最新刊期
      2012 年 第 卷 3 期

        研究论文

      • 白云刚,张贵宝,李百祥,李悦生
        2012(3): 231-238. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2012.11150
        摘要： 以无水氯化镁为添加剂,考察了不同条件下的丙烯腈聚合反应,研究了溶剂种类、聚合温度和氯化镁与丙烯腈的摩尔配比对聚合反应及聚合物等规度的影响,并确定了最佳反应条件,正己烷为溶剂,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,聚合温度为60℃,氯化镁与丙烯腈的摩尔比为2 ∶1.在此条件下,研究了单体浓度和引发剂浓度对丙烯腈(AN)均聚合、丙烯腈/衣康酸(AN/IA)二元共聚合和丙烯腈/衣康酸/丙烯酸甲酯(AN/IA/MA)三元共聚合反应的影响,并获得了较高等规度(三单元组全同分数30.2%～55.9%)的丙烯腈均聚物和共聚物.不同等规度的丙烯腈聚合物的热分析(DSC及TGA)表明,随着聚合物等规度的提高,聚合物的环化放热峰值温度向高温区移动,而且随着聚合物等规度的提高,环化放热峰变宽.随着聚合物等规度的提高,聚合物的热稳定性变差,热失重增加,碳收率降低.  
        关键词：无水氯化镁;聚丙烯腈;较高等规度;热分析   
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        发布时间：2021-03-19
      • 卢汝烽,胡继文,张干伟,肖定书
        2012(3): 239-249. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2012.11149
        摘要： 以自制的侧基含溴的聚酰亚胺为大分子引发剂,2,2-联吡啶/氯化亚铜为催化体系,通过原子转移自由基聚合(ATRP)反应,引发甲基丙烯酸三氟乙酯 (TFEMA)和甲基丙烯酸2-(三甲基硅氧基)乙酯(HEMA-tms) 共聚,制备了以聚酰亚胺为主链的分子刷,聚酰亚胺-接枝-聚(甲基丙烯酸三氟乙酯-共-甲基丙烯酸2-(三甲基硅氧基)乙酯),(PI-g-P(TFEMA-co-HEMA-tms)).对其中甲基丙烯酸2-(三甲基硅氧基)乙酯进行水解得到侧链含羟基的聚酰亚胺分子刷 (PI-g-P(TFEMA-co-HEMA)),最后通过羟基与氯磷酸二乙酯反应,得到含亚磷酸酯基团的聚酰亚胺分子刷 (PI-g-P(TFEMA-co-HEMA-P)).利用核磁共振氢谱(1H-NMR)、红外等方法,表征了所合成分子刷的结构.利用示差扫描量热法(DSC)、热失重分析(TGA)研究了聚合物分子刷的热性能.根据TGA计算出的分子刷组成与1H-NMR计算结果能较好的吻合.  
        关键词：嵌段共聚物;自组装;表面粘弹性;分子聚集体   
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        发布时间：2021-03-19
      • 黄寅峰,张明祖,倪沛红
        2012(3): 250-255. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2012.11153
        摘要： 首先利用3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷(简称GPS)作为偶联剂,对纳米SiO2进行表面改性,获得表面含有环氧基的SiO2纳米粒子 (SiO2-GPS).利用这些环氧基与超支化聚乙烯亚胺(HPEI)分子中的氨基进行反应,得到SiO2接枝超支化聚乙烯亚胺的纳米粒子(SiO2-GPS-g-HPEI).然后利用SiO2-GPS-g-HPEI与聚丙烯(PP)和PP接枝的马来酸酐(PP-g-MAH)共混、模压,制备PP/SiO2-GPS-g-HPEI/PP-g-MAH复合材料.红外光谱测试和热失重分析(TGA)测试结果表明,SiO2纳米粒子表面依次接枝了GPS和HPEI;扫描电子显微镜(SEM)的测试结果显示,SiO2-GPS-g-HPEI在聚丙烯基体中分散良好,其材料的冲击断裂为韧性断裂;复合材料共混时,扭矩的增加证明了共混物中分散相(SiO2-GPS-g-HPEI)与基体(PP/PP-g-MAH)界面之间存在一定的相互作用.少量SiO2-GPS-g-HPEI加入PP/PP-g-MAH中,冲击强度可增加96.3%, 拉伸强度也有较大的提高.  
        关键词：纳米材料;SiO2表面改性;PP改性;力学性能   
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        发布时间：2021-03-19
      • 王晓华,高保娇,王明娟,房晓琳
        2012(3): 256-263. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2012.11155
        摘要： 使用偶联剂 -巯丙基三甲氧基硅烷(MPMS, KH-590), 对微米级硅胶微粒进行了表面化学改性, 将巯基引入硅胶微粒表面(SiO2-MPMS), 构成巯基-Ce(Ⅳ)盐氧化-还原引发体系, 探索研究了丙烯腈在硅胶微粒表面的引发接枝聚合, 制得了高接枝度(30 g/100g)的接枝微粒SiO2-MPMS-g-PAN. 采用红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)及热重分析(TGA)等方法对接枝微粒SiO2-MPMS-g-PAN进行了表征. 在此基础上, 重点研究了主要因素对巯基-Ce(Ⅳ)盐体系引发AN接枝聚合的影响.研究结果表明, 类似于羟基-Ce(Ⅳ)盐体系, 巯基-Ce(Ⅳ)盐体系也可以有效地引发乙烯基单体在固体微粒表面接枝聚合.与在固体微粒表面引入可聚合双键的grafting through接枝聚合法相比, 铈盐引发的接枝聚合, 由于活性位点居于载体表面, 故具有高的接枝度, 是一种高效率的表面引发接枝法.为制得高接枝度的接枝微粒SiO2-MPMS-g-PAN, 本研究体系适宜的酸浓度为0.25 mol/L; Ce(Ⅳ)盐浓度为5.010-3 mol/L; 接枝聚合宜在50℃下进行.  
        关键词：巯基;铈盐氧化-还原引发体系;表面引发接枝;丙烯腈;硅胶   
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        发布时间：2021-03-19
      • 张妍妍,高保娇,顾来沅,赵兴龙
        2012(3): 264-271. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2012.11157
        摘要： 首先使用偶联剂-氨丙基三甲氧基硅烷(AMPS) 对微米级硅胶微粒进行了表面改性, 制得表面带有伯胺基的改性微粒SiO2-AMPS, 接着使4-(二乙氨基)水杨醛(DEAS) 与微球SiO2-AMPS发生席夫碱反应, 制得表面含有芳叔胺基的改性微粒SiO2-DEAS. 使改性微粒SiO2-DEAS表面的芳叔胺基团与溶液中的BPO构成氧化-还原引发体系, 实现了油溶性单体苯乙烯(St)在硅胶微粒表面的引发接枝聚合, 制得了高接枝度(27 g/100g)的接枝微粒SiO2-DEAS-g-PSt. 采用红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)及热重分析(TGA)等方法对接枝微粒SiO2-DEAS-g-PSt进行了表征. 在此基础上, 重点研究了主要因素对芳叔胺-BPO体系引发St接枝聚合的影响. 研究结果表明, 与在固体微粒表面引入可聚合双键的穿过接枝 (grafting through)法相比, 芳叔胺-BPO体系引发的接枝聚合, 由于活性位点位于载体表面, 故具有高的接枝度, 是油溶性单体的一种高效率的表面引发接枝法. 为制得高接枝度的接枝微粒SiO2-DEAS-g-PSt, 适宜的温度为50℃, 适宜的BPO用量为单体的3 wt%左右, 适宜的单体浓度为10 wt%.  
        关键词：聚苯乙烯;氧化-还原引发体系;芳叔胺;表面引发接枝;硅胶   
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        发布时间：2021-03-19
      • 张国荣,卢咏来,高悦凯,岳冬梅,吴丝竹
        2012(3): 272-277. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2012.11159
        摘要： 采用分子动力学模拟方法构建了氢化丁腈橡胶的分子链结构并计算出不同压缩比下的均方回转半径,同时对应力弛豫进行了理论预测并与压缩应力弛豫实验结果进行了对比.研究发现,均方回转半径随着压力的增大而逐渐降低,随着温度的增大而逐渐增大;在不同压力下,应力均随着时间的增大而逐渐降低而且当时间达到一定程度后应力降低逐渐平缓;计算结果表明压力增大或低温下均方回转半径小、弛豫时间长,体系越表现出弹性特征,此结果表明可用均方回转半径的变化来定量描述橡胶材料体系的应力弛豫变化,分子模拟得到的应力弛豫规律与实验结果有较好吻合.  
        关键词：分子动力学模拟;氢化丁腈橡胶;均方回转半径;应力弛豫   
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        发布时间：2021-03-19
      • 郭妙才,李松年,王晓工,刘刚,益小苏
        2012(3): 278-283. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2012.11180
        摘要： 通过酚酞的硝化和还原,得到了一种新型的含酞结构和酚羟基的二胺单体,通过二胺和4,4-六氟亚异丙基二(邻苯二甲酸酐) (6FDA)缩聚并高温亚胺化,得到了相应的含酚羟基聚酰亚胺PI-HP.利用1H-NMR、FTIR、GPC及热分析表征了PI-HP的结构和热性能,利用紫外-可见光谱表征了其透明性.结果表明,PI-HP在部分极性有机溶剂中如DMF、THF、丙酮中具有良好的溶解性,具有较高的热稳定性并在可见光区域具有较好的透明性,其含羟基可进一步修饰用于制备各种功能材料.  
        关键词：聚酰亚胺;酚酞;热稳定性;透明性   
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        发布时间：2021-03-19
      • 金磊,王可,叶一兰,上官勇刚,安全福,江志平,郑强
        2012(3): 284-290. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2012.11184
        摘要： 考察了相同剂量下不同浓度阴离子型聚丙烯酰胺絮凝剂(PAM)母液对三氧化二铁悬浮液的絮凝效果.通过电导率和流变行为测试,阐明了随母液浓度增大絮凝效果先变好后变差的原因.研究结果表明,母液浓度为0.3 g/L时PAM絮凝效果最佳.根据聚电解质标度理论及流变测试结果,认为此最佳母液浓度(cop)接近临界缠结浓度.母液电导率及加入絮凝剂后的搅拌过程中水体电导率变化表明,絮凝剂浓度高于最佳母液浓度时出现的电荷屏蔽现象使得有效电荷减少,导致高母液浓度下絮凝效果变差.向低浓度母液中添加适量 -环糊精后,环糊精分子通过氢键作用搭桥使PAM分子间距变小,发生协同絮凝形成足够大的絮体,从而使絮凝效果得到改善.这一结果表明,低于最佳母液浓度时由于PAM分子相对孤立形成的絮体不足以沉降,是导致絮凝效果较差的原因.  
        关键词：聚丙烯酰胺;絮凝效果;母液浓度;有效电荷   
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        发布时间：2021-03-19
      • 刘瑞来,韩静,陈秀娟,雷声宏,刘海清
        2012(3): 291-298. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2012.11188
        摘要： 以单一组分聚L-乳酸(PLLA)为成膜材料,利用水辅助法制备了聚乳酸(PLLA)蜂窝状多孔膜.利用扫描电镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)观察多孔膜形貌.研究溶剂、溶液浓度、环境温度和湿度等因素对所成多孔膜结构的影响.实验结果表明,高湿度环境和具有一定浓度的聚合物溶液是制备蜂窝状多孔膜的必要条件.溶剂的挥发性是形成规整蜂窝状孔结构的关键因素.环境相对湿度由43%增加到91%,PLLA多孔膜的孔径由(1.750.24)m增加到(11.501.43) m,且孔呈现六边形的蜂窝状结构.扫描电镜断面和AFM表明:膜表面形成了深度约为1.8 m的单层孔结构.通过控制溶液浓度、环境温度和湿度等因素来控制膜的表面形貌及其所成蜂窝状孔的大小.最佳的成膜条件为溶剂CH2Cl2,湿度75% RH,温度34℃,浓度3 wt%.讨论了蜂窝状多孔膜的形成机理.  
        关键词：聚乳酸;水辅助法;蜂窝状多孔膜   
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        发布时间：2021-03-19
      • 吕秋丰,张佳音,何志伟
        2012(3): 299-306. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2012.11190
        摘要： 以碱性溶液为反应介质,苯胺和吡咯为单体,采用稀释聚合法制备苯胺-吡咯共聚物自组装空心微球.研究了搅拌条件、共聚单体摩尔比、聚合反应介质和聚合时间对共聚物形貌的影响.采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、红外光谱、广角X射线衍射、热重分析仪和四探针技术表征了共聚物的形貌、结构和性能.研究结果表明,聚合反应条件对共聚物的形貌有重大影响,通过调整聚合反应条件,可以实现共聚物形貌的有效调控.共聚单体总摩尔浓度为0.05 mol/L,氨水溶液作为反应介质,在静态条件下反应24 h可以得到尺寸均一、平均外直径为610～863 nm,壳厚144～162 nm的自组装共聚物空心微球.同时,研究了共聚物对银离子的吸附性能,结果表明共聚物对银离子有还原作用,吸附后共聚物表面有纳米银的生成.  
        关键词：苯胺-吡咯共聚物;自组装;空心球;稀释聚合法;吸附性能   
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        发布时间：2021-03-19
      • 张静,王晓工
        2012(3): 307-312. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2012.11199
        摘要： 以N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)为单体、N, N'-亚甲基双丙烯酰胺(MBAA)为交联剂、安息香二甲醚(DMPA)为引发剂,利用紫外光引发聚合制备了一系列温度敏感性聚(N-异丙基丙烯酰胺) (PNIPAM)水凝胶,并对其性能进行了测定.结果表明,PNIPAM水凝胶的平衡膨胀比随着交联程度的变化而改变.当交联程度适当时,水凝胶可具有最大的溶胀比.在此研究基础上,利用浸渍提拉法在长周期光纤光栅(LPFG)包层外制备了PNIPAM水凝胶薄膜包覆层.研究了得到的LPFG传感器对温度和湿度的响应性,该类型传感器表现出对温度的灵敏响应性.  
        关键词：N-异丙基丙烯酰胺;水凝胶;长周期光纤光栅;传感器;温度敏感性   
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        发布时间：2021-03-19
      • 罗春霞,张龙贵,侯家祥,郭梅芳,乔金樑
        2012(3): 313-317. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2012.11205
        摘要： 利用旋转流变仪分析了超高分子量部分水解聚丙烯酰胺溶液的流变性质,并根据光散射动态模式分析了其在不同浓度和不同盐离子浓度下的尺寸分布.建立了利用多角度激光光散射准确测量驱油用超高分子量聚丙烯酰胺重均分子量(Mw)、均方根回转半径(Rg)和第二位力系数值(A2)的方法.准确测量了商品化驱油用超高分子量聚丙烯酰胺FP3630S的这3个参数,分别为 Mw=(1.330.06)107, Rg=(2025) nm,A2=(2.130.08)10-3 cm3 mol/g2.  
        关键词：多角度激光光散射;分子量;驱油用聚丙烯酰胺;旋转流变仪   
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        发布时间：2021-03-19
      • 冯志成,朱博,姚洪喜,王铭钧,杨晓慧
        2012(3): 318-325. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2012.11185
        摘要： 合成了一种新型含有UPy(2-ureido-4[1H]-pyrimidone)基团的二羟基化合物,以此二羟基化合物作扩链剂,通过与聚氨酯预聚体进行的扩链反应,制备了一系列主链含UPy的聚氨酯(PU-UPy).傅里叶红外光谱(FTIR)、氢核磁共振(1H-NMR)等测试结果表明,在聚氨酯主链中确实含有UPy链段.同时,热性能及力学性能测试表明,聚氨酯中的UPy二聚体会集聚而形成微晶,熔点在60℃附近.在聚氨酯主链中引入UPy,能大幅提高聚氨酯的力学性能,调整软段的分子量,以及在主链中UPy含量可改变聚氨酯弹性体的断裂伸长率和抗张强度.  
        关键词：UPy;四重氢键;超分子化学;聚氨酯;扩链剂   
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        发布时间：2021-03-19
      • 黄庆,吴鹏飞,崔宁,崔华帅,沈锂鸣,高绪珊
        2012(3): 326-333. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2012.11267
        摘要： 以熔融纺丝法制备出不同结晶度的各向同性聚苯硫醚纤维作为样品,根据密度和声速测定值确定出PPS晶相和无定形相的本征横向声模量E,c0(4.40 GPa)和E,am0 (1.99 GPa).利用密度梯度法测定出的结晶度Xc和X-衍射法测定的晶区取向因子 fc,按照Samules模型计算出不同牵伸和定型工艺下制备的PPS纤维样品的非晶区取向因子(fam),在此基础上分析PPS纤维抗张强度与牵伸定型工艺参数、结构之间的关系.结果表明,PPS纤维的最佳牵伸温度及紧张热定型温度分别在90℃和190℃附近;提高PPS纤维的牵伸温度及紧张热定型温度可以增加纤维的结晶度,在一定范围内对纤维抗张强度的增加有促进作用;但较高的牵伸温度及紧张热定型温度不利于纤维非晶区取向的提高,造成PPS纤维抗张强度降低.牵伸倍数的增加可以有效提高PPS纤维的非晶区取向程度,抗张强度也随着增加.  
        关键词：聚苯硫醚纤维;声速;本征横向声模量;非晶区取向因子   
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        发布时间：2021-03-19
      • 2012(3): 334-343. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2012.11245
        摘要： 采用缩聚反应,通过将深蓝光荧光团(五联芴)和橙光荧光团(4-芴基-7-(4-二苯胺基-苯基)-2,1,3-苯并噻二唑)分别链接在聚芳醚的侧链上,合成了一种双色白光电致发光聚芳醚 P1,接着将一种高效浅蓝光荧光团(2,7-二(9-乙基-咔唑乙烯基)芴)引入到了 P1 的侧链上,得到了聚芳醚 P2 和 P3.系统研究了这些聚芳醚材料的溶解性、热稳定性、电化学性能、光物理性能和电致发光性能等.结果表明,所有聚芳醚都具有良好的溶解性与热稳定性;薄膜态时存在明显的由深蓝光荧光团到浅蓝光荧光团及橙光荧光团的能量转移;退火前后的薄膜光致发光光谱基本一致,表明具有优秀的光谱稳定性.基于这些聚芳醚的单层电致发光器件(ITO/PEDOT:PSS/高分子/Ca/Al),利用部分能量转移和电荷俘获作用,可以实现近白光发射.器件的最大电流效率可以达到7.96 cd/A,最大亮度为9950 cd/m2,色坐标为(0.33, 0.44).  
        关键词：高分子电致发光器件;聚芳醚;能量转移;电致发光   
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        发布时间：2021-03-19
      • 傅思睿,杨静晖,傅强
        2012(3): 344-350. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2012.11293
        摘要： 将多壁碳纳米管(MWCNTs)和聚苯硫醚(PPS)经过熔融挤出后制备成复合材料切片,并采用熔融纺丝法制得碳纳米管改性聚苯硫醚复合纤维.采用扫描电镜(SEM)、拉曼光谱、示差扫描量热分析(DSC)、动态机械分析(DMA)以及力学性能测试等表征手段研究了复合纤维中碳管的分散状态,与基体的界面作用,复合纤维的结晶性能以及力学性能,从而探讨了聚苯硫醚/碳纳米管复合纤维体系的微观结构与宏观性能之间的关系.研究表明,聚苯硫醚分子结构与碳纳米管之间具有的-共轭作用使碳管较为均匀的分散在基体中,界面结合较为紧密.同时熔融纺丝过程中的拉伸作用使碳管进一步解缠并使碳管沿纤维拉伸方向取向.另一方面,拉曼光谱显示拉伸作用有效地增强了界面作用,有利于外界应力的传递.碳管的良好分散以及强的界面作用使复合纤维力学性能得到大幅度的提高,当碳管含量达到5 wt%时,复合纤维的模量有了明显的提高,拉伸强度较纯PPS纤维提高了近220%.  
        关键词：聚苯硫醚;碳纳米管;复合纤维;力学增强   
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        发布时间：2021-03-19
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