共反应剂法合成纤维素高级脂肪酸酯

采用乙酸酐为共反应剂合成了纤维素高级脂及酸酯。运用IR,^1H NMR对合成产物的结构进行了表征。结果表明,在纤维素分子骨架上同时接技了高级脂肪酸酯基以及乙酸酯基,产物为纤维素混合酸酯。产物的酯化度值通过^1H NMR确定,可达到1.66。研究了纤维素与系列高级脂肪酸的酯化反应,结果表明,随着高级脂肪酸中碳原子数目的增加,产物的酯化度逐渐减小,而产物质量有一个先增加后减小的趋势。     

纤维素混合醚酯的制备与静电纺丝性能

研究了几种纤维素混合醚酯的制备及其高压静电场纺丝性能,分析了溶剂组成、溶液浓度、分子量、酯化基团对成纤性和纤维直径的影响。结果表明:在非均相条件下,经过碱化、醚化与酯化,得到不同结构的纤维素混合醚酯HPMCP、HPMCT与HPMCAS,均可实现静电纺丝;在甲醇/二氯甲烷=1∶4的溶剂体系中易得到表面光滑纤维;在溶剂组成一定条件下,溶液仅在一定浓度范围可纺,且浓度越低、纺丝电压越高,纺丝平均直径越小;当溶剂组成、溶液浓度一定时,分子量对其溶液纺丝的可纺性有直接影响,HPMCAS仅重均分子量达到7.2×104才能获得表面光滑纺丝纤维;在溶剂组成、溶液浓度和分子量一定的条件下,相邻酰基间距离越小,酸性越强,溶液电导率越大,丝越细。     

纳米纤维素晶须的表面醋酸酯化改性及复合材料的力学性能

采用硫酸水解法制备纳米纤维素晶须, 再以冰醋酸为分散介质, 浓硫酸为催化剂, 醋酸酐为酯化剂对纳米纤维素晶须进行不同程度醋酸酯化改性, 得到醋酸酯化的纳米纤维素. 采用红外光谱(FTIR)、 X射线光衍射(XRD)、 透射电子显微镜(TEM)和X射线光电子能谱(XPS)等手段对改性产物进行分析和表征. 结果表明, 改性纳米纤维素晶须中醋酸酯基的平均取代度过小或过大时均不适宜用作复合材料的增强相. 当改性纳米纤维素晶须中醋酸酯基的平均取代度为0.05时, 醋酸酯化反应只发生在纳米纤维素晶须的表面. 此时, 晶须能在丙酮中稳定悬浮, 表现出流动双折射现象, 并保持了改性前纳米纤维素晶须的棒状形态和高结晶度. 将这种改性后的纳米纤维素晶须作为增强相与醋酸纤维素通过溶液浇铸法制成纳米复合膜, 结果显示, 与空白醋酸纤维素膜相比, 添加改性纳米纤维素晶须后, 纳米复合膜的拉伸强度、 杨氏模量和断裂伸长率都得到了提高. 在玻璃化转变区间纳米复合膜储能模量的降低幅度小于空白膜.     

计算高聚物增塑体系混合自由能新方法

高聚物增塑体系混合自由能与浓度关系 ΔGm=f(ω1) ,不仅反映了增塑体系热力学稳定性好坏 ,而且可以预测溶液各组分间的作用能力 [1,2 ] .通过实验可直接得到增塑体系混合自由能的相关数据 ,其中包括偏蒸气压值测量法、渗透压法、反相气相色谱法及小角 X射线散射法等[3～ 8] .这些方法可以测量增塑体系挥发性组分的偏摩尔化学位值 ,利用下面公式计算Δμ1/RT =ln(p1/p1,S)式中 p1,p1,S是某温度下增塑体系增塑剂的偏蒸气压值和纯增塑剂的饱和蒸气压 .1　现有的高聚物混合体系自由能 ηGm计算方法对于低分子溶液体系各组分的偏摩尔化学位Δ…     

纳米纤维素/聚乳酸全绿色纳米复合材料的制备及性能

制备得到纳米纤维素(NC),其为横向尺寸20~40 nm、长度400~2000 nm的纳米丝.对NC进行醋酸酯化疏水改性得到醋酸酯化纳米纤维素(ANC).分别将NC和ANC与聚乳酸(PLA)复合制备纳米复合材料,研究了NC添加量、疏水改性及与PLA的复合方式对PLA力学性能和结晶性能的影响规律.结果表明,采用溶液浇铸法制备纳米复合膜时,ANC在PLA基体中的分散性优于NC,但是对于复合膜拉伸性能的改善不明显.DSC等温结晶结果表明,ANC可以提高PLA的结晶度和结晶速率;采用熔融复合法制备的NC/PLA纳米复合材料,不仅保持了PLA的高强度、高模量和较高的热稳定性,而且显著改善了其韧性,当NC添加量为3.5%(质量分数)时,断裂伸长率比纯PLA提高了12.1倍.     

新型含能纤维素基凝胶推进剂的流变性能研究

制备了以羧甲基纤维素硝酸酯(CMCN)为胶凝剂的硝基甲烷(NM)凝胶, 系统研究了CMCN 修饰基团比例变化所引起NM/CMCN凝胶流变性能差异性的规律. 探讨了凝胶的形成机理并采用线性的流变学方法研究了NM/CMCN凝胶的屈服性、触变性、蠕变性、温敏性等动态粘弹性质, 分别利用Herschel-Bulkley 模型、Burger 模型、Carreau-Yasuda模型、Andrade-Eyring 模型对凝胶的流动曲线、蠕变曲线、频率曲线和温敏曲线进行了数据拟合. 研究发现, NM/CMCN凝胶是由CMCN 大分子链上两亲性基团与有机小分子基团间通过分子链间疏水键、氢键等非共价键相互作用形成的一种物理交联网络型凝胶. 凝胶的非牛顿系数n均小于0.60. 随着硝酸酯基团含量的减少, NM/CMCN 凝胶的结构强度变弱, 表现出屈服应力逐渐减小、触变恢复性逐渐增强、粘性与弹性柔量均减小但粘性柔量比例增加的趋势; 凝胶的弹性响应性逐渐减弱而粘性响应性渐强, 内耗也逐渐增大;凝胶的活化能总体上增大, 温度稳定性变弱.     

纳米级氧化铅粉体的合成

采用均匀沉淀法合成碳酸铅,在此基础上通过高温分解制备纳米氧化铅。通过实验确定了制备碳酸铅的最佳工艺条件：反应温度95℃,反应时间5h,反应物浓度0.5mol/L,反应物摩尔比为1：6。热分解制备氧化铅的条件为420℃下分解3h。运用TEM对合成的碳酸铅形态及颗粒尺寸大小进行表征。TEM图像表明,制备的碳酸铅为斜方晶体,粒径为1μm-15μm,纳米氧化铅为球形,粒径为1nm-15nm。     

均相与非均相法合成的纤维素乙酸酯结构与性能的比较研究

研究了离子液体中均相反应制备纤维素乙酸酯(CA_(Homo))与非均相反应制备纤维素乙酸酯(CA_(Hete))的化学结构,进而比较了化学结构差别对纤维素乙酸酯性能的影响.均相与非均相法制备的CA化学结构存在显著差异,CA_(Homo)相比CA_(Hete)具有更好的均匀性,且CA_(Homo)和CA_(Hete)的取代基分布不同,CA_(Homo)的乙酰基取代顺序为C-6C-3C-2,CA_(Hete)的乙酰基取代顺序为C-3C-2C-6.同时对CA_(Homo)和CA_(Hete)的结晶行为、溶解性和热性能进行研究,结果表明,不同化学结构对CA的这些宏观性能影响较小,CA_(Homo)和CA_(Hete)均为无定型结构,可溶解于极性有机溶剂中,玻璃化转变温度和热稳定性相近.因此,通过离子液体均相制备的CA与现有非均相法制备的CA具有相似的物理性能,但均相法制备的CA结构均匀性更好.     

羟丙基甲基纤维素与魔芋葡甘聚糖复配体系相互作用的研究

采用黏度测试、振荡测试以及动态力学分析方法,以结构典型的羟烷基烷基纤维素醚———羟丙基甲基纤维素(HPMC)与魔芋葡甘聚糖(KGM)混合体系为研究对象,通过对两种天然多糖混合水溶液表观黏度、流变性及溶液动态力学参数的变化,分析了结构差异性天然多糖大分子间相互作用的机理并建立分子模型.实验表明,HPMC-KGM复配后,KGM分子链上未被取代的甘露糖单元与HPMC分子链上憎水性基团通过疏水作用形成弱交联的疏水缔合区域,而形成以HPMC分子为骨架并与KGM分子相联结的结构.HPMC与KGM按质量比3∶1到1∶1比例范围内复配效应最为明显.通过疏水缔合作用,缓解KGM分子在高温条件下的降解,还对HPMC的热凝胶化作用起到延缓效果.     

淤浆法碱化试剂选择对PAC分子结构及其泥浆滤失性能影响

采用XRD和显微镜分析技术研究了高浴比淤浆法制备聚阴离子纤维素过程中, NaOH、KOH及其混合碱化体系对纤维素润胀度及结晶度的影响, 借助1H NMR方法分析了产物的取代度及取代基在葡萄糖环基C2、C3和C6位分布的均匀性. 通过泥浆实验研究了产品在高电解质含量中的高温滤失性能. 结果表明, 在相同摩尔浓度条件下, 棉纤维润胀度变化规律是: NaOH/KOH(摩尔比, 9∶1)>NaOH>NaOH/KOH(摩尔比, 1∶1)>NaOH/KOH(摩尔比, 1∶9)>KOH, 结晶度的顺序相反. 1H NMR测试结果表明, 含少量的K+时, 羧甲基在葡萄糖单元环内分布更均匀, 产品具有优良的耐酸、耐盐性和抗高温滤失性能; 当体系KOH成为主要碱化试剂时, 在酸碱介质中出现分层, 抗滤失性能急剧变差.