交联网络和浓溶液中高分子链运动的NMR研究Ⅰ.NMR质子线型分析

用质子ＮＭＲ谱对交联凝胶高分子（聚丙烯酰胺－丙烯酸）网络与线型高分子（聚苯乙烯）浓溶液体系的ＮＭＲ线型进行了比较研究。结果表明，两种体系中高分子链段运动具有不同的特征：在充分溶胀的交联凝胶高分子网络中，交联点间的链段运动比较自由，交联点的运动则比较慢，使其质子谱呈现“超洛伦兹”线型；而在线型高分子浓溶液中，缠结点间的链段与缠结点一样，运动并不自由，使谱线呈现出类似固体的宽线宽的高斯线型     

交联网络和浓溶液中高分子链运动的NMR研究：Ⅱ质子自旋—自旋？…

用自旋－自旋弛豫时间考察了线型聚苯乙烯溶液与溶胀交联聚丙烯酰胺－丙烯酸凝胶的质子弛豫行为。发现在溶胀交联体系中，不论交联度高低，聚丙烯酰胺－丙烯酸质子的弛豫时间弛豫都呈现出双指数衰减特征；而在线型溶液体系中，聚苯乙烯质子的弛豫时间弛豫符合单指数衰减特征。     

静电纺丝法制备交联多孔纳米碳纤维膜及其电化学电容性能

以聚丙烯腈(PAN)和三聚氰胺为原料,通过静电纺丝法制备了三聚氰胺改性聚丙烯腈纳米纤维前驱体,经预氧化、碳化后得到交联的多孔纳米碳纤维.采用红外光谱(FTIR)仪、热重分析(TGA)仪、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)仪、拉曼光谱仪和比表面积分析仪等对前驱体及纤维进行了表征.结果表明,经过三聚氰胺改性的聚丙烯腈纳米纤维前驱体在碳化后有效地交联,形成含有微孔、介孔和大孔多级的合理孔道结构,氮掺杂量高达14.3%,纤维直径大幅缩减,平均直径仅约89 nm.电化学测试结果表明,交联多孔纳米碳纤维电极在0.05 A·g^-1电流密度下未经活化时的质量比电容值高达194 F·g^-1(0.05 A·g^-1),在2 A·g^-1的电流密度下经过1000次循环充放电后的比电容仍然保持99.2%,表现出优异的电化学特性.     

高分子纳米复合材料拉伸及压缩的分子动力学模拟

利用高分子-纳米粒子粗粒化模型,对高分子纳米复合材料(polymer nano-composites,PNC)的拉伸、压缩及平衡态过程进行分子动力学模拟研究.通过模拟PNC的拉伸及压缩过程,研究纳米粒子大小、质量分数对PNC力学性能的影响及拉伸、压缩过程中PNC体系微观交联网络的变化.在纳米粒子表面积或质量分数相同的情况下,小尺寸纳米粒子对PNC的力学性能增强效果更显著.对于含有质量分数不同的小尺寸纳米粒子的PNC体系,随纳米粒子质量分数增加,其力学性能增强,但增强程度逐渐减弱,且对于拉伸过程的材料增强效应,纳米粒子的质量分数存在最优值.在PNC体系中存在高分子-高分子(polymer-polymer)、高分子-纳米粒子(polymer-NP)2种微观交联网络,拉伸及压缩过程中PNC体系中2种微观交联网络的变化趋势不同,PNC拉伸及压缩产生应力的微观机制也相应有所不同.此外,对含质量分数不同的小尺寸纳米粒子的PNC平衡态过程的模拟研究表明,PNC体系中2种微观交联网络的比例直接影响其力学性能的变化,而纳米粒子的聚集则会降低PNC的力学性能增强效果.     

GAP黏合剂体系交联网络结构研究

为改善聚叠氮缩水甘油醚(GAP)黏合剂体系的网络结构,分别考察了GAP与二官能度的甲苯二异氰酸酯(TDI)或异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)预聚、缩二脲多异氰酸酯(N-100)与二官能度固化剂的种类和配比对GAP弹性体力学性能、网络结构参数、网络结构完整性以及拉伸断面形貌的影响.结果表明,将GAP与TDI预聚可提高体系交联网络结构的完整性,同时提高弹性体的断裂延伸率和最大拉伸强度.适量加入二官能度异氰酸酯能改善体系的网络结构完整性,由于预聚体中TDI与IPDI结构和反应活性的差别,GAP/TDI/N-100弹性体在N-100与TDI质量比为7∶3时体系网络结构最完整,而GAP/IPDI/N-100弹性体在N-100与IPDI质量比为5∶5时体系网络结构最完整;在相同的N-100含量下GAP/IPDI/N-100体系比GAP/TDI/N-100体系强度高,延伸率略低.随着N-100含量的减少,GAP/TDI/N-100体系最大拉伸强度(δ_m)从0.66 MPa降低到0.32 MPa,断裂延伸率(ε_b)从104.6%提高到506.3%;GAP/IPDI/N-100体系强度在W(N-100)∶W(IPDI)=7∶3时达到最大值0.69 MPa,断裂延伸率从103.2%提高到391.4%.扫描电镜(SEM)结果表明,弹性体的拉伸断面形貌与弹性体的网络结构完整性和力学性能具有良好的对应关系.     

含PEG的双亲性氟硅改性丙烯酸树脂防污涂层的制备及性能

以烯丙基聚乙二醇(APEG)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)和丙烯酸丁酯(BA)为共聚物单体合成了含聚乙二醇(PEG)的羟基丙烯酸预聚物(BOH),该预聚物再与α,ω-三乙氧基硅烷封端的聚二甲基硅烷低聚物(TSU)和α,ω-三乙氧基硅烷封端的全氟聚醚低聚物(PFU)通过缩合反应制得含有PEG的氟硅改性丙烯酸交联网络防污涂层.通过核磁共振氢谱(~1H-NMR)、红外光谱(FTIR)对聚合物的结构进行了表征.通过原位纳米测试系统、接触角测试和生物评价等表征方法,探讨了树脂中TSU,PFU和BOH配比对表面能、弹性模量及其生物防污性能的影响.结果表明兼具氟硅低表面能性和PEG抗蛋白吸附性能的交联网络涂层TFS-BOH-B具有好的防污性能,且随着TSU和PFU含量增加,防污性能提高.     

由聚合物门控的介孔二氧化硅基刺激响应性药物递送系统

本文主要介绍了以聚合物体系作为门控构筑的基于介孔二氧化硅纳米粒子的刺激响应性药物控释体系, 并根据聚合物类别将门控体系分为聚合物刷、 聚合物交联网络和聚合物包裹层三类. 根据聚合物“阀门”与无机纳米粒子的共价或非共价连接方式, 综述了这些杂化材料在不同外界刺激作用下的药物控制释放行为, 并给出该领域所面临的机遇和挑战.     

聚氨酯包裹尿素缓/控释肥膜结构的FTIR研究

制备了聚氨酯包裹尿素缓/控释肥,采用傅里叶变换红外光谱法,研究了润滑剂蜡、尿素基体、异氰酸酯用量对聚氨酯在尿素表面成膜时的影响以及膜层的结构特征.将聚氨酯包裹尿素放入到氨水中浸泡28 d,模拟一种聚氨酯包裹尿素在土壤中所处的环境,发现随着浸泡时间的延长,游离NH振动吸收与脲C=O振动吸收的强度及谱带而积逐渐增加,脲C=O振动吸收位置向高波数移动.而将聚氨酯包裹尿素放入到水中浸泡28 d,这种趋势并不明显,这说明碱性条件埘聚氨酯膜层的破坏比水严重,因此聚氨酯包裹尿素在土中养分释放速度明显比水快,而化学交联密度较高的膜层,结构相对稳定,聚氨酯包裹尿素在水中及土壤中培养时,养分释放速率基本一致.     

交联网络和浓溶液中高分子链运动的NMR研究：Ⅲ.质子自旋—晶格 …

用自旋－晶格弛豫研究了溶胀的交联聚丙烯酰胺－丙烯酸网络和线型聚苯乙烯溶液中质子的弛豫行为。交联网络中，随着交联度增大，Ｔ１ＣＨ／Ｔ１、ＣＨ２的值由１．１７逐渐趋于１；，而线型聚苯乙烯溶液中，Ｔ１ＣＨ／Ｔ１ＣＨ２的的值由最稀浓度下的１．７过渡到１。