高分子材料的生物降解性能表征

生物降解能够使高分子材料回归自然界物质循环,被认为是解决塑料污染的一大重要途径.高分子材料的生物降解性能表征对相关材料开发、改性和产业应用十分重要.本文针对高分子材料的需氧生物降解,从降解产物和降解残留材料两个方面介绍常用表征方法 .降解产物的表征主要从CO2生成量、O2消耗量和小分子产物三方面开展,降解残留材料的表征围绕其组成结构变化和性能变化.介绍了各表征方法的简单原理和典型案例,并对未来发展进行了展望.     

用显微红外光谱法研究高分子共混物溶液自组织形成的相组成分布

本文制备了ＰＳ／ＰＣ（７／３）和ＰＳ／ＰＭＭＡ（５／５）的四氢呋喃（ＴＨＦ）溶液,通过缓慢蒸发溶剂制得ＰＳ／ＰＣ和ＰＳ／ＰＭＭＡ的共混物薄膜。利用不同的ＦＴＩＲ测试方法检测了制得薄膜中的组成分布。将ＰＳ／ＰＣ薄膜超薄切片,通过显微投射红外方法检测了其纵剖面的组成分布（测试步长为１６μｍ）。结果表明：ＰＳ含量从膜底面到表面缓慢增大呈梯度分布,在膜表面附近急剧增大,即ＰＳ组分在成膜过程中向表面（与空气     

气流作用下同轴带电射流的不稳定性研究

通过对气体驱动同轴电流动聚焦的实验模型进行简化,开展了电场力和惯性力共同作用下同轴带电射流的不稳定性理论研究.在流动为无黏、不可压缩、无旋的假设下,建立了三层流体带电射流物理模型并得到了扰动在时间域内发展演化的解析形式色散关系,利用正则模方法求解色散方程发现了流动的不稳定模态,进而分析了主要控制参数对不稳定模态的影响.结果表明,在参考状态下轴对称模态的最不稳定增长率最大,因此轴对称扰动控制整个流场.外层气流速度越高,气体惯性力越大,射流的界面越容易失稳.内外层液-液同轴射流之间的速度差越大,射流越不稳定.表面张力对射流不稳定性起到促进作用.轴向电场对射流不稳定性具有双重影响:当加载电场强度较小时,射流不稳定性被抑制;当施加电压大于某一临界值时,轴向电场会促进射流失稳.临界电压的大小与界面上自由电荷密度和射流表面扰动发展关系密切.这些结果与已有的实验现象吻合,能够对实验的过程控制提供理论指导.     

苯胺链段为侧基的聚酰胺酸的合成及性质

采用三元共聚法制备了苯胺齐聚物为侧链的接枝型聚酰胺酸. 通过红外光谱、核磁共振谱及高效凝胶渗透色谱等技术对聚合物结构进行了表征. 该材料亚胺化后具有十分优异的热稳定性. 紫外-可见光谱和电化学测试结果表明, 该聚合物具有独特的光谱性质和可逆的电化学活性. 聚酰胺酸/ITO电致变色电极具有颜色变化明显, 响应速度较快, 着色效率高等优点, 是一种综合性能较好的电致变色聚合物材料.     

一种尼龙老化评价的新方法

作为一种广泛使用的工程塑料,尼龙的老化备受关注。当作为电力系统芯片的封装材料时,尼龙在自然环境下的老化有可能会导致封装失效,从而影响芯片使用的可靠性,严重时甚至导致芯片的失效,给电力行业带来巨大损失。常规的自然老化和人工加速老化评价周期非常漫长,不同因素对尼龙老化的影响机理十分复杂,且这种影响难以研究,使得评价尼龙的老化稳定性成为一大难题。采用自主开发的原位老化评价系统,对尼龙6（PA6）和尼龙66（PA66）的老化稳定性及湿度对老化的影响进行了研究。该系统可以实现光照/温度/湿度/氧气等环境因素的加载,通过高灵敏度地测定材料在综合环境因素作用下产生的气相降解产物来评价材料的老化稳定性,评价时间缩短到几小时。实验表明,PA6和PA66的气相降解产物以H₂O和CO₂为主,由于H₂O在气相中的浓度不稳定,因此以CO₂的产生量作为老化评价指标。通过对不同自然老化时间PA6和PA66的原位老化评价,并与其ATR-FTIR红外光谱图进行对照,证明了原位老化评价方法能够较好地反映尼龙的老化程度,自然老化时间越长,PA6和PA66的稳定性越低,CO₂的产生量越大。进一步,采用该方法研究了湿度对PA6和PA66老化反应的影响,证明增大湿度对尼龙老化存在促进作用,而且升高温度会进一步促进湿度对老化的促进作用。研究表明,原位老化评价方法是一种快速评价尼龙老化稳定性及环境因素影响的有力手段。     

红外光谱法研究成核剂对聚丙烯光氧化降解的影响

采用红外光谱和显微红外光谱,对添加两种α成核剂(TM-1、TM-3)和一种β成核剂(TMB-5)的聚丙烯(PP)的自然光氧化降解行为及机理进行了研究。结果表明,添加成核剂前后,PP的光氧化降解产物均含有酮、羧酸、酯、醇和不饱和烃等。三种成核剂的加入并没有改变PP的光氧化降解机理和降解产物,但都对PP的光氧化反应起了一定的加速作用。各体系的光氧化速率依次为：PP/TMB-5>PP/TM-3>PP/TM-1>PP。PP与添加成核剂的PP中的光氧化程度沿深度的分布表现出相似的规律：表面处的羰基指数最高,自曝晒表面向内部,羰基指数逐渐降低,到约250 μm处减小到约为0,这个范围称之为表面氧化层。表面氧化层的厚度不随曝晒时间的不同而不同,而是由紫外光的穿透能力、氧气的扩散、尤其是加工时样品中的温度梯度所决定的。     

锗掺杂聚合物及其泡沫的制备与表征北大核心CSCD

采用稳定自由基聚合法合成了锗掺杂聚苯乙烯类聚合物,并利用聚合物溶液的热致相分离原理和冷冻干燥技术制备出具有多孔结构的锗掺杂泡沫材料。通过核磁共振氢谱、等离子体发射光谱及扫描电镜等测试手段表征了聚合物分子和泡沫结构。结果表明,聚合物分子具有极窄的分子量分布,锗掺杂原子分数为2．6％;泡沫具有多孔网络结构和薄片状骨架,骨架间的孔洞尺寸为1～10／zm,泡沫骨架随密度的降低趋于细化,孔洞变大。     

显微红外光谱法研究聚乙烯复合材料光氧化的深度分布

采用显微红外光谱法结合表面形貌分析研究了分别填充碳酸钙、绢英粉、云母、高岭土和硅藻土的高密度聚乙烯(HDPE)的自然光氧化随深度的分布。研究结果表明无机填料对HDPE光氧化的深度分布有很大的影响。填充碳酸钙的HDPE从表面到内部都没有明显氧化发生。而填充绢英粉、云母、高岭土和硅藻土的HDPE从表面到内部羰基指数逐渐减小,氧化深度都在150 μm以上。HDPE复合材料沿深度方向的氧化情况与其断面裂纹的产生情况吻合。结合无机填料的紫外吸收特性讨论了它们对HDPE光氧化的影响机理。     

电子束辐照处理模拟甲苯废气的实验

目前治理低浓度甲苯废气的传统方法还存在很多问题，还需研发新的治理技术，为此，进行了电子束辐照处理甲苯的动态实验。