新戊二醇改性共聚酯的制备及其性能

以间苯二甲酸二乙醇酯-5-磺酸钠(SIPE)为第三单体、新戊二醇(NPG)为第四单体制备改性共聚酯.首先采用核磁共振(1 H-NMR)、傅里叶变换红外光谱对试样进行化学结构表征,证实了共聚酯大分子链中SIPE和NPG的存在.然后利用乌氏黏度计测试了共聚酯的特性黏度,结果发现,随着NPG含量的增加,共聚酯的特性黏度下降.最后通过差示扫描量热法(DSC)、热重分析(TGA)等技术考察了NPG引入后共聚酯热学性能与结晶性能的变化,发现NPG的加入对共聚酯的热稳定性影响不大,结晶能力随着NPG含量的增加而降低,共聚酯的水接触角随NPG含量的增加呈明显下降趋势,下降幅度为15°,亲水性明显改善.     

改性丁二酸丁二醇聚酯的制备及其结构和性能

在聚丁二酸丁二醇酯(PBS)合成过程中添加经二碳酸二叔丁酯改性的天冬氨酸作为改性单体,成功制备出了一系列聚(丁二酸-天冬氨酸-丁二醇)的无规共聚酯。通过核磁共振(1 H-NMR)、傅里叶变换红外光谱分析(FTIR)、广角X射线衍射、热稳定性能以及接触角测试,对合成的共聚酯的结构和性能进行表征。结果表明:PBS共聚酯的化学结构与理论结构吻合较好;共聚酯的熔点和热稳定性均随改性天冬氨酸单体的增加有所降低,但仍满足材料加工和应用的性能要求;各样品的晶体结构与纯PBS基本相同,均为单斜晶系;PBS共聚酯样品的亲水性能较纯PBS有明显提高。     

链结构对聚芳酯性质的影响

本文通过几种测试手段对用低温溶液法合成的以聚对苯二甲酸氯代对苯二酚酯和聚2,5-二氯对苯二甲酸氯代对苯二酚酯为主体,分别以不同结构的双酚:4,4'-二羟基二苯醚、4,4'-二羟基联苯、双酚A和1,5-萘二酚为第三单体的芳香族共聚酯的性能进行了讨论,发现分子链结构对芳香族共聚酯的性能有很大的影响。     

水性双组分聚氨酯柔感涂料的制备及性能

以自制聚酯多元醇、二异氰酸酯为原料分别合成含羟基端水性聚氨酯及水性聚氨酯,并以亲水性脂肪族聚异氰酸酯为固化剂,添加适量助剂配制水性双组分聚氨酯柔感涂料.考察了聚酯多元醇的相对分子质量、二羟基丙酸(DMPA)的用量、-OH/-NCO比例等与涂料的稳定性、铅笔硬度、附着力、柔韧性、耐水性、耐溶剂性、耐化学品性、耐刮伤性以及耐化妆品性之间的关系.研究结果发现:合成水性聚氨酯分散体所用的聚酯多元醇的相对分子质量为2 000,DMPA质量分数为6%,合成羟基端水性聚氨酯分散体中-OH/-NCO=1.6,固化过程中-NCO/-OH=1.5～1.6时,涂料的综合性能最好.     

双组分水性聚氨酯胶黏剂的合成及表征

以聚酯二元醇、甲苯二异氰酸酯(TDI)、二羟甲基丙酸(DMPA)、1,4-丁二醇(BDO)和三羟甲基丙烷(TMP)等为原料合成了双组分水性聚氨酯(WPU)的多元醇组分.考虑到溶解性、反应活性、工业成本等因素,本研究从小分子二元醇(如乙二醇、丙二醇、丁二醇、一缩乙二醇等),小分子三元醇(甘油),小分子四元醇(季戊四醇),聚乙二醇(相对分子质量200~2 000),聚丙二醇(相对分子质量300~2 000)等数十种醇类化合物中,反复试验,再三筛选,最后确定以聚乙二醇-800和六亚甲基二异氰酸酯(HDI)三聚体为原料合成了亲水性多异氰酸酯固化剂组分.将多元醇组分和固化剂组分混合配制,得到了双组分WPU胶黏剂.通过红外光谱(FT-IR)、核磁共振(NMR)、黏度、吸水率、黏接强度、离心稳定性等性能测试,分别对多元醇组分和固化剂组分合成的关键步骤及影响产物性能的各种因素进行了探讨.结果表明,当DMPA、BDO、TMP的质量分数分别为6%、4%、3%时,多元醇组分的外观、稳定性、黏接强度等性能较好;选择聚乙二醇作为亲水组分对HDI三聚体进行改性,且当其添加的质量分数为11%及以上时,制备出的多异氰酸酯固化剂组分具有较好的水分散性.     

聚乙二醇(PEG)共聚单体对PET共聚酯结构性能的影响

基于聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的合成路线,通过原位添加间苯二甲酸乙二酯-5-磺酸钠(SIPE)、聚乙二醇(PEG)第三、四反应组分,并改变PEG分析的添加量,制备出系列PET共聚酯.通过核磁共振(NMR)、差示扫描量热(DSC)、热失重分析(TGA)、广角X射线衍射(WAXD)及接触角测试分别对PET共聚酯的结构性能进行了试验研究.结果表明:PET共聚酯样品的化学结构与理论结构吻合较好;共聚酯的玻璃化转变温度、冷结晶温度和熔点及热稳定性均随PEG含量的增加逐步降低;各样品的晶体结构与纯PET基本相同,均为三斜晶型结构;PET共聚酯样品的亲水性能较纯PET有明显提高.     

基于生物基戊二胺己二酸盐亲水性改性聚酯的制备及表征

为解决聚酯(PET)亲水性差的问题,以生物基戊二胺己二酸盐(DA56)及其衍生物(ADA56)作为改性单体,制备亲水性聚酰胺酯(PETA),并对其结构及性能进行表征和分析。结果表明,PETA既有酯类特征峰又有酰胺类特征峰,DA56、ADA56的反应率为85.0%～96.0%。PETA与PET的晶型相同,但随着改性单体投入比值的增加,PETA的结晶度随之降低,其玻璃化转变温度和熔点也逐渐降低,但热稳定性能良好,PETA的水接触角不断减小,亲水性不断提高。ADA56作为改性单体得到的共聚物色值更优。     

生物可降解抗菌共聚酯的合成及结构与性能表征

以1,4丁二醇(BD)和丁二酸(SA)为原料制备酯化物Ⅰ——聚丁二酸丁二醇酯(PBS),再以BOC(氨基保护基)丝氨醇和SA为原料制备酯化物Ⅱ,将酯化物Ⅰ和Ⅱ熔融缩聚制得BOC-PBSS共聚酯,脱去BOC保护基后制得PBSS共聚酯。利用静电纺技术制备PBSS纳米纤维膜,并通过与CuSO 4溶液进行络合反应制得具有抗菌性的PBSS纳米纤维络合物。利用核磁共振氢谱(1H-NMR)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和差示扫描量热法(DSC)等分别对PBSS共聚酯的结构与性能进行表征,结果表明,BOC-丝氨醇第三单体被成功引入大分子链,且随着其投料比的增加,共聚酯的熔点、熔融焓和结晶度逐渐降低。利用电感耦合等离子原子体发射仪(ICP-AE)研究了PBSS纳米纤维络合物中铜原子的含量,为21.45~46.96 mg/g。采用大肠杆菌和金黄色葡萄球菌分别对所制备的络合物进行抗菌试验,结果表明,随着BOC-丝氨醇第三单体投料比的增加,络合物的抗菌性逐渐增强,且抗菌持久性较稳定。     

聚酯型水性聚氨酯胶膜结晶性与耐热性的关系

以聚己二酸1,4-丁二醇酯、1,4-丁二醇、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、N-(2-氨基乙基)-氨基乙烷磺酸钠、二羟甲基丙酸和乙二胺为主要原料,通过丙酮法合成了不同软段相对分子质量、硬段含量、硬段种类、亲水扩链剂及以液体石蜡共混改性5个系列的水性聚氨酯(WPU)乳液.采用FT-IR表征了WPU的结构和氢键化程度,采用DSC和TG表征了各系列WPU胶膜的结晶性和耐热性.结果表明,硬段含量较高、硬段较规整及添加了液体石蜡的WPU的氢键化程度较高;以较高相对分子质量的聚酯多元醇作为软段、分子结构规整的二异氰酸酯作为硬段、氨基磺酸盐作为亲水扩链剂及以液体石蜡改性所制备的WPU的结晶性较好;WPU胶膜结晶性的改善有助于提高其耐热性能.     

两种多元醇混合相容性研究

以端羟基聚对苯二甲酸乙二醇酯(聚酯多元醇)和蓖麻醇与豆油酯交换产物(生物质基多元醇)为原料,采用溶液法使两种多元醇达到互溶的状态,讨论了溶剂的种类和配比、溶质配比和浓度等对两种多元醇相溶性的影响.实验结果表明:乙酸乙酯与丙酮、丙酮与1,2-二氯乙烷、1,2-二氯乙烷与乙酸乙酯混合溶剂体系可以使两种多元醇达到均相稳定的互溶状态;当聚酯多元醇和生物质基多元醇体积比为2∶3时,最佳溶剂配比为1.5∶1,混合溶剂的用量为2.5 mL,形成的溶液具有较好的冷、热储存稳定性.     

含有氨基酸基团的聚(ε-己内酯)合成与表征

采用氨基酸钠游离的氨基引发ε-己内酯单体开环得到酯肽齐聚物,并以六亚甲基二异氰酸酯为扩链剂,将这些齐聚物扩链合成4种聚酯酰胺.将4种天然氨基酸(L-丙氨酸、L-亮氨酸、L-谷氨酸、L-赖氨酸)引入到聚(ε-己内酯)(poly(ε-caprolactone),PCL)中,合成和表征了4种含有氨基酸残基的聚合物.通过1H-NMR、FT-IR、水接触角、水吸收率和降解实验对该聚酯酰胺进行了表征.实验结果表明:经氨基酸改性PCL的亲水性和降解性得到了改善,其中含有L-赖氨酸残基的聚酯酰胺因亲水性最高,降解速率最快.     

(乙交酯-ε-己内酯)共聚酯为软段嵌段聚酯氨酯的合成、表征以及生物降解性

以辛酸亚锡为催化剂,1,4-丁二醇为引发剂,通过开环聚合,合成了双端为羟基,不同分子量、不同配比的(乙交酯-ε-己内酯)共聚酯。用红外、核磁、端基滴定、DSC等手段,对其组成、端基结构、分子量及热分析性能进行了测定,并进一步合成了以共聚酯为软段,4,4’-二苯甲烷二异氰酸酯-1,4-丁二醇链节为硬段的嵌段聚酯氨酯,进行了物性测定与体外降解试验,着重讨论了软段组成与分子量对嵌段聚氨酯性能的影响。     

Preparation and investigation of the tribologieal behavior of FPUOH self-assembly thin films

用已二酸和乙二醇在一定的条件下通过酯化和缩聚两步反应合成聚己二酸乙二醇酯(PEA),测所得聚酯二元醇的酸酯(Av)和羟值(Qv),得到合成聚氨酯大分子单体的原料.聚已二酸乙二醇酯(PEA)与等量的甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI-100)反应,加入十三氟-1-辛醇封端,得到含氟聚氨酯大分子单体(FPUOH).利用分子自组装技术在玻璃基片表面制备含氟聚氨酯薄膜,对其进行结构表征和性能测试.亲水性测试结果表明,自组装薄膜与水的接触角为76.8°,证明了自组装薄膜制备的成功.微摩擦测试结果表明,含氟聚氨酯大分子自组装薄膜修饰的基底具有很好的减摩润滑效果,当载荷为400 mN时,自组装薄膜的稳定摩擦系数达到0.09,适合作为轻载荷下的润滑防护保护膜.     

可染聚丙烯纤维高速纺丝研究

以苯乙烯辅助马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-(MAH-co-St)作为相容剂与聚丙烯(PP)、尼龙6(PA6)、改性共聚酯(HCDP)按一定配比共混纺丝，实验表明该共混体系具有良好的相容性。改性聚丙烯纤维的染色性能得到明显改善，可以被分散染料染成深色，并且其抗静电性能明显提高。通过流变性能测试，拟定了主要纺丝工艺，并分析了纺丝温度、纺丝速度、纤维纤度等参数对纤维结构和性能的影响。实现了在高速纺丝条件下制备可染聚丙烯纤维，为工业化生产可染聚丙烯纤维作出了有益的探索。     

可染聚丙烯纤维高速纺丝研究

以苯乙烯辅助马来酸酐接枝聚丙烯(PP—g-(MAH—co—St))为相容剂与聚丙烯(PP)、尼龙6(PA6)、改性共聚酯(HCDP)按一定配比共混纺丝,实验表明该共混体系具有良好的相容性。改性聚丙烯纤维的染色性能得到明显改善,可以被分散染料染成深色,并且其抗静电性能明显提高。通过流变性能测试,拟定了主要纺丝工艺,并分析了纺丝温度、纺丝速度、纤维纤度等参数对纤维结构和性能的影响。实现了在高速纺丝条件下制备可染聚丙烯纤维,为工业化生产可染聚丙烯纤维作出了有益的探索。     

聚(丁二酸丁二醇酯-co-10-羟基癸酸)的等温结晶行为

为研究10-羟基癸酸(HDA)的加入量对聚酯的结晶结构和等温结晶动力学的影响,以丁二酸、1,4-丁二醇、10-羟基癸酸(HDA)为单体,通过酯化—缩聚的方法,合成了一系列不同组成的聚(丁二酸丁二醇酯-co-10-羟基癸酸)(PBHs)共聚物,测试了随着HDA加入量的增加,结晶结构、平衡熔点以及结晶速率的变化,结晶速率随结晶温度的变化,以及聚酯共聚物的球晶形态。结果表明:PBHs和聚丁二酸丁二醇酯(PBS)有着相同的结晶结构,然而结晶度和平衡熔点随着HDA含量的增加而降低。Avrami方程分析表明,随着HDA含量的增加和结晶温度的升高,共聚物的结晶速率降低。并且利用热台偏光显微镜观察PBH等温结晶时出现了环带球晶现象,随着结晶温度的升高,规整性变差,环带间距增大。     

基于氢键自组装的新型偶氮树枝状聚合物的制备及表征

首先采用4-氨基苯甲酸乙酯和MPEG-1000为原料,分别通过重氮化、醚化和水解反应合成了偶氮苯单体MPEG-1000-Azo-COOH;然后以3,4,5-三羟基苯甲酸甲酯和4-羟基吡啶为原料,通过醚化、水解和酯化反应制备了单体3,4,5-三-(n-十二烷氧基)苯甲酸-4-吡啶酯;最后将单体MPEG-1000-Azo-COOH和单体3,4,5-三-(n-十二烷氧基)苯甲酸-4-吡啶酯按摩尔比1:1进行氢键自组装,得到了目标聚合物.采用1H NMR、DSC、POM等对各单体和自组装产物的化学结构和相结构进行了表征.实验结果表明:通过多步化学反应成功制备了高纯度的目标单体和聚合物;通过氢键自组装获得的目标树枝状聚合物表现出更为丰富的相结构.     

酶促与原子转移自由基聚合法结合制备两亲性多嵌段聚合物的研究

在Novozyme 435固定化脂肪酶的串联催化作用下,癸二酸先与2,2’-双羟甲基丙酸苄基酯缩聚,缩聚产物再引发己内酯的开环聚合反应,得到含端羟基的聚酯产物;利用α-溴代异丁酰溴与此聚酯产物的端羟基发生酯化反应制备出大分子引发剂,引发甲基丙烯酸环氧丙酯的原子转移自由基聚合(ATRP)反应,得到聚酯-聚甲基丙烯酸环氧丙酯多嵌段目标聚合产物。产物中的聚酯段具有亲油性,聚甲基丙烯酸环氧丙酯段具有亲水性,使得整个聚合物分子具有良好的双亲性以及广泛的应用范围。     

复合薄膜用耐蒸煮聚氨酯胶粘剂的研究

以对苯二甲酸二甲酯、间苯二甲酸、己二酸和乙二醇、丙二醇、新戊二醇为原料,合成得到了端羟基聚酯多元醇,将其与异佛尔酮二异氰酸酯、小分子扩链剂反应制得复合薄膜用耐蒸煮聚氨酯胶粘剂。文中对该胶粘剂的合成工艺及由其制备的复合薄膜的性能进行了初步的探讨。     

PUA水分散液的合成研究

采用预聚、中和分散、乳液聚合三个独立而连贯的步骤：以芳香族异氰酸酯（TDI）、羟基丙烯酸酯（HPA）、聚醚或聚酯二元醇、亲水性单体2,2－二羟基甲基丙酸（DMPA）等为原料,以丙烯酸酯单体为溶剂进行预聚;在水中自乳化形成的PU乳液为种子,不外加乳化剂,进行PU／PA种子乳液聚合,形成具有“核／壳”结构的PUA水分散液。运用IR、TEM、DSC等手段对PUA水分散液进行了表征。