聚合物多孔材料的制备及性能研究

以苯乙烯(St)为单体,二甲基丙烯酸乙二醇酯(EGDMA)为交联剂,采用高内相乳液(HIPEs)模板法制备蜂窝状、互通结构的聚合物多孔材料.研究交联剂/单体配比对多孔材料微观结构、压缩性能、热稳定性及吸油性能的影响.结果表明,制备的大孔材料贯通性良好、压缩强度可达9.34 MPa、分解温度提升至361.67℃;且在正己烷、甲苯中的最大吸油性能分别为5.93 g/g、13.41 g/g.     

绿原酸印迹聚合物微球沉淀聚合法制备及其性能

以绿原酸为模板,丙烯酰胺为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯（EGDMA）为交联剂,采用沉淀聚合法制备了绿原酸分子印迹聚合微球,讨论了溶剂、功能单体、引发剂（AIBN）及交联剂用量等因素对聚合物吸附性能的影响.结果表明：以50 mL乙腈为致孔剂,0.25 mmol模板分子,1 mmol MAA为功能单体,10 mmol EGDMA为交联剂,12.23 mg AIBN为引发剂所制备的分子印迹聚合物具有较好的吸附性能.Scatchard分析表明在分子印迹聚合物中存在2类不同性能的吸附位点.     

聚甲基丙烯酸丁酯纳米粒子乳液的制备工艺

聚甲基丙烯酸丁酯具有优良的性能,在诸多领域展现出广阔的应用前景。本文以二甲基丙烯酸乙二醇酯(EGDMA)为交联剂,采用乳液聚合法制备了聚甲基丙烯酸丁酯纳米粒子,探索了交联剂EGDMA、引发剂过硫酸钾(KPS)和乳化剂十二烷基硫酸钠(SDS)等对纳米粒子的粒径、乳液固含量、单体转化率的影响规律。实验结果表明,EGDMA、KPS、SDS加入量分别为10%(单体摩尔分数)、0.4%(单体摩尔分数)和0.4%(质量分数)时,制备得到的乳液单体转化率达95%,乳液凝聚率低,得到的聚合物粒径达到45nm。     

无溶剂有机硅浸渍树脂合成及性能研究

以混合烷氧基硅烷和三甲基氯硅烷为原料,以盐酸为催化剂,采用水解-缩聚法制备了三甲基硅基封端同时包含乙烯基、氢、苯基的体型聚硅氧烷(无溶剂有机硅浸渍树脂),配合氯铂酸-乙烯基硅氧烷催化剂和抑制剂,配制无溶剂有机硅浸渍漆.研究了无溶剂有机硅浸渍树脂合成工艺中反应温度、反应时间、酸的浓度、水/烷氧基配比等因素对聚合物制备的影响规律.研究了硅乙烯基、苯基含量和硅氢/硅乙烯基配比对无溶剂有机硅浸渍树脂性能的影响规律.研究结果表明,最佳的制备工艺:水解温度为60℃,反应时间4 h,盐酸的质量分数为14%,水/烷氧基配比为0.5∶1.当硅乙烯基摩尔分数为7.8%,苯基摩尔分数为45%,硅氢/硅乙烯基配比为1.26∶1时,拉伸及弯曲性能最佳.采用红外、核磁、TGA等手段对无溶剂有机硅浸渍树脂进行结构表征和分析,并测试其机械、耐热和绝缘等性能.     

聚酯/SiO2/有机硅复合涂料的合成与性能

以正硅酸乙酯和有机硅氧烷为原料,采用溶胶-凝胶法合成透明的SiO2/有机硅树脂,然后与聚酯进行缩合反应,在聚碳酸酯(PC)表面上制备硬质的聚酯/SiO2/有机硅复合薄膜.探讨聚酯和SiO2/有机硅树脂配比对复合涂料性能的影响,并采用红外光谱、热重分析、原子力显微镜、扫描电镜、紫外光谱和X射线衍射等方法对复合材料进行表征...     

土遗址加固材料比选及试验研究

土遗址加固保护加固材料众多,不同材料各有利弊,为寻求理想的加固材料,加快保护进程,首先对当前常用加固材料水玻璃、丙烯酸树脂和有机硅树脂等从物性特征上分析其加固特点,得出有机硅改性的丙烯酸树脂乳液(硅丙乳液)性能较优良.以榆林明长城土遗址为例评定其加固效果,进行了无侧限抗压强度、耐水和耐盐腐蚀试验等,结果表明硅丙乳液加固土遗址效果良好,可为实地加固保护提供有力参考.     

多孔有机硅固体材料的制备

研究了以聚硅氧烷、硅树脂和硅橡胶为基体制备多孔有机硅固体材料的制备原理及泡体膨胀机理,并对多孔固体材料进行结构表征和性能测试.结果表明:聚硅氧烷体系在季铵碱的催化下可发生交联及发泡反应,借助内发泡剂氢气使泡体自由膨胀,制得的多孔固体材料密度较小且无发泡剂残留;黏度为760Pa.s的羟基硅树脂体系的交联固化速率与发泡体系的分解速率匹配,能得到泡孔细密、分布均匀、低密度的海绵状多孔固体材料;向甲基乙烯基硅橡胶中加入含氢硅油和硫化剂,通过加成硫化,提高了泡体硫化速率与硫化程度,可制备高拉伸强度和高断裂伸长率的弹性体多孔固体材料.     

氧化铁负载多孔炭材料的制备及其电化学性能

以杨木蒸汽爆破后的固体残渣(SEP)为原料,采用两步协同活化法制备多孔炭材料,并对制备的多孔炭材料的电化学性能进行分析。结果表明:所制备的多孔炭(PC800-4)的比表面积最高(3 282 m~2/g),首次放电比电容也最高,为319 F/g。以此多孔炭材料为前驱体,硝酸铁为铁源对多孔炭材料进行金属离子的负载。采用比表面积及孔径分析仪、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、拉曼光谱技术(Raman)、X射线光电子能谱仪(XPS)对负载有金属氧化物的多孔炭材料进行结构表征并对其电化学性能进行分析。结果表明:α-Fe_2O_3成功负载在所制备的多孔炭材料上,其比电容由原来的319 F/g增加到419 F/g.     

聚丙烯酸类互穿聚合物网络高吸水性树脂的合成

以丙烯酸(AA)和丙烯酰胺(AM)为单体,以N,N′–亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,过硫酸钾为引发剂,将改性聚乙烯醇引入聚合体系,采用水溶液聚合法制备聚丙烯酸型吸水性树脂.重点研究了n(AM)∶n(AA)、丙烯酸中和度、交联剂和引发剂用量以及聚乙烯醇含量对吸水树脂性能的影响,研究了吸水树脂粒径与吸水速率的关系.实验结果表明:实验范围内n(AM)∶n(AA)=1∶2、丙烯酸中和度为60%,、改性聚乙烯醇用量为AM质量的10%,、交联剂和引发剂分别占单体总质量的0.04%,和2.5%,时,树脂的吸水率和耐盐性都达到最佳效果.此外,产物粒径为120目时,前30,s内吸水速率最快;但是粒径为100目时,吸水树脂最先达到吸水饱和.     

SiC对加成型导热电子灌封胶性能的影响

以端乙烯基硅油为基胶,Si C为填料,含氢硅油为交联剂,铂配合物为催化剂,制备了双组分加成型有机硅电子灌封胶。通过对样品的热导率、微观形貌、黏度、电绝缘性、热稳定性和力学性能进行表征,分析Si C对导热有机硅灌封胶性能的影响。结果表明:随着Si C添加量的增加,加成型有机硅灌封胶的热导率增加,但黏度上升。当Si C添加量为33.3%(体积分数)时,热导率达0.733 W/(m·K),比纯灌封胶提高了261.1%;Si C的加入改善了材料的热稳定性和力学性能;灌封胶的介电常数有所增加、体积电阻率减小,但仍能满足材料电绝缘性能要求。     

磁性印迹材料的制备及其性能研究

本实验以salophen为功能单体,Th(Ⅳ)离子为模板离子,乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)作交联剂,用偶氮二异丁腈(AIBN)作引发剂在烯基化的磁性Fe3O4粒子表面上热聚合制备磁性印迹材料.探讨此印迹材料对钍(Ⅳ)的最佳吸附条件.结果表明:此磁性印迹材料在pH为4.5,在70μg/mL钍(Ⅳ)中吸附30 min可以到达最大吸附容量42.54μg/mg.Th(Ⅳ)印迹材料相对U(Ⅵ),La(Ⅲ)和Ce(Ⅲ)的相对选择性系数分别是62.4,82.2和93.1,说明此材料可以在La(Ⅲ),Ce(Ⅲ)和U(Ⅳ)的存在下检测Th(Ⅳ).     

L-酒石酸印迹聚合物微球的反相微乳液聚合法制备及其识别性质研究

以L-酒石酸为模板,以甲基丙烯酸(MAA)为功能单体,以乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)和偶氮二异丁腈(AIBN)分别为交联剂和引发剂,Span80和SDBS为乳化剂,采用反相微乳液聚合法制备了L-酒石酸印迹聚合物微球。红外光谱对聚合物微球进行表征,同时利用扫描电镜观察其形貌。5-硝基水杨酸铁分光光度法测定酒石酸浓度,平衡吸附法测定印迹聚合物微球对L-酒石酸的吸附性能。     

核壳型PVPS改性丙烯酸酯乳液的制备及表征

以丙烯酸酯单体和自制的乙烯基硅氧烷预聚物(PVPS)为原料,通过核壳结构的粒子设计及乳液聚合方法制备出软核硬壳PVPS改性的丙烯酸酯乳液.傅里叶变换红外光谱显示PVPS聚合到丙烯酸酯上;透射电镜(TEM)、差式扫描量热仪(DSC)、粒径分析测试结果表明,乳胶粒具有核壳结构,平均粒径为114.5nm,粒子尺寸分布较窄;原子力显微镜(AFM)的表面形貌分析显示,PVPS用量增多时,明亮区域(软微相)增大.通过单因素试验,研究了阴非离子复合乳化剂、交联剂(EGDMA)和PVPS用量对乳液及胶膜性能的影响,结果表明,复合乳化剂、EGDMA和PVPS质量分数分别为4.5%,2.3%,10.0%~15.0%,乳液凝胶率低于1.70%,胶膜拉伸强度达到3.15MPa.     

半穿网络水凝胶防污树脂的制备及性能研究

通过自由基聚合反应制备丙烯酸锌树脂(交联聚合物1),随后通过逐步聚合反应制备线型有机硅树脂(线型聚合物2),最终制备了丙烯酸锌/有机硅半穿网络水凝胶树脂。通过DSC表征了树脂的热性能,通过SEM表征了树脂的表面形态,通过重量法表征了树脂的溶胀率和抛光速率,通过浅海挂板证实了树脂优秀的防污性能。     

分步法合成SA-IP-P(AA/AM)互穿网络高吸水性树脂及其性能研究

以淀粉接枝丙烯酸共聚物SA为互穿物,以丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)为聚合单体,N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(NMBA)为交联剂,采用(NH4)2S2O8-NaHSO3氧化还原引发体系,通过分步法制备SA-IP-P(AA/AM)互穿网络高吸水性树脂。其适宜反应条件为:w(丙烯酰胺/丙烯酸)=0.4;丙烯酸中和度85%;引发剂用量0.32%;交联剂用量0.035%;SA用量8%.在此条件下合成的SA-IP-P(AA/AM)树脂吸去离子倍率和吸0.9%NaCl盐水倍率分别可达到1 480 g.g-1和120 g.g-1.通过红外光谱、扫描电镜、透射电镜和X射线衍射等测试研究了产物中互穿聚合物网络结构,结果显示在保持已有树脂优良性能的基础上,进一步改善了高吸水树脂的保水性能、耐盐性和对环境中水分的应答性.     

纳米二氧化钛光催化剂的涂料固载及光催化性能

以有机硅改性丙烯酸树脂为粘合剂,脂肪族聚异氰酸酯为交联剂,用制备涂料的方法固载纳米二氧化钛(TiO₂)光催化剂。在粘合剂质量分数为42%,交联剂质量分数为7%,且—OH 基与—NCO的摩尔比接近1,纳米TiO₂质量分数为5%的优化条件下,制得纳米TiO₂光催化涂料。测定了以该涂料制备的光催化反应器的使用性能。结果表明,该涂料性能稳定,对难降解的青霉素制药废水的催化降解效果优良,以该涂料固载的纳米TiO₂的光催化活性接近于分散态的纳米TiO₂。     

基于SERS技术制备分子印迹传感器

基于表面增强拉曼散射技术(SERS),成功制备了一种新型分子印迹传感器(MIPs).选择SiO_2@Ag复合材料作为基底材料,氰戊菊酯(FE)作为模板分子,丙烯酰胺(AM)作为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)作为交联剂,制备SiO_2@Ag@MIPs用于检测FE.检测结果表明,SiO_2@Ag@MIPs对于FE具有极高的检测灵敏度:在最佳的条件下,拉曼强度和FE的浓度呈现出良好的线性关系(R2=0. 955),检出限为10-9mol·L-1.这种新型分子印迹传感器为检测拟除虫菊酯类农药提供了新方法.     

丁基橡胶/聚(苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯)互穿聚合物网络的结构与阻尼性能

为提高材料的阻尼性能,采用分步方法,以丁基橡胶(IIR)为聚合物网络Ⅰ,聚(苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯)[P(St-MMA)]为聚合物网络Ⅱ,制备了丁基橡胶/聚(苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯)互穿聚合物网络[IIR/P(St-MMA)IPN].采用红外光谱、动态力学分析等检测手段研究了反应时间、IIR/P(St-MMA)质量比、交联剂用量、丙烯酸丁酯(BMA)的含量等因素对IPN材料阻尼性能的影响.实验结果表明:适量极性单体的加入有利于提高IPN的阻尼性能;添加交联剂和单体BMA可明显提高IPN的阻尼性能.     

海藻酸钠-高岭土/聚丙烯酸-丙烯酰胺吸水树脂的制备及其性能

 目前高吸水性树脂研究较多的是均聚物,但随着其发展,某些产品的不足之处也逐渐凸显出来,如成本太高、强度不够、吸水速率慢、吸水量低、耐盐性能不好、保水性能不好等,可以采用两种或多种单体共聚合,也可采用接枝共聚或添加廉价填料等方法来改善高吸水性树脂的综合性能及降低生产成本。以丙烯酸为单体,海藻酸钠为接枝物,添加高岭土、丙烯酰胺,通过溶液聚合法制备了复合型耐盐高吸水性树脂。研究了海藻酸钠、高岭土、引发剂、交联剂用量对材料耐盐的影响,制备出在蒸馏水、0.9%NaCl中吸水倍率分别达到895g/g、85g/g的样品。研究了海藻酸钠-高岭土/聚丙烯酸-丙烯酰胺共聚制备高吸水树脂的吸水性能。结果表明,以过硫酸钾为引发剂,反应温度65~75℃,丙烯酸中和度为60%,反应时间4h,引发剂用量0.8%~1.2%,高吸水树脂具有较高的吸水能力;随交联剂用量增大,高吸水树脂的吸水能力下降;随反应温度升高、反应时间延长、丙烯酸中和度增大、引发剂用量以及交联剂用量增大、反应单体浓度升高,海藻酸钠-高岭土/聚丙烯酸-丙烯酰胺共聚物高吸水树脂的耐盐性明显增强。采用红外光谱(IR)、扫描电镜(SEM)等方法对产物的内部结构、表面结构进行了表征。     

偶联剂改性对多孔生物材料的影响研究

改变偶联剂的用量对猪骨型羟基磷灰石(PBHA)进行改性,以真空冷冻干燥方法制备PBHA-壳聚糖(CS)-骨碎补(DR)多孔生物材料,测定抗压强度和孔隙率,采用扫描电镜分析材料的微观形貌,通过体外模拟研究其生物活性,研究偶联剂改性对材料的性能影响.结果表明:偶联剂KH-570用量为1.0wt%所制备的PBHA-CS-DR多孔生物材料,抗压强度为1.5MPa,孔隙率为79.2%,抗压强度和孔隙率相匹配.材料在模拟体液(SBF)浸泡后,表面均可形成类骨磷灰石,说明多孔材料具有较好的生物活性,改性并未影响材料的生物活性,材料在SBF浸泡过程中pH值稳定在6.78~7.50之间,说明所制备的材料在SBF中能稳定存在.