尿素/乙醇胺复配增塑聚乙烯醇性能的研究

采用尿素/乙醇胺为复合增塑剂,利用流延法制备了增塑改性的PVA膜.通过FTIR法研究了尿素/乙醇胺复合体系与PVA的相互作用,采用XRD、DSC考察了增塑改性PVA膜的结晶性能和热性能.研究结果表明,乙醇胺作为尿素的良溶剂,能有效抑制尿素从PVA基体中析出.由尿素、乙醇胺组成的复合增塑剂能破坏PVA分子中的氢键作用、降低PVA的结晶度和熔点,对PVA的增塑作用显著.增塑改性后的PVA膜在水中的溶胀率(DS)下降,溶失率(S)增加.力学性能测试表明增塑改性后的PVA膜拉伸强度(TS)降低,断裂伸长率(E%)提高.含30phr尿素/乙醇胺的PVA膜的拉伸强度、断裂伸长率分别为23.89MPa和542.88%.     

氯化镁/聚乙二醇复配增塑剂热塑加工聚乙烯醇

采用氯化镁和聚乙二醇对聚乙烯醇(PVA)进行增塑改性, 并利用熔融加工方法制备了PVA薄膜.采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、差示扫描量热分析(DSC)和热重分析(TGA)方法研究了由氯化镁和聚乙二醇组成的复配增塑剂与PVA的相互作用及复配增塑剂对PVA结晶性能、热性能和力学性能的影响.结果表明, 由氯化镁和聚乙二醇组成的复配增塑剂能有效地破坏PVA自身的氢键, 降低PVA的结晶度和熔融温度, 提高PVA的热稳定性并扩展PVA的热塑加工温度窗口.由复配增塑剂通过热塑加工方法制得的PVA薄膜具有较好的力学性能, 拉伸强度为31 MPa, 断裂伸长率为466%.     

成核剂对应力诱导聚乳酸薄膜结晶的影响

为使PLA薄膜的结晶速度进一步加快,提高PLA薄膜的结晶度,提高薄膜的耐热性和力学强度,研究了成核剂对应力诱导PLA薄膜结晶的影响.利用XRD、DSC、FTIR等表征手段,对PLA薄膜拉伸前后的结晶状态进行了表征.研究表明,简单的引入成核剂,并不能实现成核剂和应力诱导促进PLA结晶的协同作用.相反,成核剂的引入会在很大程度上阻碍应力诱导结晶.即使成核剂在与拉伸温度相同的等温冷结晶过程中能够显著的提高PLA结晶速率,但在应力诱导结晶过程中,成核剂的引入使得拉伸后薄膜结晶度较纯PLA体系拉伸后薄膜明显更低.在相对较低的拉伸温度进行实验,成核剂同样起到阻碍应力诱导结晶进行的作用.同时,实验发现相对较低的拉伸温度,更有利于应力诱导结晶的进行,薄膜在较低温度拉伸后结晶度更高且更稳定.     

有机硅/蒙脱土复合改性聚氨酯弹性体的制备和性能

采用先将聚醚三元醇N330与有机蒙脱土(OMMT)研磨,制得N330/OMMT复合物,再将其与有机硅改性聚氨酯的预聚体混合的方法,以二甲硫基甲苯二胺(DMTDA)为固化剂,制备了有机硅/蒙脱土复合改性聚氨酯弹性体,并用FTIR对产物结构进行了表征.XRD和TEM表明,蒙脱土片层被撑开,并分散在基体中;SEM显示,加入蒙脱土后,有机硅与聚氨酯之间的相容性提高;TGA表明,有机硅和OMMT共同改性聚氨酯后,其耐热性比有机硅单一改性聚氨酯有所提高,并在OMMT含量为5 wt％时提高最大;DSC数据表明,在OMMT含量为5 wt％时,有机硅/蒙脱土复合改性聚氨酯弹性体的Tg明显升高.复合改性材料具有良好的表面性能和力学性能,其拉伸强度、断裂伸长率和硬度在OMMT含量为3 wt％时达到最大值.     

复合成核剂对聚丙烯结晶行为的影响

以超细橡胶粒子与有机磷酸盐成核剂复配的方法制备了一种新型复合成核剂,通过示差扫描量热法(DSC)比较了复合成核剂改性PP以及有机磷酸盐成核剂改性PP的结晶温度、等温结晶行为及等温结晶动力学;利用扫描电子显微镜(SEM)的能谱附件和透射电子显微镜(TEM)研究了复合成核剂的微观形态及其在PP中的分散情况.研究结果表明,复合成核剂中超细橡胶粒子作为载体使有机磷酸盐成核剂附着在其表面,提高了成核剂在聚丙烯中的分散性,因而提高了成核剂的成核效率,当成核剂用量较小时,即可明显提高PP的结晶速率和力学性能.     

仿贝壳结构的自组装有机-无机纳米复合薄膜的制备及结构表征

利用超分子自组装法在玻璃表面制备了聚合前后DMTB/SiO2和DMCB/SiO2复合薄膜.在所制备的复合薄膜中,表面活性剂DMTB和DMCB既作结构导向剂,又作聚合单体.用FTIR,XRD和TEM等表征了薄膜的结构.结果表明,所制备的薄膜具有有机-无机有序交替的层状结构.DMCB/SiO2和DMTB/SiO2复合薄膜有机层与无机层间的距离分别为聚合前3.48和3.44nm,聚合后2.84和2.92nm.     

添加剂对双向拉伸尼龙薄膜性能的影响

为提高双向拉伸尼龙薄膜的拉伸性能及薄膜性能,本文研究了不同成核剂、润滑剂及芳香尼龙对高黏度尼龙性能的影响.添加剂改性尼龙6后,冲击性能和断裂伸长率均有不同程度的提高,注塑样品表现为α晶型结构.尼龙6流延骤冷时形成不稳定的α晶型,经过双向拉伸后,转变为稳定的α晶型,在X射线衍射图谱中表现为较强的单峰.改性尼龙制备的双向拉伸薄膜具有较高的力学性能和较低的雾度,综合性能较好;润滑剂Incromold-T具有更好的综合效果.加入少量的半芳香尼龙MXD6,尼龙6结晶能力下降,薄膜光学性提高,但力学强度明显下降.     

2,2-亚甲基-二(4,6-二正丁基苯酚)磷酸钠/凹凸棒土/二氧化硅复合成核剂改性聚丙烯的研究

通过喷雾干燥技术制备了一系列无机纳米粒子(凹凸棒土和/或二氧化硅)与有机磷酸盐类成核剂(NA11)复配的复合成核剂.研究了复合成核剂对聚丙烯力学性能与结晶行为的影响.采用透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)、偏光显微镜(POM)、广角X射线衍射仪(WAXD)等对复合成核剂在聚丙烯中的分散和对结晶行为的影响进行了表征和分析,并且对复合成核剂改性聚丙烯的机理进行了探讨.结果表明,这种复合成核剂对聚丙烯力学性能的改善明显,聚丙烯的刚性迅速增加,其中三元成核剂对聚丙烯刚性的提高更显著,该成核剂在0.2%用量下对聚丙烯力学性能的改善效果,相当于同等添加量下纯NA11的改性效果.微观形态研究表明三元复合成核剂体系中,三组分形成了相互隔离的分散状态,使有机成核剂和无机纳米粒子可以在聚丙烯基体中实现良好分散.     

木质素/氧化锌复合颗粒的制备及在水性聚氨酯中的应用

通过沉淀法以季铵化木质素(LQAs)、醋酸锌和NaOH为原料制备了不同木质素负载量的木质素/氧化锌(LQAs/ZnO)复合颗粒.测试结果表明,LQAs/ZnO复合颗粒是由LQAs和ZnO形成的杂化结构,且NaOH用量对LQAs/ZnO复合颗粒的形貌有显著影响.与纯ZnO相比,复合颗粒对紫外光的吸收明显增强.此外,探究了复合颗粒掺杂改性的水性聚氨酯(WPU)复合薄膜的光学和力学性能.与0.6%(质量分数)的LQAs/ZnO复合颗粒均匀共混成膜的WPU复合薄膜的断裂拉伸强度和断裂伸长率相较于纯WPU薄膜,分别提高了81.5%和10.9%.经过192h紫外光老化测试后,断裂拉伸强度保持在25 MPa以上,断裂伸长率保持在360%以上,表明LQAs/ZnO复合颗粒可有效提高WPU薄膜的紫外屏蔽性能和抗紫外老化性能.     

仿贝壳结构的自组装有机-无机纳米复合薄膜的制备及结构表征

利用超分子自组装法在玻璃表面制备了聚合前后 DMTB/Si O2 和 DMCB/Si O2 复合薄膜 .在所制备的复合薄膜中 ,表面活性剂 DMTB和 DMCB既作结构导向剂 ,又作聚合单体 .用 FTIR,XRD和 TEM等表征了薄膜的结构 .结果表明 ,所制备的薄膜具有有机 -无机有序交替的层状结构 .DMCB/Si O2 和 DMTB/Si O2复合薄膜有机层与无机层间的距离分别为聚合前 3 .48和 3 .44nm,聚合后 2 .84和 2 .92 nm.     

新型聚酯增塑剂的合成及增塑聚氯乙烯性能

以生物质化工产品衣康酸加氢产物2-甲基丁二酸为原料,采用熔融缩聚法制备了一种新型聚酯增塑剂聚2-甲基丁二酸1,3-丙二醇酯,采用红外光谱(FTIR)和核磁共振(1H NMR)对聚酯的结构进行了表征.通过扫描电镜(SEM)、动态力学分析(DMA)、拉伸测试对该聚酯增塑聚氯乙烯(PVC)的增塑效果进行的表征结果表明,该聚酯与PVC相容性良好,可大大改善PVC材料的硬度,增加其断裂伸长率,降低PVC的玻璃化转变温度、拉伸强度及拉伸模量.与小分子增塑剂邻苯二甲酸二辛酯(DOP)相比,合成的新型聚酯增塑剂具有优异的耐抽出性、耐挥发性和耐迁移性,可提高PVC材料的使用寿命.     

累托石/聚丙烯插层纳米复合材料的制备与性能

采用熔融共混法制备了有机改性累托石 (OREC)粘土 均聚聚丙烯 (PP)纳米复合材料 ,以X 射线衍射分析 (XRD)及透射电子显微镜分析 (TEM)观察了复合材料的相貌结构 ,研究了复合材料的力学性能及热性能 .结果表明 ,OREC在添加份数较少时可与均聚聚丙烯熔融插层形成插层型聚丙烯纳米复合材料 ,该复合材料与纯PP相比 ,具有较高的拉伸强度、断裂伸长率及冲击强度 .在有机粘土添加 2 %时 ,复合材料的拉伸强度、断裂伸长率、冲击强度最高 ,与纯PP相比 ,2 %添加量的聚丙烯纳米复合材料拉伸强度提高 6 5 7% ,断裂伸长率提高 2 89 3% ,冲击强度提高 14 1% ,10 %失重率时对应的热分解温度提高 50K .     

氯化镁/氯化1-丁基-3-甲基咪唑改性淀粉/聚丁二酸丁二醇酯共混材料的结构与性能

用氯化镁/氯化1-丁基-3-甲基咪唑([BMIM]Cl)复合增塑剂改性淀粉/聚丁二酸丁二醇酯(PBS)共混材料,采用红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)、差示扫描量热分析(DSC)、X射线衍射分析(XRD)及力学性能测试等方法研究了氯化镁/[BMIM]Cl改性淀粉/PBS共混材料的结构和性能.结果表明,氯化镁能与淀粉及PBS形成较强的相互作用,从而破坏淀粉及PBS原有的氢键,导致淀粉/PBS共混体系结构和性能的改变.与[BMIM]Cl改性体系相比,氯化镁/[BMIM]Cl改性体系能进一步增强淀粉与PBS的界面结合力,提高共混体系的相容性;使淀粉/PBS的熔融焓、结晶度及结晶温度降低,冷结晶温度升高;提高共混体系的力学强度和断裂伸长率,抑制[BMIM]Cl因高效增塑产生的强度降低作用.采用氯化镁/[BMIM]Cl改性淀粉/PBS可制备出具有良好力学性能的淀粉/PBS共混材料.     

聚(碳酸丁二醇酯-co-三环癸烷二甲醇碳酸酯)的制备与性能

采用熔融酯交换和缩聚两步法,合成了以1,4-丁二醇、4,8-三环[5.2.1.0(2,6)]癸烷二甲醇和碳酸二苯酯为原料的聚(碳酸丁二醇酯-co-三环癸烷二甲醇碳酸酯)(PBTCx, x为进料中TCD占二元醇总量的百分比)。用1H NMR和13C NMR对PBTCs的微观结构和组成进行了表征。采用GPC、 DSC、 XRD、 TG对PBTCs的分子量、玻璃化转变温度(Tg)、热稳定性等进行了研究。结果表明,PBTCs的Mw为10500~124800 g?mol-1, Mn为6300~73000 g?mol-1, PDI为1.59~1.73; PBTCs呈无定形态、Tg为-3.43 ℃~70.90 ℃, PBTCs表现出比PBC更高的热稳定性。薄膜拉伸试验结果表明,PBTC30(拉伸强度为33.54 MPa,断裂伸长率为275.69%)和PBTC40(拉伸强度为32.13 MPa,断裂伸长率为294.63%)具有较高的强度和韧性,在薄膜材料中具有一定的应用潜力。     

非冻结水对微球复合水凝胶机械性能的影响

本文旨在用DSC的方法研究水凝胶结合水的能力与韧性的关系。 分别以甲基丙烯酸丁酯(BMA)或甲基丙烯酸六氟丁酯(HFBMA)和烯丙基胺为单体,制备了2种核壳纳米微球(BMA微球和HFBMA微球)。 再以其作为大分子引发剂和交联剂,制备了微球交联复合水凝胶(BMA-H凝胶和HFBMA-H凝胶)。 通过差示扫描量热仪(DSC)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)和透射电子显微镜(TEM)等技术手段研究凝胶的结构和性能。 结果表明,HFBMA-H凝胶具有更好的机械性能,其拉伸强度和断裂伸长率分别可达280 kPa和3960%,远高于BMA-H凝胶(101 kPa,2700%)。 通过对2种复合凝胶体系内不同状态的水进行分析,发现HFBMA-H凝胶的非冻结水的质量分数明显高于BMA-H凝胶,这种非冻结水的增塑作用对于凝胶机械强度的提升具有重要影响。     

异相成核和拉伸诱导对生物基PHBV复合纤维结晶结构与力学性能的影响

采用熔融纺丝法制备了聚(3-羟基丁酸酯-co-3-羟基戊酸酯)(PHBV)/二硫化钨(WS_2)复合纤维.利用示差扫描量热仪(DSC)、热台偏光显微镜、二维广角射线衍射仪(2D-WXRD)、纤维强力仪研究了WS_2异相成核作用和牵伸诱导作用对纤维的结晶结构和力学性能的影响.研究表明,WS_2显著提高了PHBV的结晶温度,当使用2 wt%WS_2时,复合材料的结晶温度提高到115~130oC,比纯PHBV(99~105oC)提高了约25oC.WS_2不仅没有影响PHBV球晶的径向生长速率,且明显提高了PHBV/WS_2复合材料的晶核密度,熔体成核活性Φ由1.0降低为0.49.随着牵伸倍率和WS_2用量的增加,纤维的拉伸强度呈现出先增加后减小的趋势.当添加1 wt%WS_2并采用单向牵伸3.8倍时,纤维中的晶体取向产生了β晶结构,使复合纤维的拉伸强度由纯PHBV的37 MPa提高至155 MPa,断裂伸长率由2.4%增加至45%.     

聚乙烯醇/明胶/纳米羟基磷灰石复合材料热塑加工性能研究

结合固相剪切碾磨技术(S3M),以胶原纤维(Col)在熔融挤出过程中原位降解成明胶(Gel),通过Gel与聚乙烯醇(PVA)分子间形成氢键复合增塑PVA,改善聚乙烯醇/纳米羟基磷灰石(PVA/n-HA)复合材料的热塑加工性能.采用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、示差扫描量热仪(DSC)、热重分析仪(TGA)、X射线衍射仪(XRD)和高压毛细管流变仪等研究了复合材料的结构与热塑加工性能.结果表明,通过S3M技术实现了n-HA在PVA基体中的均匀分散;FTIR表明Gel与PVA间形成了氢键作用和部分接枝反应;Gel和PVA分子间的氢键作用使PVA/Gel/n-HA复合材料的初始分解温度提高到287.6℃,改善了PVA的热稳定性,PVA的结晶度由纯PVA的58.2%降低到复合材料中的24.5%,使其熔点降低至130.5℃,拓宽了PVA/n-HA复合材料的加工范围,获得超过140 K的热塑加工窗口.Gel有效降低了PVA/nHA复合材料表观黏度,改善了PVA/n-HA复合材料的热塑加工性能.     

石墨烯-聚酰亚胺复合薄膜的制备及性能表征

首先制备可均匀分散于N,N’-二甲基甲酰胺(DMF)中的氧化石墨烯片(GO),将GO的DMF分散液与聚酰胺酸(PAA)的DMF溶液进行液相共混,然后流延成膜制得GO-PAA复合薄膜,最后将PAA进行热酰亚胺化处理,在此过程中GO被原位还原为石墨烯(GS),从而获得石墨烯-聚酰亚胺(GS-PI)复合薄膜.将具有不同石墨烯含量的复合薄膜样品分别进行热重分析及力学和电学性能测试.结果表明,随着GS含量的增加GS-PI复合薄膜的表面电阻率逐渐降低.使用1.0 wt%的GO制备的GS-PI复合薄膜的表面电阻率降至106Ω,此后趋于稳定.在GO不高于0.6 wt%的用量下制备的复合薄膜的拉伸强度和断裂伸长率可发生同步增加;至GO用量为0.6 wt%二者的增强都达到最高值.此后继续增加GS含量,拉伸模量持续提高,断裂伸长率出现下降.在实验涉及的范围内,复合薄膜保持良好的延展性和热稳定性.     

聚乳酸/凹凸棒土纳米复合材料的结构与性能

采用熔融复合方法制备了不同填料质量分数的聚乳酸/纳米凹凸棒土复合材料,纳米凹凸棒土的加入可以显著提高聚乳酸纳米复合材料的拉伸强度和断裂伸长率.扫描电镜结果表明,凹凸棒土粒子在复合材料中实现了均匀分散.DSC曲线在降温过程中出现明显结晶峰,说明纳米凹凸棒土对聚乳酸有一定的成核作用.当纳米凹凸棒填料含量>8%时,在聚合物基体中可形成完善的网络状结构.填料粒子作为体系中的物理缠结点使得复合材料熔体的应力松弛时间延长.红外谱图显示纳米凹凸棒土和聚乳酸分子间存在较强的相互作用.我们推测,纳米凹凸棒土的加入减少了PLA基体层的厚度,使其由三维应力转变为二维应变状态,导致最大切应力可以达到剪切屈服强度,产生剪切滑移形变带,使得呈现出韧性材料性质,有效提高了材料的断裂伸长率.     

高性能光催化降解聚乙烯薄膜的研究

利用酸性蓝BGA染料敏化的纳米TiO2作为光催化剂, 与低密度聚乙烯(LDPE)树脂复合制备了具有可见光催化降解性能的复合塑料薄膜. 采用SEM、FTIR、VHX-100数码显微镜和高温凝胶渗透色谱(HTGPC)等分析技术系统地研究了该塑料薄膜在紫外光和太阳光照射下的降解性能. 探讨了塑料薄膜在光辐照前后的力学性能、质量和分子量变化规律. 研究结果表明, 该薄膜在经紫外线照射5 d后质量损失达到17.6％, 数均分子量由21800降低为5900; 经太阳光照射48 d后质量损失达到12.5％, 分子量降为8100. 辐照后薄膜拉伸强度和断裂伸长率显著降低, 羰基含量升高.