真空导入成型阴离子聚合尼龙6聚合体系及性能

通过测量不同聚合体系下的阴离子聚合尼龙6(APA-6)反应过程中转化率随时间的变化, 结合真空导入成型的特点, 研究了适合于真空导入成型的APA-6的聚合体系. 研究发现, 己内酰胺钠盐/双酰化内酰胺-1,6-己二胺(C10/C20)(100℃)和己内酰胺钠盐/甲苯二异氰酸酯(C10/TDI)体系反应初期均存在一个转化率线性缓慢增长期, 随后, 聚合体系开始快速反应, 转化率呈指数增长, 反应很快达到平衡. 初步判定这两种体系是适合真空导入成型APA-6复合材料的聚合体系. 在转化率测试的基础上, 利用DSC热分析从活性中心的形成机理进一步分析了C10/TDI体系更适合于较大、 较厚和结构复杂制品的整体成型的原因. 此外, 与普通PA6相比, 真空导入成型APA-6的结晶度、 模量和T_g显著提高, 并且在2种理想体系下聚合的APA-6的性能也有差别, 从活化剂的封端和解封端机理上进行了初步探讨.     

活性阴离子聚合定量“开-关”聚合机理研究

在链增长聚合过程中,有效控制聚合活性中心的"开"、"关"能够对特定结构和功能的聚合物合成实现"定制裁剪"。当活性中心能够进行"锁闭(Locked)"和"解锁(Unlocked)"状态便捷可控的转换,即可在特定位置实现特定单元的插入。近期,大连理工大学马红卫等在活性阴离子聚合领域开展了活性中心定量"开-关"聚合机理研究。基于烷氧硅基DPE(DPE-Si(O-iPr)_3,DPE:1,1-二苯基乙烯)以及醇钠(NaODP)来实现活性阴离子聚合体系活性中心的定量"开-关",在活性阴离子聚合机理方面取得的这一进展能够为阴离子聚合理论研究带来新的发展,同时也为高分子链结构的精密调控提供了更广阔的前景。     

绝热法研究己内酰胺阴离子聚合尼龙动力学

采用己内酰胺钠盐、N-75缩二脲作为反应催化体系, 确定反应温度在145-160 ℃之间, 通过计算得到动力学参数: 反应级数为准一级、活化能在73.2-77.1 kJ·mol-1之间、指前因子在2.9×1011-3.6×1011 mol1-n·s-1范围内. 本实验条件下测定并计算的反应热为134.5-137.3 J·g-1, 与文献值(138.6 J·g-1)吻合. 并在前人基础上修正并建构了己内酰胺阴离子绝热反应动力学模型, 对反应过程的模拟结果与实验数据基本吻合, 从而证明了本模型的正确合理.     

原位聚合玻纤-尼龙6热塑性复合材料的研究

研究了己内酰胺开环聚合反应,确定了适用于RTM方法原位制备玻纤织物增强热塑性复合材料的工艺。结果表明:表面处理可抑制玻纤对单体的阻聚作用,使单体转化率达97%,尼龙6的分子量大于3.0×105;制备的玻纤方格布增强尼龙6复合材料的力学性能比纯尼龙6有显著提高。SEM分析表明复合材料有着良好的界面连接。     

苯乙烯阴离子本体聚合引发剂缔合及其机理的研究

分别以正丁基锂和叔丁基锂为引发剂,采用自制管式流动反应装置,对较高温度下苯乙烯阴离子本体聚合动力学进行了研究.证实了正丁基锂主要以六元缔合结构形式引发聚合,并导致超分子团聚体的形成,从而使进一步的聚合因单体扩散受阻而受到限制,并伴随聚合转化率停滞平台（SCP）的产生.随后由于前期聚合累积的能量,使超分子结构完全解离.聚合温度越高,SCP持续时间越短.结果还表明,在正丁基锂引发剂中,存在一个以六元缔合结构为基础形成的更大的缔合体结构.原子力显微镜照片显示,超分子结构的直径分别为20～30nm和50～60nm.此外,在阴离子聚合过程中活性种的缔合结构只决定于初始引发剂的分子结构,而不同活性种缔合结构对阴离子聚合的链增长存在很大影响,从而解释了采用不同结构的锂系引发剂引发苯乙烯单体聚合时聚合速率存在巨大差异的原因.     

丁二烯阴离子聚合动力学及活性种的研究

本文对于n-BuLi/2G引发的丁二烯阴离子聚合动力学数据及产物微观结构进行了解析。建立了动力学模型,提出了聚合反应机理。求得了单量体、一络合体和二络合体的增长速度常数和诸活性种之间的平衡常数以及它们对形成乙烯基结构的贡献。     

丙烯酸乙酯在炭黑表面的阴离子接枝聚合研究

丙烯酸乙酯在炭黑表面的阴离子接枝聚合研究蒋子铎，刘长生，刘安华，吴璧耀（武汉化工学院精细化工系武汉４３００７３）关键词炭黑，丙烯酸乙酯，阴离子聚合，接枝聚合由于炭黑粒子自聚力强，存在难分散、易絮凝的特点，影响其在高分子材料中的分散和分散稳定性．对此国...     

苯乙烯阴离子聚合仿真实验软件的研究

烯类单体的阴离子聚合是高分子化学课程中主要理论内容之一,为了使学生更好地掌握和运用理论知识,通常需要配合实验教学加以验证。而传统的烯类单体的阴离子聚合实验由于受各方面条件限制,实验效果欠佳。本文以苯乙烯阴离子聚合实验的开展为背景,介绍了聚合实验软件平台的设计、开发、硬件系统和实验的内容。经过验证,该实验软件平台功能完善,界面简洁,运行稳定,可以结合实际硬件设备以及具体需求进行实验教学。     

苯乙烯阴离子高温本体聚合引发机理的新发现(一)

采用一种新的研究方法,进行了苯乙烯阴离子的高温本体聚合,突破了传统阴离子动力学研究中仅采用高真空、稀溶液、低转化率的局限.结果表明:当聚合转化率小于4%时,聚合反应机理完全符合经典阴离子活性聚合的理论;但继续聚合后将出现一个转化率停滞平台和聚合速率再次升高的现象,与传统理论不同.假设活性种引发聚合后形成的大分子链不再反...     

六甲基环三硅氧烷（D3）阴离子开环聚合机理与动力学研究

本文从聚合机理和反应动力学两方面综述了近年来六甲基环三硅氧烷（D3）的阴离子开环聚合研究进展。Frye等人提出在非极性的碳氢溶剂中会形成引发剂的的三种加成物质,在不加入促进剂的情况下不会进行D3的开环聚合,这一开环聚合机理成为随后D3阴离子开环聚合机理研究的基础,研究者采用MALDI-TOF研究聚合机理得到的结论证实了这一机理的正确性,促进剂、溶剂、引发剂的类型和聚合步骤会改变活性链末端的缔合和解缔合的平衡能力,对D3开环过程中的反咬和再分布副反应有显著影响。D3开环聚合增长速率对单体浓度为一级,不同的促进剂和引发剂会显著改变活性链末端的缔合能力,从而显著影响聚合动力学。     

苯乙烯阴离子高温本体聚合引发机理的新发现(二)

采用创建的一种研究方法,以正丁基锂(n-BuLi)为引发剂,研究了苯乙烯(St)在60℃至140℃下的阴离子本体聚合.结果表明,低温下(＜20℃)以六元缔合结构形式存在的非活性正丁基锂在高温下(≥60℃)会转化为活性种.随机分布在该六元结构上的平均1.3个离子对可以引发St的阴离子聚合.然而从六元缔合结构上增长出的超分...     

苯乙烯,丙烯腈在炭黑表面的阴离子接枝聚合

反应型炭黑;苯乙烯;丙烯腈在炭黑表面的阴离子接枝聚合     

高橡胶含量苯乙烯-异戊二烯共聚物的反应挤出聚合

以正丁基锂(n-BuLi)为引发剂,苯乙烯(St)、异戊二烯(Ip)混合物为单体,十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、四氢呋喃(THF)为极性调节剂,在双螺杆挤出机中,应用反应挤出技术实现了聚异戊二烯(PI)质量分数高达60％左右的苯乙烯-异戊二烯共聚物(S-I)的阴离子本体嵌段聚合.通过选择性氧化降解与GPC、1H-NMR、DMA和TEM结合,分析了产物的分子链结构.结果显示,SDBS和THF的加入增加了PI的3,4-结构含量,且大大限制了St的聚合,使最长聚苯乙烯(PS)嵌段的分子量大为减小,同时很难包裹大的Ip气泡,共聚物的结构主要为S-I小嵌段,两组分相容性增强,无规化程度增加.     

苎麻纤维布和碳纤维布混杂铺层复合材料力学和阻尼性能研究

将具有优异阻尼减振性能的纯天然苎麻纤维布与力学性能较好的碳纤维布混杂铺层,利用VRAM(真空吸注成型)工艺制备了环氧树脂基结构阻尼复合材料.首先考察了复合材料的力学性能,包括动态力学性能、静态力学性能和冲击断裂韧性;其次通过共振频率和阻尼因子评价了复合材料的阻尼减振性能.结果表明,通过苎麻纤维布/碳纤维布的混杂铺层能够平衡力学性能和阻尼性能之间的矛盾,可根据实际应用需求实现材料阻尼性能和力学性能的可控调节,充分发挥复合材料可设计性强的优势.其中"RCRCR"型铺层复合材料的损耗因子达到0.0057,比纯碳纤维布复合材料的0.0018提高了2.2倍,而拉伸强度和拉伸模量分别达到381.6 MPa和21.5 GPa,比纯苎麻纤维板提高了4.6倍和97.2%.最后,对混杂铺层复合材料的结构进行分析并针对阻尼性能进行有限元模拟,探讨了不同铺层方式影响复合材料力学性能和阻尼性能的规律,并对其他混杂铺层的复合材料的共振频率和损耗因子进行预测,为结构阻尼材料的设计提供一定的参考依据.     

马来酸酐均聚反应机理的理论研究Ⅱ: α-羟基丁二酸酐碳阴离子和碱催化下的阴离子聚合机理

用AM1方法计算了马来酸酐、氢氧根阴离子及其加成物α-羟基丁二酸酐碳阴离子的电子结构、电荷分布和键级。应用前线轨道理论和成键三原则研究了碱(NaOH)催化条件下马来酸酐均聚过程中α-羟基丁二酸酐碳阴离子活性中间体参与反应的可能性及其阴离子聚合机理。计算结果能很好地阐明实验事实。     

含噻二唑环的阴离子聚合引发剂在合成双官能团聚氧化乙烯中的应用

以氧化乙烯开环聚合为探针反应,考察了含噻二唑环的新型阴离子聚合引发剂(TDZ-K)的引发活性。反应在非均相中进行,分别用甲醇和甲基丙烯酰氯封端,得含双官能团的氧化乙烯聚合产物,其结构经IR,1H NMR,UV,VPO和GPC表征。加入乙酰丙酮,18-冠-6及PEO作助剂,有助于提高TDZ-K的引发活性。     

PA6/HIPS/PP-g-(GMA-co-St)反应共混体系的研究

通过扫描电镜、热分析、熔体流动速率、熔融扭矩和力学性能等测试方法研究了甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)和苯乙烯(St)多单体熔融接枝聚丙烯[PP-g-(GMA-co-St)]对PA6/HIPS共混物的熔融流变性能、结晶行为、相形态和力学性能的影响.结果表明,在熔融共混过程中,PP-g-(GMA-co-St)中的环氧基与PA6的端氨基原位生成的接枝共聚物有效地降低了共混物的界面张力,提高了共混物的界面粘着力,使共聚物的流动速率降低,熔融扭矩提高;PA6分子链的规整性降低,结晶完善性变差.在PP-g-(GMA-co-St)的质量分数为10%时,共混物分散相的尺寸明显减少,力学性能得到较大提高;其中冲击强度超过纯PA6,达到HIPS水平.通过反应共混,制备了力学性能均衡的PA6/HIPS/PP-g-(GMA-co-St)共混物合金.     

马来酸酐均聚反应机理的理论研究Ⅱ: α-羟基丁二酸酐碳阴离子和碱催化下的阴离子聚合机理

用AM1方法计算了马来酸酐、氢氧根阴离子及其加成物α-羟基丁二酸酐碳阴离子的电子结构、电荷分布和键级。应用前线轨道理论和成键三原则研究了碱(NaOH)催化条件下马来酸酐均聚过程中α-羟基丁二酸酐碳阴离子活性中间体参与反应的可能性及其阴离子聚合机理。计算结果能很好地阐明实验事实。     

PP-g-(GMA-co-St)对PA6/PC共混物的反应增容作用

用红外、扫描电镜、熔体流动速率和力学性能等测试方法,研究了甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)和苯乙烯(St)多单体熔融接枝聚丙烯[PP-g-(GMA-co-St)]对PA6/PC共混物的反应增容作用.研究结果表明,在熔融共混过程中,PP-g-(GMA-co-St)中的环氧基与PA6的端氨基及PC的端羟基原位生成的接枝共聚物有效地降低了共混物相间的界面张力,明显提高了共混物相界面的粘着力.少量的PP-g-(GMA-co-St)就能使PA6和PC的相容性得到显著改善.当PP-g-(GMA-co-St)的质量分数为10%时,共混物分散相的相区尺寸细化到0.2μm,其力学性能也有较大提高.PA6/PC/PP-g-(GMA-co-St)共混物的力学性能均衡,达到了弹性体增韧体系难以达到的效果.即使PP-g-(GMA-co-St)组分含量为20%时,共混物仍能保持较好的力学性能,特别是在共混物的韧性得以提高的同时,其强度和伸长率也提高.