度增大则产物分子量减小,分子量分布不变。随反应转化率提高分子量分布指数增大、产物中TMI含量略有下降。GPC串联紫外分析表明,产物中高分子量部分TMI含量高于低分子量部分中TMI含量。