聚乙二醇单甲醚(MPEG)/聚乙烯醇(PVA)高分子固-固相变材料的合成与性能

高分子固-固相转变材料是近年来新兴的课题,其主要优点是体积变化小,发生相转变时不出现液态,可以减少对容器的要求,甚至不需要容器即可把相变材料作为结构材料,可简化工艺和降低成本,我们相继合成了系列聚乙二醇／聚乙烯醇高分子固-固相变材料,由于形成交联网络结构,难溶于一般有机溶剂。     

六羟基化合物为骨架的高分子固-固相变材料的合成与性能

分别使用三种含6个羟基的化合物(山梨醇、双季戊四醇和肌醇)作为分子骨架,聚乙二醇(PEG)作为相变功能链,4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)为交联剂,合成了3种具有不同交联结构的新型固-固相变储能材料。通过傅里叶变换红外光谱(FT IR)、X-射线衍射(XRD)、偏光显微镜(POM)、示差扫描量热法(DSC)和热重量分析法(TG)分别对合成材料的分子结构、结晶性能、相变行为和热稳定性进行了研究。结果显示,所制备的材料在30~70℃温度范围内具有典型的固-固相变特性,其升温和冷却过程的相变焓最高可达107.5J/g和102.9J/g。此外,通过热重分析发现所合成材料具有较好的可重复使用性和热稳定性。因此,合成的新型固-固相变材料在热能储存和控温领域具有巨大的应用潜力。     

PEG-沸石固-固相变材料的制备及性能

摘要：采用接枝共聚法合成了以聚乙二醇（PEG）为相变物质,沸石为骨架的PEG沸石固-固相变材料。通过红外光谱（FT—IR）、热失重分析（TGA）和差示扫描量热法（DSC）等测试手段对PEG-沸石固-固相变材料的结构、相变行为及热稳定性进行了研究。结果表明：通过改变PEG的分子量,可以得到不同相变焓和不同相变温度的PEG-沸石固-固相变材料,其相变焓可达105．41J／g,热稳定性良好,起始分解温度高于300℃。     

催化剂用量对醋酸纤维素接枝聚乙二醇单甲醚相变材料接枝率和性能的影响

以二月桂酸二丁基锡(DBTDL)作为催化剂,以醋酸纤维素(CDA)为基体材料、以聚乙二醇单甲醚(MPEG)为工作物质,利用溶液聚合法合成了纤维素接枝聚乙二醇单甲醚相变材料,研究了催化剂用量对MPEG接枝产物接枝率和性能的影响.结果表明,当催化剂用量为0.15%(质量分数,下同)时,MPEG1000和MPEG1500接枝产物的接枝率均达到最大值,分别为224.03%和189.30%;当催化剂用量为0.1%时,MPEG2000接枝产物的接枝率最大,达129.99%.此外,由不同分子量MPEG制备的接枝产物的相变温度和相变焓不同,不同产物在升温过程中均呈现较好的固-固相变调温性能.     

交联型聚氨酯固-固相变材料的相变性能及形态

聚氨酯;聚乙二醇;储能材料;固 固相变材料;相变行为     

壳聚糖-丙烯酰胺接枝共聚及其絮凝性能

壳聚糖-丙烯酰胺接枝共聚及其絮凝性能;壳聚糖;丙烯酰胺;接枝共聚;絮凝     

PVA/PEG/Mg(OH)_2复合材料体系的非等温结晶行为

采用熔融共混法,以聚乙二醇(PEG)为增塑剂、Mg(OH)2为稳定剂制备了聚乙烯醇(PVA)/PEG/Mg(OH)2复合材料。利用差示扫描量热仪(DSC)考察了PVA/PEG/Mg(OH)2复合体系中PVA的非等温结晶行为。结果表明:在熔融过程中PEG与PVA大分子形成的分子间氢键,破坏了PVA分子内或分子间的氢键,改善了PVA的热塑性能,使研究其熔融结晶行为成为可能。     

静电纺丝法制备相变调温纤维及其性能

以丙酮和N,N-二甲基甲酰胺（DMF）为混合溶剂,实验室自制固-固相变材料为相变工作物质,醋酸纤维素（CDA）为高分子载体,利用静电纺丝技术制备了相变调温纤维,研究了溶剂配比、纺丝液浓度、纺丝电压等对纤维形貌的影响。结果表明：以N,N-二甲基甲酰胺（DMF）和丙酮为溶剂（体积比为1/4）,在纺丝液质量分数为22%、纺丝...     

聚乙二醇型聚氨酯软硬段对其相变储热性能的影响

以不同分子量的聚乙二醇(PEG)为软段,MDI-BDO为硬段,采用两步法溶液聚合合成一种具有固-固相变储热性能的聚氨酯材料.通过DSC,WAXD等测试手段对体系的软硬段结晶性,微相分离,相变可逆性及循环热稳定性进行研究,结果表明,聚氨酯中硬段的存在对软段结晶有着很大的影响,当软段分子量达到2000或以上时,软段才具有较大的结晶度和熔融相变焓,且硬段含量必须高于一定值才能形成较为完善的物理交联网络以保证材料在发生相变时维持固体状态.同时符合这两个条件的试样能具有较好的固-固相变储热性能.就软段PEG含量及分子量对材料储热性能的影响进行了研究,通过调节软段含量与分子量得到一系列具有不同相变焓和相变温度的聚氨酯固-固相变储热材料.经测试还发现,该材料具备很好的相变可逆性和循环热稳定性,是一类很有开发前景的相变储热材料.     

纤维素丙酸酯-g-二乙二醇正十六烷基醚固-固相变材料的制备及性能

以二月桂酸二丁基锡(DBTDL)为催化剂,微晶纤维素为骨架材料,二乙二醇正十六烷基醚(E2C16)为相变材料,采用化学接枝法制备了系列纤维素丙酸酯-g-二乙二醇正十六烷基醚(CP-g-E2C16)固-固相变材料.利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、核磁共振氢谱(1H NMR)、差示扫描量热仪(DSC)、热重分析(TG)和X射线衍射(XRD)对CP-g-E2C16相变材料的结构和热性能进行了表征.结果表明,得到了E2C16的取代度和接枝含量分别为0.12~0.37和17.1%~33.4%的CP-g-E2C16固-固相变材料.CP-g-E2C16接枝共聚物的相变温度和相变焓分别为25~34℃和40~62 J/g,符合人的体感舒适温度范围.CP-g-E2C16固-固相变材料的耐热温度高于237℃,与E2C16相比提高21~40℃,有望应用于熔融纺丝法制备纤维素基储热调温纤维领域.     

聚乙烯醇/聚乙烯吡咯烷酮碱性复合膜的制备及其性能

通过在不同浓度KOH溶液中进行掺杂,制备出了聚乙烯醇/聚乙烯吡咯烷酮(PVA/PVP)碱性聚合物电解质膜.详尽考察了膜的组成、微观结构、热稳定性、离子电导率和甲醇吸收率.结果表明,PVA与PVP两者具有较好的相容性,当m(PVA)∶m(PVP)=1∶0.5时,膜断面致密、均匀,未发生大尺度相分离.PVP的混入可以极大提高复合膜的电导率和热稳定性.当m(PVA)∶m(PVP)=1∶1时,复合膜的电导率可达2.01×10-3 S.cm-1.PVA/PVP/KOH膜的甲醇吸收率随温度的升高没有明显变化,100℃时其甲醇吸收率仅为同条件下Nafion 115膜的1/4.这表明该复合膜有望作为一种新型的碱性直接甲醇燃料电池用固体电解质膜且可提高膜的使用温度.     

聚乙烯醇-g-异氰酸酯-脂肪醇梳状接枝共聚物的合成、 结构及热性能

通过甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)的连接作用, 利用接枝共聚法将具有储热功能的长链脂肪醇[如十八醇(C₁₈OH)、 十六醇(C₁₆OH)和十四醇(C₁₄OH)]接枝到聚乙烯醇(PVA)主链上, 制备出储热能力不同的聚乙烯醇-g-TDI-脂肪醇[PVA-g-TDI-C(n)]梳状接枝共聚物. 通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)、 差示扫描量热分析(DSC)、 热重分析(TGA)和X射线衍射(XRD)等方法研究了PVA-g-TDI-C(n)共聚物的热行为和结晶结构. 结果表明, PVA-g-TDI-C(n)共聚物具有良好的储热能力, 储热能力随侧链碳原子数目和侧链接枝度的增加而增大, 但明显低于长链脂肪醇的储热能力. PVA-g-TDI-C(n)共聚物具有良好的热稳定性, 失重温度在324~330 ℃之间. 从侧链受限运动角度探讨了影响PVA-g-TDI-C(n)共聚物热性能和有序堆砌结构的原因.     

聚乙烯醇/聚吡咯复合导电水凝胶应变传感器的制备及性能

以聚乙烯醇(PVA)为原料, 植酸(PA)和氨基-聚倍半硅氧烷(NH₂-POSS, NP)为交联剂, 通过冻融循环法制得PVA/PA/NP复合水凝胶, 再以其为模板, 通过吡咯的原位聚合制得PVA/PA/NP-PPy复合导电水凝胶, 克服了聚吡咯材料易脆、 疏水的特性, 进一步改善了水凝胶的导电性和灵敏性. 循环拉伸实验结果表明该水凝胶具有良好的自回复能力, 电导率高达7.53 S/m, 从I-V曲线可知其作为柔性可穿戴应变传感器的最高检测电流可达 9.029 mA, 灵敏度因子可达6.796, I-T曲线表明该传感器可以准确地通过电流信号变化来监测人体的各种微小运动.     

聚乙烯醇-碘复合物在水溶液中的形成

聚乙烯醇(PVA)在碘-碘化钾混合水溶液中能形成蓝色复合物,该复合材料在人们日常生活中已广泛应用.本文综述了在稀溶液条件下聚乙烯醇-碘复合物的形成,并对其复合物形成的可能影响因素,如:PVA的分子量、链结构的规整度、1,2-羟基结构、支链以及浓度、添加其它物质和反应时间等,进行了系统论述.从聚集模型观点看,在复合物中,碘主要是以线性多聚碘负离子形式存在的,如:T3-和I5-等;而PVA链通过分子间氢键作用形成链间聚集将多聚碘负离子包裹在内而形成复合物.     

聚乙烯醇/纳米纤维素复合膜的渗透汽化性能及结构表征

将聚乙烯醇/纳米纤维素(PVA/NCC)复合膜应用于乙醇-水混合溶液的渗透汽化脱水过程,探讨了纳米纤维素对膜的溶胀性能、机械性能和渗透汽化性能的影响; 利用原子力显微镜(AFM)探测了纳米纤维素的形貌特征; 采用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、扫描电镜(SEM)、差示扫描量热仪(DSC)和热重分析仪(TGA)对膜结构...     

淀粉-丙烯酸钠接枝共聚物的固体高分辨核磁共振研究

运用固体高分辨核磁共振技术,通过测量13C魔角旋转/交叉极化(CP/MAS)谱、1H自旋-晶格弛豫时间T1及旋转坐标系中的自旋-晶格弛豫时间T1ρ,对一系列淀粉-丙烯酸钠接枝共聚物的相结构进行了研究,并与淀粉、均聚丙烯酸钠及两者共混物的实验结果进行了比较.结果表明,接枝共聚导致了淀粉结晶度的明显降低;在共混物和接枝共聚物中,淀粉和聚丙烯酸钠组分都具有纳米尺度的相容性,由于接枝的效应,接枝共聚物中两个组分表现出比共混物更高的相容水平.     

氯化镁增塑改性聚乙烯醇

以氯化镁为增塑剂, 采用流延法制备了增塑改性聚乙烯醇(PVA). 研究了氯化镁与PVA的相互作用以及氯化镁增塑改性PVA的结晶性能、 热性能和机械性能. 研究结果表明, 氯化镁能与PVA大分子发生较强的相互作用, 从而破坏PVA分子链内和链间的氢键, 降低PVA的结晶度. 氯化镁对PVA的热性能影响显著, PVA在加入氯化镁后的热分解过程由纯PVA的两段失重过程转变成三段失重过程. 氯化镁可有效增塑PVA, 其玻璃化转变温度降低, 拉伸强度下降, 断裂伸长率上升, 储能模量下降.     

氯化镁/聚乙二醇复配增塑剂热塑加工聚乙烯醇

采用氯化镁和聚乙二醇对聚乙烯醇(PVA)进行增塑改性, 并利用熔融加工方法制备了PVA薄膜.采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、差示扫描量热分析(DSC)和热重分析(TGA)方法研究了由氯化镁和聚乙二醇组成的复配增塑剂与PVA的相互作用及复配增塑剂对PVA结晶性能、热性能和力学性能的影响.结果表明, 由氯化镁和聚乙二醇组成的复配增塑剂能有效地破坏PVA自身的氢键, 降低PVA的结晶度和熔融温度, 提高PVA的热稳定性并扩展PVA的热塑加工温度窗口.由复配增塑剂通过热塑加工方法制得的PVA薄膜具有较好的力学性能, 拉伸强度为31 MPa, 断裂伸长率为466%.