PP/EPDM共混物热氧稳定性研究

通过热氧加速老化的方法研究了不同的EPDM含量和抗氧剂对聚丙烯和三元乙丙橡胶共混物(PP/EPDM)热氧稳定性的影响.通过对老化前后试样的力学性能变化分析,热失重(TG)分析和扫描电镜(SEM)分析,结果表明:在热氧加速老化的初期,PP/EPDM共混物的拉伸强度随着时间的增长呈逐渐上升的趋势;在老化中期,共混物的拉伸强度变化不大;在老化后期,共混物的拉伸强度逐渐下降.在整个老化过程中,断裂伸长率都呈逐渐下降的趋势.而随着EPDM含量的增加,相应共混物的拉伸强度和断裂伸长率的下降减缓;相应共混物的分解温度得到较大的提高;抗氧剂的加入,能进一步提高共混物的热氧稳定性.     

Cu-SSZ-13/堇青石整体式催化剂的原位合成及其NH3选择性催化还原NO性能

采用水热合成技术, 在堇青石蜂窝陶瓷载体上原位合成了SSZ-13分子筛, 并借助X射线衍射(XRD)和场发射扫描电子显微镜(FESEM)等手段对其进行表征. 在此基础上, 研究了合成时间对催化剂结构和机械性能的影响. 另外, 使用固定床反应器测试了离子交换度为50%的Cu-SSZ-13/堇青石催化剂和Cu-SSZ-13催化剂水热老化前后的氨气选择性催化还原(NH₃-SCR) NO性能. 结果表明, 通过原位合成法制备的Cu-SSZ-13/堇青石催化剂在200-500 ℃ 的窗口温度内能达到80%以上的转化率, 并在300 ℃ 时达到96.4%的转化率. 在850 ℃水热老化12 h后, Cu-SSZ-13催化剂完全丧失了催化性能, 而Cu-SSZ-13/堇青石催化剂在300 ℃时仍然保持91%的转化率. 使用XRD和固体27Al 核磁共振(²⁷Al NMR)的方法, 研究了水热老化前后两种催化剂结构的变化, 结果表明, 当水热老化12 h 后, Cu-SSZ-13 基本丧失了SSZ-13 结构特征峰, 而Cu-SSZ-13/堇青石仍然保持了一定的SSZ-13 骨架结构. 证明了通过原位合成法制备的Cu-SSZ-13/堇青石催化剂具有较好的抗水热老化性能.     

聚对苯二甲酰对苯二胺纤维的热老化行为与机理研究

在250～400℃空气中对自由状态下对位芳纶进行等温热老化处理,采用万能材料试验机、红外光谱法、广角X射线衍射法、声速法和特性黏数法表征了老化过程中力学性能和结构的变化.结果表明,在老化初期,由于分子链的解取向,强度随时间快速下降;随后的热分解使强度随老化时间继续降低,符合二级反应动力学模型,其热老化表观活化能为32.4kJ/mol.老化样品的强度随温度升高显著下降,但高于350℃时热交联反应变得明显,同时结晶度增大和结晶结构完善,使强度的损失速率减小.老化样品的模量随老化温度的升高而增大,低于350℃时,非晶态分子链的解取向占优,模量较未热老化样品低;升高至350℃时,结晶结构完善占优,表现在第二类晶格畸变参数降低、表观微晶尺寸增大,特别是微晶横向融合使a,b轴方向尺寸显著增大,模量明显高于未老化样品.     

不同温度下聚铝碳硅烷的合成与表征

为了研究合成温度对聚铝碳硅烷(PACS)结构的影响, 采用具有Si—C骨架结构的低分子量液态聚碳硅烷(LPCS)与乙酰丙酮铝[Al(AcAc)3]为原料, 在300, 360和420 ℃下分别合成了固态PACS, 并对合成的PACS样品进行元素组成及结构表征. 表征结果显示, 合成温度明显影响样品的Al, O含量及Si—H键数量. 合成温度升高, Al含量与O含量增大, 但PACS中的Si—H键数量急剧减少, 在360 ℃下合成的样品具有理论Al含量, 而在300和420 ℃下合成的样品的Al含量分别小于和大于理论Al含量. 27Al MAS NMR结果显示, Al与O形成AlO4, AlO5和AlO6 三种配位形式. 反应过程中消耗Si—H键形成Si—O—Al交联结构是PACS数均分子量及多分散系数增加的主要原因.     

生物可降解封堵器材料的合成及表征

以L型丙交酯(LLA)、乙交酯(GA)和三亚甲基碳酸酯(TMC)为原料,辛酸亚锡为催化剂,通过开环聚合制备了丙交酯-三亚甲基碳酸酯二元共聚物(PLT)和丙交酯-三亚甲基碳酸酯-乙交脂(PLTG)三元共聚物。采用核磁共振氢谱、傅里叶红外光谱、体积排阻色谱、差热扫描、力学性能测试、血液相容性实验表征了产物的结构与性能,研究了共聚物组成对其结晶能力、热性能和力学性能的的影响。结果表明:所得聚合物的数均分子量均在8×10~4以上,多分散系数在2.0以下。共聚物中的TMC和GA链段使其结晶能力、玻璃化转变温度和拉伸强度与L型聚丙交酯相比均有所下降。三元共聚物PLTG的拉伸强度可达到22.3 MPa,断裂伸长率达到168.7%。另外,共聚物的血液相容性优良。     

自由基引发剂强化稠油催化水热裂解降黏行为

本文考察了自由基引发剂对胜利油田单56区块稠油样品催化水热裂解反应过程的协同强化作用.在反应温度为220℃,添加0.2 wt%的引发剂——过氧化二叔丁基,使水热裂解后的降黏率由不加引发剂时的61.4%升高到72.7%.此外,在引发剂存在、150℃条件下,降黏率可达到69.0%,表明引发剂的加入可显著提高较低反应温度下的水热裂解效果.对反应前后油样进一步分析发现,反应样品中饱和分、芳香分、胶质和沥青质平均分子量均下降;饱和分、芳香分含量增加,而胶质、沥青质含量下降;胶质、沥青质中氢碳原子比增加,含硫量减少,含氮量变化不大;表明重质组分在水热裂解过程中发生了裂解反应、尤其是含硫官能团在水热裂解中发生了反应;反应样品沥青质及胶质芳香环系的缩合程度降低.实验结果表明,反应过程中稠油重质组分发生了裂解,而且胶质的裂解程度更大,轻质组分含量增加,导致稠油黏度降低、流动性提高,在一定程度上改善了稠油的品质;引发剂可以在较低温度下产生自由基,从而使水热裂解反应在较低反应温度下有效进行.     

高分子量外消旋聚乳酸的合成、表征及工艺优化

通过丙交酯开环聚合制备了高分子量的外消旋聚乳酸(PDLLA),研究了反应温度、反应时间以及催化剂与单体的物质的量之比对PDLLA数均分子量的影响,获得了优化的聚合工艺条件。采用凝胶渗透色谱(GPC)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、核磁共振波谱(NMR)、扫描电镜(SEM)、差示扫描量热(DSC)、热重分析(TGA)、电子万能试验机等对所制备聚乳酸的数均分子量、化学结构、热性能、力学性能进行了表征,并研究了PDLLA膜的降解性能及与小鼠成纤维(L929)细胞的生物相容性。根据正交实验结果,当催化剂与单体的物质的量之比为2.04∶5 000、反应温度为135℃、聚合时间为4.5 h时,可得到数均分子量为2.01×105的PDLLA。如果综合考虑单体转化率,则反应时间可选为6.0 h。制备得到的PDLLA的拉伸强度为(39.91±1.34) MPa,断裂伸长率为3.94%±0.54%,弹性模量为(1.68±0.34) GPa。PDLLA降解初期缓慢,降解220 d之后,降解速率迅速增加。体外生物相容性实验表明,PDLLA膜可促进L929细胞的增殖。     

聚对二氧杂环己酮—乙交酯无规共聚物缝合线热处理及体外降…

本文研究了热处理对聚对二氧杂环己酮－乙交酯无规共聚物合成缝合线力学性能和体外降解性能影响，结果表明：６０～８０℃温度范围内定长热定型对缝线原有力学性能影响较小，体外降解性能表明，随着热定型温度提高，缝线强度下降速率减缓，ＤＳＣ测试结果表明，热定型后缝线样品结晶度提高，体外降解过程样品结晶度也逐渐提高，其中，无热定性样品提高幅度最大，说明热定型可使缝线样品聚集态结构紧密，水解速度减慢。     

密度对聚乙烯光氧老化特性的影响研究

利用力学试验、凝胶渗透色谱(GPC)、热重分析法(TG)、差示扫描量热法(DSC)、衰减全反射红外光谱技术(ATR-FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)比较研究了不同密度聚乙烯(HDPE、LDPE、LLDPE和MDPE)的光氧老化特性,分析了密度对聚乙烯力学性能、分子量、热稳定性、熔融特性、化学结构和表面微观形貌的影响规律。结果表明LDPE弯曲性能、热分解特征温度和氧化诱导温度下降最明显,且区别主要集中在老化初期。老化24d后,HDPE和LDPE冲击强度均已降低。老化64d后,4种PE相对分子质量均下降,其中LDPE相对重均分子质量下降更强烈。LDPE和LLDPE不饱和度增长最快,四种样品支化度变化无明显区别,LDPE的分子链断链作用和氧化作用最为强烈,羰基指数和羟基指数增长最快,表面破坏更严重,由于支链的存在破坏了聚乙烯分子链的规整性,导致LDPE更容易发生老化。     

物理老化对聚乳酸玻璃化转变行为的影响

为考察不同链结构的聚乳酸在物理老化过程中聚集态结构的变化 ,分别在 0℃、2 5℃、37℃对聚 (D ,L 乳酸 ) (PDLLA)、非晶态的低左旋度聚 (L 丙交酯 ) (l PLLA)和左旋聚 (L 丙交酯 ) (PLLA)进行长达 6个月的物理老化 ,用温度调制式差示扫描量热法 (MDSC)研究了它们在物理老化过程中的玻璃化转变行为的变化 .结果表明 ,PDLLA和l PLLA对物理老化十分敏感 ,在一定老化温度下 ,它们的玻璃化转变温度 (Tg)随老化时间延长向高温移动 ,老化过程中产生的非可逆热焓 (ΔHnon)逐渐增加 ,这种趋势在老化 1w内变化明显 ,随后趋缓 ;而老化温度越高 ,Tg 升高和ΔHnon增加的速率都越快 .不同温度下老化 ,PDLLA和l PLLA的ΔHnon 与老化时间的对数都有较好的线性关系 ,ΔHnon的变化速率对温度的倒数作图 ,l PLLA的斜率绝对值比PDLLA的略大 ,说明有较高立构规整性的分子链形成物理缠结需要较高的活化能 .PLLA由于结晶度高而非晶相含量较低 ,未观察到明显的玻璃化转变及其在物理老化过程中的变化 .     

二氧化碳-氧化环己烯共聚物的合成和热性能研究

采用三元催化剂(Y(Cl3COO)3-ZnEt2-glycerin)催化二氧化碳与氧化环己烯共聚反应,制备了高分子量二氧化碳与氧化环己烯共聚物(PCHC).8 h内催化剂平均活性达到11.8 kg polymer/mol Zn,PCHC主链上碳酸酯单元含量大于95%,数均分子量达到7.0×104.研究了PCHC的玻璃化转变温度和分子量的关系,当PCHC的数均分子量(Mn)低于8.5×104时,玻璃化转变温度(Tg)随Mn增加而升高;Mn高于8.5×104时,Tg对Mn的依赖性不大.当PCHC的分子量充分高时,其玻璃化转变温度可以达到120℃,PCHC的自由体积特征常数K=1.91×105.研究了聚合物分子量对其热稳定性的影响,结果表明提高分子量有利于提高PCHC的热分解温度.通过实施聚合反应和后处理,三元催化剂转化为相应的金属氧化物(主要为氧化锌)残留在聚合物中,采用Kissinger方法得到纯PCHC(除去金属氧化物)的热分解表观活化能约为199.9 kJ/mol,含金属氧化物(Zn含量4400×10-6)PCHC的热分解表观活化能下降为143.9 kJ/mol.因此氧化锌能够促进PCHC的热降解,减少PCHC中氧化锌的含量有利于改善PCHC的耐热性能.     

高分子量聚对二氧环己酮体外降解研究

对高分子量(Mν=2.8×105)的聚对二氧环己酮条状样品在37℃磷酸缓冲溶液(PBS)中的降解行为进行了研究,通过定期观察其吸水率与质量损失,pH,特性黏数,降解过程中样品形态与晶体结构,热力学性能与机械性能的改化,发现此高分子量的聚对二氧环己酮在体外降解过程中质量损失与吸水率变化不大,但分子量下降明显,同时样品表面缺陷逐渐增加;结晶度与玻璃化温度随之改变,但其晶体结构基本保持不变;到第6周时,其力学强度基本消失.证明高分子量PPDO具有较慢的降解速度,显示出很好的稳定性.     

高分子量聚对二氧环己酮体外降解研究

对高分子量(M=2.8×105)的聚对二氧环己酮条状样品在37℃磷酸缓冲溶液(PBS)中的降解行为进行了研究,通过定期观察其吸水率与质量损失,pH,特性黏数,降解过程中样品形态与晶体结构,热力学性能与机械性能的改化,发现此高分子量的聚对二氧环己酮在体外降解过程中质量损失与吸水率变化不大,但分子量下降明显,同时样品表面缺陷逐渐增加;结晶度与玻璃化温度随之改变,但其晶体结构基本保持不变;到第6周时,其力学强度基本消失.证明高分子量PPDO具有较慢的降解速度,显示出很好的稳定性.     

冷热交替水热环境对玻璃钢性能的影响

采用手糊工艺分别制作了玻璃纤维和不饱和聚酯树脂质量比为2:8、3:7和4:6的玻璃钢试样,对玻璃钢试样进行了80℃/12 h、20℃/12 h冷热交替水热老化实验288 h,研究了冷热交替水热老化对玻璃钢力学性能、硬度、质量及吸水性能的影响.结果表明:水热老化降低了玻璃钢的强度、硬度和质量,强度降低明显,但硬度和质量保持率较高,保持率分别达90％和97％以上;随着玻璃纤维含量的增加,水热老化后,玻璃钢的吸水率逐渐增大,吸水膨胀率逐渐降低,玻璃纤维和不饱和聚酯树脂质量比为3:7的玻璃钢具有最高的强度保持率和硬度保持率,拉伸、弯曲和冲击强度保持率分别为71.15％、88.98％和92.64％,硬度保持率为98.86％.     

反应温度对聚二甲基硅烷高压合成聚碳硅烷性能的影响

以聚二甲基硅烷(PDMS)为原料,在高压釜内高温高压合成了聚碳硅烷(PCS)先驱体.研究了反应温度对合成的PCS的Si—H键含量、支化度、Si—Si键含量、分子量及其分布、软化点及产率的影响.研究表明,随着反应温度的提高,分子量及软化点均明显增加,分子量分布变宽,支化度升高,Si—Si键含量明显降低.当反应温度低于460℃时,Si—H键含量及产率随反应温度的升高逐渐升高,当反应温度高于460℃时,由于分子间的缩合及热交联二者逐渐降低.在反应过程中PDMS首先转化为小分子量的PCS,然后是小分子PCS分子间发生脱氢及少量脱甲烷缩合使分子量长大.当反应温度高于450℃时,PCS分子量分布出现中分子量峰,Si—Si键含量较低,在室温空气中比较稳定.     

对二氧环己酮—乙交酯共聚物的合成及性能研究

本文研究了对二氧环己酮与乙交酯无规共聚物的化学结构，热性能。体外降解性能及共聚反应动力学。研究结果表明，随着单体配比中乙交酯含量的增加，共聚物中乙交酯含量增加，共聚物结晶能力下降，玻璃化转变温度升高，降解速率加快。随着聚合反应时间的延长，单体转化率及聚合物分子量不断增加。聚合时间超过96小时后，转化率及分子量变化趋于平缓。     

聚左旋乳酸/聚氧化乙烯共混物的拉伸行为及结构转变

采用熔融共混方法制备了聚左旋乳酸(PLLA)和超高分子量聚氧化乙烯(PEO)共混物, 通过差示扫描量热(DSC)、 扫描电子显微镜(SEM)和二维广角X射线散射(2D-WAXS)等方法系统研究了PEO的加入对不同温度下PLLA拉伸行为及拉伸过程中微观结构变化的影响. 结果表明, PLLA/PEO共混物为非均相体系, PEO粒子均匀分布在PLLA中形成两相结构. PEO的加入能够显著降低PLLA的玻璃化转变温度(T_g), 在25～60 ℃范围内显著提高PLLA的拉伸性能. 在60 ℃拉伸时, PEO的加入提高了PLLA在拉伸过程中的结晶和形变能力. 在80 ℃拉伸时, 共混物的拉伸断裂伸长率下降, 但共混物的结晶速度仍高于纯PLLA样品.     

由乙烯高效催化聚合而得的超高分子量聚乙烯的研究

本工作系研究以高效催化聚合获得的超高分子量聚乙烯的结构和性能。用扫描电子显微镜观察了高效催化剂及初生聚乙烯的形态。透射电子显微镜观察了初生聚乙烯粉未,发现毛遂边缘的超分子原纤维状织态结构。用偏光显微镜观察了不同分子量聚乙烯粉末的熔融和冷却结晶过程,生成的球晶随分子量增大而增大。用X-射线衍射、差热分析、倒换气相色谱测定了初生聚乙烯的结晶度随分子量而增大;用X-射线衍射、差热分析及密度梯度法测定经退火或热压制的聚乙烯样品的结晶度均随分子量增大而下降。X-射线衍射测定其晶粒尺寸亦随分子量增大而减小。差热分析和倒换气相色谱测定超高分子量聚乙烯粉末的结晶熔点温度(T_m)要比普通分子量聚乙烯高8-12℃。不同分子量聚乙烯的热形变曲线表明,超高分子量聚乙烯在熔融温度后出现明显的橡胶态。此外,还用差热与热重分析研究了超高分子量聚乙烯的热老化行为。测定了超高分子量聚乙烯的优异抗冲强度和沙浆磨耗量。并用扫描电镜对比观察了常规分子量和超高分子量聚乙烯试样的冲击断面的织态结构。     

聚氨酯弹性体相分离程度的研究

热塑型聚氨酯弹性体(TPUE)的动态力学性能和热性能研究已有许多报导,但多集中于弹性体的链结构及其组成等方面,本文则侧重于研究聚醚氨酯(ET)和聚酯氨酯的相分离过程及其程度,考察硬段含量(W_h)和软段分子量(M_(n·3)等因素对微相结构的影响。     

耐紫外光老化CO2共聚物的合成与性能

CO₂基塑料(PPC)是通过CO₂与环氧丙烷共聚所得的生物降解高分子,由于PPC的耐紫外老化性能较差,随紫外线的照射不仅PPC的相对分子质量快速下降,且其拉伸强度和断裂伸长率等力学性能也迅速降低,而农用地膜长期处于紫外线照射的环境中,因此亟待改善PPC的耐紫外老化性能。 本文设计合成了含紫外吸收基团的单体2-羟基-4(2,3-环氧丙氧基)二苯甲酮(HEB),与CO₂和环氧丙烷进行三元共聚制备了耐紫外光老化的CO₂共聚物(PPCH)。 在保证PPCH相对分子质量不低于5.0×10⁴的前提下,PPCH中HEB单元的摩尔分数最高可达0.32%,相应地其玻璃化转变温度(T_g)和起始热分解温度(T_d-5%)分别为26.7和216.9 ℃,拉伸强度达到30.97 MPa。 普通PPC经过240 h的紫外辐照后,其数均相对分子质量下降了67.8%,相应地其拉伸强度和断裂伸长率分别下降了10.1%和40.1%。 即使PPCH中的HEB摩尔分数仅为0.06%,经过240 h辐照后其数均相对分子质量仅下降了6.2%,相应地其拉伸强度和断裂伸长率也仅分别下降了1.7%和13.3%,证明PPCH具有较强的耐紫外老化性能,原因在于其主链含有HEB单元,对紫外光具有较好的吸收性能。 PPCH的紫外吸收性能随HEB单元在聚合物中含量的增加而增强,因此随着共聚物中引入的HEB单元含量增加,PPCH的相对分子质量和力学性能的保持率均得到了大幅度提高。 另一方面,对PPCH共聚物与相同二羟基二苯甲酮(BP)含量的PPC/BP共混物进行120 h的50 ℃热水萃取实验,PPCH显示出稳定的紫外光吸收性能,而PPC/BP共混物的紫外吸收性能随热水萃取时间的增长而快速下降,表明三元共聚反应能够有效解决普通共混物面临的小分子紫外吸收剂的外迁移问题。