聚合物在高压下的结构、形态和性能（上）

运用高压极限手段研究聚合物的结构、形态和性能是６０年代以来兴起的一项聚合物前沿课题。本文对结晶性聚合物高压结晶的结构和形态、高压结晶动力学、高压结晶热力学以及高压退火等方面问题进行了详尽而系统的介绍，反映了该领域的研究概况和最新进展。     

高压下聚合物及其复合体系的结构与性能研究进展

随着科学技术的进步,材料科学有了很大的发展,其中高分子材料的发展应用尤为迅速。许多高分子材料在新的环境下结构与性能之间的关系都有待于研究。因此,了解它们在一些极端条件下（如高温高压、低温低压等）,结构与性能之间的变化规律是十分必要的。高压对聚合物材料的结构与性能有较大的影响。国内外学者主要对聚烯烃、聚酯、聚酰胺等聚合物及其复合体系的高压结晶和高压退火行为进行了一系列研究工作。本文介绍了这一领域的研究概况和最新进展。     

聚合物材料结晶度（下）

4.2 Ruland方法使用式(2)计算结晶度时,Ruland考虑了热运动及晶格畸变的影响,从而使算得的结晶度值较合理。在不失计算结晶度W_(c,x)数值精度的情况下,在Ruland方法的实验中可以只取具有较大衍射峰强度的S范围,就可提高计算结晶度的数值准确性,克服了其它方法必须收集尽可能大范围S内的衍射强度数据的限制。Ruland方法测定结晶度的基本公式:     

共轭聚合物复合材料的结构和性能

对聚苯胺、聚吡啶等共轭聚合物与非导电聚合物材料的复合体系的结构和性能进行了综述。不同方法制备的复合材料在结构和性能上各有特点。一般共轭聚合物与非导电高分子材料相容性差、尤其是低极性高分了。     

基于四元羧酸钙配位聚合物的合成、结构及其荧光性能（英文）

通过水热法合成了一种结构稳定的金属有机框架化合物{[Ca(atba)_4·2H_2O]·H_2O}_n(H_4atba=偶氮苯-3,3',5,5'-四羧酸).运用X射线单晶衍射、红外谱图及X射线粉末衍射对其进行了结构表征.晶体结构测试表明该配合物通过{Ca_2(CO_2)_2}结构单元形成了一维链状结构,继而通过配体之间的连接形成二维层状结构,进一步通过共价键构筑成三维结构.荧光光谱分析表明,标题化合物对L-组氨酸具有选择性识别作用.     

用于锂离子电池聚合物电解质的组成、结构和性能

聚合物电解质是全固态锂离子电池的重要组成部分, 其电导率对电池的性能有很重要的影响.本文综述了聚合物电解质的组成、结构和性能对锂 离子电池导电率影响的最新研究进展,特别是介绍了聚合物-碱金属盐复合电解质和聚离子体电解质两个体系的研究进展.     

聚合物在受限层空间中的形态结构演变及相关性能研究进展

自然界中的层状有序结构如强韧的贝壳、树木等,往往带来优异的性能或特殊的功能。作为仿生材料学在高分子加工成型技术中的应用,聚合物微纳层共挤出技术是通过特殊的流道设计对聚合物熔体进行多次强制分割叠加,来制备高性能交替多层聚合物材料的新方法。层倍增器单元对熔体的多重力场作用,为多相多组分体系形态的原位调控提供了可能。而通过两相交替层状排布形成的受限层空间和丰富的层界面不仅赋予了材料独特的力学、光电、阻隔等性能,还为聚合物结晶调控提供了理想的研究模型。本文简要综述了近年来在层倍增过程中聚合物的形态结构演变及其对相关性能影响方面的研究进展。     

PDLC的形态结构和光电性能

PDLC(Polymer Dispersed Liquid Crystal)是把向列型液晶以微小粒子的方式分散在高分子基质中形成膜,而具有独特性质的一种新型电光显示器件。本文对影响PDLC形态结构的因素和控制方法, PDLC的工作原理以及电光性质作了较为详细的概述。     

尼龙11在高压下的结晶研究

用ＤＳＣ、ＷＡＸＤ、ＩＲ等对在０．１ＭＰａ－０．６５ＧＰａ压力下尼龙１１（ＰＡ１１）的结晶样品进行了研究。分析了压力对ＰＡ１１结晶的影响。研究了加入１％液晶聚合物对ＰＡ１１的结晶的诱导作用。结果表明：压力有助于ＰＡ１１晶形的完善，液晶聚合物对ＰＡ１１的结晶有明显的诱导作用，使ＰＡ１１在较低的压力（０．１ＧＰａ）和较短的时间（１５ｍｉｎ）内即可得到较为完整的结晶。     

常压动态保压注塑自增强高密度聚乙烯的结构与性能

研究了常压动态保压注塑自增强高密度聚乙烯的结构和力学性能的关系,自增强高密度聚乙烯的抗张强度和杨氏模量分别从原来的23MPa和1.0GPa提高到93MPa和5.0GPa。DSC、TEM和X射线衍射研究结果表明:力学性能的显著改善主要归因于串晶的产生、高分子链沿流动方向的轴取向和结构更加完善的球晶的生成。和高压保压法相比,本法具有现实的工业应用前景。     

高压下两种8-羟基喹啉络合物的发光行为和结构变化

测定了在高压条件下两种金属（钙和锌）的8 羟基喹啉络合物的晶体粉末样品的发光行为和原位X光衍射光谱.结果表明,压力对其发光性质产生极大的影响.随着压力的增加,8 羟基喹啉钙的发光强度在3 GPa以内时大大增加,随后发光强度快速下降,到7 GPa左右时几乎为零.而8 羟基喹啉锌的发光强度随压力的增加而逐渐降低,到7 GPa左右时约为常压的10％.高压下的原位X光衍射结果表明,8 羟基喹啉钙的晶体在3～4 GPa开始 发生非晶化相变,在7 GPa时该非晶化相变完成,样品的X光衍射完全消失.而8 羟基喹啉锌在压力的作用下（至16 GPa）没有发生明显的相变.     

金属钾和碳酸钠高压合成金刚石

以金属钾和碳酸钠为反应原料, 在压力为2 GPa, 温度为500 ℃的密封白金坩埚中反应18 h, 所得产物通过粉末X射线衍射和显微拉曼分析进行了表征, 证实合成出了微米级的金刚石. 对金刚石的合成机理进行了研究, 推测其反应过程为碳酸钠在铂和钾的作用下分解出CO2, CO2与钾反应得到金刚石. 研究结果表明金刚石可以在温和的条件下合成.     

Polymer Alloys—Their Structure,Morphology, and Properties

Polymeric materials with novel properties for new technological applications are increasingly obtained by combining existing polymers, while the synthesis of new monomers has receded into the background. These polymer combinations or “alloys” (polyblends) are characterized by their chemical composition, the conformation of the chain molecules, and the morphology, i.e. the state of order at supramolecular level. Multiphase constitution is a typical characteristic of these substances, with a decisive influence on their macroscopic properties. The morphology of multiphase polymer alloys can be controlled to a limited extent via the chemical composition of their components when homopolymers are mixed in the melt or as dispersions. Graft copolymerization, on the other hand, makes it possible to achieve the desired morphology at a given chemical composition. Furthermore, transprent two-phase polymer alloys can be obtained under certain conditions. In multiphase polymers the reduction of stress without fracture, caused by mechanical loading will be treated using models. Certain combinations of properties such as hardness and toughness are connected with the coexistence of disperse and continuous phases. Equilibrium thermodynamical criteria for liquid mixtures wil be used to explain demixing phenomena in polymers. In the last few years it has become possible to determine the chain conformation experimentally using neutron scattering.     

光敏聚合物薄膜光化学性能及其诱导液晶分子取向性能的研究

本文采用动态紫外光谱法测试了含有香豆素光敏基团的聚合物薄膜的光化学性能,考察了不同曝光温度和曝光能量条件下的光敏聚合物的光化学性能,以及不同热处理条件下聚合物薄膜诱导液晶分子取向性能。研究结果表明:在曝光温度为130℃时,聚合物薄膜在最小曝光量下发生光化学反应后产生的光学各向异性ΔA达到最大,并且对应光反应程度DP在45%左右;当曝光能量为320mJ/cm~2和384mJ/cm~2、对应热处理温度为160℃时,聚合物薄膜诱导液晶分子取向所产生的各向异性ΔA和有序度参数S达到最大,分别为0.22和0.048。     

高抗冲共聚聚丙烯的结晶动力学及形态

用示差扫描量热仪(DSC)、偏光显微镜(PLM)和场发射扫描电镜(FESEM)对高抗冲共聚聚丙烯(HIPP)的非等温结晶行为、等温结晶动力学及结晶形态进行了系统研究, 并与均聚聚丙烯(iPP)进行了对比. 非等温热分析结果表明, HIPP的结晶和熔融温度均低于iPP. 等温结晶动力学分析结果表明, HIPP的半结晶时间、结晶活化能及分子链折叠端表面自由能均高于iPP. 研究结果表明, HIPP中的共聚组分与基体存在部分相容性, 并阻碍其结晶. PLM和FESEM研究结果表明, HIPP中存在大量均匀分散的橡胶粒子, 其直径约1~2 μm, 并具有核-壳结构. 增韧相在基体相中的良好分散与粘结, 以及有效核-壳增韧结构的形成是实现HIPP良好刚-韧平衡性能的关键. 这与HIPP的组成及聚合工艺密切相关.     

Synthesis of ZrSiO4 and Coesite in SiO2-ZrO2 System Under High Pressure

ZrSiO4 and coesite were obtained under high-pressure and high-temperature from the nano precursor of a-SiO2 and ZrO2. XRD and Raman measurements indicate that ZrSiO4 was formed at a temperature higher than 920 ℃ under a pressure of 3.6 GPa. As the pressure increased to 3.9 GPa, the ZrSiO4 formation temperature was reduced to 815 ℃. The formation temperature for coesite was 990 ℃ under 3.9 GPa. The lower formation temperature for ZrSiO4, as compared to that for coesite, provided an experimental evidence that the coesite in the Earth＇s surface usually occurs as inclusions in ZrSiO4.     

The Atomic Structure and Mechanical Properties of ZIF-4 under High Pressure: Ab Initio Calculations

The effects of pressure on the structural and electronic properties and the ionic configuration of ZIF-4 were investigated through the first-principles method based on the density functional theory. The elastic properties, including the isotropic bulk modulus K, shear modulus G, Young’s modulus E, and Poisson’s ratio ν of the orthorhombic-type structure ZIF-4 were determined using the Voigt–Reuss–Hill averaging scheme. The results show that the ZIF-4 phase is ductile according to the analysis of K/G and Cauchy pressure. The Debye temperatures obtained from the elastic stiffness constants increase with increasing pressure. Finally, the pressure-dependent behaviors of the density of states and ionic configuration are successfully calculated and discussed.