聚甲基丙烯酸-聚氨酯-聚乙二醇复合物的热敏性研究

本文报道了聚甲基丙烯酸－聚氨酯－聚乙二醇复合物的热敏性研究．分别采用水和Ｎ，Ｎ－二甲基乙酰胺作溶剂，通过溶液聚合制得部分皂化聚甲基丙烯酸和聚甲基丙烯酸．再分别用水性和溶剂型聚氨酯交联制成交联型薄膜．然后在不同温度条件下，在不同浓度的聚乙二醇水溶液中测定其平衡溶胀度的变化，并且对结果进行了比较．结果表明：聚甲基丙烯酸交联薄膜在温度为３０ ℃左右时其平衡溶胀度出现突变，且聚甲基丙烯酸制得的薄膜的溶胀度变化比部分皂化聚甲基丙烯酸制得的薄膜的溶胀度变化更为显著     

N-MA对LIPN P(St-AA)/P(nBA-AA)动态力学性能的影响

制备了在主链上带有羧基(—COOH)及羟甲基(—CH_2OH)活性基团的胶乳互穿网络聚合物(LIPN)。在加热成膜过程中,其活性基团能够自身之间或和大分子主链上其它基团之间反应而形成进一步交联。不同的N-MA的用量及其不同的加料方式对体系tgδ值的影响,通过测定动态力学性能进行了研究,其结果表明,随着第二网络中N-MA用量的增加,tgδ值逐渐增大,但在第一网络中N-MA用量对tgδ值的影响比较复杂。当N-MA的用量达到足够大时,两种加料方式之间的区别逐渐消失。     

驱油用聚丙烯酰胺溶液的界面扩张流变特征研究

借助界面扩张流变测量方法,研究了聚合物与正十二烷形成的界面膜特征.主要探讨了液膜稳定过程与界面扩张粘弹模量随测量时间变化的关系、聚合物溶液浓度的影响以及不同聚合物、不同界面膜的流变特征.结果表明,界面粘弹模量的变化反映了膜的吸附平衡过程;正十二烷/聚合物体系膜强度以弹性为主,只是随聚合物浓度增加,粘性模量对膜强度的贡献比例有所上升.聚合物溶液与不同物质所形成的界面具有不同的粘弹性特征,与空气、正十二烷、原油所形成界面的界面扩张粘弹模量E的大小次序为E空气＞E正十二烷＞E原油,即E随着两相密度差的减小而减小.     

聚丁二酸丁二醇酯(PBS)交联改性研究

采用化学方法对聚丁二酸丁二醇酯(PBS)进行交联改性,交联剂为过氧化苯甲酰(BPO).研究了交联剂添加量对交联体系性能的影响.采用溶胀法、差示扫描量热法、X射线衍射、平板流变仪等手段对交联后PBS的凝胶含量、结晶和熔融行为、动态流变性能进行了研究.结果表明:随着BPO添加量的增加,交联PBS的凝胶含量升高,复数黏度、储能模量和损耗模量均显著增大;结晶度和熔点降低,但结晶温度有所提高.     

驱油用聚丙烯酰胺溶液的界面扩张流变特征研究

借助界面扩张流变测量方法,研究了聚合物与正十二烷形成的界面膜特征。主要探讨了液膜稳定过程与界面扩张粘弹模量随测量时间变化的关系、聚合物溶液浓度的影响以及不同聚合物、不同界面膜的流变特征。结果表明,界面粘弹模量的变化反映了膜的吸附平衡过程;正十二烷/聚合物体系膜强度以弹性为主,只是随聚合物浓度增加,粘性模量对膜强度的贡献比例有所上升。聚合物溶液与不同物质所形成的界面具有不同的粘弹性特征,与空气、正十二烷、原油所形成界面的界面扩张粘弹模量E的大小次序为E空气>E正十二烷>E原油,即E随着两相密度差的减小而减小。     

部分水解聚丙烯酰胺/柠檬酸铝交联体系粘度在反应过程中的变化规律

利用奥氏粘度计研究了部分水解聚丙烯酰胺 /柠檬酸铝交联体系在反应过程中的粘度变化规律 ,结果表明 ,不同浓度的部分水解聚丙烯酰胺与柠檬酸铝在交联反应过程中的粘度主要呈现 3种形式的变化规律 ,对应形成3种形式的交联体系。低聚合物浓度 (低于 10 0mg/L)的交联体系 ,发生形成交联聚合物线团的反应 ,形成交联聚合物溶液 ,是交联聚合物线团在水中的分散体系 ;高聚合物浓度 (高于或等于 10 0 0mg/L)交联体系发生网状交联反应 ,生成网络结构整体凝胶 ;弱凝胶体系 (10 0～ 70 0mg/L)是上述两种体系的过渡状态 ,可同时发生交联聚合物线团反应和局部网状交联反应。对于一定聚合物浓度范围的交联体系 ,当反应过程中生成浓度较大、但仍有一定独立性的交联聚合物线团时 ,该体系出现明显的剪切稠化现象。考察了该交联体系出现剪切稠化现象的程度和浓度范围 ,并利用粒子簇理论对剪切稠化现象进行了初步探讨。交联体系在反应过程中的剪切稠化现象初步验证了不同聚合物浓度交联体系的反应机理。     

微波辐射改性对废旧胶粉表面性能的影响

采用微波辐射法改性胶粉,用苯乙烯对其进行溶胀,并通过平衡溶胀率、接触角、衰减全反射红外光谱及扫描电镜等研究微波改性对胶粉的交联度、表面润湿性、化学结构、表面形貌等的影响.结果表明,微波法打断了胶粉中部分S-S和C-S键,使得胶粉交联度降低,易于被苯乙烯溶胀;另外,微波辐射使得胶粉表面发生氧化,极性基团增多,因此使胶粉表面亲水性提高.     

溶胀聚合物网弹性力学性能的研究

本文从交联-缠结网和炭黑填充硫化胶的大形变弹性分子理论出发,推导出溶胀条件下聚合物网的四种应力-应变关系式(单向拉伸,等轴和不等轴双向拉伸和纯剪切).成功地将溶胀交联网弹性状态方程同高聚物的体积分数V_2用三个分子参数C_1~′,C_2~′,和C_3~′联系起来,并对单向拉伸的应力-应变关系式进行了实验验证,较好地解释了V_2同C_1~′,C_2~′同C_3~′的依赖关系,表明缠结对模量的贡献只能达到一个非零的极限值.结果证明,溶胀后聚合物网大形变弹性分子理论能很好地预测溶胀聚合物网大形变的弹性力学行为,并为用溶胀法定量测定交联度提供理论依据.     

基于纤维素-NaOH脲体系的超吸收性水凝胶的制备及研究

通过羧甲基纤维素(CMC)与纤维素在NaOH/脲体系中共混,以环氧氯丙烷(ECH)作为交联剂进行化学交联,制备了具有高吸水性的水凝胶。凝胶的结构和表征通过傅立叶变换红外(FT-IR)、热重分析以及扫描电子显微镜(SEM)进行了测定。CMC有助于增加孔道的尺寸,而纤维素在水凝胶中用作背景骨架以支撑整体结构。在蒸馏水和不同体液中的平衡溶胀率惊测定,在水中的最大溶胀率可达1000且仍保持稳定的凝胶外观。此外,该水凝胶在NaCl或CaCl2溶液中显示出智能溶胀和收缩,通过CMC含量的改变,将对牛血清蛋白(BSA)有控释行为,这种纤维素水凝胶在生物材料方面有一定的应用前景。     

部分水解聚丙烯酰胺／柠檬酸铝交联体系粘度在反应过程中的变化规律

利用奥氏粘度计研究了部分水解聚丙烯酰胺/柠檬酸铝交联体系在反应过程中的粘度变化规律，结果表明，不同浓度的部分水解聚丙烯酰胺与柠檬酸铝在交联反应过程中的粘度主要呈现3种形式的变化规律，对应形成3种形式的交联体系。低聚合物浓度(低于100mg／L)的交联体系，发生形成交联聚合物线团的反应，形成交联聚合物溶液，是交联聚合物线团在水中的分散体系；高聚合物浓度(高于或等于1000mg／L)交联体系发生网状交联反应，生成网络结构整体凝胶；弱凝胶体系(100～700mg／L)是上述两种体系的过渡状态，可同时发生交联聚合物线团反应和局部网状交联反应。对于一定聚合物浓度范围的交联体系，当反应过程中生成浓度较大、但仍有一定独立性的交联聚合物线团时，该体系出现明显的剪切稠化现象。考察了该交联体系出现剪切稠化现象的程度和浓度范围，并利用粒子簇理论对剪切稠化现象进行了初步探讨。交联体系在反应过程中的剪切稠化现象初步验证了不同聚合物浓度交联体系的反应机理。     

丙烯酸酯系互穿网络聚合物乳液的微观形貌

采用乳液聚合法,合成了聚甲基丙烯酸甲酯(MMA)-苯乙烯(St)/聚丙烯酸乙酯(EA)-丙烯酸丁酯(BA)的丙烯酸酯系互穿网络聚合物(IPNs)系列乳液,使用磷钨酸(PTA)负染技术将乳液粒子染色,使用透射电子显微镜(TEM)观察乳液粒子的微观形貌,对乳液微粒微观互穿网络壳-核结构的形成过程进行了研究.结果表明,网络质量配比、溶胀时间以及溶胀方式等因素均对乳液粒子微观形貌的形成产生显著影响;网络质量配比是决定乳液粒子大小的重要因素之一,溶胀时间影响互穿网络壳结构的厚度,溶胀方式影响乳液的成膜性能.     

N-苄基-N-正丁基丙烯酰胺三元共聚物与SDS的相互作用

两亲聚合物与表面活性剂在溶液中能形成聚合物/表面活性剂复合物从而引起溶液性质发生重大变化。通过自由基胶束共聚法制备疏水单体为N-苄基-N-正丁基丙烯酰胺(BBAM)的三元共聚两亲聚合物P(AM-NaA-BBAM),并采用FT-IR进行结构表征。采用荧光探针法、黏度法、流变法研究P(AM-NaA-BBAM)与十二烷基磺酸钠(SDS)的相互作用,分析二者的相互作用机制。结果表明:SDS质量浓度较低时,P(AM-NaA-BBAM)与SDS通过形成混合胶束提高P(AM-NaA-BBAM)/SDS混合体系中疏水基团的缔合强度以及混合溶液的表观黏度和弹性;SDS质量浓度较高时,部分疏水基团单独增溶于表面活性剂胶束中从而破坏溶液的空间网络结构,疏水基团的缔合强度降低,混合溶液表观黏度及弹性降低。     

PP-g-(MAH-co-St)对PP/SMA相容性及力学性能影响的研究

为预测接枝物PP-g-(MAH-co-St)对PP/SMA共混物增容效果和力学性能的影响,采用分子动力学模拟法在COMPASS力场下对PP、SMA、PP/SMA和PP/SMA/PP-g-(MAH-co-St)的玻璃化温度、聚合物结合能、聚合物均方位移和力学性能进行模拟计算,同时采用实验方法测定聚合物的力学性能、水接触角以及缺口断裂形貌。通过比较共混体系加入增容剂前后的玻璃化温度、聚合物结合能和均方位移的变化预测其增容效果,比较拉伸模量和剪切模量和体积模量的变化预测其力学性能的影响。结果表明,PP-g-(MAH-co-St)可作为PP/SMA很好的增容剂且可明显提高其韧性和断裂强度,有效改善其力学性能。     

酚醛树脂冻胶流变性及粘弹性研究

由疏水缔合聚合物AP–P4和酚醛树脂预聚体YG103交联得到了酚醛树脂冻胶,研究了酚醛树脂冻胶的流变性和粘弹性,并对疏水缔合聚合物和酚醛树脂冻胶的粘弹性进行了对比。研究表明,酚醛树脂冻胶成胶过程可分为缓慢诱导阶段、快速增长阶段和稳定阶段。酚醛树脂冻胶的剪切应力具有时间依赖性和滞后特性,在外力作用一段时间后冻胶的应变可较好地恢复。与聚合物溶液相比,酚醛树脂冻胶具有更宽的线性粘弹性区域和更高的储能模量和损耗模量。在低频率下该冻胶的储能模量比损耗模量大,随着频率的增加,储能模量和损耗模量均增加;随着聚合物和交联剂质量分数的增加,冻胶体系的储能模量和损耗模量均增加;随着矿化度的增加,冻胶体系的储能模量和损耗模量出现先降低—增加—降低的过程。     

聚丙烯/聚丙烯酸正丁酯填充IPN共混体系的力学性能研究

采用填充方法合成的第一聚合物网络为非交联的聚丙烯（ＰＰ）多孔网状结构,第二网络为交联的聚丙烯酸正丁酯（ＰｎＢＡ）的结晶／非晶共混体系的应力－应变力学性能和网络ＩＩ弹性体组分ＰｎＢＡ对网络ＩＰＰ组分的增韧作用,探讨了弹性体ＰｎＢＡ的交联剂用量、基质ＰＰ取向等因素对填充ＩＰＮ共混体系力学性能的影响。     

微米级交联聚丙烯酰胺微球的反相乳液聚合法研究

选择丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AC)及对聚乙二醇大分子单体在反相乳液中进行交联共聚反应.考察了影响聚合反应的乳化体系、引发剂、温度等因素,用透射电镜(TEM)测定交联聚合物的形态.结果表明,得到了粒径为几百纳米的交联聚合物,固含量可达25％(质量分数).     

溶胀示差扫描量热法测定共聚丙烯腈结晶度的初步研究

本文讨论了运用溶胀示差扫描量热法(SDSC)测定共聚丙烯腈(PAC)的结晶度.普通的 DSC 法测定聚合物的结晶度只限于熔点低于分解点的聚合物。在加入溶胀剂后,随温度升高,高聚物会由溶胀至溶解,经历完整的结构拆散的过程,这使用 DSC 法测定先分解后熔融聚合物的结晶度成为可能.本文用广角 X 射线衍射法测得 PAC 样品的结晶度(C),用 SDSC 法测得样品的溶胀(溶解)热(AH_T).但 C 与ΔH_T 并不表现出线性关系.从ΔH_T 中扣除样品的 SDSC 曲线温度低端的小峰的热焓(ΔH_1)得到ΔH_T′,C 与ΔH_T′呈现很好的线性关系.应用这一线性关系用 SDSC 法测得另一 PAC 样品的结晶度.与广角 X 射线衍射法测得的结果十分接近.     

PVA/TEOS/GA杂化膜的制备及溶胀吸附性能

采用溶胶-凝胶法(sol-gel)制备了PVA/TEOS/GA有机/无机杂化膜,比较杂化膜在3种不同温度下在乙醇/水全浓度范围的溶胀性能,分析无机相和交联剂对PVA膜溶胀性能的影响.比较不同溶胶-凝胶反应条件及不同热处理条件对膜溶胀度和溶解选择性的影响.用FTIR和XRD对杂化膜结构进行分析表征.结果表明PVA与无机相(TEOS)发生溶胶-凝胶反应生成氢键和共价键Si-O-Si,形成交联有机聚合物/无机杂化体系,使杂化膜的结晶度减少,控制了膜的溶胀,提高膜的溶解选择性能,但膜的溶胀减少会使通量有所下降.加入GA后,使PVA杂化膜溶胀度和溶解选择性都有所提高,表明PVA杂化有利于控制膜在乙醇/水溶液中的溶胀,从而提高膜的分离性能.     

定量研究环糊精聚合物包合作用的新方法

通过聚合物接枝改性的方法制备了β-环糊精改性聚丙烯酸(PAAβCDen)和丹磺酰基团改性聚丙烯酸(PAADSen),并用二维氢核磁、流变学、紫外-可见分光光度法等方法对接枝于聚合物上的环糊精主客体相互作用进行了定量研究。结果表明:接枝于聚丙烯酸链上的β-环糊精和丹磺酰基团之间能够形成主客体包合结构,从而使PAAβCDen和PAADSen之间产生交联,并且首次采用紫外-可见分光光度法测得接枝于不同聚合物链上环糊精基团和丹磺酰基团之间的结合常数为(27.5±3)L/mol,远小于自由状态下β-环糊精与丹酰胺之间的结合常数((103±5)L/mol)。     

低交联度GAP弹性体的制备及其宽温力学性能

以三羟甲基丙烷(TMP)为交联剂,在较低交联参数下制得力学性能改善的聚叠氮缩水甘油醚(GAP)聚氨酯弹性体。采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和X-射线衍射仪(WXRD)表征制备的GAP弹性体结构,动态力学热分析(DMA)、万能材料试验机、邵氏硬度仪和热重(TG)分析研究其高、低温力学及热分解特性。结果表明,该GAP弹性体具有叠氮型聚醚聚氨酯弹性体的结构特征,热稳定性较好。GAP弹性体试样经交联后,其常温力学强度显著提高,高温蠕变程度显著降低,但同时储能模量和玻璃化转变温度T_g略升高。其中GAP-T0.06弹性体试样的综合力学性能较好,其抗拉强度可达27.1 MPa,断裂伸长率为750%,T_g为-16.0℃,邵尔-A硬度为72.1 HA。