聚苯醚型超支化环氧/E-51的非模型固化动力学

分别采用Friedman(FR)法、Flynn-Wall-Ozawa(FWO)法、Kissinger-Akahira-Sunose (KAS)法,以及Vyazovkin(VA)高级非模型法,对聚苯醚型超支化环氧(EHPPO9)/双酚A缩水甘油醚型环氧(E-51)体系的固化反应活化能和指前因子进行了计算,并对计算结果进行了比较分析和研究。结果表明,FWO法和KAS法的计算结果与VA法的计算结果比较接近,能够较为准确地反应固化行为,而FR法的结果偏差较大;在E-51环氧中添加聚苯醚型超支化环氧后,固化体系放热峰的峰值温度和反应活化能都有所下降,表明添加聚苯醚型超支化环氧后可使固化反应更容易进行。     

超支化环氧树脂改性环氧树脂共混材料的制备与性能研究

以三羟甲基丙烷(TMP)和2,2一二羟甲基丙酸(DMPA)为反应单体,采用一步法合成了超支化聚合物.然后与环氧氯丙烷反应合成了低粘度液体型超支化环氧树脂,并与双酚A型环氧树脂共混,固化成型后得超支化环氧树脂改性环氧树脂共混材料.测试了共混材料的力学性能、热性能.探讨了超支化环氧树脂加入量对材料性能的影响.结果显示:共混材料的力学性能随超支化环氧树脂含量的增加先增加后下降,有最大值;当超支化环氧树脂用量为15wt%左右时,共混材料的冲击强度、拉伸强度、弯曲强度分别提高108%、83%、42%.玻璃化转变温度和热分解温度稍有下降.     

端丙烯酸酯基超支化聚酯的合成及固化反应性能

对超支化聚合物端基反应性能进行研究,可为其在热固性树脂中的应用提供指导。以丙烯酸为反应试剂,对端羟基脂肪型超支化聚酯进行端基改性,以高的收率及反应程度得到了端丙烯酸酯基超支化聚酯。研究了改性聚合物的紫外光固化反应性能。结果表明:由于空间位阻的影响,单独改性聚合物的端基反应程度很低;在其中加入活性稀释剂丙烯酸羟丙酯后,端基的反应能力得到很大改善。     

环氧树脂-蒙脱石纳米复合材料制备与形成机理

首先用有机胺对蒙脱石 ( Na-基膨润土 )通过离子交换反应进行改性 ,然后将改性后的蒙脱石与双酚 A型环氧树脂在搅拌下充分混合 ,热模浇铸 ,制备出环氧树脂 -蒙脱石纳米复合材料 ,讨论了影响材料形成的各种因素 .利用 TGA、XRD、TEM、DMA等手段表征了材料的结构和性能 ;并对其形成机理进行了初步探讨 .定量计算结果表明 :形成纳米复合材料的推动力是环氧树脂在蒙脱石晶层间的固化反应热     

超支化环氧树脂增韧增强双酚A型环氧树脂

利用液体型超支化环氧树脂HTME-2与双酚A型环氧树脂杂化复合,研究其固化物的力学性能和热性能.杂化树脂的力学性能随超支化环氧树脂的含量的增加先增加后下降,有最大值;超支化环氧树脂的用量为9wt%左右时,能使体系的拉伸强度、弯曲强度、冲击强度和断裂韧性分别提高17%、20%、177%和70%以上,但玻璃化转变温度下降.利用SEM、DSC、DMA和分子模拟技术研究杂化树脂的增韧增强机理、超支化环氧树脂的结构形态和分子尺寸.     

超支化不饱和聚(酰胺-酯)的改性及热分解动力学

采用不同链长的十四酰氯和十八酰氯对超支化不饱和聚(酰胺-酯)(MHBP)的端羟基进行原位端基改性,制备出2种改性超支化聚合物,用傅立叶红外光谱(FTIR)、热重分析(TGA)、黏度法等对其结构及性能进行表征,并研究了它们的热分解行为及其热分解动力学.结果表明,其热分解反应不是一级反应,改性超支化聚合物的热稳定性与末端烷烃链的长度有关,用Ozawa法求出了热分解表观活化能.     

超支化聚膦酸酯改性环氧树脂的研究

以苯膦酰二氯(BPOD)为A2单体,三羟甲基丙烷(TMP)为B3单体,采用熔融缩聚法合成了超支化聚膦酸酯.利用动态力学热分析(DMA)、热失重分析(TGA)对环氧树脂固化体系的热性能进行了表征,研究了超支化聚膦酸酯的用量对环氧树脂固化体系的力学性能和阻燃性的影响.结果表明:加入15%的超支化聚膦酸酯,环氧树脂固化体系的拉伸强度和冲击强度分别提高了11.26%和306%,氧指数从22提高到33,说明超支化聚膦酸酯具有良好的阻燃性.     

端酚基超支化大分子的合成

通过两步法反应合成了新型的AB₂单体4-(6-溴-己氧基)-4′,4″-二羟基三苯甲烷,并进一步在温和的反应条件下得到端基为酚羟基的超支化聚醚型大分子,研究了反应时间、反应温度、单体浓度和核分子的加入对超支化分子的分子量及其分布的影响。除AB₂单体法外,还利用A₂+B₃法合成了结构类似的超支化分子,并对比了两种不同合成方法对超支化分子的分子量及分子量分布的影响。通过A₂+B₃单体合成的超支化分子可作为添加剂来改性E-51环氧树脂,添加质量分数10%的该超支化分子就能极大地提高用酸酐固化的环氧树脂的耐碱性。     

超支化环氧树脂增韧增强双酚A型环氧树脂

采用一步法合成的低粘度液体型超支化环氧树脂HTDE-2增韧增强双酚A型环氧树脂．研究了HTDE-2含量对HTDE-2／双酚A型环氧杂化树脂力学性能和热学性能的影响．利用红外光谱、扫描电镜、热分析、动态力学分析和分子模拟技术讨论了超支化环氧树脂的结构、杂化树脂的性能和原位增韧增强机理．结果显示：杂化树脂的机械性能随超支化环氧树脂含量的增加先增加后下降，具有最大值；当HTDE-2的含量为9％左右时，杂化树脂的拉伸强度、弯曲强度、冲击强度和断裂韧性分别提高20．7％，14．2％，208．8％和74．9％，综合性能最好，但玻璃化转变温度和热分解温度有所下降．     

大豆油丙烯酸酯改性双酚A型环氧树脂的研究

以丙烯酸和环氧大豆油（ESO）为原料合成了大豆油丙烯酸酯(AESO).通过红外光谱、示差扫描量热法、热重分析、力学性能测试及硬度测试,研究三乙烯四胺作为固化剂时大豆油丙烯酸酯改性双酚A环氧树脂（DGEBA）的热学性能、力学性能以及硬度. 结果表明:三乙烯四胺固化大豆油丙烯酸酯的焓变（?H =28.63 J/g）远小于三乙烯四胺固化双酚A环氧树脂的焓变（?H=428.25 J/g）;随着混合体系中大豆油丙烯酸酯质量分数的增加,焓变、玻璃化转变温度(Tg)、拉伸强度、拉伸模量以及硬度都会减小,峰值固化温度（Tp）、冲击强度、断裂伸长率会逐渐增加,改性的双酚A型环氧树脂逐渐变为韧性断裂,证明大豆油丙烯酸酯对双酚A环氧树脂有优良的增韧作用.     

含硅氧烷链段和聚苯醚结构的芳香族聚酰胺的制备及其对环氧树脂的增韧改性

以端氨基聚二甲基硅氧烷（ATPDMS）和聚苯醚（PPO）为原料,采用一锅缩聚法合成了一种含硅氧烷链段和聚苯醚结构的芳香族聚酰胺（PAPM）,并通过傅里叶变换红外光谱（FT-IR）和核磁共振（NMR）对其进行了结构表征。将PAPM作为增韧改性剂,与固化剂甲基六氢苯酐（MHHPA）一起加入环氧树脂（E51）中制备了E51/MHHPA/PAPM固化物。测试了PAPM和E51的相容性,结果表明,当添加量为5%~15%（质量分数）时,PAPM与E51在固化后的相容性良好,没有发生宏观可见光尺度上的相分离。力学性能测试结果表明：当PAPM添加量为15%时,环氧固化物的临界应力强度因子（K_IC）相比不添加PAPM的环氧体系增加了112.2%;当PAPM添加量为5%时,环氧固化物的储能模量相比不添加PAPM的环氧体系增加了56.6%。采用扫描电子显微镜（SEM）对增韧改性材料的断面形貌进行了分析,结果表明其断裂面呈现漩涡状裂纹结构,断裂表现为韧性断裂。差示扫描量热法（DSC）测试结果表明,当PAPM添加量为15%时,环氧固化物的玻璃化转变温度（T_g）相对于不含PAPM的环氧体系提高了28.2℃。     

含硅氧烷链段和聚苯醚结构的芳香族聚酰胺的制备及其对环氧树脂的增韧改性

以端氨基聚二甲基硅氧烷（ATPDMS）和聚苯醚（PPO）为原料,采用一锅缩聚法合成了一种含硅氧烷链段和聚苯醚结构的芳香族聚酰胺（PAPM）,并通过傅里叶变换红外光谱（FT-IR）和核磁共振（NMR）对其进行了结构表征。将PAPM作为增韧改性剂,与固化剂甲基六氢苯酐（MHHPA）一起加入环氧树脂（E51）中制备了E51/MHHPA/PAPM固化物。测试了PAPM和E51的相容性,结果表明,当添加量为5%~15%（质量分数）时,PAPM与E51在固化后的相容性良好,没有发生宏观可见光尺度上的相分离。力学性能测试结果表明：当PAPM添加量为15%时,环氧固化物的临界应力强度因子（K_IC）相比不添加PAPM的环氧体系增加了112.2%;当PAPM添加量为5%时,环氧固化物的储能模量相比不添加PAPM的环氧体系增加了56.6%。采用扫描电子显微镜（SEM）对增韧改性材料的断面形貌进行了分析,结果表明其断裂面呈现漩涡状裂纹结构,断裂表现为韧性断裂。差示扫描量热法（DSC）测试结果表明,当PAPM添加量为15%时,环氧固化物的玻璃化转变温度（T_g）相对于不含PAPM的环氧体系提高了28.2℃。     

PVC/超支化聚(胺-酯)共混物的冲击与流变性能研究

研究了超支化聚(胺-酯)的代数和用量对PVC/超支化聚(胺-酯)共混体系冲击性能和流变性能的影响,利用扫描电镜对共混体系的冲击断面形态结构进行分析.结果表明:超支化聚(胺-酯)的代数和用量均对共混体系的冲击强度有影响,当加入质量分数为5%的第3代超支化聚(胺-酯)时,共混体系的冲击强度达到42.5 kJ/m2,加入超支化聚(胺-酯)能有效降低共混体系的粘度,并且随着超支化聚(胺-酯)加入量的增多,共混体系流动行为逐渐向牛顿型流体转变,使得PVC的加工可以在较低的温度下进行,从而避免高温引起PVC降解.     

新型荧光超支化聚苯醚的合成与性能研究

以9-蒽甲醇为改性单体,通过与末端为酚羟基的超支化聚苯醚发生Mitsunobu反应,制得了末端含蒽生色团的新型荧光超支化聚合物。热重分析（TGA）表明该聚合物具有良好的热稳定性,氮气和氧气环境下5%的热失重温度均约为257℃。在DMF溶液中,该聚合物的吸收光谱和发射光谱均表现出蒽单元的光谱特性,其最大吸收和发射波长分别为389nm和443nm。研究还发现,所得荧光超支化聚苯醚在激发－发射过程中发生了分子内能量迁移或转移,表现出了典型的主客体发射体系的特性。该聚合物薄膜的最大吸收和发射波长分别是393nm和450nm。     

TDPA双酮酐型聚酰亚胺合成及性能

以4,4'-对苯二甲酰二邻苯二甲酸酐(TDPA)和间苯二胺(MPD)为单体,以邻苯二甲酸酐(PA)为封端剂,采用2步法经低温溶液缩聚合成了系列结构新颖的双酮酐型聚酰亚胺(TDPA-PI).采用FT-IR、WAXD、DSC和TGA测试对聚合物的结构与性能进行了表征.考查了封端剂用量及亚胺化方法对酮酐型聚酰亚胺性能的影响.FT-IR表明,2种方法均能使TDPA-PAA亚胺化.DSC和TGA分析表明封端剂可在一定程度上提高PI的热性能,化学亚胺化得到的树脂热性能优于热亚胺化.TDPA-PI属热塑性聚合物,T_g为280.6 ℃(高于Larc-I-TPI的259 ℃),具有较好的耐热性和耐溶剂性能.     

聚苯醚与SEBS及SEBS-g-MA共混物的亚微相态和流变性能

采用透射电子显微镜(TEM)研究了聚苯醚(PPO)与苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚弹性体(SEBS)及其马来酸酐接枝共聚物(SEBS2g2MA)共混物的亚微相态,发现对于PPO/SEBS共混物,SEBS在PPO基体中呈现条形分散相的“海—岛”结构。而在PPO/SEBS-g-MA共混物中,当SEBS-g-MA含量超过10%(质量分数)后,在PPO基体中呈现双连续相的网络结构。这种双连续结构的形成使SEBS2g2MA能够有效地增韧PPO。共混物的流变性能研究显示,PPO/SEBS共混物的表观粘度在所有剪切速率范围内均高于纯PPO,SEBS含量越高,表观粘度也越大;而PPO/SEBS-g-MA则显示完全相反的趋势。出现上述现象的主要原因是两种弹性体中的EB橡胶链段分子量不同和PPO与两种弹性体的相容性差异所决定的。     

超支化聚(胺-酯)的合成、表征及其改性研究

以氯乙酸乙酯和二乙醇胺为原料,利用先低温后高温的"二步法"制得新型的超支化聚(胺-酯).元素分析、FTIR和MS分析结果表明,在低温反应阶段合成了预想的单体,高温聚合反应制备出超支化聚(胺-酯),合成反应过程中没有凝胶产生.进一步研究了聚(胺-酯)上端羟基与马来酸酐、丙烯酰氯的功能化反应,FTIR结果表明在超支化聚合物末端成功引入了双键.     

一种新的含苯侧基结构单元的光敏性聚酰亚胺的研究

提出了一类主链上带有苯侧基的光敏性聚酰亚胺.其合成过程是首先制备酰胺酸预聚体,然后进行化学亚胺化.通过IR、DSC、元素分析、UV、介电分析方法对聚酰亚胺的结构、感光特性、热性能、电性能、吸湿性能进行了表征.并对结构与性能之间的关系进行了初步探讨.