PMMA/MMT纳米复合材料的制备及其表征

采用本体聚合方法制备PMMA/MMT纳米复合材料,其中蒙脱土已被十六烷基三甲基溴化铵进行有机化改性.所得的复合材料经XRD、紫外可见分光光度计、热变形维卡软化点、DMTA等测试结果表明:蒙脱土在PMMA基体中达到纳米分散,在不改变材料透光度的情况下,其耐热性能、玻璃化转变温度提高了10℃.     

POSS/聚合物纳米复合材料的研究进展

多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)由于其特殊的笼形结构,在制备聚合物基纳米复合材料方面受到了广泛关注.综述了POSS单体的概念、分类及制备,探讨了几种POSS/聚合物纳米复合材料的合成及研究进展,并对POSS/聚合物纳米复合材料的应用前景作了简要地分析,并提出了发展方向.     

聚甲基丙烯酸甲酯纳米复合材料的制备与性能

用原位无皂乳液聚合法制备了聚甲基丙烯酸甲酯/钠基蒙脱石(PMMA/MMT)、聚甲基丙烯酸甲酯/硅溶胶(PMMA/SiS)二元纳米复合材料,以及聚甲基丙烯酸甲酯/钠基蒙脱石/硅溶胶(PMMA/MMT/SiS)三元纳米复合材料.用凝胶液相色谱、小角X射线衍射、差热分析、热重分析以及拉伸测试探讨了纳米粒子种类、用量对聚合物组成、热稳定性和拉伸性能的影响.纳米粒子的加入使PMMA的分子量分布变宽.当纳米组分含量适当时,PMMA的热稳定性和拉伸强度得到增强,且三元纳米复合材料具有比二元纳米复合材料更好的热稳定性和更大的拉伸强度.     

聚合物静电作用增强二氧化硅气凝胶透光性能研究

二氧化硅气凝胶(SA)有非常高的透光性,其纳米复合材料有优异的透光性能.实验在MMA-MTC本体聚合时加入SA,通过静电作用制备成P(MMA-MTC)/SA,分别与P(MMA-MTC),PMMA/SA,SA,PMMA和PMMA-KH570-SA试样进行对比分析;通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)、热重分析(TG)、雾度仪和红外可见光分光光度计等手段对试样进行了表征.研究结果表明:聚合物静电作用有效地提高了SA的热稳定性、折射率和透光率等性能.     

聚苯乙烯改性纤维素纳米晶体对聚甲基丙烯酸甲酯热稳定性的增强作用

采用原子转移自由基聚合(SI-ATRP)在纤维素纳米晶体(CNC)表面接枝聚苯乙烯,并利用傅里叶红外光谱(FTIR)、热重分析仪(TGA)对改性前后的纤维素纳米晶体的化学结构和热稳定性进行了研究。测试结果表明,聚苯乙烯可成功地接枝到纤维素纳米晶体的表面; 纤维素纳米晶体的热分解温度由150 ℃上升到220 ℃,改性后纤维素纳米晶体的热稳定性得到提高。采用溶液浇铸法制备聚甲基丙烯酸甲酯/纤维素纳米晶体复合材料(PMMA/CNC),并利用TGA、透光率测试对复合材料热稳定性和透光率进行了研究。结果表明,当温度达到350 ℃时,PMMA/CNC的热分解温度比纯PMMA提高了近150 ℃, CNC的加入量为1%时,复合材料的透光率为89%,接近纯PMMA的透光率(91%)。聚苯乙烯改性纤维素纳米晶体可用于在保持PMMA透明性的前提下更好地改善PMMA复合材料的热稳定性。     

聚氨酯/聚甲基丙烯酸甲酯/有机蒙脱土纳米复合材料的结构、形态与力学性能

将插层纳米复合技术与同步互穿聚合物网络（IPN）技术相结合,制备了聚氨酯（PU）/聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）/有机蒙脱土（OMMT）纳米复合材料.用XRD,SEM,TEM等手段并通过力学性能测试研究了该复合材料和相应的PU/PMMA-IPN材料的结构、形态和力学性能.结果表明,PU/PMMA/OMMT纳米复合材料中一部分蒙脱土以8～20nm厚、50～200nm长的片层有序地分布在聚合物基体中,形成了插层/剥离型纳米复合材料,其力学性能显著优于相应的PU/PMMA-IPN材料.OMMT易与PU/PMMA/OM-MT体系中的PU硬段及PMMA分子链形成氢键结合,使得OMMT,PU,PMMA彼此之间的相互作用加强,相容性改善,导致体系的力学性能显著提高.文中还研究了OMMA添加量、PU/PMMA质量比、过氧化二苯甲酰（BPO）添加量、二甲基丙烯酸乙二酯（EGDMA）添加量、1,4丁二醇（BDO）系数等因素对PU/PMMA/OMMT纳米复合材料力学性能的影响,获得PU/PMMA/OMMT纳米复合材料的最佳制备条件为：PU/PMMA质量比为60/40,OMMT,BPO和EGDMA添加量分别为MMA单体质量的5.0%,0.80%和2.0%,BDO系数为0.80.     

EA/POSS纳米复合材料的相容性及热稳定性

采用紫外光固化技术,通过机械共混的方法制备了甲基-多面体齐聚倍半硅氧烷(甲基-POSS)质量分数分别为1%,5%,10%,15%的环氧丙烯酸酯(EA)/POSS纳米复合材料.通过X射线衍射、扫描电子显微镜、EDS能谱分析及热重分析对环氧丙烯酸酯(EA)/POSS纳米复合材料进行研究.结果表明,在甲基-POSS质量分数较高时,EA/POSS纳米复合材料中存在甲基-POSS晶体,说明杂化材料中存在相分离.甲基-POSS在聚合物中以分子或团聚体的形式存在,并且随着POSS质量分数的增加,团聚体尺寸及数量都逐渐增多.甲基-POSS单体提高了复合材料的热稳定性,并且POSS的加入并没有影响聚合物的热降解机理.     

PMMA/MT纳米复合材料的研究

用烷基铵盐对钠基蒙脱土进行有机化处理,使其成为有机蒙脱土.X射线衍射(XRD)表明有机阳离子同钠离子发生离子交换作用,导致层间距扩大.制备了聚甲基丙烯酸甲酯/蒙脱土纳米复合材料,测试了力学性能、阻燃性能.通过XRD、DSC等手段研究了结构与性能,并与纯PMMA进行了对比.实验结果表明:PMMA可以插层于蒙脱土片层之中,得到共混物的力学性能和耐热性都有所提高.     

POSS和PS/POSS共聚物的合成及表征

通过“顶角 戴帽”法合成了一种带双键的单官能团笼型倍半硅氧烷纳米粒子（POSS）,对其结构进行了表征;再利用双键可反应的化学特性,用自由基聚合制备出聚苯乙烯(PS)/POSS共聚物,研究了共聚物的结构、热性能及POSS纳米粒子在PS基体中的分散情况。实验结果表明, POSS粒子容易自组装成直径6～8nm的纳米微球,这些微球均匀分散在PS基体中;POSS纳米粒子的加入阻碍了PS的链段运动,从而使得PS/POSS共聚物的玻璃化温度比纯PS提高了10℃以上。     

液化MDI型聚氨酯/聚甲基丙烯酸甲酯/改性蒙脱土纳米复合材料的力学性能与形态

将插层纳米复合技术与IPN技术相结合,通过同步插层聚合法制备了PU／PMMA／MMT纳米复合材料,研究了PU／PMMA的组成、BPO的用量、EGDMA的用量、BD系数等因素对PU／PMMA／MMT纳米复合材料力学性能的影响,获得了PU／PMMA／MMT纳米复合材料的最佳的制备条件为：PU／PMMA的组成为55／45、BPO的用量为0．8％、EGDMA的用量为1．8％、BD系数0．85～0．9．在此条件下制备的PU／PMMA／MMT纳米复合材料的100％定伸应力、拉伸强度、撕裂强度分别为14．76MPa、34．26MPa、80．51kN／m,其力学性能显著优于PU、PU／PMMA和PU／MMT．通过XRD、SEM、TEM等研究表明,PU／PMMA／MMT纳米复合材料中蒙脱土以2～30nm的片层均匀分布于聚合物基体中,形成了插层／剥离型纳米复合材料．     

含有笼型POSS的聚丁二烯纳米杂化材料的制备及其微观结构

为调节橡胶结构和改善其性能,以烯丙基七异丁基多面体齐聚倍半硅氧烷(Allyllsobutyl POSS)和丁二烯(Bd)为聚合单体,正丁基锂(n-BuLi)为引发剂,环已烷为溶剂,乙基四氢糠基醚(ETE)为调节剂,采用负离子引发聚合法成功地制备了聚丁二烯(PB)/POSS纳米杂化材料,系统地研究了聚合反应条件、调节剂和POSS加入量等因素对共聚合反应和杂化材料微观结构的影响.结果表明,POSS的引入明显降低了共聚合反应速率和共聚物的分子质量,分子质量分布也有所加宽;改变反应条件对共聚合反应影响有限,但加入调节剂可明显提高共聚合反应速率;POSS的引入明显增加了PB中的1,2结构含量,并显示出与调节剂在调节结构方面的良好协同作用.     

POSS杂化聚硅氧烷复合材料的制备与热性能研究

以八乙烯基多面体低聚倍半硅氧烷（OVPOSS）和含氢硅氧烷为单体,通过硅氢加成反应制备了一种新型POSS交联剂V2-POSS。将V2-POSS加入到聚甲基硅氧烷中,制备了一系列不同POSS含量的聚甲基硅氧烷。采用热重分析（TGA）、热重-红外联用（TGA-IR）、裂解气相色谱-质谱（PyGC-MS）等手段对POSS杂化聚甲基硅氧烷的热性能、热分解动力学及动态热解性能进行研究,结果表明：V2-POSS在聚甲基硅氧烷中均匀分散,POSS纳米结构的引入可显著提高聚甲基硅氧烷的热性能;V2-POSS添加量（V2-POSS占聚甲基硅氧烷的质量分数）为10%时,氮气氛5%热失重温度从纯树脂的442.2℃提高至469.4℃;热失重率为15%时,热解表观活化能由纯树脂的87.53 kJ/mol提高至杂化树脂的251.12 kJ/mol。POSS杂化聚甲基硅氧烷的热解机理主要包括聚硅氧烷主链的断裂、高分子链回咬、含硅基团的重排、碳氢化合物的形成以及小分子的逸出。     

超声辐射制备纳米铜镓合金/聚甲基丙烯酸甲酯复合粒子的研究

利用超声辐射效应,实现双原住引发乳液聚合制备纳米铜镓合金/聚甲基丙烯酸甲酯(Cu-Ga/PMMA)复合粒子,借助FT-IR、TEM、TG-DSC、XRD等相关分析方法对产物进行了分析.结果表明:复合粒子呈棒状分布,舍金粒子与聚合物之间有较强作用,聚合物的分解温度提高,玻璃化转变温度降低.     

催化剂作用下聚甲基丙烯酸甲酯/聚碳酸酯的反应共混

研究了聚内烯酸甲酯（ＰＭＭＡ）／聚碳酸酯（ＰＣ）共混体系在各种催化剂作用下的反应性溶融共混。考察了不同种类催化剂对ＰＭＭＡ／ＰＣ熔融共混反应的影响,根据共混产物红外分析的结果及共混体系扭矩变化、共混物透明性观察,发现乙酸锂、乙酸镁、硅酸钠、乙酸锰、多聚磷酸、二丁氧基锡、二月桂酸二丁基锡等催化剂能催化ＰＭＭＡ／ＰＣ熔融共混体系两相之间的反应,反应过程中ＰＭＭＡ／ＰＣ接枝共聚物的形成,可以提高两组份的     

高耐热环氧树脂杂化体系研究

线性异氰酸根封端的聚氨酯酰亚胺(PUI)结合了聚氨酯和聚酰亚胺的优点,由聚氨酯预聚物和均苯四甲酸二酐直接合成.将笼型倍半硅氧烷(POSS)和PUI一同加入到环氧树脂(EP)中制备了一系列EP/PUI/POSS有机-无机纳米复合材料,以提高材料的耐热性和强度.使用TGA、DMA等方法对材料进行了研究,结果表明其热稳定性和力学性能都有显著提高.     

PBT／PET的组成与混溶性及物理机械性能的关系Ⅰ．非晶状态下混溶的判据

PBT/PET共混体系是一种结晶/结晶聚合物共混体系,除熔融状态外,通过骤冷或其他处理,还可得到玻璃体等非结晶态。本文研究它们处于非结晶态的相溶性问题,用动态粘弹谱仪、差示扫描量热等进行考察,取得处于非晶状态下的PBT/PET体系彼此相溶的实验判据。     

芳香型聚胺醚及其连续玻纤增强复合材料的性能研究

以双酚A二缩水甘油醚（DGEBA）和对甲氧基苯胺为单体制备了芳香型聚胺醚,并通过原位聚合的方法制备了连续玻纤增强热塑性聚胺醚（GF/PHAE）复合材料。研究了DGEBA/对甲氧基苯胺体系的反应特性、动态黏度、熔体流动速率（MFR）、耐热性及聚胺醚浇注体和GF/PHAE复合材料的力学性能,采用红外光谱法（FT-IR）对聚胺醚进行了结构分析,并借助SEM分析了GF/PHAE复合材料的断面形貌。研究结果表明：DGEBA/对甲氧基苯胺体系在25 ℃下放置85 min后黏度为2100 mPa•s,黏度较低有利于纤维的浸润;聚胺醚为可熔融的热塑性聚合物,反应时间5 h、反应温度140 ℃下制备的聚胺醚熔融指数较低为1.4 g/10min;聚胺醚的玻璃化转变温度（Tg）为86.7 ℃,起始分解温度为310.2 ℃;聚胺醚浇注体的弯曲强度126.9 MPa,弯曲模量10.2 GPa;当玻纤体积分数为59.3%时,GF/PHAE复合材料弯曲强度1327.2 MPa,弯曲模量21.8 GPa,层间剪切强度86.2 MPa;SEM断面分析表明聚胺醚对玻璃纤维具有良好的界面黏接。     

Preparation of Si-doped and cross linked carbon nanofibers via electrospinning and their supercapacitive properties

In this work, Si-doped cross linked carbon nanofibers(Si/CNF) were prepared by electrospinning polyacrylonitrile(PAN) solutions containing polyhedral oligomeric silsesquioxane(POSS) as Si source, followed by thermal treatments. Scanning electron microscope(SEM) observations showed the smooth surfaces of pure PAN nanofibers, while PAN/POSS nanofibers with obviously rough or porous surfaces were obtained with relatively high POSS content. X-ray diffraction(XRD) identified the presence of POSS in the composite nanofibers. After thermal treatments, cross linked Si/CNFs with various morphologies were obtained. Energy-dispersive X-ray(EDX) and X-ray photoelectron spectroscopy(XPS) analyses confirmed the successful incorporation of Si into CNFs. Raman spectra suggested the degree of carbon ordering of Si/CNFs reduced slightly when compared with pure CNF. The obtained nanofibers exhibited typical performances of electric double-layer capacitors(EDLC).The specific capacitance of Si/CNF showed a moderate increase with POSS content and reached a maximum of175 F/g at 1 A/g with PAN:POSS equal to 100:5. Meanwhile Si/CNFs exhibited excellent cycling stability after1000 cycles. The influence of POSS on the capacitive performance might be attributed to the combined effects of evolution of morphology, conductivity and surface properties of Si/CNFs.     

木糖醇玻璃焓松弛动力学的现象学研究

为了比较3种基于Adam-Gibbs(AG)理论的焓松弛现象学模型的预测力,文章利用差示扫描量热仪(DSC)分析木糖醇玻璃体系的焓松弛行为,在10 K/min的升温速率下测定经历不同降温速率(0.5～20K/min)的木糖醇在玻璃化转变温度(Tg)前后的比定压热容(cp),并运用Adam-Gibbs-Vogel(AGV)、Gmez Ribelles(GR)和Hutchinson(H)3种现象学模型对实验数据进行曲线拟合。结果表明,3种模型均能很好地重现经历不同降温速率木糖醇玻璃体系实验升温cp曲线,但模型预测的Adam-Gibbs温度(T2)普遍小于由其他实验方法分析(如Williams-Landel-Ferry(WLF)方程分析、介电松弛法等)得到的T2值,H模型对实验数据的预测力强于AGV和GR模型。