基于小波变换模极大法的聚乙烯催化剂表面分形分析

运用分形和小波相结合的方法研究负载型聚乙烯催化剂(简称催化剂)表面形态. 采用小波变换模极大(WTMM)法提取了催化剂表面多尺度边缘(细节)图像, 用分形和多重分形方法研究了各尺度边缘图像中边缘点的分布情况, 并用基于小波变换模极大的多重分形谱法讨论了催化剂边缘点奇异强度的分布状况. 研究结果表明, 催化剂的较小尺度边缘图像的分维和多重分形谱可以与催化剂的表面形态和活性进行较好的关联; 高活性催化剂的基于WTMM的多重分形谱的奇异强度跨度更宽, 拥有较多具有较高奇异强度的奇异点. 基于小波和分形对催化剂表面形态的研究, 发挥了小波和分形各自的优点, 为研究物体表面形态提供了思路.     

静电纺丝制备SiO2短纤维对聚丙烯冲击性能的影响

采用静电纺丝技术, 结合正硅酸乙酯(TEOS)的溶胶-凝胶反应制备出了直径为500 nm的SiO2短纤维(n-SF). 纤维经过硅烷偶联剂KH570表面处理后, 与聚丙烯(PP)通过螺杆混合制得复合材料. 通过SEM观察, KH570处理过的SiO2短纤维(n-MSF)在PP基体中分散均匀, 界面结合良好. DSC和XRD测试结果表明, n-SF和n-MSF的加入均可提高PP的结晶速率, 同时改变PP中β晶含量, 进而影响冲击强度; 冲击实验结果表明, n-MSF添加量为3%(质量分数)时, 复合材料冲击性能比纯PP提高了40.3%.     

苯并噁嗪/蒙脱土插层体系和苯并噁嗪体系的动态固化行为比较

比较了苯并噁嗪单体(BZ)和插层于蒙脱土层间的苯并噁嗪单体(BZ/MMT)两种体系的动态固化特性.实验发现,经有机化处理的蒙脱土在BZ/MMT体系的固化行为中起着重要的作用,使该体系存在催化聚合和热聚合两类固化单元反应.结果造成两种体系在特征固化温度、固化速率、反应热、反应级数以及表观活化能上存在明显的差别.     

分形理论在催化剂研究中的应用

介绍了分形和分形维数在催化剂研究中的应用.概述了催化剂研究中常用的分形维数测定方法,包括盒子维法、散射强度法和吸附法.从四个方面分析了近年来催化剂分形研究的方向和进展:分形维数与催化剂评定和筛选,催化剂分形孔结构,分形与反应动力学,模型建立.从分形维数的测量、催化剂分形生长模型以及多重分形研究三个方面对分形在催化剂方面的应用进行了评价和展望.     

对炔丙氧基苯基噁唑啉的合成及改性苯并噁嗪树脂的研究

通过四步法合成了对炔丙氧基苯基噁唑啉(p-propynyloxyphenyl-2-oxazoline简称POPO),采用核磁共振氢谱(1H-NMR)、傅立叶红外光谱(FTIR)、气相色谱质谱联用仪(GC-MS)和元素分析证实了其分子结构,以示差扫描量热仪(DSC)和热重分析(TGA)揭示了其固化行为和热分解性质,该化合物熔点为120℃,起始固化温度为200℃,固化峰值温度为280℃,自固化产物5 wt%热失重温度为321℃.在此基础上,通过溶液共混法制备了双酚A型苯并噁嗪(BZ)/对炔丙氧基苯基噁唑啉(POPO)共聚树脂,且对其固化机理、固化产物的热分解性质和动态力学性能进行考察.结果表明,该噁唑啉作为交联剂,与苯并噁嗪发生开环聚合和自身炔基发生三聚成环反应,使固化产物的交联密度增加,DSC、TG和动态热机械分析(DMA)表明噁唑啉的引入提高了固化树脂的热性能和动态力学性能.且在噁唑啉含量为10 wt%时,固化树脂的综合性能较优,较之纯的双酚A型苯并噁嗪树脂,起始固化温度从215℃降低至180℃,残碳率从28%提高至44%,玻璃化转变温度从166℃提高至186℃.     

聚苯并噁嗪/POSS杂化材料

苯并噁嗪是一类新型的热固性树脂,它以良好的机械性能、热稳定性、可加工性、分子可设计性以及固化无小分子释放等优点而备受关注。然而,苯并噁嗪树脂存在的脆性大、韧性差等不足也是其研究改进的焦点。本文概述了近年苯并噁嗪树脂的研究进展,着重介绍了课题组在聚苯并噁嗪/POSS杂化材料方面的研究思路和具体实例。聚苯并噁嗪/POSS杂化材料研究结果表明,杂化结构的引入能明显改善苯并噁嗪树脂的综合性能,这对苯并噁嗪树脂及其复合材料以及其它热固性树脂体系的研究具有一定的指导意义。     

Ni(naph)_2/A1R_3/BF_3·OEt_2/DMEA/OctOH体系催化丁二烯配位聚合

在Ni(naph)2-AlR3-(BF3·OEt2)催化体系(简称Ni-Al-B)用于丁二烯(Bd)/己烷进行配位聚合体系中引入N,N-二甲基乙醇胺(DMEA)和辛醇(OctOH),研究了DMEA/Ni摩尔比、B/Ni摩尔比和Al/Ni摩尔比对Bd聚合转化率、聚丁二烯(PB)产物的特性黏数、分子量、分子量分布及微观结构的影响,进一步探讨聚合反应动力学.结果表明,在镍系催化丁二烯聚合体系中引入一定量的DMEA和OctOH后,可以提高顺-1,4微观结构含量至97.8%,降低1,2-微观结构含量至约1.3%,提高分子量,使分子量分布变窄,并降低凝胶含量.进一步通过调节B/Ni及Al/Ni摩尔比值,可得到[η]为2.0～4.0dL/g的高顺式PB.聚合速率对单体浓度呈现一级动力学关系,表观增长活化能为43.7kJ·mol-1。     

共聚单体乙烯对结晶性无规共聚聚丙烯平台模量的影响

采用齐格勒－纳塔催化剂制备了具有宽分子量分布和超高分子量的无规共聚聚丙烯(UHPPR)。利用平行板流变仪研究了UHPPR在180, 200 and 220℃的粘弹行为,发现UHPPR 180˚C和200˚C的损耗模量G″(ω)曲线,分别在频率为38.10rad/s 和 84.70rad/s处出现最大值峰。从而可以利用特定温度下的损耗模量曲线G″(ω),计算出具有宽分子量分布的结晶性超高分子量无规共聚聚丙烯(UHPPR)的平台模量(G_N⁰),所得UHPPR的平台模量(G_N⁰)在180 ℃和 200 ℃分别为4.51×10⁵ Pa和3.67×10⁵ Pa。这一结果表明,平台模量随乙烯含量的增加而提高,与分子量无关。     

一种不含β-氢的苯并噁嗪的表征分析及催化固化研究

以邻烯丙基双酚A、多聚甲醛和烯丙基胺为原料，采用无溶剂的方法合成了一种不含β-氢的苯并噁嗪(2，2-二(3，8-二烯丙基-3，4-二氢-2H-1，3-苯并噁嗪)-丙烷(B—dbo)．GPC和元素分析结果表明，此噁嗪中间体主要是单量体和二聚体．用FTIR和^1H NMR对中间体结构进行了表征．结果表明，此苯并噁嗪的分子结构中存在三种反应官能团：噁嗪环、N-烯丙基、Ar-烯丙基．用DSC和FTIR研究三种反应基团在固化时的反应情况．将双酚A、邻烯丙基双酚A、TiCl4和PCl5作为催化剂按适量的比例加入B—dbo中，用DSC研究其固化行为，并对TiCl4催化试样在不同的固化温度下进行FTIR测试分析，提出在TiCl4催化下苯并噁嗪环副反应及开环固化机理．     

一种不含β-氢的苯并(口恶)嗪的表征分析及催化固化研究

以邻烯丙基双酚A、多聚甲醛和烯丙基胺为原料, 采用无溶剂的方法合成了一种不含β-氢的苯并(口恶)嗪(2,2-二(3,8-二烯丙基-3,4-二氢-2H-1,3-苯并(口恶)嗪)-丙烷(B-dbo). GPC和元素分析结果表明, 此嗪中间体主要是单量体和二聚体. 用FTIR和 1H NMR对中间体结构进行了表征. 结果表明, 此苯并(口恶)嗪的分子结构中存在三种反应官能团: (口恶)嗪环、 N-烯丙基、 Ar-烯丙基. 用DSC和FTIR研究三种反应基团在固化时的反应情况. 将双酚A、邻烯丙基双酚A、 TiCl4和PCl5作为催化剂按适量的比例加入B-dbo中, 用DSC研究其固化行为, 并对TiCl4催化试样在不同的固化温度下进行FTIR测试分析, 提出在TiCl4催化下苯并(口恶)嗪环副反应及开环固化机理.