Comparison of PVDF/MWNT,PMMA/MWNT,and PVDF/PMMA/MWNT nanocomposites: MWNT dispersibility and thermal and rheological properties

Pristine multi-walled carbon nanotubes (MWNTs) were incorporated into poly(vinylidene fluoride) (PVDF), poly(methyl methacrylate) (PMMA), and PVDF/PMMA blends to achieve binary and ternary nanocomposites. MWNTs were more compatible with the PVDF matrix than with the PMMA-containing matrices. MWNT addition did not alter the development of α-form PVDF crystals in the binary/ternary composites. Nucleation and overall isothermal crystallization of PVDF were enhanced by the presence of MWNTs, and enhancements were optimal in the PVDF/MWNT binary composites. Avrami analysis revealed that addition of MWNTs led to more extensive athermal-type nucleation of PVDF, and that PMMA slightly decreased the crystal growth dimension of PVDF. The equilibrium melting temperature (T_m°) of PVDF increased in the binary composites but remained nearly constant in the ternary system. Thermal stability was enhanced in the binary/ternary composites, and enhancements were more evident in the air environment than in nitrogen. Rheological property measurements revealed that the intensely entangled chains of high-molecular weight PVDF dominated the rheological response of PVDF-included samples in the melt state. A (pseudo)network structure was developed in each of the PVDF-included samples as well as in the 1 phr MWNT-added PMMA/MWNT composite. The storage moduli of the PVDF, PMMA, and PVDF/PMMA:1/1 blend increased to 37%, 22% and 34%, respectively, at 40 °C after addition of 1 phr MWNT.     

新型低共熔溶剂的制备、表征及物性研究

以氯化1-丁基-3-甲基咪唑鎓([Bmim]Cl)和二元羧酸为原料,由不同摩尔比混合制备了一类新型低共熔溶剂,采用红外光谱对[Bmim]Cl和二元羧酸之间的作用进行了分析。分别测定了其粘度、电导率、密度、折射率等物理性质,并研究了温度、二元羧酸结构和摩尔比对这些物理性质的影响。结果表明,新型低共熔溶剂的粘度随温度的升高而降低,电导率随温度的升高而增加。温度对两者的影响可以采用VTF方程进行精确地拟合。新型低共熔溶剂的密度随温度的升高而呈线性下降。对新型低共熔溶剂的过量摩尔体积进行计算的结果表明,过量摩尔体积均为正值,二元羧酸对过量摩尔体积的贡献远大于[BMIM]Cl,而结构特性的贡献多于物理作用。折射率和密度随二元羧酸碳数的变化趋势基本相似。     

多样化高分子专业大综合实验改革探索研究

论述了高分子专业大综合实验的现状和存在的问题,以及多样化高分子专业大综合实验改革的必要性和重要性。结合本校该专业实际情况,设计并实施了一例多样化高分子专业大综合实验。案例实施结果表明,多样化高分子专业大综合实验让学生在比较中理解多种不同的高分子材料及其加工工艺,以及弹性体、填料对不同聚合物多种性能的影响规律。同时,掌握了多种高端科研仪器设备的原理及其使用方法。本改革方案更加全面地强化了学生对各种理论知识的理解,进一步提高了学生的动手能力、科学研究能力和解决问题的能力,为后续的毕业环节和工作奠定了坚实的理论和实践基础。此外,根据本文理念和实施案例,以及不同学校该专业的特色和实验课时对高分子专业大综合实验进行多样化改革,在培养优质高分子专业本科毕业生的同时,可形成各学校特色鲜明的高分子专业大综合实验课程。     

2-[5-(3-羟基苯甲酰氨基)-1,3,4-噻二唑]基乙酸乙酯的合成

以丙二酸二乙酯为起始原料,经选择性皂化、酸化、氯化、环合和酰胺化反应合成了2-[5-(3-羟基苯甲酰氨基)-1,3,4-噻二唑]基乙酸乙酯(1),总收率37.2%,其结构经1H NMR,13C NMR,IR和LC-MS(ESI)确证。采用正交实验法[L_9(3~4)]优化了酰胺化反应的条件。结果表明:在最优反应条件{n[2-(5-氨基-[1,3,4]-噻二唑)基乙酸乙酯]∶n(三乙胺)∶n(间羟基苯甲酰氯)=1∶2∶3,于20℃反应8 h}下,1收率75.5%。     

协效剂对膨胀阻燃聚丙烯基木塑复合材料的阻燃增效研究

赋予木塑复合材料(WPC)的阻燃性能成为近年来该领域国内外的研究热点之一。本文通过两轮正交试验,研究8种常见的协效剂对膨胀型阻燃剂(IFRs,m(聚磷酸铵,APP)∶m(季戊四醇,PER)=2∶1)的阻燃增效作用,筛选出具有显著协效作用的协效剂组MgO/EG(可膨胀石墨)/SiO_2,其组成为m(MgO)∶m(EG)∶m(SiO_2)=1∶5∶5,其与IFRs的最佳配比为m(IFRs)∶m(MgO/EG/SiO_2)=1∶0.18,得到性能良好的阻燃型聚丙烯基木塑复合材料。通过热重分析(TGA)和锥形量热分析(CONE)评价IFRs及协效剂组对聚丙烯(PP)基木塑复合材料(WPC)热稳定性能和阻燃性能的影响。结果表明,IFRs及MgO/EG/SiO_2的加入可以有效提高WPC的热稳定性,WPC/IFRs/MgO/EG/SiO_2600℃的残炭率达到22.42%。WPC/IFRs的热释放速率峰(PHRR)、总热释放量(THR)和总烟释放量(TSP)相比于WPC分别降低了21.9%、8.7%和22%。MgO/EG/SiO_2的加入可以进一步提高IFRs的阻燃效率,WPC/IFRs/MgO/EG/SiO_2的PHRR和THR相比于WPC分别降低了33.0%和13.8%。     

基于“学习金字塔理论”的物理化学实验教学模式改革实践

介绍了东北林业大学物理化学实验课程教学中基于"学习金字塔理论"进行教学模式改革实践的情况。在实施实验教学过程中,通过增加"学生通过在线实验视频预习""学生为学生讲解实验""操作前学生小组讨论"和"操作后学生小组总结讨论"等学习环节,建立了一种有效的"以学生为中心"的实验教学模式,促进了学生综合素质和创新能力的培养,取得了良好的教学效果。     

在基础无机化学实验教学中培养学生自主学习能力

自主学习能力的培养是开发学生创新思维、增强独立研究能力的基础,本文通过剖析基础无机化学实验教学中存在的问题,结合大一新生在学习过程中暴露出来的问题,探讨了如何在基础无机化学实验教学的不同阶段,在实验教学的各个环节中,采取不同的教学方式,运用不同的教学手段,帮助学生树立自主学习意识,提高自主学习能力,为新世纪高素质、创新性人才的培养奠定良好的基础。     

物理化学教学研究会第三次会议纪要

物理化学教学研究会第三次会议以物理化学实验教学改革与建设为主题,介绍了教指委制订的实验教学建议内容,并就今后的物理化学实验教学改革进行了交流和研讨。本文介绍了物理化学实验的特点、当前的改革进展及其局限性,总结了部分高校在实验的目标导向设计、教学模式改革、教学理念和方法改革、教学达成度考核设计、实验新原理新方法引入等方面的做法和经验。论述了近期需要开展的重点工作。对今后的物理化学实验教学改革和建设具有一定的指导意义。     

铜卟啉合成及其敏化二氧化钛光催化剂的制备——一个大学化学综合性实验

介绍了一个大学化学综合性实验——铜卟啉合成及其敏化二氧化钛光催化剂的制备。该实验是一个科研转化的大学生综合化学实验,内容包括铜四苯基卟啉的合成、铜四苯基卟啉敏化二氧化钛光催化剂的制备,以及光催化剂对水中有机污染物的降解。通过本实验,可以拓宽学生的化学专业知识,提高学生的综合实验操作技能,激发学生对科学研究的兴趣,培养学生的科研探究能力。     

思维导图在物理化学教学中的应用

通过介绍思维导图的特征以及思维导图软件XMind的主要功能特点,阐述了思维导图应用于物理化学的理论基础。以XMind软件作为绘制工具,以"热力学第二定律"为例,探讨了将思维导图运用于单元总结中,在建构知识体系、把握知识脉络以及训练思维能力方面的有效作用。进一步以本章重要知识点"熵增加原理"为例,尝试思维导图在知识点的理解掌握、拓展应用等方面的具体应用。