高分子材料烧结成型研究进展

高分子材料烧结成型是借鉴粉末冶金技术而形成的一种特殊的成型加工方法,特别适合熔体粘度极大、高温易分解的高分子材料的成型加工。传统高分子材料的烧结成型温度在熔点以上,通过粉末的熔融和界面扩散将粉末烧结在一起。本文首先对聚四氟乙烯和超高分子量聚乙烯这两种常用于烧结成型的高分子材料的烧结成型工艺条件、成型机理及其多功能材料的制备等方面进行了系统的介绍;最后,重点分析了我们组最近针对立构复合型聚乳酸熔融稳定性差、熔融加工易降解的问题而提出的一种低温(低于立构复合晶体熔点)烧结成型新方法,即通过在粉末表面形成新立构复合晶体将粉末烧结在一起,并对其研究进展进行了综述。     

基于聚乙二醇结构调控高分子量聚乳酸立构复合体系的结晶行为

设计合成了梳形聚(聚乙二醇甲醚丙烯酸酯)(PPEGA)及其与聚乙二醇(PEG)的嵌段共聚物(PEG-b-PPEGA).通过与高分子量左旋聚乳酸(PLLA)和右旋聚乳酸(PDLA)共混探究了PEG不同的结构对PLA立构复合体系(sc-PLA)结晶的影响.结果 表明线形PEGA和PEG能与sc-PLA完全相容,两者均能促进...     

高分子材料加工在线检测研究进展

在线检测是在加工生产线上实现对材料连续检测的技术,而且不对加工过程产生干扰.快速有效的在线检测技术可以减少原料的浪费.提高制品性能.提升市场竞争力,因此,高分子材料加工的在线检测与控制技术成为近年来研究的热点.本文介绍了流变学、光学和声学等技术在线检测高分子材料加工中的流变行为、材料结构的变化、熔体在加工设备中停留时间...     

聚苯乙烯嵌段对左旋聚乳酸/聚苯乙烯-b-右旋聚乳酸立构复合晶结晶行为的调控

聚乳酸较差的耐热性和较慢的结晶速率限制了其应用范围的扩展,左旋聚乳酸(PLLA)和右旋聚乳酸(PDLA)共混后形成的立构复合晶(SC)能够促进PLA均质晶(HC)的成核并提高其热稳定性,在改性PLA方面有着巨大应用前景.本研究通过可逆加成-断裂链转移聚合(RAFT)和开环聚合(ROP)法,制备了一系列不同聚苯乙烯(PS)分子量的PS-b-PDLA嵌段共聚物,并将其与PLLA共混,探究了嵌段共聚物及共混物的组成与结晶性能之间的关系.研究结果表明,分子运动性较差的PS嵌段的引入使共混物的结晶更加困难,而低分子量的PS嵌段由于抑制了均质晶(HC)的形成,反而有利于大量立构复合晶(SC)的形成,进而提高了共混物的结晶速率.     

基于聚乳酸的可降解形状记忆高分子的研究进展

综述了基于聚乳酸的可生物降解的形状记忆高分子材料的研究情况。首先介绍了形状记忆高分子材料的记忆效应、记忆机理,然后讨论了基于聚乳酸的三种类型的形状记忆高分子材料：单组份的聚乳酸类、聚乳酸共聚物类以及聚乳酸与无机物的复合材料,分别介绍了各种类型的形状记忆高分子材料的形状记忆性能和生物降解性能。最后,讨论了聚乳酸类记忆材料的应用情况,并对其研究前景和发展趋势进行了展望。     

高分子成型加工创新性实验体系

针对目前高分子专业成型加工实验课程各环节缺乏相互联系,无法实现对学生专业素质综合培养的不足,将原本各自独立的实验内容加以整合,建立综合性、系统性的创新性实验体系.高分子成型加工创新性实验体系参照高分子材料加工企业的生产模式,划分为配方设计和成型加工工艺两个紧密联系的实践教学环节.通过征集科研课题和企业难题、学生自己制定...     

类玻璃高分子的再加工

类玻璃高分子(vitrimer)是一类含有动态共价键的共价交联聚合物网络, 结合了热固性聚合物和热塑性聚合物的优点. 在外界刺激作用下, 类玻璃高分子的动态共价键能够可逆断裂及形成, 而交联密度不会发生变化, 这种独特的性质使其能在保持三维交联网络结构的同时, 实现再加工、回收再利用、焊接和愈合等功能. 因此, 类玻璃高分子有望解决传统热固性聚合物无法进行再加工和回收再利用等问题, 推进资源的循环利用和社会可持续发展. 重点介绍了类玻璃高分子不同的再加工方式, 包括热加工、光热加工、电热加工和小分子辅助加工, 并对各个加工方式的原理、特点和应用进行总结. 最后, 对类玻璃高分子再加工的发展进行了展望.     

三臂支化PLLA-PDLA嵌段共聚物的合成及立构复合结晶行为

以三羟甲基乙烷为起始剂, 开环聚合L-丙交酯(LLA), 合成三臂支化左旋聚乳酸(PLLA)预聚物. 采用端基活化技术对预聚物进行端羟基活化, 再与D-丙交酯(DLA)进行开环聚合, 合成了不同分子量的三臂支化左旋聚乳酸-右旋聚乳酸(PLLA-PDLA)嵌段共聚物. 采用核磁共振谱和凝胶渗透色谱等对样品的结构和分子量进行测试, 结果表明,合成的嵌段共聚物链结构具有链段立构规整度和高分子量的特点; 通过调节DLA单体与PLLA预聚物的投料比, 可实现对PLLA-PDLA嵌段共聚物的序列结构调控. 差示扫描量热仪和广角X 射线衍射结果表明, 三臂支化PLLA-PDLA嵌段共聚物的异构体分子间生成立构复合晶体, 其熔点高于200℃; 共聚物的嵌段序列结构对材料的凝聚态转变行为有很大的影响.     

一种基于立构复合及自组装方法构筑的耐受性疏水表面

利用丙交酯开环聚合法制备了聚(D-乳酸)-聚二甲基硅氧烷-聚(D-乳酸)(PDLA-b-PDMS-b-PDLA)三嵌段聚合物,将其溶液涂覆至充斥着非溶剂蒸汽的聚(L-乳酸)(PLLA)表面,PDLA-b-PDMS-b-PDLA在缓慢沉积的过程中与PLLA发生立构复合及自组装,得到由立构复合的亚微米颗粒组装体形成的聚乳酸表面疏水层。 研究了聚合物溶液的质量浓度、组装温度以及溶剂对聚乳酸表面的微观形貌和疏水性能产生的影响。 结果表明,随着PDLA-b-PDMS-b-PDLA聚合物溶液质量浓度的增加,可以实现聚乳酸表面Wenzel-Cassie-Wenzel的疏水行为转变;在0 ℃下,可得到最大疏水角151°的疏水层;选择对聚合物溶解性、挥发速度不同的溶剂,得到的表面微观形貌和疏水性也不同。 由于聚乳酸制品表面的PLLA链段与亚微米颗粒中的PDLA链段也能够立构复合,因此该表面疏水层对刀刮、胶带剥离和手指擦拭测试均表现出良好的耐受性。     

超临界二氧化碳在高分子合成及加工领域的应用

重点概述了近年来超临界二氧化碳作为环境友好介质在高分子合成与加工方面研究的新进展,具体介绍了在超临界二氧化碳中丙烯酸的合成及疏水改性方面所做的工作,并在此基础上,展望超临界二氧化碳作为高分子合成介质的前景。     

微波技术在高分子材料加工中的应用

讨论了微加工高分子材料的基本原理及影响因素，综述了微波技术在高分子材料加工中应用的研究进展，指出了阻碍这一技术广泛运用的关键问题。     

《聚合物成型加工》课程教学改革初探

<聚合物成型加工>作为本科院校高分子材料与工程专业的必修专业课程,在教学过程中要坚持理论教学和实践教学两手抓,既要使学生掌握一定的理论基础,又要培养学生的实践应用能力.针对本校的培养"应用型人才"的培养方针,围绕聚合物成型加工课程的理论基础,我们在实践教学体系改革的过程中,改变了原有独立的、缺乏直接联系的实验内容,建立...     

《聚合物成型加工》实践教学体系改革

从教学内容、教学方法、实验实践环节、考核方式等角度,深入分析了《聚合物成型加工》课程的教学现状,并在此基础上指出,目前单纯的理论教学与人才培养目标相悖,缺乏系统性的实验实践教学体系和多样化的课程考核方式。《聚合物成型加工》实践教学体系改革本着培养应用型人才的原则,从实际生产问题和研发前沿问题入手,由原来单纯的课堂教学模式改为课堂教学与实践环节相结合;考核也改为"书面作业+调研报告+项目答辩+实践操作+考试"的综合考核形式;并设计了系统性的创新实践环节,使学生在掌握课程所学基础知识的同时,可以独立的根据制品性能和使用要求,进行合理的聚合物成型物料配制,选择合适的成型加工方法,利用实验室及产学研实践基地的加工条件自己动手将聚合物原材料做成制品。     

《高分子材料成型加工原理》课程教学改革的探讨

高分子成型加工原理是材料化学专业最重要的专业课程之一。根据课程和材料化学专业对人才需求的特点,在教学过程中调整课程结构,合理组织教学内容,改善教学方法,通过多媒体教学、实验教学、实践教学,以促进学生对专业知识的吸收。为了提高学生独立分析、解决实际问题的能力,加强理论教学和实践教学的结合以及理论教学和科研的结合。从而培养学生对本学科的学习兴趣,并促使其将所学的理论知识应用于生产实践,满足社会对专业人才的需求。     

《高分子材料成型加工原理》课程教学方法探究

《高分子材料成型加工原理》是高分子材料与工程专业最重要的专业课程之一。但是仅凭课堂讲授很难让学生理解高分子材料加工工艺的过程及其原理,学生参与性差。针对学院的《高分子材料成型加工原理》课程特点,通过计算机在配方设计当中的应用、多媒体的应用、案例分析和学生互动交流相结合的教学方法加深学生对高分子材料加工过程及其原理等抽象概念的理解。授课方式既有理论讲解、又有实例演示,使课程教学更具实用性,激发学生的学习兴趣,培养学生分析问题、解决问题的能力,提高了高分子专业这门课程的教学效果。     

A Cleavable Crosslinking Strategy for Commodity Polymer Functionalization and Generation of Reprocessable Thermosets

Covalently crosslinked polymeric materials, known as thermosets, possess enhanced mechanical strength and thermal stability relative to the corresponding uncrosslinked thermoplastics. However, the presence of covalent inter-chain crosslinks that makes thermosets so attractive is precisely what makes them so difficult to reprocess and recycle. Here, we demonstrate the introduction of chemically cleavable groups into a bis-diazirine crosslinker. Application of this cleavable crosslinker reagent to commercial low-functionality polyolefins (or to a small-molecule model) results in the rapid, efficient introduction of molecular crosslinks that can be uncoupled by specific chemical inputs. These proof-of-concept findings provide one potential strategy for circularization of the thermoplastic/thermoset plastics economy, and may allow crosslinked polyolefins to be manufactured, used, reprocessed, and re-used without losing value. As an added benefit, the method allows the ready introduction of functionality into non-functionalized commodity polymers.     

工程教育认证背景下《高分子材料成型加工》教学模式探讨

随着高等工程教育改革和社会发展,工程教育认证已经在我国高等工程专业实施。工程教育认证是高等教育工程观的重要转变,主要倡导学生中心、产出导向、持续改进三个基本理念。本文介绍了常州大学高分子材料与工程专业的专业核心课程高分子材料成型加工的建设与教学改革做法,以学生为中心,以毕业要求达成为目标,从教学目的、教学内容、教学方法和手段、持续改进等方面深程度对课程进行改革与实践,积极探索以学生为主体的教学新模式。     

利用项目规划方案提升《聚合物加工》课程的教学效果

在<聚合物加工>课程中引入项目规划方案的形式,主动诱导学生参与教学过程,有效提高了教学的互动性,很大程度上丰富了教学内容,加深了学生对聚合物加工机械、加工工艺、加工方法的认识,使学生有机会接触和了解更多的现代聚合物加工手段和工艺.通过选题之间相互的比较与研讨,不但深化了教学内容,也极大拓宽了学生的知识面,而且启发学生对聚合物加工过程中产品配方的确定、加工机械的选择、加工工艺的分解和组合等方面进行深入思考.     

Efficient Transformation of Polymer Main Chain Catalyzed by Macrocycle Metal Complexes via Pseudorotaxane Intermediate

Post-synthesis modification of polymers streamlines the synthesis of functionalized polymers, but is often incomplete due to the negative polymer effects. Developing efficient polymer reactions in artificial systems thus represents a long-standing objective in the fields of polymer and material science. Here, we show unprecedented macrocycle-metal-complex-catalyzed systems for efficient polymer reaction that result in 100 % transformation of the main chain functional groups presumably via a processive mode reaction. The complete polymer reactions were confirmed in not only intramolecular reaction (hydroamination) but also intermolecular reaction (hydrosilylation) by using Pd- and Pt-macrocycle-catalyzed systems. The most fascinating feature of the both reactions is that higher-molecular-weight polymers reach completion faster. Various studies suggested that the reactions occur in the catalyst cavity via the formation of a supramolecular complex between the macrocycle catalyst and polymer substrate like pseudorotaxane, which should be of characteristic of the efficient polymer reactions progressing in a processive mode.