大分子表面改性剂的设计合成研究进展

简述大分子表面改性剂的发展过程和基本分类,提出大分子表面改性剂设计合成的基本原则,即化学结构和使用环境相匹配、憎水基功能团和亲水基功能团相适应、使用效率和功能持久性相平衡.文中介绍了大分子表面改性剂合成的主要方法、基本结构和改性的基本原理,以及影响其迁移扩散的主要因素.     

大分子表面改性剂改性聚丙烯表面性能的影响因素

将大分子表面改性剂无规聚丙烯-甲基丙烯酸接枝共聚物(APP-g-MAA)和聚丙烯蜡-甲基丙烯酸接枝共聚物(PPw-g-MAA)与聚丙烯(PP)进行共混,能极大地提高聚丙烯的表面润湿性能.高表面能接触表面、极性介质和加热处理有利于改性剂扩散富集到PP表面,使PP表面的极性基团朝基体取向从而降低PP共混物表面接触角;而低表面能接触面、非极性介质和延长放置时间使改性剂部分的极性向内朝本体PP取向,从而降低PP共混物表面润湿性能.     

钛酸四丁酯催化合成柠檬酸三丁酯

以柠檬酸和正丁醇为原料,钛酸四丁酯为催化剂合成柠檬酸三丁酯,用单因素分析法研究醇酸摩尔比、催化剂用量、反应时间及反应温度对酯化反应的影响。结果表明,酯化反应的最佳条件为:n(醇):n(酸)=3.6:1.0,催化剂用量为柠檬酸质量的0.40％,反应时间4 h,反应温度130-140℃,酯化率达到94.51％,纯度大于99.1％。     

钛酸四丁酯催化合成邻苯二甲酸二辛酯

以钛酸四丁酯为催化剂,由邻苯二甲酸酐和异辛醇酯化合成邻苯二甲酸二辛酸.讨论了催化剂用量、醇酐物质的量化、反应时间等对酯收率的影响,为工业生产提供基础数据.     

钛酸酯偶联剂表面改性煤矸石粉的研究

通过XRD与SEM研究了经钛酸酯偶联剂改性的煤矸石粉的表面性质、微观结构和改性粉体与HDPE的结合情况,通过力学性能实验分析了改性剂对煤矸石粉(CGP)填充高密度聚乙烯(HDPE)复合材料的影响。研究表明:改性后的CGP表面由亲水变成亲油;SEM照片显示改性后CGP与HDPE相容性好;力学性能测试表明改性粉体明显改善了复合材料的力学性能,当填充量为30%时弯曲强度提高了71.7%,拉伸强度提高了19.3%。文章还探讨了钛酸酯偶联剂改性煤矸石粉的机理。     

新型钛酸酯偶联剂的应用研究

设计及合成了一类新型的钛酸酯偶联剂AEOT,用于改性超细CaCO3,系统研究了改性CaCO3的表面性能以及改性CaCO3/PVC复合体系的综合力学性能,并用扫描电子显微镜(SEM)对CaCO3/PVC复合材料的微观结构进行了分析,发现以分子量大的AEOT-15为改性剂对CaCO3进行表面活化处理,可显著改善CaCO3/PVC复合材料的综合力学性能.     

活性炭负载钛酸四丁酯催化合成二乙二醇二苯甲酸酯

以活性炭负载钛酸四丁酯为催化剂,正丁醚为带水剂,采用直接酯化法合成二乙二醇二苯甲酸酯(DEDB);运用低温氮气吸附脱附(BET)与电子顺磁共振波谱(ESR)分析对催化剂进行表征,采用IR和1HNMR进行反应产物的表征;探讨原料比、带水剂用量、反应温度等因素对酯化率的影响。确定了活性炭固载钛酸四丁酯催化二乙二醇(DEG)和苯甲酸(BA)酯化的适宜工艺条件为:原料量比n(DEG)∶n(BA)=1∶2,带水剂占苯甲酸质量分数为20%,催化剂占苯甲酸质量分数为1.5%,反应温度200℃,反应时间6 h。催化剂可循环使用3次,具有较好的稳定性。     

四元共聚热塑性聚酰亚胺的合成与表征

为了提高聚酰亚胺的热塑性,制备兼具优异热塑性与耐热性的聚酰亚胺材料,以均苯四甲酸二酐(PMDA)与3,3′,4,4′-联苯四羧酸二酐(s-BPDA)为二酐、4,4′-二氨基二苯醚(ODA)与2,2′-二[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷(BAPP)为二胺,通过两步法成功制备了一系列四元共聚热塑性聚酰亚胺,并研究了刚性联苯基团与柔性单体、侧甲基的协同作用对聚酰亚胺材料性能的影响。利用FTIR、XRD、DMA和TGA等测试手段对材料的分子结构、热塑性和耐热性等进行了表征。结果表明:该系列四元共聚聚酰亚胺具有良好的热塑性与耐热性,其中当二酐与二胺的摩尔分数比(PMDA∶s-BPDA∶ODA∶BAPP)为70∶30∶70∶30时,该材料表现出优异的热塑性和耐热性,同时在非质子极性溶剂中表现出较好的溶解性,极大地提高了聚酰亚胺在溶剂或熔融状态下的加工性能。     

由二苯二羟硅烷与钛酸四丁酯反应合成硅钛低聚物的研究

以二苯二羟硅烷Ph2Si(OH)2和钛酸四丁酯Ti(OBu)4为原料,利用本体聚合法合成了一种有机硅钛低聚物,并采用凝胶渗透色谱仪(GPC)、扫描电子能谱仪(EDS)、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、核磁共振仪(NMR)、质谱仪(MS)、X射线衍射仪(XRD)、热重分析仪(TGA)等对该低聚物进行了表征。结果表明,该低聚物由一系列分子量在517~1248之间的化合物构成,有些由Si—Ti键连接而成,也有些仅是二苯二羟基硅烷的低聚体。TGA研究表明,该低聚物在1000℃氮气氛中质量保持率为48.9%,具有较好的耐热性能。     

钛酸四丁酯引发聚己内酯接枝改性淀粉的制备

以玉米淀粉和己内酯单体为原料,以钛酸四丁酯为催化剂,通过原位开环聚合制备聚己内酯接枝改性淀粉,并利用红外光谱和差热扫描对接枝改性淀粉和玉米淀粉进行了比较. 进而制备了接枝改性淀粉和聚己内酯的共混材料,并对共混材料的力学性能、疏水性和界面性能进行评价. 结果表明,对淀粉进行接枝改性后能够有效改善共混材料两相的相容性,且共混材料的力学性能有所提高. 共混材料的疏水性得到改善,吸水前后材料力学性能变化不大.     

钛酸和钛酸钠纳米管的制备及形成过程

利用溶剂热法以钛酸丁脂作为钛源,采用盐酸、氢氧化钠溶液调节体系的pH,在未进行水洗或者酸洗等后处理情况下制备出钛酸（H₂Ti₂O₅·H₂O）、钛酸钠（Na₂T_ⁱ2O₄(OH)₂）纳米管。采用X-射线衍射（XRD）、透射电镜（TEM）、高分辨透射电镜（HRTEM）和X-射线能谱（EDS）等测试手段对制备出的纳米材料的物性、形貌等进行表征,研究了钛酸、钛酸钠纳米管的形成条件。结果表明,当pH为8～9时产品为钛酸,当pH为12～13时产品为钛酸钠。讨论了纳米管的形成过程,认为反应首先生成钛酸、钛酸钠纳米片,在反应釜高温高压环境下,纳米片边缘相互作用力减小,为了保持结构的稳定性,边缘逐渐发生卷曲,进而形成钛酸或者钛酸钠纳米管。     

聚乙烯-醋酸乙烯酯接枝聚乙二醇共聚物的合成及结构表征

研究了以聚乙烯—醋酸乙烯酯为主链化合物，利用威廉森(Williamson)合成法，在主链上接枝聚乙二醇，合成了一类新型的大分子表面改性剂。利用核磁共振氧谱和红外光谱，表征了聚乙烯-醋酸乙烯酸及合成的接枝共聚物的化学结构，讨论了实验条件对接枝产物大分子链结构的影响。     

钛酸钡的合成、结构与性质研究

本文分别以四氯化钛和氯化钡为钛源和钡源,用NaOH作沉淀剂,在pH大于13.5的条件下合成出了BaTiO_3。反应条件为:反应温度为90℃,时间4小时,反应物料Ba:Ti=0.8-10.5(摩尔比);X-射线物相分析表明,产品为立方晶系,a=4.003。电镜观察,粒度均匀,大小为0.2-0.3μm。为除去产品中微量的碳酸盐杂质,用稀盐酸对产品进行后处理,(处理液用Ys-1和Ys-2代替),结果发现,待Ys-2处理后,产品由立方晶系变成了更稳定的四方晶系。差热分析结合X-rag相分析表明,立方晶系的钛酸钡在750℃转变成了四方晶系。这同用Ys-2处理的结果是相吻和的。另外,本文还就反应温度、反应时间、沉淀剂的量等对产品的影响作了详细研究。     

聚酰亚胺/硅石-钛酸钡纳米复合材料的制备与表征

通过分散聚合法成功地制备了聚酰亚胺/硅石-钛酸钡纳米复合粒子,采用FT-IR、XRD、TEM分析手段研究了复合粒子的结构、形貌及其大小.结果表明,硅石包覆钛酸钡粒子的表面有一层浅色的聚合物,该聚合物包覆层的厚度约为10 nm,并且粒子在外观上基本呈球形或近似球形;同时在包覆过程中BaTiO3纳米粒子的晶体结构稳定,有机相与无机相之间是通过化学键键连.     

商品果胶酶中PE和PG的热性质

比较了4种商品果胶酯酶中果胶酯酶(PE)和聚半乳糖醛酸酶(PG)的酶活,选择了果胶酯酶(PE)酶活和酶活比均较高的Pc-3作为原料,并研究了Pc-3中果胶酯酶(PE)和聚半乳糖醛酸酶(PG)的热稳定性.其PE的最适温度为43℃,而PG的最适温度为30℃和50℃.PE具有热不稳定性,而PG含有耐热和不耐热两部分.将粗酶制剂在55℃下加热10 m in后PE酶活保留了约80%,而PG酶活仅仅残留了9.98%,说明通过适当的热处理,可以得到高纯PE活力的酶制剂.     

含磺基甜菜碱基团聚丙烯酰胺的合成及其溶液性质

用丙烯酰胺(AM)、N,N-二甲基丙烯酰胺(DMAM)、[3-(甲基乙烯酰胺)丙基]二甲基-(3-磺酸)铵(DMMPPS)和[2-(甲基丙烯酰基氧基)乙基]二甲基-(3-磺酸丙基)氢氧化铵(DMAPS)单体通过氧化还原引发剂引发自由基聚合合成AM-DMMPPS、AM-DMAM-DMMPPS、AM-DMAPS和AM-DMAM-DMAPS 4种两性离子共聚物,并对两性离子聚合物进行表征和性能评价.研究结果表明,实验合成的4种共聚物AM-DMMPPS、AM-DMAMDMMPPS、AM-DMAPS和AM-DMAM-DMAPS都有增黏、抗盐、耐温的效果.在相同的反应条件下,在合成的共聚物中,AM-DMMPPS增黏、抗盐、耐温的效果最佳,其比浓黏度达36.8,dL/g.     

钛酸钾晶须的研究及应用

钛酸钾晶须具有十分优良的力学性能和物理性能,用钛酸钾晶须增强的复合材料是具有高性能的新型复合材料。在此综述了钛酸钾晶须的特性、合成方法和表面处理技术,重点介绍了钛酸钾晶须的应用及尚待解决的问题。     

POSS/PMMA纳米复合材料制备及其热性能研究

文章以CuCl/2,2’-联吡啶为催化剂,单功能基POSS-Cl为引发剂,采用原子转移自由基聚合方法制备了POSS/PMMA核壳型结构的纳米复合材料,通过FTIR1、H-NMR、XPS等手段对其进行表征,并用DSC、TGA等检测手段对其热性能进行研究。研究结果表明,ATRP法制备POSS/PMMA纳米复合材料是可行的,POSS的加入对PMMA的热性能有较大程度地提高。     

氟碳乳液的合成与表征

采用氧化还原引发体系,在复合乳化剂作用下,以三氟氯乙烯、烷基乙烯基醚类以及带特殊官能团的乙烯基类为共聚单体,制备了氟碳乳液。通过理论计算确定了主要单体配比,讨论了聚合时间、反应温度、搅拌强度等各种工艺条件对乳液性能的影响。通过红外光谱(FT-IR)、差示扫描量热(DSC)等测试手段对聚合物的结构进行了表征。