十二烷基硫酸钠对聚乙烯醇亚浓水溶液流变行为的影响

表面活性剂会影响聚乙烯醇(PVA)分子间及分子内氢键形成,进而改变其水溶液的流变响应.本文在确定十二烷基硫酸钠(SDS)在PVA亚浓水溶液中的临界聚集浓度(CAC)和临界胶束浓度(CMCP)基础上,考察了SDS对PVA亚浓溶液(10 wt%)流变行为的影响.研究发现,不同浓度SDScsur对PVA水溶液稳态流变行为的影响差异较大:(1)当csur CMCP,随着csur增加,胶束起物理交联点作用,ηa增大,复合溶液的动态储能模量亦显著增大.加入SDS后,PVA体系内结合水的数目降低,但当csur> CMC后,结合水的数目几乎不变,黏流活化能也表现出相近的变化规律.与稀溶液相比,SDS对PVA亚浓溶液的降黏幅度较大.     

纤维素接枝共聚物对聚乳酸结晶性能和拉伸流变性能的影响

通过熔融缩聚法制备出含有聚乳酸支链的纤维素接枝共聚物(OLA-g-C),并采用溶液共混法制备一系列聚乳酸(PLA)/OLA-g-C共混物以及对比样聚乳酸/微晶纤维素(MCC)共混物.扫描电镜(SEM)结果表明聚乳酸支链的存在可以提高纤维素在PLA基体中的分散性,抑制团聚现象的出现.在非等温结晶过程中,OLA-g-C和MCC的加入都可以促进PLA的结晶,但是OLA-g-C的促进效果优于MCC,这与OLA-g-C在基体中的分散性良好有关.在等温结晶过程中OLA-g-C可以同时提高PLA的结晶度以及结晶速率,但对其成核机理和生长方式无明显影响.偏光显微镜(POM)观察的结果进一步证明OLA-g-C可以作为成核剂,有效地缩短基体的结晶时间,提高PLA的结晶能力.但是,OLA-g-C的加入却降低了体系的拉伸黏度,这与体系的缠结作用有关.     

聚乳酸/聚氧化乙烯共混体系的热行为和力学性能及流变行为

采用熔融共混方法制备了聚乳酸与聚氧化乙烯的共混物.细致研究了重均分子量分别为2 kDa、10kDa1、00 kDa和600 kDa的聚氧化乙烯对聚乳酸的改性效果,并使用DSC、DMA及旋转流变仪等分析了共混物的相容性、热行为、力学性能和流变行为.结果表明,在聚氧化乙烯的组分含量不超过20 wt%的前提下,共混体系保持为完全相容体系,当聚氧化乙烯的分子量超过10 kDa时,其对聚乳酸的增塑效果,不随分子量增加而降低;增加聚氧化乙烯的分子量,可以提高材料的弹性模量和熔体强度.     

聚氨酯对聚乳酸溶液流变性能的影响

采用高级旋转流变仪研究了1,4-二氧六环/左旋聚乳酸/聚氨酯(DO/PLLA/PU)共混溶液的流变性能,探讨了PU的加入对共混溶液的流动曲线、非牛顿指数及表观粘流活化能的影响.结果表明,在实验条件下,共混溶液为剪切变稀非牛顿流体,PU含量的增加使得共混溶液的表观粘度增大;共混溶液的非牛顿指数的研究表明,随着PU含量的增加,非牛顿指数呈现下降趋势,随着温度的升高,同一组成的共混溶液非牛顿指数也呈现下降趋势,说明共混溶液的粘度随着PU含量的增加以及温度的升高,对剪切速率的依赖性依然很强.粘流活化能的研究结果表明,在较高剪切速率下,PU的加入使得共混溶液对温度的敏感性下降.     

PLA/PBS/DCP反应共混体系的结晶行为研究

通过熔融共混法制备了一系列聚乳酸(PLA)/聚丁二酸丁二醇酯(PBS)物理共混试样及PLA/PBS/过氧化二异丙苯(DCP)反应共混试样,采用示差扫描量热分析(DSC)法研究了物理共混试样结晶行为及反应共混试样的特殊结晶行为.结果发现,PLA与PBS的物理共混并未改善PLA的结晶性,而PLA/PBS/DCP反应共混时生成的交联/支化结构可起到异相成核作用,从而明显改善了反应共混体系的结晶性能,且随着DCP含量的增加,共混体系中两相结晶行为出现交替变化.     

聚丙烯/多壁碳纳米管复合材料的热性能和流变性能

用熔融共混法制备了聚丙烯多壁碳纳米管(PP MWNTs)复合材料,TGA研究表明在氮气气氛下碳纳米管显著增加了聚丙烯基体的热稳定性.3wt%MWNTs可使PP热分解起始温度提高44℃.非等温结晶研究表明MWNTs对PP基体的结晶行为没有明显的影响.流变测试结果表明PP MWNTs复合材料的储能模量G′和损耗模量G″随着MWNTs含量增加逐渐增大.1wt%MWNTs的PP聚合物的零剪切粘度最低,5wt%MWNTs的PP聚合物的零剪切粘度最高,PP和3wt%MWNTs的PP纳米聚合物的零剪切粘度居于二者之间,随着频率的增加,剪切稀化作用越来越明显,呈现出假塑性流体行为.含5wt%MWNTs的PP复合材料的体积和表面电阻率与纯PP相比分别下降了9个和4个数量级,表明少量的MWNTs可以显著改变PP的电学性能.     

一维粒子对聚乙烯醇水溶液流变行为的调控

将一维粒子(碳纳米管, CNTs; 碳纳米纤维, CF)加入聚乙烯醇(PVA)水溶液中, 考察碳粒子表面含氧官能团含量(羟值)、 长径比、 温度及PVA本体溶液浓度等对复合体系流变行为的影响. 结果显示, 复合溶液的黏度(η)随CNTs用量({\phi }_{\mathrm{C}\mathrm{N}\mathrm{T}\mathrm{s}})先增大后降低, 然后继续增大, 呈“N”形变化趋势, 出现两个拐点({\phi }_{\mathrm{1}}和{\phi }_{\mathrm{2}}). 在{\phi }_{\mathrm{1}}附近, CNTs主要起物理交联点作用, 体系η增加; 在{\phi }_{\mathrm{2}}附近, CNTs对PVA分子间氢键作用破坏最为严重, 体系η低于纯PVA溶液, 表明不同羟值CNTs仅改变其用量即可使PVA水溶液增黏或降黏. 随着羟值增大, CNTs与PVA大分子间相互作用加强, {\phi }_{\mathrm{1}}和{\phi }_{\mathrm{2}}减小, {\phi }_{\mathrm{2}}对应的η下降, 降黏效果显著. CNTs的加入使PVA水合数下降, 羟值大的CNTs可与PVA上更多的羟基形成氢键作用, 水合数更低. 随着{\phi }_{\mathrm{C}\mathrm{N}\mathrm{T}\mathrm{s}}增大, 复合体系黏流活化能增大. CNTs对不同质量分数PVA水溶液的η具有类似的调控作用, 但调控幅度有差异. 相同羟值、 不同长径比的CNTs对PVA水溶液的黏度调控均呈“N”形变化, 长径比小的CNTs复合体系, {\phi }_{\mathrm{1}}和{\phi }_{\mathrm{2}}较大. 长径比相近但直径较大的CF复合体系表现出更低的{\phi }_{\mathrm{1}}和{\phi }_{\mathrm{2}}.     

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.     

聚丙烯/硫酸钡复合体系的界面相互作用与流变性质和结晶行为的关系

制备了一系列具有不同界面状态的聚丙烯 (PP) 硫酸钡 (BaSO4)复合体 .PP BaSO4的界面分别用硅烷、硬脂酸、马来酸酐接枝聚丙烯 (PP g MAH)改性 .研究表明 ,填充体系的熔体粘度和熔体弹性均高于基体 .以硅烷和PP g MAH进行界面改性后 ,PP BaSO4的界面相互作用加强 ,导致复合体系中的熔体粘度和熔体弹性进一步提高 ,同时BaSO4对PP的成核活性提高 .填料用硬脂酸处理后 ,硬脂酸能够在填料粒子表面上形成一个包覆层 ,使粒子与PP的亲和性改善 .同时该包覆层具有润滑作用 ,使得复合体系的熔体粘度和熔体弹性下降 ,并使得该体系中BaSO4的成核活性低于硅烷和处理的体系 .本文探讨了由复合体系的熔体粘度定量比较填充复合体系中聚合物 填料界面相互作用的方法 ,讨论了界面改性对复合体系流变性质和结晶行为影响的机理     

二醋酸纤维素接枝聚乳酸的流变性能

采用毛细管流变仪对二醋酸纤维素接枝聚乳酸(CDA-g-PLA)的流变行为进行了研究,探讨其熔融纺丝的可纺性.结果表明:共聚物熔体为切力变稀流体,随着接枝链的增长,共聚物熔体的非牛顿指数(n)和表观黏度(ηa)减小,而稠度系数(K)、结构黏度指数(△η)和黏流活化能(Eη)增加;随着温度的升高,非牛顿指数增大,稠度系数和...     

脂肪族聚碳酸酯(PPC)与聚乳酸(PLA)共混型生物降解材料的热学性能、力学性能和生物降解性研究

通过溶液浇铸法制备了脂肪族聚碳酸酯与聚乳酸的共混物(PPC/PLA).采用示差热分析(DSC)和热重分析(TG)研究了材料的热性能.采用拉伸力学试验研究了共混物的力学性能.通过土壤悬浊拟环境培养降解实验法和扫描电子显微镜分析(SEM)对共混材料的生物降解性能进行了研究.实验结果表明,随着PPC含量的增加,共混物的拉伸强度和杨氏模量降低,而生物降解速率却显著提高.但是,在一定的降解时间内,某些比例共混物的降解速率比100%PPC还要快.综合分析表明,PPC/PLA是力学性能和降解性能可以互补的共混体系.     

聚乳酸/羧基化聚丙烯共混物的形态与热性能研究

以扫描电子显微镜、热重分析仪、差示扫描量热仪、热台偏光显微镜分别研究了聚乳酸/羧基化聚丙烯共混体系的相形态、热性能和结晶形态.结果显示,共混物熔体冷却时,聚乳酸和羧基化聚丙烯均形成球晶,但羧基化聚丙烯球晶较大而十字消光较暗,聚乳酸球晶尺寸较小而十字消光较亮,且聚乳酸球晶产生规则的、不连续的同心环线——裂纹,裂纹厚度约为1~2μm,且裂纹内部有微纤存在.当聚乳酸含量≤50%时,由于聚丙烯上羧基的存在而使共混体系具有较好的相容性.共混物的热分解过程分为三个阶段,热分解温度的变化是聚丙烯上的羧基、聚乳酸和聚丙烯骨架分解三种机制共同作用的结果,少量聚乳酸能够明显提高共混物中聚丙烯上羧基的热稳定性.共混物中的羧基化聚丙烯组分可以发挥稀释剂的作用,大幅度降低了聚乳酸的冷结晶温度.聚乳酸含量≥50%时,共混熔体降温时DSC谱图中聚乳酸和羧基化聚丙烯分别结晶,而聚乳酸含量<50%时,只观察到羧基化聚丙烯的结晶行为.     

微生物合成的β-羟基丁酸酯与β-羟基己酸酯共聚物/聚乳酸共混材料(PHBHHx/PLA)的力学性能与生物降解性研究

通过熔融共混法制备了聚乳酸/微生物产β-羟基丁酸酯与β-羟基己酸共聚物的共混物(PLA/PHBHHx)。采用拉伸力学试验研究了共混物的力学性能。通过土壤悬浊培养降解法和扫描电子显微镜(SEM)分析对共混材料的生物降解性能进行了研究。实验结果表明,随着PHBHHx含量的增加,共混物的拉伸强度和杨氏模量降低,而生物降解速率却显著提高。但是,在175h之前,重量组成比为20/80的共混物降解速率比纯PHBHHx还要快。综合分析表明,共混材料PLA/PHBHHx的重量比为20/80时,具有优良的力学性能和生物降解性。     

微生物合成的β-羟基丁酸酯与β-羟基已酸酯共聚物/聚乳酸共混材料(PHBHHx/PLA)的力学性能与生物降解性研究

通过熔融共混法制备了聚乳酸/微生物产β-羟基丁酸酯与β-羟基己酸共聚物的共混物(PLA/PHBHHx).采用拉伸力学试验研究了共混物的力学性能.通过土壤悬浊培养降解法和扫描电子显微镜(SEM)分析对共混材料的生物降解性能进行了研究.实验结果表明,随着PHBHHx含量的增加,共混物的拉伸强度和杨氏模量降低,而生物降解速率却显著提高.但是,在175h之前,重量组成比为20/80的共混物降解速率比纯PHBHHx还要快.综合分析表明,共混材料PLA/PHBHHx的重量比为20/80时,具有优良的力学性能和生物降解性.     

聚乳酸/矿物填料复合材料的示差扫描量热研究

通过熔融共混法制备了一系列聚乳酸(PLA)/矿物填料复合材料.采用示差扫描量热(DSC)研究了含有碳酸钙(CaCO3)、蒙脱土(MMT)和凹凸棒土(AT)的聚乳酸复合材料在不同热历程中的结晶和熔融行为.研究发现,MMT和AT对PLA的慢速降温结晶无明显影响,而碳酸钙在慢速降温过程中能够有效促进PLA结晶;在2.5 K/min的降温速率下,结晶热焓随碳酸钙含量增加而增加;填料种类和含量会对复合材料升温过程的冷结晶和熔融产生较大影响,低含量矿物填料主要对PLA的冷结晶起成核作用,其中MMT成核效果最好.较高含量下不同填料会对PLA晶体形态产生影响,从而得到多样的DSC曲线变化.     

多壁碳纳米管对聚甲醛性能的影响

将多壁碳纳米管(MWCNTs)和聚甲醛(POM)在转矩流变仪中熔融混合得到POM/MWCNT复合材料.研究了复合材料的形态,导热性能,导电性能,流变性能和结晶性能.结果表明,MWCNTs在没有经过处理的情况下能够均匀地分散在POM基体中;当向POM中添加1.0 wt%含量MWCNTs时,复合材料的导热系数上升到0.5289 W/(K m),比纯POM的导热系数0.198 W/(K m)提高1.5倍,通过有效介质方法(EMA)验证了体系导热系数提高幅度不大的原因是MWCNTs与POM之间形成了很高的界面热阻;当MWCNTs的含量为1.0 wt%时,体系产生了导电逾渗效应,逾渗值在0.5 wt%~1.0 wt%之间;MWCNTs对POM有显著的成核作用,当向POM中添加0.5 wt%含量的MWCNTs时,POM的结晶温度提高6℃左右,但当MWCNTs的添加量进一步增加时,结晶温度几乎不再变化,成核效果呈现"饱和"状态.另外,材料的复数黏度,储能模量和损耗模量随MWCNTs含量的增加而增加.     

PREPARATION AND PROPERTIES OF POLY(LACTIC ACID-CO-GLYCOL TEREPHTHALIC ACID)COPOLYESTER

1. INTRODUCTIONThe amount of industrial and municipal waste has been increasing all over the world. Therefore, the design and development of materials capable of being degraded into safe components under specific environmental conditions have become incre…     

PREPARATION AND PROPERTIES OF POLY （LACTIC ACID-CO-GLYCOL TEREPHTHALIC ACID） COPOLYESTER

To obtain a kind of biodegradable polymer material with satisfactory properties, a new biodegradable copolyester poly(lactic acid-co-glycol terephthalate) (PETA), was synthesized from three monomers of lactic acid, glycol and terephthalic acid. The resulting copolyesters, PETA, were characterized by FT-IR, 1H-NMR, DSC, TGA and by the ways of weight loss rate to characterize their biodegradability. The findings in this work indicated that, the TmS and TdS of copolyesters PETA increased with increasing contents of the terephthalic acid units. From the biodegradation tests in natural soil, boiling water, acid buffer solution and alkali buffer solution, it was shown that the biodegradability of copolyesters PETA decreased with increasing contents of the terephthalic acid units.     

分子间氢键的形成对聚丁二酸丁二酯结晶熔融及动态力学行为的影响

研究了含有酚羟基的小分子添加剂双酚A(BPA)对可生物降解高分子材料聚丁二酸丁二酯(PBS)的结晶、熔融及玻璃化转变的影响.研究表明在PBS中添加BPA,使PBS的结晶能力下降、熔点降低,这源于PBS与BPA通过氢键相互作用形成复合物,破坏了PBS的规整结晶结构.动态力学热分析表明,复合物的玻璃化转变温度随着BPA含量...