动态力学分析在高分子材料中的应用

动态力学分析功能繁多,在高分子领域中,一般都用其来测试聚合物的玻璃化转变温度或储能模量(损耗模量),还有许多功能有待开发。该文通过介绍动态力学分析的测试原理,并对动态力学分析测试在聚合物玻璃化转变、力学性能测试、乙烯基酯的次级转变测量、共混材料相容性表征、薄膜粘接涂层的作用效果、树脂-固化剂体系的等温固化反应动力学以及形状记忆材料的研究方面的应用进行归纳总结,力求最大限度地发挥仪器本身的功能价值,从而为高分子材料的开发作出相应的贡献。     

以涂敷型硅胶为基质的弱阳离子交换色谱固定相的制备及其在生物大分子分离中的应用

在大孔硅胶表面键合乙烯基硅烷化试剂，然后与甲基丙烯酸环氧丙酯、甲基丙烯酸乙二醇双酯共聚，制得聚合物涂敷硅胶，其表面经水解再与丁二酸酐反应，得到一种新型的弱阳离子交换色谱填料（Weak Cation Exchange，WCX），考察了该填料对标准蛋白的分离性能，以及流速、pH值对蛋白质保留的影响．实验结果表明，在流速为3mL／min时，采用线性梯度洗脱，2min内可快速分离肌红蛋白、核糖核酸酶、细胞色素-C和溶菌酶4种标准碱性蛋白质，蛋白质的保留符合阳离子交换色谱保留规律．     

牺牲键对可逆共价自修复材料性能的影响

自修复材料是自发地修复内部裂纹,从而延长材料寿命、降低成本,其主要目标是将优异的力学性能与有效的自修复性能相结合。以含二硫键的共价交联网络以及含Zn~(2+)-咪唑配位键的非共价交联网络构建双交联互穿网络聚合物。采用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、热重分析仪(TGA)、动态机械热分析仪(DMA)、电子万能试验机等对弹性聚合物的结构和性能进行表征。研究结果表明,牺牲键的引入对弹性体具有增强和增韧作用,非共价键更快的交换速率使得双交联网络相对于纯共价交联体系具有更好的修复效果。     

Hf、Zr添加对TiNi合金Ms点影响的电子结构分析

通过构建TiNi合金的团簇模型，利用离散变分法从电子层次研究了Hf、Zr添加对TiNi合金马氏体转变温度的影响．计算结果表明：少量Hf、Zr原子引入提高了母相单胞最强键的键级，并且随着Hf、Zr添加量的增加，其母相最强键的键级增大．同时，母相单胞(110)面的电荷密度也示出了其键的变化情况．少量Hf、Zr添加对TiNi合金马氏体转变温度的影响还可通过(110)面费米能级处的态密度大小来反映．     

含氨基苯并噻唑刚性链节环氧树脂材料的制备及热稳定性研究

基于2-氨基苯并噻唑和N,N,N',N'-四缩水甘油基-4,4'-二氨基二苯基甲烷,制得一种含氨基苯并噻唑刚性基团耐热环氧树脂材料.FTIR和DSC显示,在低于227℃归属于伯氨基和仲氨基与环氧基的加聚交联反应,而高于227℃是在叔胺催化下羟基与环氧基的反应.DMTA和TGA结果表明,固化物具有优异的热稳定性,玻璃化转变温度达到222°C,氮气氛中起始热降解温度为286.1℃,热降解质量分数5%或10%和最大热降解速率分别对应326.8,342.2和370.1℃.因此,这聚合物基体材料可适用于耐高温的技术领域.     

具有高临界相转变温度的热敏性高分子材料

介绍了一类具有高临界相转变温度(UCST)的热敏性高分子材料,并对其相转变机理、热敏性影响因素及表征方法做了讨论。UCST类高分子材料的热敏性受到相对分子质量、疏水基团、溶液中的质子受体/给体、电解质等多种因素的影响。当UCST类高分子材料与具有最低临界相转变温度(LCST)的高分子材料共聚后,可得兼具UCST和LCST特点的新型功能材料,拓展了热敏高分子材料的应用领域。     

聚丙烯酸酯/环氧树脂AB交联聚合物的研究

通过红外光谱、扫描电镜及动态力学谱对聚丙烯酸酯／环氧树脂（PA／EP）双组分AB交联聚合物进行表征．聚丙烯酸酯／环氧树脂组分之间以甲基丙烯酸二甲胺酯（DM）为固化剂,通过环氧基团的开环聚合形成了AB交联聚合物,结果表明,不同组分间的配比影响组分间的交联密度,进而影响体系的结构和性能．     

高酸解性聚合物的合成及应用

采用常见的芳香二酸(对苯二甲酸和1,4-萘二甲酸)与1,4-二(2-乙烯氧基乙氧基)苯(1,4-DVEB)聚合,得到了2种新型的芳香酯缩醛聚合物,这些聚合物在各种常用溶剂如丙二醇甲醚醋酸酯(PG-MEA)、二氧六环、乙二醇乙醚中有较好的溶解性,分子量(Mn)3 000~5 000,热分解温度都大于230℃,用DSC测得其玻璃化转变温度在60℃左右.这2种酯缩醛聚合物在室温即可酸解,因此可与光产酸剂等组成无需后烘加热的正性化学增幅型感光成像材料,可用于高感度PS版或UV-CTP版感光剂.     

Sharpless试剂在中孔HMS上的组装研究

通过分步组装和原位组装两种方式实现了Sharp less试剂在中孔载体HMS上的固相化。FT -IR表征表明 ,两种组装方式得到的样品的键合模式基本一致 ,DET通过—OH和键连在HMS上的钛化合物的酯基发生交换而被键合 ;低温条件下的组装样品钛含量较高 ,催化环氧化性能较好 ;样品经重复使用 3次后 ,催化性能基本保持稳定。     

稀土配合物与基质材料的复合(一)

稀土配合物与基质材料复合既具有稀土离子特殊性能,又具有高分子材料质量轻、抗冲击力强和易加工成型的优良性能,具有极其广阔的应用前景,特别是稀土离子在有机介质中的光吸收和受激发射受到人们的重视。稀土有机高分子材料主要有两大类：一类是将稀土化合物作为掺杂剂均匀地分散到单体或聚合物中,制成以掺杂方式存在的稀土高分子聚合物;另一类是稀土化合物以单体形式参与聚合或缩合,或与大分子链上的官能团进行络合,直接配位在聚合物的侧链上,获得以键合方式存在的稀土高分子聚合物。文中以这两大类稀土高分子聚合物的复合方法及研究状况为主要内容进行综述,并介绍了稀土高分子聚合物的主要应用。     

氯化丁基橡胶复合阻尼材料的制备及表征

为了使氯化丁基橡胶(CIIR)的阻尼功能区向高温区拓展,制备宽温宽频阻尼材料,将氯化丁基橡胶与聚丙烯酸酯(PMAc)共混制备了互贯聚合物网络(IPN)复合阻尼材料。动态力学性能分析表明：复合阻尼材料有效地实现了阻尼功能区向高温区拓展,其中,CIIR/PEA IPN具有较高的阻尼值,但阻尼温区较窄,而CIIR/PBMA IPN同时具有较高的阻尼值和较宽的有效阻尼温区,耗散系数大于0.3的有效功能区可从-50℃持续至60℃。采用傅立叶红外光谱、固体核磁共振谱及透射电镜对IPN的微观结构分析表明：IPN中CIIR和PMAc形成了双相连续、物理互锁的微观相态结构。     

Synthesis of novel phthalazinone-based and high-fluorinated poly(arylene ether-1,3,4-oxadiazole)s for selective detection of fluoride

目的合成一系列含有二氮杂萘酮的新型氟化聚芳醚噁二唑:选择性检测F。方法从分子设计的角度出发,经N-C偶联反应研究最佳合成途径。结果制备了一系列含有二氮杂萘酮类双酚单体的新型氟化聚芳醚噁二唑聚合物。该系列氟化聚芳醚在常见的有机溶剂中具有良好的溶解性,玻璃化转变温度(Tg)在249～285℃之间,表现出良好的热性能。通过研究聚合物的荧光性质,该类聚合物选择性的对F-有吸收,而对Cl-和NO3-没有吸收。结论该系列聚合物适用于功能高分子材料检测F-。     

溶液法合成聚氨酯的形状记忆材料及其性能

为了得到玻璃化转变温度高于 75℃、可在工程上应用的聚氨酯形状记忆材料 ,以 MDI、双酚 A环氧丙烷加成物和 1,4丁二醇为原料 ,甲苯为溶剂由两步溶液聚合法制备了一种新型的聚氨酯形状记忆材料 ,用 Fourier红外光谱对聚合物的结构进行了分析。以本工艺合成的聚氨酯形状记忆材料的玻璃化转变温度由 TMA方法测得 ,其温度范围在75～ 90℃之间。该聚合物试样在 10 0℃的记忆形状恢复时间不超过 10 s。研究表明 ,当 MDI的比例增加时 ,所得聚氨酯形状记忆材料的玻璃化转变温度升高 ,形状记忆恢复所需的时间缩短。用这种材料试制了铆钉 ,铆合效果相当好     

聚芳硫醚酰胺类树脂的合成及表征

采用先合成含硫醚键的单体, 后进行低温溶液缩聚的方法, 合成高分子量的新型聚芳硫醚酰胺类树脂-聚芳硫醚砜酰胺（PASSA）和聚芳硫醚酮酰胺（PASKA）, 其特性粘数分别为0.72 dL/g（NMP为溶剂）和0.62 dL/g（浓硫酸为溶剂）, 并对单体及聚合物进行结构与性能表征. 通过热分析得出聚合物PASSA和PASKA的玻璃化温度分别为279.9 ℃和188.7 ℃, 热分解温度分别为461.5 ℃和467.08 ℃, 表明PASSA和PASKA具有优良的热性能; 溶解性实验表明, PASSA和PASKA是一种耐化学腐蚀性的树脂.     

酯侧链结构对丙烯酸酯聚合物与天然乳胶共混相容性的影响

制备了5种具有不同烷基数目与链段长度的丙烯酸酯聚合物,将它们按照不同添加量(w=5%,10%,15%)分别添加到天然乳胶中,研究酯侧链结构对丙烯酸酯聚合物与天然乳胶共混相容性的影响。结果表明,当丙烯酸聚合物质量分数为10%时,酯侧链烷基数目最多、链段最长的聚合物所改性的乳胶薄膜的拉伸强度、撕裂强度、硬度和断裂伸长率最大,并具有最小的拉伸永久变形。表征测试进一步证实聚合物酯侧链上烷基数目越多、链段越长,改性薄膜表面越趋于平整和光滑,其薄膜断面变得致密而无析出物,共混薄膜的玻璃化转变温度也逐渐升高,说明共混物两相间相互扩散程度不断增强。实验获得一种具有优良性能的改性薄膜材料。     

增强不饱和聚酯导电材料的研究

在导电填料优化选择的基础上，利用混炼法增强不饱和聚醌酯导电塑料，并对其性能进行了分析，结果表明，所制材料不仅具有耐热性，尺寸稳定性、高的机械强度和制造工艺简单及加工性能良好等优点，同时还具有电阻可调性，成为抗静电优良的高分子导电材料。     

Sharpless试剂在中孔HMS上的组装研究

通过分步组装和原位组装两种方式实现了Ｓｈａｒｐｌｅｓｓ试剂在中孔载体ＨＭＳ上的固相化。ＦＴ－ＩＲ表征表明，两种组装方式得到的样品的键合模式基本一致，ＤＥＴ通过－ＯＨ和键连在ＨＭＳ上的钛化合物的酯基发生交换而被键合；低温条件下的组装样品钛含量较高，催化环氧化性能较好；样品经重复使用３次后，催化性能基一保稳定。     

激光热致相变核-壳微胶囊的合成与性能

以甲基丙烯酸甲酯作为主要的核单体，甲基丙烯酸缩水甘油酯作为壳单体，叔胺盐作为壳的改性剂，合成了平均粒径为55nm具有激光热致相变性能的核壳微胶囊。用红外光谱对其结构进行了表征；用透射电镜观察了微胶囊形貌；用示差量热分析法、热重分析法测定了热性能、接触角仪测定了相变前后的亲水性，探讨了对相变效果的影响因素。核聚合物的玻璃化转变温度为56.2℃，壳聚合物的玻璃化转变温度为85.3℃；该微胶囊感激光后发生相变，接触角由初始的20°变为93°。     

硝胺推进剂的界面键合作用

选择了具有海因衍生物和三聚异氨酸酯衍生物结构特点的一系列键合剂，在含有硝酸酯和ＨＭＸ的推进剂模拟配方中考察了这些键合剂的使用效果．并用Ｗｉｌｈｅｌｍｙ吊板法和动态毛吸法测定了这些键合剂对ＨＭＸ的浸润性，从热力学参量Ｗａ和动力学参量ｄｈ／ｄｔ两方面讨论了浸润机制，结合漫反射傅利叶交换红外光谱、光电子能谱的分析结果，对硝胺／硝酸酯体系中键合剂与ＨＭＸ的界面键合进行了评价．     

低温环境下复合材料层板动态断裂韧性的实验研究

利用ＭＴＳ材料试验机和自制的低温实验装置，研究了玻璃布－环氧层板（ＧＦＲＰ）在０℃、－３０℃低温环境下的动态断裂性能。采用ＷＥＫ断裂模型来预测低温环境下ＧＦＲＰ材料的动态断裂韧性，给出了具体的实验测试步骤和理论分析方法。同时测定了单边切口试样拉伸情况下的断裂功，和ＷＥＫ模型计算值进行比较，这两种方法都反映出温度和加载速率的改变对玻璃布－环氧层板材料的断裂性能有明显的影响。在低温环境下，当应变速率提高时，断裂性能明显增强；和室温情形相比，在低温环境下，ＧＦＲＰ材料的断裂性能有所提高