高分子材料与工程专业新生研讨课的教学改革与实践

新生专业研讨课作为我校高分子材料与工程专业新生入学教育的重要内容,它的建设和发展对于大一新生对本专业的了解和学习方法的掌握是非常关键的。本文主要对高分子材料与工程专业的新生专业研讨课的教学内容和教学方法进行探讨,新生专业研讨课的教学内容主要包括详细的专业介绍、专业讨论课程和实践操作课程、专业思想教育,教学方法除了采取了传统的课堂讲授外,还有课堂讨论、课堂探究及实验、专家讲座。     

界面层中模型高分子链构象的统计理论

高分子自由链在溶液、熔体或固体中的构象有完整的理论和实验工作 ,已是成熟的知识[1～ 4] .近年来 ,受限大分子构象的探索已成为新的热点[5] .界面是一种最简单的限制 ,将对其附近的高分子产生显著的影响 .除理论家的重视以外 ,界面附近高分子构象问题还与许多应用领域相关 .例如 ,液体高分子的表面张力 ,固体高分子的粘附 ,滑移 ,磨蚀等力学特性 ,甚至它们的光学和电学性质都与界面上的组成和分子构象相关[6] .ｄｅＧｅｎｎｅｓ[7] 最早强调界面附近的分子链构象问题的重要性 .他首先从理论上猜测长链的链端若与界面有强吸引作用 ,则它们…     

聚苯硫醚超细纤维导热复合材料的制备及其性能

采用模板法,以聚苯硫醚(PPS)超细纤维的三维网状结构为骨架,分别填充炭黑(CB)和乙炔黑(ACET)两种高导热填料,以PE蜡粉(PEW)为黏结剂,通过喷涂和热轧,使填料均匀分散在PPS超细纤维空隙之间,制得柔性PPS超细纤维导热复合材料.通过扫描电子显微镜(SEM)对其形貌进行表征,并研究了导热填料种类、含量与分散状态对PPS超细纤维导热复合材料的导热性能、热稳定性、力学性能、导电性能和透气性的影响.实验结果表明:以PEW分别与CB和ACET混合填充,能有效增强两种填料分散性,显著提高复合材料的导电、导热性能,且CB@PEW/PPS和ACET@PEW/PPS复合材料在300℃以下均无明显形变,透气率则均随着填料含量的增大而减小,CB@PEW/PPS复合材料的拉伸强度则随填料含量的增大呈先增大后减小趋势.在无脱粉现象发生的前提下,CB@PEW/PPS复合材料的导热性和热稳定性较好,ACET@PEW/PPS的透气性和导电性较好.     

Cr/Ti掺杂石墨烯活化CO2分解的理论研究

为筛选更高效的CO2分解还原的催化材料,采用密度泛函理论中的B3LYP方法结合6-31G(d)基组,研究了Cr、Ti掺杂石墨烯对CO2分子的吸附与催化分解的机理.研究结果表明：CO2分子在Cr元素和Ti元素掺杂石墨烯表面的吸附为放热过程,吸附能分别为28.3kcal/mol和7.7kcal/mol,两种元素掺杂石墨烯催化CO2分子中C-O断裂的活化能分别为15.5kcal/mol和7.8kcal/mol,反应过程遵循插入-消除原理,计算结果为CO2还原的催化剂设计提供理论指导.     

顺反异构化对偶氮类含能化合物感度的影响

采用密度泛函理论的B3LYP/6-31G*方法优化了一些偶氮类含能化合物(偶氮苯衍生物、偶氮呋咱、偶氮三嗪和偶氮四嗪)的结构, 然后通过二阶微扰理论方法(MP2/6-31G*)进行单点能计算, 最后获得偶氮类含能化合物顺反异构体比较精确的相对能量. 结果发现, 偶氮类含能化合物的感度与其顺反异构体的相对能量有对应关系, 相对能量越大, 感度越低. 偶氮类含能化合物顺反异构体的相对能量可以作为评价其感度的指标之一. 通过分析偶氮类含能化合物顺反异构化过程对感度的影响机理, 提出偶氮类含能化合物具有自钝感特性.     

喷墨打印墨水的色度学分析

通过对Canon ,EPSON ,HP ,LEXMARK四个著名品牌打印机原装彩色三原色墨水的光谱透射率测定及色度学分析 ,得到每一颜色的三刺激值、色度坐标 ,比较了这四个品牌墨水的三原色拼色的色域大小、彩度值、色相的主波长及补色波长。提出了三原色补色波长之间关系的一个经验公式 :λcompl,M 10 / 9(λcompl,Y) 10 ,及λcompl,M 9/ 10 (λcompl,C) - 2 0 ,发现这四个品牌墨水的三原色的补色波长与此公式有较好的适应性。     

偶氮苯顺反异构化机理研究进展

偶氮苯的光致顺反异构化是许多偶氮类功能材料光响应的基础.近年来,偶氮苯的顺反异构化机理受到了广泛关注.本文综述了这方面的一些最新研究进展,针对偶氮苯光致异构化过程中有争议的旋转和反转机理问题,从争论的起源到目前的研究结论进行了系统总结,同时也提出了一些尚需深入研究的问题.     

H+、NH+4对HMX的N—NO2键解离能的影响

采用密度泛函理论的B3P86/6-31G**方法, 优化了β-HMX及其与H⁺、NH^+₄分别形成的复合物的稳定结构, 计算了β-HMX以及复合物中最弱的N—NO₂键解离能. 结果发现, HMX与H⁺、NH^+₄形成复合物后, 使HMX的构型产生较大变化; 与H⁺结合后, HMX的一个N—NO₂键显著伸长, 键级变小; 但与NH^+₄形成复合物后, HMX中键级最小的N—NO₂键长变化不大. 键解离能计算表明, 同β-HMX相比, 与H⁺形成的两种复合物中N—NO₂键解离能分别降低了近20 和82 kJ·mol^-1, 而HMX与NH^+₄形成的复合物中N—NO₂键解离能仅降低了约8 kJ·mol^-1, 表明H⁺对β-HMX的N—NO₂键的初始热裂解反应有促进作用, 而NH^+₄影响不明显.     

对苯二甲酰氯与N-甲基吡咯烷酮反应机理以及对聚对苯二甲酰对苯二胺聚合的影响

稳定合成高分子量聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)树脂是生产高性能芳纶纤维的基础.在PPTA聚合过程中,以单体对苯二甲酰氯(TPC)/N-甲基吡咯烷酮(NMP)溶液与单体对苯二胺(PPD)/NMP溶液进行溶液缩聚反应是最理想高效的方式,但是因为TPC/NMP间未知的相互作用导致这种聚合方式难以实现.通过实验与计算模拟相结合的方式,利用红外光谱(FTIR)、核磁共振(1H NMR)、飞行时间质谱及示差扫描量热分析对TPC/NMP间的反应进行了分析,并通过分子模拟计算证明TPC与NMP会发生类似Vilsmeier-Haack反应,导致TPC上的酰氯基团失活,从而严重影响其聚合反应活性.最后,通过PPTA聚合实验验证了该结论的正确性.     

一种具备巯基点击化学功能的二硫代酯RAFT链转移剂的合成

以2,2-二硫二吡啶,2-巯基乙醇为原料,醋酸为催化剂,合成了2-羟乙基-二硫吡啶(PⅠ)。以PⅠ、4-氰基-4-(硫代苯甲酰)戊酸(PⅡ)为原料,1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)、4-二甲氨基吡啶(DMAP)为催化剂,合成了一种新的可逆加成-断裂链转移自由基聚合(RAFT)链转移剂4-氰基-4-(硫代苯甲酰)戊酸-2-二硫吡啶乙酯(PⅢ)。以PⅢ为RAFT链转移剂,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,甲基丙烯酸甲酯(MMA)为单体,采用RAFT制备了聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。用1 H-NMR分析了链转移剂的的分子结构,用GPC测得PMMA聚合物的分子量及其分布。结果表明:能用于巯基点击化学的二硫吡啶基团被接到PⅡ的末端,成功制备了一种具备巯基点击化学功能的二硫代酯RAFT链转移剂(PⅢ),利用PⅢ,通过RAFT聚合制备了分子量分布狭窄的PMMA聚合物。