溶剂型双组分重防腐涂料的制备及性能研究

采用可控阳离子聚合工艺制备含氟聚醚（fluoropolyether，FPO），并以此FPO为软段、二苯基甲烷二异氰酸酯（diphenyl methane diisocyannate，MDI）为硬段、三乙醇胺（triethanolamine，TEA）为扩链剂合成软硬段质量比为1：3的热固性含氟聚氨酯（thermosetting fluorined polyurethane，S-FPU）。进而将γ-氨丙基三乙氧基硅烷（γ-aminopropyl triethoxysilane，KH550）和MDI改性的凹凸棒土（palygorskite-KH550，AT-KH550和palygorskite-MDI，AT-MDI）引入S-FPU中获得两种新型的S-FPU/AT-KH550和S-FPU/AT-MDI。根据涂料配方的标准，选择合适的片层状填料、溶剂体系，分别制备了以S-FPU，S-FPU/AT-KH550和S-FPU/AT-MDI为基体树脂的溶剂型双组分重防腐涂料。对涂膜的耐腐蚀性能、耐老化性能、耐水性能及表面性能进行了研究。结果表明：在相同测试时间内，以复合材料为基体的涂膜（S-FPU/AT-KH550和S-FPU/AT-MDI）的耐电化学腐蚀性能更优，涂膜损坏程度低；水环境中涂膜能够对金属实现良好的保护，防止金属基材生锈，涂膜不起泡，不脱落，变色、失光现象不明显，其中S-FPU/AT-MDI涂膜的性能最好，涂膜表面疏水性更优。     

离子基团分布对阴离子交换膜扩散渗析的影响

为揭示离子基团结构及其分布对阴离子交换膜(AEM)扩散渗析行为的影响,设计并制备了3种侧链型离子结构和1种主链型离子结构的聚芳醚砜阴离子交换膜.对所制备的膜的结构以及基础性能、耐酸性、机械性能、扩散渗析性能等进行了系统表征,发现对称离子结构有利于提高膜的离子渗透选择性,且主链型对称离子结构有利于形成更为紧致的聚集态结构,进而增强离子渗透选择性.基础性能、耐酸性及机械性能测试结果表明,所制备的膜满足扩散渗析工艺的要求.模拟废酸扩散渗析实验结果表明,所制备的AEM的扩散渗析性能优于商业膜TWDDA1,尤其是主链型QMPAES膜的酸渗析系数达0.025m/h,分离因子达42.49,在废酸回收领域具有很好的应用前景.     

基团转移聚合法合成山梨酸酯类聚合物的研究

设计及合成不同官能团的山梨酸酯类单体,以有机催化剂膦腈碱(1-tert-butyl-4,4,4-tris(dimethylamino)-2,2-bis[tris(dimethylamino)phosphoranylidenamino]-2Λ~5,4Λ~5-catenadi(phosphazene),t-Bu-P4)为催化剂(1-methoxy-1-trimethylsilyloxy-2-methyl-propene)MTS为引发剂,采用基团转移聚合法(Group Transfer Polymerization,GTP)精确合成分子量可控的聚山梨酸酯。通过核磁氢谱、凝胶渗透色谱表征聚合物的结构及分子量,分散性指数(PDI)在1.16～1.25之间,分子量与理论分子量相吻合;利用差示扫描热量法(DSC)测试聚合物的玻璃化转变温度(-27.38℃～33.94℃),并讨论官能团对玻璃化转变温度的影响及规律。     

ABC型pH响应含氟三亲性嵌段共聚物的合成与自组装

以甲基丙烯酸叔丁酯(tBMA)、甲基丙烯酸异辛酯(EHMA)及丙烯酸全氟辛基乙基酯(FA)作为单体,采用可逆加成-断裂链转移聚合法(RAFT)及一步酸性水解反应,得到ABC型pH响应含氟三亲性嵌段共聚物PMAA_(30)-b-PEHMA_(51)-b-PFA_6。通过核磁共振氢谱(~1H-NMR)、红外光谱(IR)、凝胶渗透色谱(GPC)及氟元素分析法(F-EA)表征了其分子结构,并利用透射电镜(TEM)及动态激光光散射法(DLS)研究了共聚物在二甲基甲酰胺(DMF)/H_2O溶液中的自组装行为。结果表明,随着溶液中水含量的增加,胶束形貌会由棒状变为尺寸较大的树枝状结构;在溶液中加入酸(HCl)或碱(NaOH)后,胶束形貌会由棒状结构转变为具有多隔室核结构或核-壳-冠结构的球形聚集体,胶束尺寸也产生相应的变化。     

硫酸改性活性炭及其去除水中Cr(Ⅵ)的研究

探讨了硫酸改性活性炭的制备方法,以及改性炭吸附去除水中Cr(VI)的效果、条件与作用机理.结果表明,硫酸改性活性炭制备方法为:将5 g原炭浸泡在100 mL浓度为1 mol/L的硫酸溶液中改性时间4 h,改性温度60℃.改性炭吸附去除Cr(VI)的最佳方式为:溶液pH值3-5,改性炭投加比为1:100(重量比),(补充单位),Cr(VI)去除率为95.6%(较原炭提高了19.6%).改性炭强化Cr(VI)去除的机理主要是:改性炭表面酸性基团含量显著增加,表面极性和亲水性增强,因而对亲水性的Cr2O72-离子吸附能力增强;且活性炭在改性过程中表面形成了大量带正电荷的基团,强化了与Cr2O72-负离子的异电吸附作用.     

二烷基二硫代氨基甲酸酯合成的热力学估算

采用基团贡献法,估算了二烷基二硫代氨基甲酸酯的基本物性数据、热化学数据以及合成反应热力学数据等。计算结果表明：二烷基二硫代氨基甲酸酯合成过程是一个放热、熵增过程,这个合成体系可以自行进行,反应过程有热量放出。估算结果在二烷基二硫代氨基甲酸酯的中试放大和工业试生产中得到了验证,对设备选型起到了指导作用。     

估算烷烃类有机物同分异构体正常沸点的新方法

元素与化学键贡献法对有机物正常沸点的估算与基团贡献法相比较,其估算精度更高,但该方法的缺点是对同一类的同分异构体则不能区分。本文针对有机物同分异构体的特点提出了用于估算的5种数学模型,将计算值与文献的实验值比较。     

碱性阴离子交换膜的碱稳定性

碱性阴离子交换膜(AEMs)是碱性阴离子交换膜燃料电池的核心部件之一,目前已成为制约碱性阴离子交换膜燃料电池发展的关键因素.离子传导基团在碱性条件下,容易受到氢氧根离子的攻击发生降解.本文主要从以下3个方面介绍了近期AEMs在耐碱稳定性方面的研究成果:(1)开发稳定的离子传导基团,并通过提高离子传导基团的电子密度和增大缺电子位置的空间位阻提高离子基团的稳定性;(2)在离子传导基团与聚合物主链之间引入长烷基侧链;(3)合成不含醚氧键的聚合物主链,改善AEMs的耐碱稳定性.     

无机紫外非线性光学晶体材料的研究进展

紫外(UV)非线性光学(NLO)晶体材料作为全固态紫外激光器的核心部件，在当前的科学和技术应用中发挥着至关重要的作用.目前，传统NLO材料的倍频基因类型相对单一，使得UV NLO材料的实际应用从根本上受到限制.因此，为了突破性能壁垒，亟需发展新的合成方法、开发新的功能基团、拓展新的UV NLO材料体系来进一步筛选新型高性能晶体.对目前UV NLO材料的研究进展进行总结，且结合近年来的相关工作详细描述化学取代定向设计合成策略在开发具有新型结构的高性能UV NLO材料中的应用，并对该领域的未来发展进行展望，强调化学取代定向设计合成策略的优势以及大尺寸晶体生长在光电器件实际应用中的重要性.     

含氟丙烯酸酯的细乳液共聚合研究

以偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,以SDS/FS-3100/OP-10为复合乳化剂,以十六烷为助稳定剂,采用细乳液聚合的方法,合成了不同氟含量的含氟丙烯酸酯共聚物。采用破乳沉淀的方法获得了含氟丙烯酸酯共聚物固体产品。采用红外光谱对共聚物的结构进行表征,结果表明,通过细乳液聚合法可以有效实现全氟烷基乙基丙烯酸酯、丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸甲酯的三元共聚。水接触角测试表明,当含氟单体摩尔比例为5.7%时,共聚物的水接触角可以达到112°,体现出较好的疏水性。对共聚物的热性能表征结果表明,含氟丙烯酸酯共聚物的起始分解温度为354.2℃,比不含氟的丙烯酸酯共聚物起始分解温度高出40℃,耐热性能较好。