新型侧基含磷共聚酯的阻燃和热降解动力学

利用动态热重分析法(TG)研究了聚酯(PET )及侧基含磷共聚酯(FR-PET)在不同升温速率下的热稳定性及热降解动力学, 并通过极限氧指数法(LOI)考察了FR-PET的阻燃性能; 采用Flynn-Wall-Ozawa方法分析了PET和FR-PET的热降解表观活化能; 利用Coast-Redfern方法通过对不同机理模型的选取, 确定了PET和FR-PET热降解动力学机理及其模型, 得出了主降解阶段的非等温动力学方程及热降解速率曲线图. 研究结果表明, 侧基含磷单元的引入提高了聚酯的阻燃性能, 侧基上的P—C和P—O键易断裂, 从而降低了聚酯的热稳定性. PET和FR-PET的热降解表观活化能(0.1≤α≤0.85)分别为194-227和184-209 kJ/mol; PET和FR-PET热降解反应均属于受减速形α-t曲线控制的反应级数机理, 其机理函数为f(α)=3(1-α)2/3(0.1≤α≤0.85). 侧基含磷单元的引入对PET的主降解阶段的热降解速率并无实质上的影响. 侧基含磷共聚酯的凝聚相阻燃作用有限, 可能以气相阻燃机理为主发挥阻燃作用.     

新型含磷阻燃剂DOPO-PPO的合成及其阻燃性能

以苯基磷酰二氯,对羟基苯甲醛及9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲(DOPO)为原料,合成了一种新型含磷阻燃剂——二[4-(次甲基-羟基-磷杂菲)苯氧基]苯基氧化磷(DOPO-PPO),其结构经1H NMR和IR表征。通过TGA和DTG研究了DOPO-PPO的热稳定性,热降解行为及成炭性能。结果表明:DOPO-PPO的起始热分解温度为210℃,在700℃时残炭为30.4%。以环氧树脂为基材,DOPO-PPO为阻燃剂,二氨基二苯硫砜为固化剂,制备了阻燃环氧树脂(3)。通过极限氧指数(LOI)和垂直燃烧(UL-94)测试了3的阻燃性能。结果表明:当DOPOPPO的添加量为12.0%(质量百分数,即312)时,阻燃级别为V-0级,LOI为34.0%。     

新型磷杂菲基反应型阻燃剂的合成及其在聚氨酯阻燃中的应用

以9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物和1,4-丁二醇二缩水甘油醚为原料,合成了一种新型的反应型阻燃剂1-（2-羟基-3-磷杂菲）丙氧基-4-环氧丙氧基丁烷(1),其结构和性能经¹H NMR, ³¹P NMR, FT-IR和TG表征。以1为封端剂,聚氨酯（PU）为基材,制备了1/PU阻燃复合材料（2）,研究了1对2阻燃性能和力学性能的影响,初步探讨了1的阻燃机理。结果表明:1具有气相和凝聚相阻燃作用,2燃烧后可形成致密光滑炭层,使点燃时间延长,改善了燃烧熔滴现象。1含量为1%时,2¹的LOI为27%, UL-94燃烧等级为V-0级。     

DOPO衍生物改性碳纳米管的制备及对聚乳酸阻燃性能的影响

以含羧基的碳纳米管(CNT-COOH)和9,10-二氢-9-氧-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)衍生物DOPO-NH₂为原料, 通过酰氯化反应、 缩合反应等制备了一种新型无机-有机杂化阻燃剂—DOPO衍生物改性碳纳米管(CNT-DOPO), 利用傅里叶变换红外光谱、 透射电子显微镜、 X射线光电子能谱及热重分析等对其结构进行表征并对有机物接枝率进行了定量测试. 结果表明, DOPO-NH₂成功接枝到碳纳米管上, 接枝率约为50%. 将CNT-COOH, DOPO-NH₂和CNT-DOPO以质量分数5%添加到聚乳酸(PLA)中制备阻燃PLA复合材料. 锥形量热测试结果表明, 与纯PLA相比, PLA/5CNT-COOH, PLA/5DOPO-NH₂和PLA/5CNT-DOPO 3种复合材料的热释放速率峰值分别下降46%, 3.4%和39.8%; 炭层形貌和结构分析表明, PLA/5CNT-DOPO的炭层石墨化程度最高, CNT-DOPO₂在凝聚相阻燃方面有明显的促进作用. 流变结果表明, 碳纳米管对黏弹转变影响很明显, PLA/5CNT-COOH和PLA/5CNT-DOPO基本上表现为弹性行为. 正是由于碳纳米管的存在, 使得PLA复合材料在低频区黏度增大, 并且在燃烧后期形成了连续致密的炭层, 有效降低了材料的热释放速率和烟释放.     

基于生物基异山梨醇的高耐热共聚酯的合成与表征

采用直接酯化工艺制备了生物基异山梨醇(ISB)与间苯二甲酸(IPA)协同共聚改性的聚对苯二甲酸1,4-环己烷二甲醇酯(PICTA),研究了当IPA单元含量为15 mol%时,ISB结构单元含量对PICTA共聚酯性能的影响,目的是开发出无定形高耐热共聚酯。采用采用核磁共振氢谱(¹H-NMR)、差示扫描量热仪(DSC)、X射线衍射仪(XRD)与热重分析仪(TGA)表征了PICTA共聚酯的分子结构、热性能、结晶性能与热降解性能。研究结果表明：ISB结构单元含量每增加1 mol%,PICTA共聚酯的玻璃化转变温度线性增加约0.8℃。当ISB结构单元含量升高至25.4 mol%,经过180℃高温退火10 h的PICTA共聚酯样品趋近于无定形状态,这说明ISB共聚单元的引入可显著抑制PICTA共聚酯的结晶能力。此外,TGA研究结果表明,PICTA共聚酯具有良好的热稳定性,初始热分解温度高于405℃,但ISB共聚单元的存在并不会改变共聚酯的热分解机理。     

纳米二氧化硅表面接枝9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物以及对聚甲基丙烯酸甲酯复合材料阻燃性能和透明性的影响

聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)是一种重要的透明高分子材料,但是PMMA的易燃性限制了其应用。 本工作在纳米二氧化硅表面接枝含磷阻燃剂9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO),并用于聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的改性。 极限氧指数(LOI)、垂直燃烧(UL-94)和锥形量热(CCT)测试结果表明,制备的PMMA复合材料的阻燃性能大幅度提高,这主要归因于纳米粒子和含磷阻燃剂的协同阻燃作用,形成致密的炭保护层结构。 同时,二氧化硅接枝DOPO的加入可以保持PMMA良好的透明性,这有利于材料在光学透明性要求较高的领域的应用。     

一种新型含磷-溴-氮阻燃剂的合成

以三氯氧磷、季戊四醇、2 ,3-二溴丙醇及三聚氰胺等为原料合成了一种新型磷 -溴 -氮阻燃剂 0 - (2 ,4,6 -三氧杂 - 1-氧基磷杂双环 [2 .2 .2 ]辛烷 - 4-亚甲基 ) - 0 - 2 ,3- (二溴丙基 )磷酸三聚氰胺盐 (Ⅲ ) .改进了中间体 4-羟甲基 - 2 ,6 ,7-三氧杂 - 1-氧基磷杂双环 [2 .2 .2 ]辛烷 (Ⅰ )的合成条件 ,元素分析、红外光谱等确定了结构     

新型铕三元配合物的合成及光致和电致发光性能研究

利用氮杂苯并 [9,10 ]菲类中性配体 ,合成了两个新型铕三元配合物Eu(DBM) 3 L1和Eu(DBM) 3 L2 (DBM为二苯甲酰甲烷 ;L1,L2 为氮杂苯并 [9,10 ]菲类中性配体 ) ,以元素分析、红外光谱和紫外光谱对其进行了表征 .两种配合物在固体状态下的发射光谱都表现出较强的三价铕离子的特征发射 ,第二配体对中心离子具有较好的协同敏化发光作用 .以TPD和Gd(DBM) 3 bath (bath =4,7 二苯基 1,10 菲咯啉 )分别作空穴传输材料和电子传输材料 ,以发光配合物和TPD的共蒸镀掺杂作为发光层 ,制备了如下结构的三层器件ITO/TPD( 3 0nm) /Eu(DBM) 3 L1(L2 )∶TPD( 1∶2 ) ( 5 0nm) /Gd(DBM) 3 bath( 3 0nm) /Mg∶Ag ,并研究了器件的光电特性 .结果表明 :这两种配合物具有优良的成膜性和电子传输性 ,而氮杂苯并 [9,10 ]菲类中性配体对提高配合物的电子传输性起着至关重要的作用 .以Eu(DBM) 3 L1和Eu(DBM) 3 L2 作为发光材料制备的器件均具有较低的启亮电压 ( 3V) ,分别在 12V ,5 2mA·cm-2 和 13V ,42mA·cm-2 时获得最大亮度为 14 8cd·m-2 和 110cd·m-2 的纯正红色发光     

含蒽醌结构新型共聚酯染料的合成及性能

以溶液聚合法合成了以１,５－二－β－羟乙醚基蒽醌为染料单体的新型共取酯染料,通过紫外－可见、核磁共振、热重等方法对聚合物性能进行表征,将其作为色母在毛细管流变仪上对聚酯纤维进行共混染色,并测定其光宾度。     

含氟侧基聚芳醚酮的合成与表征

聚芳醚酮具有优异的化学、物理和机械性能 ,被广泛用于结构材料、高分子膜、航空航天和电子工业中所需的涂敷材料 [1,2 ] .传统的聚芳醚酮由于主链的规整性和刚性 ,使其难熔难溶 ,给加工和应用带来一定的困难 .许多研究者对其进行了大量的改性研究 [3,4 ] .氟元素具有较强的电负性 ,尺寸较小 ,可以形成强化学键和具有较好的电性能等 ,使其在化学物质的分子设计中成为极有价值的取代基 .含氟聚合物可以影响聚合物的溶解性、阻燃性、热稳定性、玻璃化转变温度、颜色、结晶性、介电常数和吸水性等性能 [5,6 ] .为了改善聚芳醚酮的溶解性、结晶…     

Synthesis and Properties of Novel Polyimides Bearing Sulfonated Benzimidazole Pendant Groups

A new diamine monomer containing benzimidazole‐5‐sulfonic acid has been synthesised. It has been reacted, alone or mixed with diaminodiphenyl ether, with naphthalenic dianhydride to attain polynaphthalimides in which the sulfonic acid functionality is borne by pendant benzimidazole groups. The presence of sulfonic and benzimidazole groups greatly affected the physical properties of the polyimides as the novel polymers were found to be soluble in polar organic solvents and exhibited a lower thermal resistance than their non‐sulfonated counterparts. The polymer films exhibited good mechanical properties with tensile strength in the range 100–120 MPa and with moduli in the range 2.2–3.1 GPa. Sulfonic and benzimidazole groups significantly enhanced the hydrophilicity of the copolyimides, which showed water uptake up to 39%.

     

Synthesis and Characterization of Novel Aliphatic Polycarbonates Bearing Pendant Allyl Ether Groups

To fulfill the diverse requirements in surgery and medicine, biomedical polymers have been drawing interests and attentions increasingly since the last decade1. In these fields, aliphatic carbonates have been proved to be a kind of material with excellent…     

Synthesis and Characterization of Novel Glycerol‐Derived Polycarbonates with Pendant Hydroxyl Groups

Summary: A novel type of glycerol‐derived, water‐soluble polycarbonate with pendant, primary hydroxyl groups was prepared from 2‐(2‐benzyloxyethoxy)trimethylene carbonate (BETC). Ring‐opening polymerization of BETC and 2,2‐dimethyltrimethylene carbonate (DTC) gave narrow distribution of homopolymers or random copolymers with high molecular weights. The protecting benzyl groups were removed by catalyzed hydrogenation at atmosphere H₂ pressure to give hydroxyl polycarbonates without observable changes on the polymer backbone and molecular weight distribution. The hydrophilicity of the copolymers increases with the increase in the hydrophilic glycerol‐derived carbonate content.

Synthesis of the glycerol‐derived polycarbonate.     

含咔唑基团的有机聚磷腈的合成与表征

含咔唑基团的有机聚磷腈的合成与表征;咔唑;聚磷腈;亲核取代     

新型偶氮苯金属配合物的合成与性能

合成了新型偶氮苯金属配合物。分别采用光谱分析、热分析及X射线衍射测试技术对产物进行了表征和测试。结果表明,连接偶氮苯和金属配合物之间碳链的长度对该化合物的相转变和荧光特性具有特殊的影响。该系列化合物在紫外光和热作用下具有99%以上的偶氮苯顺-反异构化反应效率;具有290和560 nm这2个波段的荧光发射光谱。由其中1个金属配合物分散在聚甲基丙烯酸甲酯网络而形成的介质可作为全息信息存储材料而实现全息图像的写入和读出。     

Polyurethanes with Pendant Hydroxyl Groups: Synthesis and Characterization

Communication: Phenoxycarbonyloxymethyl ethylene carbonate 4 was synthesized from glycerol carbonate and phenyl chloroformate. Polyurethanes with pendant hydroxyl groups were obtained from polycondensation reactions of this AA* monomer with diamines. These polymers contain primary as well as secondary hydroxyl groups. The obtained polyurethanes are amorphous materials. The glass transition temperature decreases with increasing number of methylene groups between the urethane groups.

As the number of methylene groups increases between the urethane groups, the glass transition temperature of the polymer decreases.     

含L-乳酸基的聚丙三醇水凝胶的合成及性能

以L-乳酸和环氧氯丙烷等原料,设计、合成出含L-乳酸基的聚丙三醇水凝胶。用核磁共振碳谱、X-射线光电子能谱和扫描电镜表征了其结构和形貌。通过控制反应条件,合成了不同L-乳酸基含量和平衡溶胀率的聚丙三醇水凝胶。化学滴定分析表明,在选定的合成条件下,L-乳酸基的引入率约为86%,其含量可达到17%。溶胀实验表明,凝胶具有显著的pH、离子强度敏感性和快速、可逆的响应速率。体外释药实验显示,载药凝胶具有随溶胀环境pH变化的释药性能。