聚苯乙烯/聚二甲基硅氧烷接枝共聚物的合成及性能

通过苯乙烯与聚二甲基硅氧烷大单体进行自由基本体聚合反应,合成了不同有机硅含量的聚二甲基硅氧烷接枝聚苯乙烯共聚物,通过红外、核磁、凝胶色谱、动态力学分析、热失重、透射电镜等一系列分析手段表征了该接枝共聚物。对接枝共聚物的力学性能进行测试,结果表明：共聚物的冲击强度和断裂延伸率随有机硅含量的增加而提高,热稳定性也较聚苯乙烯有一定程度的提高。     

阴离子聚合理论新见解应用于聚异戊二烯结构控制的研究

以正丁基锂(n-BuLi)为引发剂,环己烷为溶剂,在40～70℃下进行异戊二烯(Ip)阴离子聚合的研究。考察了极性调节剂四氢呋喃(THF),结构调节剂P-配合物对异戊二烯聚合特点及聚异戊二烯(PI)结构的影响。分别采用GPC、~1H-NMR以及~7Li-NMR对P-配合物、引发剂以及聚合物的结构进行了分析。结果表明,当聚合温度远高于聚异戊二烯的玻璃化温度时,转化率-时间曲线仅出现加速拐点而不会出现转化率停滞平台。用先前提出的缔合引发剂引发聚合并崩解,以及通过控制离子对之间距离可实现对聚异戊二烯结构进行控制新见解,解释了以往在阴离子聚合中难以解释的问题。当把P-配合物加入到以n-BuLi为引发剂的聚合体系中,由于锂被P-配合物和n-BuLi共享,从而强化了两者之间的结合。而P-配合物较大的空间体积封堵了部分的离子对通道,使得聚异戊二烯中3,4结构链节显著增加至50%以上。     

在哈克流变仪中反应加工合成氟硅聚合物

以硅醇钠为引发剂,二甲基亚砜(DMSO)为促进剂,在哈克流变仪的反应釜腔内合成聚三氟丙基甲基硅氧烷(PMTFPS)。考察了促进剂浓度、反应温度和时间等因素对PMTFPS的数均分子量和产率的影响,当DMSO促进剂浓度为0.017 mol/L,聚合温度为100℃,反应时间为2.5 min时,达到最优的聚合条件,此时得到的PMTFPS的数均分子量为2.47×105,产率为86.5%。进一步增加促进剂浓度、提高反应温度及延长反应时间,PMTFPS的分子量和产率不断下降。     

工艺温度对超临界CO_2发泡聚丙烯泡孔结构的影响

以自制的高熔体强度聚丙烯为原料,利用超临界流体技术制备了聚丙烯发泡材料。重点考察了发泡温度对所得聚丙烯泡孔结构的影响。结果表明:155~170℃为适宜发泡的温度区间,随着温度的降低,泡孔密度增加,平均泡孔直径减小;当发泡温度为160℃时,泡孔密度、平均泡孔直径和表观密度依次分别为1.03×107cell/cm3、73.86μm和0.016 g/cm3,此时发泡倍率最大,达到55倍;温度通过影响聚丙烯的结晶速率、熔体的黏弹性以及发泡剂在聚丙烯熔体中的溶解度和扩散系数等来控制泡孔结构和发泡倍率。     

碳纤维表面处理及其复合材料界面优化的研究Ⅰ．低温等离子处理对碳纤维表面的作用

通过碳纤维表面的扫描电镜观察与复丝力学性能测定，发现等离子处理对纤维的模量几乎没有影响，而强度随着处理功率的增加和时间的延长稍有下降，在外观上仅表现为纤维表面纵向沟槽的加深。氩气等离子比氧化性空气等离子的损伤小。通过碳纤维表面的Ｘ射线光电子能谱分析，结合喇曼光谱的研究，还发现等离子处理的有效深度达到１５ｍｍ左右。其作用是蚀刻去碳纤维表面脂肪链结构，产生石墨等晶体结构富集的高能表面。     

碳纤维表面处理及其复合材料界面优化的研究Ⅲ．碳纤维表面官能团高精度分析法

建立了以１，１－二苯基－２－苦基肼（ＤＰＰＨ）为探针，用紫外可见光分光光度计分析碳纤维表面酚羟基、醌基和游离基的新方法。并对该方法进行了论证和误差分析，得知该方法的分析灵敏度达１０￣（－８）～１０￣（－７）ｍｏｌ数量级，且误差不超过±１％。利用该方法发现，裸碳纤维表面酚羟基很容易在较高的温度下氧化，外涂层碳纤维表面拥有的酚羟基比裸纤维要多。此外，等离子处理将使碳纤维表面产生相当多的游离基或能迅速分解为游离基的基团。     

碳纤维表面处理及其复合材料界面优化的研究Ⅴ．碳纤维表面等离子法接枝处理

利用等离子处理方法，在碳纤维表面引入羟基，由氧化还原反应引发丙烯酸、丙烯酰胺等单体的聚合，可产生厚达３００ｎｍ的接枝层．通过ＦＴ－ＩＲ、ＸＰＳ、ＳＥＭ以及力学性能的研究发现，碳纤维接枝后与等离子处理情况相反，强度及延伸率有明显增加，而模量却下降．     

碳纤维表面处理及共复合材料界面优化的研究：II.低温等离…

采用毛吸浸润性，研究了氧等离子及氩等离子处理对聚丙烯腈基碳纤维表面浸润特性的影响。发现了等离子处理可以使碳纤维表面对水的浸润性能大为改善，氧等离子处理效果更为明显。对在碳纤维表面预涂不饱和酸酐，经等离子处理可产生接枝的现象进行了验证，并发现接枝马来酸酐后浸润性能反而比原纤维有所下降。经等离子处理的纤维随其接触空气时间的延续，表面浸润性能不断退化，纤维对水的接触角呈曲折形式逐步增加。     

协效剂在PP/IFR体系中的协效作用机理

研究了聚丙烯(PP)/膨胀型阻燃剂(IFR)体系所使用协效剂的协效作用。极限氧指数(LOI)与垂直燃烧(UL-94)测试结果表明:将各种协效剂加入到PP/IFR中,均能在一定程度上提高其阻燃性能;通过热重分析(TGA)测试,将协效剂按作用机理分为3类:与聚磷酸铵(APP)和季戊四醇(PER)均不发生化学反应的协效剂;仅与APP反应而不与PER反应的协效剂;与APP,PER都发生化学反应的协效剂。并通过电子扫描显微镜(SEM)和炭层强度测试对燃烧后所形成的炭层进行表征,结果表明虽然协效剂作用机理不同,但本质上都对炭层具有一定的增强作用,使炭层附着于基体表面,阻隔热量与氧气进入到燃烧区域,从而达到阻燃目的。     

生物表面活性剂介导的纳米银合成、表征及抗菌效果评价

纳米银(Ag NPs)具有很强的抗菌活性,广泛应用于医疗医药行业。生物表面活性剂作为化学表面活性剂的良好替代品在NPs合成中作为分散剂,具有绿色环保的特点。采用从油田分离的Brevibacillus borstelensis发酵产脂肽类生物表面活性剂,作为分散剂和稳定剂,合成Ag NPs。利用紫外可见光谱、激光粒度仪、傅立叶变换红外光谱、X射线衍射分析和透射电子显微镜等对合成的Ag NPs进行了分析表征,并考虑了与表面活性剂的协同作用进行了杀菌抑菌评价。结果表明合成的Ag NPs分散稳定性良好,平均粒径为23 nm,且对Bacillus alkalitelluris(革兰氏阳性菌)和Escherichia coli DH5α(革兰氏阴性菌)具有较强的抗菌活性。扫描电子显微镜分析,表明纳米银对细菌细胞膜具有强大破坏作用,验证了Ag NPs对细菌的抗菌机制为膜的损伤和胞内物质外泄导致的细菌死亡。脂肽生物表面活性剂介导合成的Ag NPs具有良好的抗菌活性,是一种潜在的高效抗菌材料。