多官能度噁唑烷的合成及其改性聚氨酯材料

合成了2,2-二甲基-N-羟乙基-1,3-噁唑烷(OX),并以其为结构单元合成了2种多官能度的噁唑烷化合物——丙二酸二-2,2-二甲基-N-羟乙基-1,3-噁唑烷酯(OX1)和1,1,5,5-戊烷端四甲酸四-2,2-二甲基-N-羟乙基-1,3-噁唑烷酯(OX2).采用13C核磁共振谱、质谱、元素分析和傅里叶变换红外光谱对产物结构进行表征,并探索了产物用于单组份湿固化聚氨酯(SPU)体系的潜固化剂性能.研究了固化体系的表观性能、力学性能和热性能.结果表明:纯湿固化SPU发泡且膨胀,拉伸强度为3.2 MPa,断裂伸长率为364%;而SPU-OX2固化体系的拉伸强度达27.2 MPa,是纯SPU固化体系拉伸强度(3.2 MPa)的9倍;SPU-OX2固化体系断裂伸长率达457%,是纯SPU固化体系断裂伸长率(364%)的1.26倍.聚氨酯中加入噁唑烷OX1和OX2为潜固化剂,不仅较好改善了聚氨酯的表观性能,而且增加了聚氨酯预聚体的力学性能和热稳定性.     

磷酸盐聚酯型水性聚氨酯/纳米SiO2的合成与性能

以2-磷酸基-1,2,4-三羧酸丁烷(PBTCA)、新戊二醇(NPG)为原料,制得数均相对分子质量为1500并含有磷酸基团的聚酯多元醇。将其与异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)反应,经1,4-丁二醇(BDO)扩链后得到水性聚氨酯,再以KH550为偶联剂,加入纳米SiO2,合成了纳米改性的磷酸型水性聚氨酯(PWPU)。通过红外光谱(FI-IR)、热重分析(TGA)对PWPU的结构和热稳定性进行了研究,使用透射电子显微镜(TEM)对乳液的形貌进行了观察。通过TEM发现,大量粒径在110 nm左右的化合物合成,并与红外光谱联合分析得出,SiO2通过化学键与PWPU相连接。热重分析、残炭量分析和拉伸测试表明,经过纳米SiO2改性的PWPU其阻燃性、热稳定性以及力学性能均有明显的提升,具有很好的应用前景。     

侧链为端羧基聚乙二醇的梳形聚氨酯的合成与表征

以L-赖氨酸、乙二胺和端羧基聚乙二醇(PEG)为原料合成一种带聚乙二醇侧链的二元胺扩链剂(Lys-NH-PEG),然后以4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)和Lys-NH-PEG为硬段,聚碳酸酯二醇(PCD)为软段,制备一种含端羧基聚乙二醇侧链的梳形聚氨酯.对所合成聚氨酯材料进行傅立叶变换红外光谱(FTIR)、氢核磁共振谱(1H-NMR)、凝胶渗透色谱(GPC)测试,测试结果表明得到了目标聚合物.该聚合物能在水中形成胶体,并能化学接枝白蛋白,表明所合成的聚氨酯的PEG侧链端羧基具有反应活性.这种具有可反应性的聚氨酯为进一步接枝生物分子以提高生物相容性提供了广阔的空间.     

聚氨酯泡沫塑料富集-电感耦合等离子体质谱法测定地质样品中痕量铂和钯

以聚氨酯泡沫塑料为吸附剂于静态操作条件下,对痕量铂和钯的选择性吸附分离的方法进行了研究。试验表明,泡塑在3.6～4.8mol·L-1HCl溶液与40g·L-1SnCl2溶液构成的吸附介质中,对铂、钯的吸附性能很好,饱和吸附容量为12.90～19.24mg·g-1,钯平均吸附率为95.81%,铂平均吸附率为98.35%,吸附到泡塑中的铂、钯可用灰化法回收,富集倍数可达100倍。结合电感耦合等离子体质谱法,可用于地质样品中痕量铂、钯的富集分离和测定。方法经标准样品分析验证,铂、钯的测定结果与推荐值吻合,标样及样品分析的RSD≤6.5%(n=12)。     

正电子湮没谱研究聚烯烃聚氨酯的自由体积、微观结构和溶剂的扩散行为

用正电子湮没技术(PAS)结合示差扫描量热法(DSC)研究了聚烯烃聚氨酯的自由体积特征和微相分离结构的关系.结果表明,硬段含量增加,自由体积孔洞平均半径和自由体积分数减小;丁腈聚氨酯相分离程度小,相应自由体积孔洞平均半径和自由体积分数小,而丁羟聚氨酯的情况正好相反.石英弹簧法对苯和乙醇蒸气的溶解和扩散行为的研究表明,聚烯烃聚氨酯的自由体积孔洞平均半径和自由体积分数与苯和乙醇溶剂蒸气的无限稀释扩散系数呈正相关,但它们的无限稀释扩散系数和自由体积分数关系无法用Fujita的自由体积模型描述,可能归因于它们对聚烯烃聚氨酯复杂的溶胀行为.     

新型聚合物多孔涂层毛细管开管柱的制备及电色谱研究

以甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)和乙二醇二甲基丙烯酸酯(EDMA)为前驱体制备了新型聚合物多孔涂层毛细管开管(PLOT)柱固定相。通过优化聚合反应时间、致孔剂比例及交联剂比例获得了色谱性能良好的PLOT柱,扫描电镜结果显示毛细管柱内的多孔涂层厚度适中且均匀。在毛细管电色谱模式下,PLOT柱以反相色谱分离机理有效分离了中性、酸性和碱性小分子。人血清白蛋白(HSA)共价结合的蛋白亲和PLOT柱对5对手性对映体实现了较好的分离,且其分离度远高于HSA修饰的单层聚合物毛细管开管柱。PLOT柱分离烷基苯的日内、日间和柱间的相对标准偏差分别小于1.7%、4.8%和7.8%。     

生物可降解医用聚氨酯及其应用

生物可降解医用聚氨酯由于其优良的生物相容性、降解性、功能化修饰和力学性能可调控等优点,逐渐引起研究者的关注,尤其在药物传递和组织工程支架等方面可望具有广阔的应用前景。结合本课题组开展的工作,本文综述了生物可降解医用聚氨酯材料在结构、功能化设计及医学应用上的研究进展,并展望了其在医学材料中的发展前景。     

聚吡咯/多壁碳纳米管及其聚氨酯导电复合材料的制备和性能

以羧基化多壁碳纳米管(MWCNTs)做模版剂,采用化学氧化法将吡咯(Py)在羧基化MWCNTs表面聚合制备PPy/MWCNTs导电材料,将其添加到溶剂型聚氨酯(PU)溶液中制备了PPy/MWCNTs/PU导电复合材料,研究了Py用量对PPy/MWCNTs及其PU复合材料性能的影响.研究表明,随Py用量的增加,PPy/MWCNTs的长度不变,管径增大,sp~2和sp~3杂化C含量先提高后减少,N的掺杂梯度降低,PPy/MWCNTs的导电率高于羧基化MWCNTs和PPy.当Py用量为羧基化MWCNTs的20%时,其导电率最大.PPy/MWCNTs中N元素的掺杂程度及其管径变化是引起PPy/MWCNTs/PU复合材料的性能不同的主要原因.增加Py用量,MWCNTs中亲水的羧基因对PPy掺杂而消耗,相同导电材料用量时纳米导电粒子数目相对减少,PPy/MWCNTs/PU复合材料的耐水性能提高,定向应力、储能模量和玻璃化温度降低,导电率先增加后减小.当Py用量为羧基化MWCNTs的15%时,导电率最大.     

微波调控石墨烯-碳纳米管协同增强聚氨酯损伤自修复研究

首先采用溶液共混法制备出石墨烯-碳纳米管(G-CNT)/聚氨酯(TPU)复合材料,然后通过拉伸实验及扫描电子显微镜(SEM)表征来考察该材料的拉伸强度和微波自修复特性,并从力学及材料与微波之间的相互作用等角度对其拉伸强度增强和微波修复机理进行研究.结果表明:在拉伸强度方面,与单一的石墨烯或CNT增强TPU相比,G-CNT之间形成的协同效应使TPU拉伸强度得到进一步提高,当石墨烯和CNT的质量比为3∶1时,G-CNT/TPU抗拉强度较纯TPU提高了67%,较G/TPU提高了18%,较CNT/TPU提高了25%;在材料裂纹的微波修复方面,石墨烯和CNT之间的协同效应使TPU材料自修复效果得到有效提高,当石墨烯和CNT的质量比为3∶1时,G-CNT/TPU修复效果达到最高值117%.     

(Sm0.5Gd0.2Nd0.3)2(Hf0.3Ce0.7)2O7复合氧化物的热物理性能

为寻求新型热障涂层用陶瓷材料,本文采用高温固相烧结法制备了(Sm0.5 Gd0.2 Nd0.3)2(Hf0.3 Ce0.7)2 O7复合氧化物.利用XRD分析了其晶体结构,SEM分析其显微组织,膨胀仪测试其热膨胀性能,激光热导仪测试其热扩散系数.结果表明,成功制备了具有单一萤石晶体结构的(Sm0.5 Gd0.2 Nd0...