纳米二氧化硅水分散体的制备及复配

通过粒子紧密堆积数学模型计算得到不同粒径硅溶胶粒子间的最优配比，在此基础上合成了3种不同单分散粒径的硅溶胶。将不同粒径硅溶胶按数学模型计算的比例加入到钾水玻璃中，复配制备了不同纳米二氧化硅水分散体。与由单一粒径硅溶胶形成的膜相比，由不同粒径硅溶胶复配后形成的膜，呈现出较高的结构致密性和憎水性，与由粒子紧密堆积模型推导结果吻合。     

LiCl对脂肪族聚氨酯脲结构与性能的影响

通过FT-IR和DSC等研究了L iC l对脂肪族聚氨酯脲溶液粘度以及聚氨酯脲膜的结构和性能的影响。研究结果表明:L iC l的加入使聚氨酯脲溶液的初期粘度降低,后期粘度升高;含L iC l的聚氨酯脲的Tg和氨酯羰基的氢键化程度提高,但脲羰基的氢键化程度降低;L iC l的加入使聚氨酯脲的拉伸模量、硬度、撕裂强度和吸水率显著升高。     

嵌段聚氨酯脲的形态与性能——软链段结构和分子量的影响

合成了不同软链段长度的聚醚型、聚酯型嵌段聚氨酯脲弹性体,以及聚醚-聚酯软链段聚氨酯脲弹性体(PUU)。借助SEM、DSC以及拉伸试验机分析其结构、形态对力学性能的影响。研究表明,相分离程度随软链段分子量的提高而提高。在软链段分子量相同时,聚醚为基础的PUU的相分离程度较聚酯为基础的PUU高。以聚醚-聚酯为软链段的PUU呈现了聚醚型和聚酯型PUU的各自形态,有较大的相区尺寸和较明显的相界面。力学性能数据证实了形态研究的结果。     

聚苯乙烯大单体与丙烯酸丁酯共聚合动力学研究

研究了用阴离子活性聚合方法合成的两种不同分子量的聚苯乙烯大单体与丙烯酸丁酯的溶液共聚动力学,发现不符合一般自由基溶液共聚的动力学规律:在较宽的转化率范围内,实验测定的共聚总速度以及两种单体的共聚速度均与单体浓度无关,且共聚物的分子量是逐渐增长的。这种反常的动力学行为可能与扩散过程有关。测定了末端为丙烯酸丁酯的增长链与大单体的交叉增长反应速度;发现在分子量较小的大单体共聚体系中,无论是大单体(M_1)还是丙烯酸丁酯(M_2)的共聚速度,均比分子量较大的大单体体系为快。文中对实测的表观竞聚率(γ_1,(?)pp=0,y_2,(?)pp=0.27±0.04)进行了讨论,推导了在链增长反应过程中同时受到扩散与动力学控制时的新型共聚组成方程式与表观竞聚率表达式。     

聚苯乙烯大单体与甲基丙烯酸甲酯共聚合动力学研究

用阴离子活性聚合的方法合成了不同分子量的聚苯乙烯大单体。测定了大单体(M_1)-MMA(M_2)在AIBN引发下溶液共聚时的表观竞聚率,发现它们与大单体的分子量无关,但温度对r_(2,app)有很大影响、(r_(1,app)=0.70℃时r_(2,app)=0.32±0.07,75℃时r_(2,app)=0.53±0.13),这一现象与链增长过程中的扩散因素有关。进一步测定了两种单体的共聚速率、表观活化能与共聚物的分子量,测得了末端为甲基丙烯酸申酯的增长链与大单体的交叉增长反应速率。实验发现在较宽的转化率范围内,大单体的共聚速率与其在体系中的浓度无关,我们认为这种反常的动力学行为是由于大单体在溶液中的形态以及大分子链之间相互缔合所致。通过不同的方法测定了同样条件下台成的大单体与聚苯乙烯的分子量,间接证实大单体在稀溶液中以弱的缔合体形式存在。     

聚(苯乙烯-环氧乙烷)嵌段大单体的合成、表征及其共聚合的研究

以异丙基苯钾(n-Cumyl potassium)作引发剂,α-甲基丙烯酰氯为终止剂,用阴离子聚合方法合成了一系列不同分子量、不同组成的新型聚(苯乙烯-环氧乙烷)(疏水-亲水型)嵌段大单体[Poly(St-b-Eo)-MA magromer]。用红外光谱及核磁共振进行了鉴定并测定了它的数均官能度(?)_n,对大单体与苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸在不同条件下的共聚反应也进行了研究。发现反应条件对大单体和烯类单体的共聚速率均有很大影响。     

氨酯脲型聚醚胺的合成及其增韧环氧树脂的研究

合成了不同相对分子质量的四元伯胺封端的氨酯脲型聚醚胺(TAPEU),并用于增韧双酚A型环氧树脂/二乙烯三胺(DGEBA/DETA)固化体系。利用核磁氢谱和傅里叶红外光谱(FTIR)表征了TAPEU的结构,系统表征了TAPEU改性DGEBA/DETA材料的氢键化程度、玻璃化转变温度、交联网络结构、拉伸断裂面形貌特征以及材料的力学性能。结果表明,成功合成了不同相对分子质量的TAPEU;当TAPEU相对分子质量增加时,材料交联密度降低,氢键化作用增强,玻璃化转变温度有所增加;引入TAPEU改性环氧树脂材料体系,断裂面具有明显韧性断裂特征,且出现微相分离;TAPEU改性环氧树脂材料的韧性和冲击强度有明显的提高。与未改性环氧树脂相比,添加摩尔分数为50%TAPEU2000的改性材料冲击强度提高了65%,断裂伸长率提高了330%。     

改性二胺合成新型脂肪族聚脲弹性体

通过丙烯腈和异佛尔酮二胺(IPDA)的加成反应，合成了一种新型的二元仲胺扩链剂(MIPDA)。将IPDA和MIPDA分别与异佛尔酮二异氰酸酯、端氨基聚醚(Jeffamine D2000)反应，制备脂肪族聚脲弹性体。与IPDA扩链剂合成的聚脲相比，由MIPDA合成聚脲的反应速率大大降低，这类弹性体中软段和硬段的相容性较好，但硬段的有序程度较差，同时显示出较高的拉伸强度和断裂伸长率。研究结果表明，MIPDA是制备喷涂型聚脲的新型扩链剂。     

水性封闭型多异氰酸酯的制备

用异氰酸酯三聚体与聚乙二醇单甲醚(MPEG)反应,再用封闭剂将剩余的异氰酸酯基封闭,制得可水分散的非离子型封闭异氰酸酯(WBI),详细讨论了制备这种亲水性封闭型多异氰酸酯的主要影响因素。结果表明:选用数均分子量小于2 000的MPEG,以甲乙酮肟(MEKO)作为封端剂,可以制备黏度适中且稳定的亲水性封闭型多异氰酸酯;用IPDI三聚体较HDI三聚体更容易制得粒径分布均匀,储存稳定性好的水性封闭型多异氰酸酯;在用MPEG制备封闭型亲水性多异氰酸酯时,MPEG用量超过某"临界值"时,乳液的性质会发生突变,多异氰酸酯品种不同时,该"临界值"不同。     

聚苯乙烯大单体及其与丙烯酸丁酯接枝共聚物的合成和鉴定

按阴离子活性聚合的方法,以正丁基锂为引发剂,合成了一系列不同分子量、大分子链端带有甲基丙烯酰基的聚苯乙烯大单体。大单体的分子量可通过引发剂浓度控制,分子量分布较窄。以偶氮二异丁腈为引发剂合成了聚苯乙烯大单体-丙烯酸丁酯的梳形接技共聚物(热塑性弹性体),并考察了大单体与丙烯酸丁酯溶液共聚合反应的能力。用GPC和紫外光谱对共聚物进行了确证,并测定了梳形共聚物的平均组成、数均支化度与支化度系数。按此,只要控制聚合反应条件、用一系列不同分子量的大单体与丙烯酸丁酯共聚,就能合成一系列预期侧链长度、数均支化度与支化度系数的梳形共聚物,由此就能达到高分子分子设计的目的。