高分子物理课程知识体系的构建革新

高分子物理是高分子材料相关专业的专业基础课,内容丰富,章节间关系复杂,课程主线往往不容易把握。本文从运动对高聚物性质(性能)的决定性作用角度,提出了构建高分子物理课程知识体系的观点:在高分子结构部分,充实原子、键等部分作用的论述,完善高分子结构划分的层次;明确高分子不同结构层次都具有运动与变化能力的认知,重点突出不同高分子结构运动、变化的特征和规律;根据根据每一个结构层次运动特征,综合理解结构、结构的变化对高分子性能的影响。     

纳米CeO2的制备及其在PMMA中的分散

制备得到一Ce-三乙醇胺(TEA)配合物,以该配合物作为制备纳米CeO2的前驱体.将甲基丙烯酸甲酯(MMA)分散于配合物水溶液中,然后在同一反应器中依次进行水解、乳液聚合反应,得到纳米CeO2分散于聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)基质中的复合物粉末.分别运用XRD,TEM,TGA和DSC对复合物进行了表征.结果表明,纳米CeO2粒径为3～5nm,其均匀分散于聚合物基质中且单分散性良好.聚合物的热稳定性和玻璃化温度得到提高.     

聚丙烯/插层改性水滑石纳米复合材料结构与性能研究

采用离子交换法制备了十二烷基磺酸钠和衣康酸共同改性水滑石(LDHs2),FTIR、XRD分析表明,十二烷基磺酸钠和衣康酸能够同时进入水滑石片层之间,层间距有很大提高。利用改性水滑石,通过马来酸酐-苯乙烯共接枝改性聚丙烯相容剂的熔融共混和聚丙烯与水滑石溶液共混制备母粒,然后与聚丙烯分别熔融共混两种方法制备聚丙烯/水滑石纳米复合材料。TEM分析表明,马来酸酐-苯乙烯共接枝改性聚丙烯作相容剂可以使水滑石在聚丙烯基体中达到更好分散。DSC、XRD分析表明,水滑石、相容剂以及短链共聚聚丙烯对聚丙烯晶型没有影响,但对其结晶速率、结晶度以及晶粒大小有所改变,复合材料中聚丙烯的起始结晶温度、结晶峰温度、结晶速率、结晶度均比纯聚丙烯高,晶粒粒径分布也更均匀。     

聚苯乙烯/蒙脱土纳米复合材料的制备及结构研究

以可与苯乙烯发生共聚的阳离子表面活性剂乙烯苄基二甲基十八烷基氯化铵(VOAC)为插层处理剂改性蒙脱土(VC18-MMT),有机蒙脱土在超声波强剪切作用以及乳化剂作用下预分散在乳化剂溶液中,然后引入苯乙烯单体进行原位乳液聚合制备聚苯乙烯/蒙脱土纳米复合材料.采用XRD和TEM对纳米复合材料的结构进行了表征.结果表明,绝大多数的蒙脱土被剥离成单个片层均匀的分散在聚合物基体中;动态力学分析表明,纳米复合材料的储能模量和玻璃化温度均有所增加,而动态损耗有所降低;接枝在蒙脱土片层上的聚合物通过与锂离子进行阳离子交换反应提取下来,采用GPC和NMR对接枝聚合物的结构进行了表征,结果表明,接枝聚合物是较基体分子量低且分布很宽的苯乙烯和乙烯苄基二甲基十八烷基氯化铵的共聚物,计算表明每一个共聚物分子链上平均含有大约25个乙烯苄基二甲基十八烷基氯化铵分子.     

树枝状大分子PAMAM合成及对蒙脱土插层改性和应用研究

有机阳离子改性蒙脱土已广泛应用于聚合物改性制备高性能聚合物。本文合成了不同代数G0(零代)、G2(二代)的树枝状大分子聚酰胺-胺(PAMAM),同时对G0、G2代PAMAM进行了季铵化改性,得到了PAMAM季铵盐,进一步用PAMAM季铵盐插层改性钠基蒙脱土(Na+-MMT)得到了PAMAM季铵盐改性蒙脱土(PAMAM/MMT)。XRD分析表明,PAMAM季铵盐己与Na+-MMT中的Na+进行了离子交换,同时提出了G0、G2代PAMAM季铵盐对MMT的双分子和单分子插层模型。进一步研究了PAMAM/MMT对聚碳酸酯(PC)的流变性能的影响规律,结果表明PAMAM/MMT可明显降低聚碳酸酯熔融剪切粘度,有利于提高其加工性能。     

乳液聚合法制备剥离型PS/MMT纳米复合材料

以阳离子表面活性剂十八烷基三甲基氯化铵(OTAC)和烯丙基十八烷基二甲基氯化铵(ATAC)为插层处理剂改性蒙脱土(MMT),原位乳液聚合分别制备了PS/C18MMT和PS/AC18MMT两种纳米复合材料.XRD和TEM分析表明,MMT均被剥离成单个或几个片层无规的分散在PS基体中,TGA分析表明,MMT的加入提高了材料的耐热性能,当PS基体与有机化处理的MMT片层发生一定的化学连接后,PS/AC18MMT纳米复合材料表现出更好的耐热性能.动态力学分析表明,MMT的加入提高了PS的玻璃态储能模量,降低了材料的动态损耗;PS/AC18MMT纳米复合材料的玻璃化温度较PS有所提高,而PS/C18MMT的玻璃化温度与PS相比略有降低.     

蒙脱土负载型引发剂的制备及在苯乙烯乳液聚合中的应用

通过正离子交换将引发剂AIBA负载在蒙脱土上制得负载型引发剂V50-MMT.进而采用原位乳液聚合方法引发苯乙烯聚合制备PS/MMT纳米复合材料.采用XRD、TGA、DSC、TEM和抽提等方法对负载型引发剂和纳米复合材料进行了表征.结果表明,负载过程中引发剂AIBA进入了MMT的片层之间;聚合过程中介于片层间的引发剂因发生分解一方面产生自由基引发St聚合,另一方面MMT发生了剥离分散;由此法制备的PS/MMT纳米复合材料,MMT片层无规、均匀地分散于PS基体中,片层厚度在几个纳米至十几个纳米之间,长度为几十至几百个纳米不等;大量的PS链段以化学键接枝在MMT的片层上,接枝在MMT片层上的PS的分子量及其分布与游离的PS不同.