氢键作用对端羟基超支化聚酯熔体流变性能的影响

以三羟甲基丙烷(TMP)为核,二羟甲基丙酸(DMPA)为支化单体,通过熔融缩聚法合成了第一至五代端羟基脂肪族超支化聚酯,采用旋转流变仪系统地研究了氢键作用对端羟基超支化聚酯熔体流变性能的影响.结果表明,与高代数超支化聚酯相比,低代数超支化聚酯的线性黏弹区较窄,松弛时间更长.无论是稳态剪切测试还是振荡测试,第一、二代端羟基超支化聚酯熔体均表现出假塑性流体的剪切变稀行为,而第三至五代端羟基超支化聚酯熔体则表现为牛顿流体的流变行为.端羟基超支化聚酯的流变行为均不遵循Cox-Merz方程.温度谱的测定发现,低代数超支化聚酯相对于高代数的结晶度更高.流变测试中所出现的现象都与分子间的氢键作用密切相关.     

聚碳酸酯熔体在氮气环境中的增黏效应及其机理研究

双酚A型聚碳酸酯(PC)在高温加工过程中容易降解, 表现为黄变和黏度逐渐下降. 本文研究结果表明, 某些PC在N₂气保护下有可能出现熔体增黏效应. 借助动态流变实验研究了7种PC的熔体增黏行为, 利用高效液相色谱(HPLC)和核磁共振波谱(NMR)分析了分子结构演变规律. 结果表明, 与光气法PC熔体黏度先下降后缓慢上升不同, 酯交换法PC熔体随着检测时间的延长黏度上升, 熔体强度增大, 出现更严重的剪切变稀现象. 分子结构表征证实, 在无氧条件下PC分子链发生了支化或交联反应, 形成了高分子量凝胶物. 酯交换法PC在高温下的凝胶化速度比光气法PC高, 导致低频区出现较高的剪切黏度. 我们推测, 端羟基含量可能是造成不同PC凝胶化差异的主要因素.     

氢键作用对聚乙烯醇水溶液流变行为的影响

聚乙烯醇(PVA)水溶液的流变行为不同于一般高分子溶液,与其体系内分子间氢键相互作用密切相关.流变测试结果表明,其稳态流变曲线可分为4个区域,即第一平台区、第一剪切变稀区、第二平台区和第二剪切变稀区.结合理论分析确定第一平台区及第一剪切变稀区与分子间氢键形成的网络结构有关,而第二剪切变稀区与PVA大分子链的解交叠有关.此外,醇解度、剪切历史、静置时间等因素均可改变PVA分子间氢键相互作用,进而影响其流变行为.     

PAA对PLA流变性能和热性能的影响

通过熔融共混法制备了一系列的PLA/PAA共混物,考察了PLA/PAA共混体系的流变行为和热性能(结晶行为和热降解行为).FTIR测试结果证实PLA与PAA分子链之间形成了氢键网络.动态剪切流变测试和DSC测试均表明共混体系的流变行为和冷结晶行为会随着PAA含量的改变而改变,这可能是由于PLA与PAA的氢键作用受到PAA含量的影响.另外,DSC测试证实共混体系中的氢键网络还会受到试样热历史的影响.当PAA含量较低(低于5 wt%)时,PLA/PAA共混体系中PAA与PLA熔体两相的相分离不严重,使得PAA与PLA分子链能够较大限度地接触而形成较强的氢键作用,因而可以明显减缓增塑作用对黏度降低的影响.     

聚合物基粘土纳米复合材料的流变行为研究

聚合物基粘土纳米复合材料具有与常规颗粒填充体系类似的流变特性 :在整个频率范围内 ,储能模量和损耗模量均随粘土含量的增加而变高 ,其频率依赖性会表现出非未端行为 :且当粘土含量超过临界值以后 ,储能模量会在低频区表现出似固体的平台发展。但与之不同的是前者在低粘土含量的条件下 (<10 % (wt) )就会表现出似固体行为或非末端行为。这些流变特性还会受到粘土的径厚比、化学特性、聚合物基体的分子结构参数和粘土与基体间的相互作用强度等因素的影响。聚合物基粘土纳米复合材料的流变行为是与其微观结构的形成和演化以及聚合物分子链在特定环境下的粘弹松弛过程紧密联系在一起的。本文综述了插层型、剥离型和聚合物分子链一端受限剥离型聚合物基粘土纳米复合材料在力场作用下的流变特性和粘弹松弛机理方面的研究进展。     

食品级聚碳酸酯的热释放成分和热分解机理研究

利用程序控温式热裂解-气相色谱/质谱联用技术研究了4种聚碳酸酯(PC)样品在加热情况下的释放物化学成分.分别考察了4个解吸温度和5个裂解温度下PC的降解产物.结果发现在200℃时PC粒料中就有小分子化学物质释放出来,随温度升高,释放和分解出的小分子化学成分的种类和数量都愈加增多,主要成分为酚端基化合物;由不同聚合工艺合成的聚碳酸酯中释放的化学成分有很大的差别.同时通过分析PC的裂解产物成分,阐述了其热分解机理.升温过程中PC分子链发生断裂和重排生成多种以酚类为主的小分子化合物.     

不同结构驱油聚合物的界面剪切流变性质

利用双锥法研究了油田现场用超高分子量部分水解聚丙烯酰胺(PHPAM)和疏水改性聚丙烯酰胺(HMPAM)溶液与航空煤油间的界面剪切流变性质,考察了时间、应变幅度和剪切频率对不同浓度PHPAM和HMPAM溶液界面剪切流变参数的影响.结果表明,只有在适宜的剪切频率条件下,流变数据才能反映界面膜的结构信息.HMPAM分子具有界面活性,能吸附在界面上,其界面膜的强度随时间变化逐渐增强,且在高浓度时以黏性为主;PHPAM分子不具有界面活性,其剪切流变参数没有时间依赖性,界面层以弹性为主.HMPAM能通过疏水作用形成界面网络结构,界面膜的剪切复合模量明显高于PHPAM界面层.HMPAM界面层中网络结构在剪切形变作用下的破坏与重组这一慢弛豫过程是其强度较高的原因.     

多壁碳纳米管填充高密度聚乙烯复合材料的导电性和动态流变行为

对多壁碳纳米管/高密度聚乙烯(MWNTs/HDPE)复合材料的导电性和动态流变行为进行了研究.发现复合材料的复数粘度η*随MWNTs含量φ的增大而增大.当φ>3wt%时,η*发生突变,在低ω区域表现为非牛顿流体行为,出现强烈的剪切变稀现象.将其称为流变渗流现象,对应的填料含量即渗流阈值φc.在动态储能模量(G′)、损耗模量(G″)与频率(ω)关系曲线上,随φ增加出现“第二平台”,第二平台的出现表明MWNTs与MWNTs之间、MWNTs与聚合物之间存在相互缠结形成网络的结构.同时发现,在tanδ~ω曲线上的低ω区出现凹谷.认为这是由于MWNTs长链结构在低ω时伸长/收缩,MWNTs与MWNTs相互接触形成了次级网络造成的.经过不同时间热处理后的ω扫描以及动态间扫描的结果证实了这种结构的存在.研究结果表明复合材料的流变渗流阈值与电渗流阈值相一致(均在3%~5%之间),动态流变行为与导电性存在一定的相关性.     

带有端烷烃链的超支化聚酯的受限结晶及动态黏弹行为

以三羟甲基丙烷(TMP)为核,二羟甲基丙酸(DMPA)为支化单体,通过熔融缩聚法合成了第3代端羟基脂肪族超支化聚酯,并用十八酸对其进行端基改性,采用广角X射线衍射(WAXD)、示差扫描量热分析(DSC)及红外光谱(FTIR)研究了不同端基改性程度的超支化聚酯的结晶熔融行为及端烷烃链的构象和堆积结构随温度的变化,采用旋转流变仪研究了端烷烃链对脂肪族超支化聚酯熔体动态黏弹行为的影响.结果表明,这类改性超支化聚酯的结晶归因于长链端烷烃的有序排列,改性程度越高,衍射峰强度越大.受限结晶的端烷烃链在升温后并不能完全转变为无序的结构状态,改性超支化聚酯在"熔点"以上仍有部分有序结构存在.超支化聚酯的线性黏弹区随着端基改性程度的增大而逐渐变短,超支化聚酯的弹性逐渐增大,剪切变稀越明显.动态流变测试中所出现的现象与改性超支化聚酯中端烷烃链的受限密切相关.     

基于超支化聚硫醚构建非水相生物黏合剂

以2-(丙烯酰氧基)乙基甲基丙烯酸酯为AA'单体,三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)为B3单体,通过硫醇-(甲基)丙烯酸酯迈克尔加成聚合反应,制备了富含硫醇基团、室温为液态的超支化聚硫醚(HBP).将HBP与聚乙二醇二丙烯酸酯(PEGDA)混合制备了黏合剂.利用小瓶倾斜法、流变测试、拉伸搭接剪切测试、溶胀-降解测试和体外...     

几种典型含氟树脂流变行为研究概述

主要对乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)、聚全氟乙丙烯(FEP)、聚偏氟乙烯(PVDF)、全氟磺酸树脂(PFSA)和全氟羧酸树脂(PFCR)这几种典型含氟树脂的加工流变行为和线性粘弹性进行了综述。FEP高速挤出时稳定流动区非常窄,并且进行模型拟合时发现其剪切流动行为符合Carreau模型。ETFE为热流变简单高分子,其剪切粘度、拉伸粘度、挤出胀大和动态模量等流变函数均可进行时温叠加。在低剪切速率下,PVDF熔体表现出牛顿流体行为;在高剪切速率下,PVDF熔体呈现出剪切稀化现象。PFSA和PFCR熔体的表观黏度随剪切速率、温度的升高而降低,流动曲线显示该熔体属于假塑性流体。     

丙烯酸聚氧乙烯酯单体接枝聚乙烯共聚物的制备与表征

采用含α-双键的4种不同结构的聚氧乙烯型单体:丙烯酸聚氧乙烯酯(PAA)、丙烯酸端甲氧基聚氧乙烯酯(PEA)、甲基丙烯酸聚氧乙烯酯(PMA)和甲基丙烯酸端甲氧基聚氧乙烯酯(PMEM)接枝改性线性低密度乙烯(LLDPE)和低分子量聚乙烯(LMPE).采用核磁共振波谱及红外光谱分析了接枝共聚物的结构,并研究了接枝单体中聚氧乙烯基团对接枝共聚物性能的影响.相同单体浓度下4种单体的接枝效率大小顺序为PAAPEAPMAPMEM.对产物流变性能的研究结果表明随着接枝率的增加,单体复合黏度和剪切变稀行为增加;示差量热扫描结果显示了接枝率较低时接枝单体起到异相成核作用而加速结晶.为了进一步观察接枝单体对聚乙烯链段微观结构的影响,通过偏光显微镜观察发现LMPE为短棒状结构,而接枝LMPE通过支链极性基团的相互作用而形成星形或树枝状的微胶束结构.接触角测试表明,与LLDPE相比,高接枝率的LMPE改善亲水性的效果更好.     

甲壳素溶液流变性能的初步研究

用热重分析仪和高级流变扩展系统分别研究了提纯工艺对甲壳素的影响和甲壳素／二氮乙酸溶液的流变特性。结果表明，提纯后的甲壳素为纯白色，且杂质含量减少。甲壳素／二氯乙酸溶液的表观粘度随剪切速率的增加而减小，结构粘度指数随浓度的增加而减小。剪切应力一剪切速率的曲线随着溶液浓度的增加而上移，浓度越大，其非牛顿指数n越小。该结构为确定合理的甲壳素纤维原丝生产工艺提供了科学依据。     

浅谈Fries重排反应在有机合成中的应用

讨论了Fries重排反应的机理以及酚酯的结构、催化剂的选择及反应温度对反应的影响,并介绍了此重排在有机合成中的应用。     

氧化石墨烯对聚乙烯醇/硼酸水凝胶流变性能的影响

研究了氧化石墨烯(GO)对聚乙烯醇(PVA)/硼酸(borate)水凝胶线性及非线性流变性能的影响。 通过扫描电子显微镜、硼谱核磁共振波谱以及流变研究了水凝胶的流变性能。 结果表明,GO质量浓度在稀溶液区时,GO片层与PVA链间通过硼酸根离子形成了具有弹性活性的缔合点,有效地提高了水凝胶的平台模量、松弛时间和零切粘度;当GO进一步增加到亚浓溶液区,部分的交联剂被GO的团聚体捕获并处于非弹性活性的缔合状态,处于有效缔合状态的交联剂变少,导致平台模量、松弛时间和零切粘度降低。 稳态剪切测试下,样品在剪切增稠区的粘度增加随着GO添加量的增加明显加强,这与剪切场下取向的氧化石墨烯片层参与网络结构的重排有关。     

有机蒙脱土对端羧基聚丁二烯凝胶流变行为的影响

在恒定剪切速率下,利用旋转流变仪研究端羧基聚丁二烯/蒙脱土纳米复合凝胶的流变行为,同时利用X-射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)等表征手段研究其微观结构.研究结果表明,该体系在26～116℃的升-降温过程中,观察到不可逆转变和可逆转变两种流变行为,其中不可逆转变流变行为归因于蒙脱土片层的剥离过程,而可逆转变流变行为...     

聚酯在超临界甲醇中的降解特性

研究在间歇高压反应器中聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)及聚碳酸酯(PC)在超临界甲醇中的降解反应;通过建立聚酯在超临界甲醇中的降解反应模型,探讨了聚酯在甲醇中降解的机理。结果表明:PET、PBT和PC在甲醇溶液中的降解具有共性,均可分为超临界区、非临界区和中间过渡区三个区域。在超临界区聚酯完全溶于甲醇并降解为原料单体,且对苯二甲酸二甲酯(DMT)和碳酸二甲酯(DMC)的收率均大于90%;聚酯的降解是在聚合物分子链的无规断裂和聚酯进行酯交换反应的双重作用下发生的。     

化学交联聚氯乙烯树脂的合成和结构

研究了氯乙烯/交联单体悬浮共聚时,交联单体种类、浓度和聚合温度对化学交联聚氯乙烯树脂结构的影响.对于氯乙烯/邻苯二甲酸二烯丙基酯(VC/DAP)悬浮共聚体系,凝胶含量和凝胶交联密度随DAP起始浓度的增加而增大;DAP浓度相同时,凝胶含量和凝胶交联密度随聚合温度上升而下降;当凝胶含量较高时,分子链物理缠结对凝胶交联密度有较大贡献,凝胶交联密度随凝胶含量增加而快速上升.在相同交联单体浓度下,氯乙烯/马来酸二烯丙基酯(VC/DAM)共聚物的凝胶含量最大,VC/DAP共聚物次之,氯乙烯/乙二醇二甲基丙烯酸酯(VC/EGDMA)共聚物最小,这是由于DAM单体的竞聚率小于1,且含有马来酸双键,EGDMA单体的竞聚率远大于1.     

简单剪切对聚合物溶液PS/DINP相分离行为的影响

通过剪切-光学显微装置在线研究了聚合物溶液聚苯乙烯(PS)/邻苯二甲酸二异壬酯(DINP)体系在静态和简单剪切场下的浊点变化及其相结构的实时演变过程,结果发现在单向剪切场下,当PS/DINP体系中PS含量在15%以下时该体系的剪切浊点基本不随剪切速率的变化而变化;当PS含量在15%以上时该体系的剪切浊点随剪切速率的增大而先增大后减小,并且不同配比下都出现一个最高相界移动,该最高相界移动随着PS含量的增加移向更高的剪切速率。此外,还发现PS/DINP近临界组成的静态相分离过程是典型的粘弹相分离。低剪切速率下的相分离过程与静态下有些相似,初期形成网络结构,并且该结构沿流动方向变形取向,但是网络结构直至实验结束也没有发生破裂,可见低剪切速率对网络结构具有一定的稳定作用。     

高密度聚乙烯的熔融支化及其对性能的影响木

在引发剂过氧化二异丙苯、二官能度单体新戊二醇二丙烯酸酯和自由基活性调控剂二甲基二硫代氨基甲酸锌的存在下,使高密度聚乙烯进行熔融支化反应.研究表明,转矩曲线上的反应峰顶对应最佳反应时间,由此获得了凝胶量低的长链支化高密度聚乙烯.熔融支化反应使聚乙烯的分子量分布变宽,其支化程度随单体含量的增加而增大,呈现出更加明显的剪切变稀行为;长链支化结构的引入使改性聚乙烯的结晶度降低,长支链的成核作用使起始结晶温度增加,球晶尺寸明显减小.改性聚乙烯的支化程度和大分子拓扑结构的变化对耐环境应力开裂性能的影响显著,当单体含量超过0.6 phr时,长链支化分子形态从类似不对称星形转变为梳形,使得高密度聚乙烯的耐环境应力开裂时间产生突变,达1000 h以上,同时强度、模量和冲击韧性均得到明显提高.