一种新型混杂多官能团齐聚物的固化反应

以N,N,N′,N′-四缩水甘油基-4,4′-二氨基二苯甲烷(TGDDM)和丙烯酸(AA)为原料,合成了一种既含有环氧基又含有乙烯基酯基团的新型混杂多官能团齐聚物树脂(MEVO)。以过氧化甲乙酮(MEKP)为引发剂、甲基四氢苯酐(MeTHPA)为环氧固化剂与MEVO共混制备了MEVO-MEKP、MEVO-MeTHPA和MEVO-MEKP-MeTHPA 3种固化体系。通过非等温DSC和FT-IR研究了MEVO的固化反应,求得了各体系表观反应活化能。结果表明：在MEVO-MEKP固化体系中,乙烯基酯按照自由基聚合机理固化,对环氧基没有影响;在MEVO-MeTHPA固化体系中,环氧基固化过程中乙烯基酯会发生热固化;在MEVO-MEKP-MeTHPA固化体系中,乙烯基酯和环氧基按各自机理固化并互相影响。     

溴氯化丁基橡胶的制备与性能

以丁基橡胶（IIR）为原料,在非啮合反向双螺杆挤出机中制备了氯化丁基橡胶(CIIR),在80 ℃下用液溴溴化CIIR正己烷溶液获得溴氯化丁基橡胶(BCIIR)。用1H NMR、热重分析仪和无转子硫化仪对卤化丁基橡胶的结构、热稳定性和硫化性能进行了研究。结果表明,氯化挤出制备了w(Cl)=1.1%的CIIR,当氯化挤出温度为100～110 ℃时,有利于生成仲位氯代烯丙基结构,CIIR中尚余少量异戊二烯结构。BCIIR中w(Br)为0.2%~0.8%,并随液溴加入量的增加而提高。CIIR的溴化会导致橡胶的重均分子量和不饱和度下降,但不饱和度仍可保持在1.2%左右。CIIR溴化后热稳定性提高,BCIIR的热分解温度高于CIIR,并随溴质量分数的增加而进一步升高;BCIIR的硫化速度明显加快,比CIIR提高了5％,比IIR提高了14%。     

新型耐腐蚀含氟环氧乙烯基酯树脂的合成与性能

以含氟环氧树脂(F-EP)、丙烯酸(AA)和甲基丙烯酸(MAA)为单体,用顺丁烯二酸(MA)进行改性,合成了含氟环氧乙烯基酯树脂(F-EVER)。用傅里叶红外光谱、热重分析、力学性能分析等手段对产物进行表征,研究了树脂的耐腐蚀性能。结果表明：当以N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为催化剂,羧基与环氧基摩尔比为0.9,MA与F-EP摩尔比大于0.1,阻聚剂质量分数为0.03%时,合成的含氟环氧乙烯基酯树脂性能较好;同时,氟元素的引入较好地增强了环氧乙烯基酯树脂的耐热性和耐化学腐蚀性能。     

聚苯乙炔基苯基硅氧硼烷树脂及其复合材料的性能

将双(N-间乙炔基苯基邻苯二甲酰亚胺)醚(DAIE)和双酚A型氰酸酯(CE)分别加到聚苯乙炔基苯基硅氧硼烷(PSOB)和三苯乙炔基苯基硅烷（PTPES）混合体系中进行改性,制得两种纤维增强复合材料PSOB-PTPES-DAIE和PSOB-PTPES-CE。研究了固化后树脂的热稳定性能、力学性能、介电性能和耐水性能。结果表明：两种改性树脂高温下均保持了良好的耐热性能,在氮气中质量损失5%时的温度(T5%)最高可达534 °C,800 °C下质量保留率最高可达62.9%。所制备的两种复合材料体系常温下弯曲强度可达250 MPa以上,240 °C下的弯曲强度最高可达202 MPa。饱和吸水率最低可达1.4%,耐水性能优良。不同处理条件下的复合材料介电常数与介电损耗角正切值变化较小,介电性能良好。     

新型引发剂引发苯乙烯聚合的动力学

采用过氧化2-乙基己基碳酸叔丁酯为引发剂,研究了苯乙烯自由基本体聚合的动力学过程,考察了引发剂浓度、温度、乙苯质量分数对聚合反应速率和聚苯乙烯分子量的影响。结果表明：在117 °C下,聚合速率（Rp)对引发剂浓度的反应级数为0.42,对苯乙烯浓度的反应级数为1,聚合反应的表观活化能为54.8 kJ/mol。引发剂浓度、温度、乙苯质量分数的提高导致聚苯乙烯数均分子量分别下降了约30%、20%和15%,其中引发剂浓度的影响最为显著。     

硅炔杂化树脂改性有机硅树脂及其复合材料的性能

用一种硅炔杂化树脂聚（甲基硅烷-二乙炔基苯）（PSP）改性有机硅树脂（HS）,通过FT-IR和TGA研究了树脂体系的固化反应及耐热性,并对制备的复合材料进行力学性能、耐热性能和介电性能研究。结果表明：当HS与PSP的质量比为5∶5时综合性能最优,树脂体系在氮气氛围下质量损失5％时的温度(Td5)为691 °C,1 000 °C时质量保留率为88%;HS-PSP树脂短切玻纤复合材料冲击强度为21 kJ/m2,弯曲强度为65 MPa,200 °C时的弯曲强度高温保留率为78%,介电常数为4.6,介电损耗因数为7.9×10-3,体积电阻为6.7×1013 Ω。改性后的复合材料具有优异的力学、耐热和介电性能。     

甲基磺酸对PBO纤维的表面改性

采用甲基磺酸（MSA）溶液对PBO纤维表面进行化学改性,用单丝拨出试验测定了改性前后PBO纤维与环氧树脂基体的界面剪切强度,并通过扫描电镜(SEM)、X-射线光电子能谱（XPS）、接触角分别对处理前后纤维的表面形貌、表面组成以及表面自由能进行了表征。研究结果表明：在甲基磺酸质量分数为60%的溶液中,60 ℃下处理6 h的PBO纤维与环氧树脂基体的界面剪切强度比未处理的提高了81%,并且纤维表面O元素的质量分数增加了13.3%,表面自由能增加了17.3%。当溶液中甲基磺酸的质量分数、处理时间和处理温度进一步提高时,PBO纤维的皮层将遭受破坏,导致界面剪切强度下降。     

酚醛树脂对高软化点沥青的发泡行为及生物挂膜性能的影响

以高软化点沥青为原料,采用自发泡法制备泡沫炭,将其用作生物污水处理固菌载体材料,并通过添加适量的酚醛树脂以提高泡沫炭的开孔率,进而提高其生物挂膜量。研究结果表明：当在高软化点沥青中添加酚醛树脂的质量分数为30%时,所制泡沫炭的开孔率高达100%,生物挂膜量（质量分数）达5.4%;当酚醛树脂的添加质量分数为40%时,所制泡沫炭的压缩强度达5.2 MPa,但其开孔率较低,孔结构的均一性较差。     

苯并噁嗪改性氰酸酯树脂的制备及性能

采用溶剂混合法制备了苯并噁嗪质量分数不同的苯并噁嗪改性氰酸酯树脂体系,采用差示扫描量热法（DSC）考察改性树脂的固化行为,采用密度法研究了改性树脂固化过程的收缩情况,考察了改性树脂的热稳定性和耐湿热性能等。结果表明：改性树脂体系的固化温度比氰酸酯树脂的固化温度至少降低25℃,具有自催化效果;苯并噁嗪开环聚合与氰酸酯发生环三嗪环的环三聚反应,改性树脂在固化过程中无收缩,固化物密度减小。改性树脂固化物的耐热性能略有下降,玻璃化转变温度（T_g）与起始分解温度（T_d5）均下降20℃左右,1 000℃时热解残留率提高0.2%;改性树脂吸湿率低,其在沸水中放置72 h时吸湿率小于3%;改性树脂浇铸体弯曲强度达144.6 MPa,弯曲模量为4.44 GPa,经湿热老化后弯曲强度保留率达到63%,弯曲模量上升到4.62 GPa,具有良好的耐湿热性能。     

含甲基三苯胺基团苯并噁唑共聚物的合成和性能

以4,4''-二羰基氯-4"-甲基三苯胺（MeTPADC）、对苯二酰氯（TPC）和硅氧烷化的1,5-二氨基-2,4-二羟基苯二盐酸盐（TBS-DAR）为原料,通过缩合共聚法合成聚酰胺结构预聚体（MeTPA-PrePBO）,该预聚物通过高温闭环的方法合成了含甲基三苯胺基团的苯并噁唑共聚物（MeTPA-PBO）。利用核磁共振氢谱（¹H-NMR）和傅里叶红外光谱（FT-IR）对各预聚体和苯并噁唑共聚物进行了结构表征,利用热重（TG）、紫外-可见吸收光谱（UV-Vis）和荧光光谱等测试方法对改性苯并噁唑共聚物进行了热性能和光物理性能分析。结果表明：预聚体在常规溶剂中具有极好的溶解性,高温热关环处理后的MeTPA-PBO在高沸点溶剂（如二甲基亚砜）中也具有一定的溶解性;在氮气气氛和空气气氛中,高温环境下（500℃以上）均表现出优异的热稳定性;MeTPA-PBO具有很窄的能带间隙（2.0 eV左右）,并可以提供强而稳定的荧光强度。