双重响应性POSS基嵌段共聚物的合成及其溶液自组装行为的研究

以温度响应性N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)和pH响应性丙烯酸(AA)作为功能单体,与甲基丙烯酰氧丙基七异丁基笼形倍半硅氧烷(MAPOSS)通过可逆加成-断裂转移聚合法(reversible addition-fragmentation chain transfer polymerization,RAFT)共聚,合成具有双重响应性的多面体齐聚倍半硅氧烷(polyhedral oligomeric silsesquioxane,POSS)基嵌段共聚物PMAPOSS-b-(PNIPAM-co-PAA);采用动态光散射(dynamic light scattering,DLS)、紫外-可见吸收光谱和荧光光谱等测试手段研究了POSS基嵌段共聚物的温度与pH响应行为.结果表明:嵌段共聚物胶束在外部环境pH变小时,粒径明显增大,而在较高pH下,胶束粒径保持稳定;当外部环境温度小于低临界溶解温度(lower critical solution temperature,LCST)时,嵌段共聚物胶束粒径较大,当温度升高到LCST及以上时,嵌段共聚物胶束粒径变小;对于包芘共聚物胶束,在酸性条件下芘能较快释放,且释放速度与疏水链段长短有关,而当包芘共聚物胶束所处环境温度高于LCST时也会导致芘的释放.     

磷硅元素改性氧化石墨烯的制备及其阻燃改性环氧树脂的应用

通过两步法将含磷基团的9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)和含硅基团的硅烷偶联剂引入氧化石墨烯(GO)中,制备了磷硅协同改性的氧化石墨烯(KDGO),通过傅里叶变换红外(FT-IR)光谱、能谱散射谱(EDS)、X射线衍射(XRD)和原子力显微镜(AFM)分析对其进行表征,并将其添加到环氧树脂(EP)中进行阻燃改性,制备EP基复合材料KDGO/EP.采用热重分析(TGA)、动态热机械分析(DMA)、极限氧指数(LOI)和垂直燃烧测试复合材料的热稳定性、动态热机械性能和阻燃性能.TGA结果表明,质量分数为1%的KDGO能够保持复合材料的热稳定性,同时提高残炭率,与纯EP固化物相比,残炭率提高了10个百分点,解决了目前市场上含DOPO阻燃剂引起固化材料热稳定性下降的问题.DMA数据显示,KDGO中的环氧基能够参与EP的交联固化,使复合材料的动态热机械性能提高,有效改善了由DOPO引起的动态热机械性能下降的问题.LOI和垂直燃烧测试表明磷硅阻燃元素的协同作用有助于提高复合材料的阻燃性能,使LOI值提高到27.1%,燃烧过程无滴落现象,达到了塑料阻燃等级V-0级.