纳米二氧化硅改性苯硼酸型酚醛树脂的制备及热性能

以苯酚、甲醛、苯硼酸和含羟基的纳米二氧化硅(RNS-O)制备了酚醛树脂纳米复合材料,利用红外光谱(FT-IR)对复合材料的结构进行了分析;利用扫描电镜(SEM)对RNS-O在树脂中的分布情况进行了研究,并通过热分析(TGA)考察了RNS-O含量对复合材料热性能的影响.结果表明:当RNS-O含量仅为1%时,RNS-O可均匀的分布在树脂中,且纳米复合材料的耐热性最高,T_(d10%)较改性前提高了134℃,800℃的残炭率提高了7%.     

带环氧基团纳米二氧化硅改性酚醛树脂的合成及热性能

以苯酚、甲醛、带环氧基团纳米二氧化硅(RNS-E)为原料,采用原位聚合法合成了RNS-E改性酚醛树脂.利用红外光谱(FT-IR)对其结构进行了分析,并利用热重分析(TGA)对其热性能进行了研究.结果表明,改性后的酚醛树脂热稳定性得到提高,当RNS-E的加入量为4%时(质量分数),失重10%时的热分解温度(t10%)较酚醛树脂的提高了15℃,1 000℃下残炭率较酚醛树脂提高了7%.     

链状Salen型高分子席夫碱金属配合物的合成及表征

以对苯二甲酰氯为交联剂,利用界面聚合法合成了链状Salen型高分子席夫碱金属配合物PLSBM(M:CoⅡ,MnⅡ,ZnⅡ,CuⅡ),通过元素分析、红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)、电感耦合等离子原子发射光谱(ICP-AES)和X射线光电子能谱(XPS)对结构进行了表征,发现PLSBM呈不规则的链状结构,配位金属离子与配体形成了稳定的配合物后金属离子的结合能增加了0.5～2.1eV。     

萘酚基酚醛树脂的合成及其在lift-off光刻胶中的应用

首先以α-萘酚、间甲酚、甲醛为单体,通过缩聚反应合成了萘酚基酚醛树脂NAPR,随后与二碳酸二叔丁酯(DBDC)反应制备了一系列t-BOC改性的萘酚基酚醛树脂NAPR-BOC。用红外(FT-IR)、核磁(~1H NMR)、凝胶色谱(GPC)、热失重分析(TGA)对其结构及性能进行了表征。以NAPR-BOC-2为基体树脂配制成lift-off光刻胶,测试了光刻胶的分辨率、形貌和耐热性,得到的光刻胶分辨率最大为0.6μm,耐热可达130℃。     

硼改性酚醛树脂的制备及其耐热性能研究

酚醛树脂因其材料成本低、工艺简单、原料易得等优点，在工业上得到了广泛应用。但由于其耐热性不足以及游离酚含量较高等因素，限制了其应用范围。本文利用硼酸对酚醛树脂进行改性，利用红外和质谱对其结构进行表征，改性后酚醛树脂的耐热性能、游离酚等指标得到明显改善。当失重20%时酚醛树脂改性前后耐热性能提高了56℃,可能是由于硼酚醛树脂中含有硼的三维交联网状结构，提高了树脂的交联密度；游离酚含量从改性前的4.12%降低到了2.21%,说明硼元素的引入改变了苯酚的活性，提高了树脂聚合度。     

酚醛树脂胶粘剂的复合改性

采用有机硅和蔗糖对酚醛树脂胶粘剂进行复合改性,以提高树脂胶膜的柔韧性,并使产品具有较高的粘接强度。通过考察改性剂有机硅种类、改性剂加入时间、加入量对产品性能的影响,结果发现:在反应开始时加入总质量1.5%的有机硅(8427)和总质量0.9%的蔗糖,反应所得产品分子量及粘度适中,粘接强度高达6MPa,游离甲醛含量低至0.067%。采用FT-IR和TG对产品结构及性能进行分析,由此可知,改性后的酚醛树脂胶粘剂有大量—Si—O—生成,其柔韧性和耐热性有很大的提高。     

酞菁改性聚二乙烯基二茂铁的微波介电性能研究

通过在聚1,1′-二乙烯基二茂铁侧链引入酞菁铁对其化学改性,以GPC、IR、TGA、XPS及在1~12GHz频段的介电参数(ε,′ε″)对这种新型的二茂铁高分子进行表征,分析了该聚合物微波介电性能与结构的关系,同时掺杂碳纤维调节其电磁参数,发现改性后的聚酞菁二茂铁其介电性能有明显的提高。     

丙烯酸铜树脂的合成及其表征

以偶氮二异丁腈为引发剂,调整硬段(甲基丙烯酸甲酯)和软段(丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯)的含量,通过自由基聚合反应制备了丙烯酸树脂。然后通过中和反应把氢氧化铜引入到丙烯酸树脂侧链中,最终制备了四种丙烯酸铜树脂。采用IR和GPC对树脂进行结构分析,IR发现碳碳双键吸收峰完全消失,GPC证实树脂的平均分子量在1.1~1.3万之间,表明聚合反应已经完全;DSC和TGA分析了树脂的热性能,发现玻璃化转变温度(Tg)随甲基丙烯酸甲酯含量的增加而线性增加,热稳定性随硬段含量的递增而逐渐下降。通过SEM发现铜离子在树脂体系中分散均匀,XRD分析表明树脂为无定形晶态结构。对树脂进行理化性能分析,发现四种树脂的附着力均为一级,粘度随着硬段含量的增加而适度增大。     

有机硅改性硼酚醛树脂的研制

通过Williamson醚合成、Claisen重排及硅氢化反应得到邻羟基苯丙基硅油(Si-phenol),将其与苯酚混合,采用硼酸酯法合成有机硅改性硼酚醛树脂(SBPF).利用1H NMR和FTIR技术对其结构进行分析,采用热重分析(TGA)、剪切测试、拉伸测试以及冲击测试等手段对其耐热能和力学性能进行表征.考察了Si-phenol的含量对树脂各项性能的影响,并研究其作用机理.结果表明,合成的有机硅改性硼酚醛树脂具有良好的耐热性,适量硅氧烷链段的引入可以改善树脂的黏接性能,提高其力学强度.     

三(3-乙炔基苯胺)-苯基硅烷改性含硅芳炔树脂的性能

以苯基三氯硅烷、3-氨基苯乙炔为原料,通过胺解反应合成了三(3-乙炔基苯胺)苯基硅烷(SZTA),并通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和核磁共振氢谱(1 H-NMR)表征了其结构。随后通过熔融共混的方法制备了不同配比的改性含硅芳炔树脂(PSA/SZTA),借助黏度计、流变仪、差示扫描量热仪(DSC)、电子万能试验机、热重分析仪(TG)等考察了改性树脂的工艺性能、固化特性、弯曲性能、热稳定性能和热解动力学等。结果显示,引入SZTA后,改性PSA树脂的黏度降低62%;改性PSA树脂固化物的弯曲强度最高达到34.6MPa,比未改性的PSA树脂提高了约54%;且改性树脂固化物在N_2中的5%热失重温度(T_(d5))均高于500℃,保持了良好的耐热性能;PSA/SZTA-20固化物的热解表观活化能(Ea)的平均值为249kJ/mol。     

固体超强酸催化剂Ni/SO42-SnO2的制备与表征

引入镍离子制备出新型固体超强酸Ni/SO42--SnO2,利用FT-IR、XRD、XPS、TG-DTA等测试手段对催化剂结构进行表征.FT-IR谱图显示,催化剂表面的硫酸根与金属以螯合双齿和桥式配位结合,形成了超强酸结构;XRD结果表明,样品表面主要显现出二氧化锡的四方晶型结构的二氧化锡,随着活化温度的提高,晶体结构渐趋完整,结合FT-IR结果表明可知,在973K,700℃时样品表面结合硫酸根已基本分解完毕;XPS结果表明,样品表面S仅存最高价态(+6),这是超强酸具有高的催化活性的首要条件;TG-DTA测得镍的引入有利于催化剂的热稳定性提高,可以较好地获得SO42-组份,使其高温分解流失趋势变得更缓和.以乙酸正丁酯的酯化反应为模型反应,通过正交实验和单因素实验得到Ni/SO42--SnO2的最佳制备条件,粗产品经GC-MS分析,乙酸正丁酯的含量为90.26%,实验结果表明引入一定浓度的镍离子能提高固体超强酸酯化活性.     

低聚端羟基聚硅氧烷接枝增韧酚醛树脂的制备及性能

由低聚羟基封端聚硅氧烷（HO-PDM）与甲醛和苯酚的接枝反应制备了增韧改性酚醛树脂,用FT-IR对改性酚醛树脂的结构进行表征,用电子万能试验机测试了改性前后酚醛树脂的力学性能,用热重分析仪测试改性酚醛树脂的热稳定性。 测得改性酚醛树脂的断裂伸长率、冲击强度、抗拉强度分别为2.8%、2.875 kJ/m2和23.2 MPa;树脂失重20%的温度为431.28 ℃,峰值温度为441.8 ℃,800 ℃的残重率为51.02%。     

改性固体酸催化合成乙酸乙酯

鉴于经典酯化反应中,浓硫酸作为催化剂存在高腐蚀性、污染(废酸)性、危险性等诸多弊端,使用固体酸是当前最有效的解决途径之一.本文以改性强酸型离子树脂为催化剂,以乙酸的单程转化率为评价依据,通过单一因素分析法优化乙酸乙酯的制备条件.利用扫描电镜、X射线衍射分析仪对固体酸进行表征.SEM分析结果表明,Fe~(3+)改性固体酸树脂出现大量孔状结构;试验确定了乙酸乙酯的最佳制备条件为:乙醇与乙酸的体积比为1.4∶1,催化剂用量为1.2 g,反应时间为1.5 h,乙酸的单程转化率可达62.7%,总转化率为89.3%;重复试验发现,改性树脂经过连续5次使用后,乙酸的单程转化率依然可达57%,明显高于浓硫酸催化的效果.     

富氮配合物[Co(DAT)6](PA)2∙4H2O的制备、晶体结构和热分析

以1,5-二氨基四唑（DAT）为配体,苦味酸根（PA）为外阴离子制备得到了一种新的配合物[Co(DAT)6](PA)2∙4H2O,并通过X射线单晶衍射分析、元素分析和FT-IR分析技术对其进行了结构表征。中心钴（II）离子与六个DAT分子的六个N原子配位,形成一个六配位、略微畸变的八面体结构。配离子位于两个苯环互相平行的PA离子之间。在[Co(DAT)6](PA)2∙4H2O的分子单元中,配离子和PA离子通过静电引力连接;分子单元间通过分子间氢键连接形成配合物的晶体结构,DAT配体分子对于晶体结构的形成起到了重要作用。采用TG-DTG、DSC和FT-IR分析技术对目标化合物的热分解过程进行了研究,并采用Kissinger法和Ozawa-Doyle法对目标配合物第一放热分解过程的非等温反应动力学进行了计算。     

基于D-A反应的光固化自修复聚氨酯涂料及其性能研究

以对苯基亚甲基双马来酰亚胺(BMI)和糠醇(FA)为反应单体,通过Diels-Alder反应制备得到带羟基的改性DA单体,再以不同分子量的聚碳酸酯二元醇(PCDL)、异佛尔酮异氰酸酯(IPDI)、改性DA单体为反应单体,得到聚氨酯预聚物,然后与甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)反应得到光固化自修复聚氨酯。利用傅立叶红外光谱(FT-IR)、核磁共振氢谱(1 HNMR)等表征了树脂的结构,同时考察了树脂的光固化性能。再以聚氨酯树脂为基体树脂,通过配方设计制备了光固化自修复凃料。通过超景深显微镜和热重分析仪(TGA)对涂料的基本性能、自修复性能、热性能进行了测试,结果表明:随着PCDL分子量的增加,涂层的硬度有所下降,而DA单体的引入赋予涂层自修复性能的同时可以提高涂料的硬度。     

ZnO纳米棒改性超高分子量聚乙烯纤维及其性能研究

采用低温水热法在超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维表面成功制备了致密均匀的ZnO纳米棒阵列,利用纳米棒阵列与树脂形成啮合结构,有效增强了纤维和树脂之间的界面结合强度.采用扫描电镜(SEM)、示差扫描量热法(DSC)、热重分析(TGA)、X射线衍射(XRD)等手段对纤维改性前后结构与性能变化进行了分析,并通过单丝拔出实验表征了其与环氧树脂间的界面剪切强度(IFSS);探索了反应时间、前驱液浓度对界面性能的影响.研究结果表明这种改性方法对纤维的本征性能几乎无影响,改性后纤维增重仅5%,而与树脂复合后界面剪切强度提升58%,单丝拨出时破坏发生在纳米棒阵列与纤维之间.进一步,利用该方法对UHMWPE织物进行改性,发现使用单宁酸可提高纳米棒阵列与纤维之间的结合力,使得到的UHMWPE@ZnO和UHMWPE@TA-ZnO织物的防穿刺能力分别提升20%和42%.     

多巴胺表面改性碳纤维对PVDF/CF复合材料性能的影响

对碳纤维(CF)进行去浆处理,再利用多巴胺对CF改性,得到多巴胺改性CF(DARCF),添加马来酸酐接枝聚偏氟乙烯(PVDF-g-MAH),制备了DARCF增强PVDF-g-MAH复合材料(PVDF-g-MAH/DARCF)。采用原子力显微镜(AFM)、X射线光电子能谱(XPS)和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)对CF表面的粗糙度、结构和官能团进行表征。采用扫描电镜(SEM)、界面接触角测试和力学性能测试对复合材料的界面、力学性能进行测试。结果表明:改性之后,DARCF表面粗糙度增加,与树脂的界面结合强度提高,PVDF-g-MAH/DARCF的弯曲强度和模量比未改性的PVDF/CF分别提高了71.3%和36.9%。     

硼酸盐固化酚醛树脂

硼酸与多元醇的络合反应已被用于硼酸浓度的滴定分析、硼选择性树脂等[1 ] 。Ecolotec树脂是一种用硼酸盐固化的碱性酚醛树脂 ,制备时以KOH溶液为溶剂 ,以硼砂为交联剂 ,通入CO2 降低溶液 pH值而交联 ,因其固化快、无污染 ,可用作铸造用冷芯盒树脂砂粘结剂。加入硅烷偶联剂与增塑剂能大幅度提高树脂砂固化后的抗拉强度[2 ] ,以碱金属氧化物与氢氧化物作为促硬剂 ,也可以提高树脂砂强度[3] 。赵鹏等[4] 合成了G盐改性酚醛树脂 ,由该树脂得到的树脂砂固化后 2 4h强度高于Ecolotec树脂。谭晓明等[5 ,6] 发现 ,树脂与硼酸根离子的配位反应是…     

聚(苯乙烯-丙烯酸)-氯化铜配合物膜的合成及表征

将聚(苯乙烯-丙烯酸)(PSAA)(MW＝3500)与氯化铜在异丙醇溶液中反应得到一种配位聚合物膜--聚(苯乙烯-丙烯酸)-氯化铜(PSAA-Cu(Ⅱ))．以ESR，FT-IR，XPS，电导率，元素分析及DMTA等方法对此配合物膜进行表征，确定了组成与结构．结果表明，配位聚合物的中心离子Cu^2 与二个链节单元上的羧基发生配位，从而引起进一步的交联作用，导致玻璃化转变温度和耐热性能的提高．     

基于N,N'-双(3-吡啶基)-对苯二甲酰胺和1,3,5-苯三甲酸的二维Co(Ⅱ)金属有机骨架的合成、结构和磁性

在水热条件下,基于配体N,N'-双(3-吡啶基)-对苯二甲酰胺(3-bptpa)和1,3,5-苯三甲酸(1,3,5-H₃btc),合成了一例具有二维格子结构的钴(Ⅱ)MOF[Co(3-bptpa)(1,3,5-Hbtc)]·2H₂O(1),并进行了红外光谱(FT-IR)、元素分析(EDS)、差热-热重分析(DTA-TG)、X射线单晶衍射(XRD)和磁学表征。 结果表明,每个1,3,5-Hbtc^2-提供1个螯合配位羧基和1个桥连配位羧基与Co(Ⅱ)离子配位。 中心对称的二聚体[Co(3-bptpa)(1,3,5-Hbtc)]₂通过桥连配位的羧基连接成1D梯形链,相邻的梯形链通过3-bptpa与Co(Ⅱ)的配位作用连接为2D格子,从而形成CoN₂O₄变形八面体的配位构型。对配合物1在16~300 K的磁化率数据,使用八面体场下旋轨耦合的各向同性的单离子近似和分子场理论进行分析,Co(Ⅱ)离子表现强的旋轨耦合作用(λ=-100.4 cm^-1),相邻的Co(Ⅱ)离子之间通过桥连配位的羧基传递弱的反铁磁相互作用(zj'=-0.618 cm^-1)。