聚氨酯改性三官能团环氧树脂的性能

采用4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）和聚乙二醇（PEG）为原料,制备端异氰酸酯基聚氨酯（PU）预聚体,用该预聚体对已合成的三官能度环氧树脂（TEP）进行改性。通过红外光谱分析（FT-IR）、扫描电镜（SEM）、热重分析（TG）和动态热力学分析（DMA）表征了交联物（TEP-PU）的基团变化、断面形貌、热性能和动态性能。研究表明：PU链段成功连接到TEP分子链上;当m(PU)∶m(TEP)=5%时,TEP-PU固化物的巴氏硬度为41.4 HBa,冲击强度为23.32 kJ/m2,玻璃化转变温度有明显提升,改性的TEP断面呈现韧性断裂。     

甲基丙烯酸甲酯改性聚醚聚氨酯的结构形态与力学性能

采用同步法合成了聚氨酯(PU)/聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的线型共混物、嵌段共聚物和互穿高聚物(IPN)。凭藉力学性能测试、电镜观察和动态力学谱分析,研究了光固化、热固化、化学组成、物理结构等因素对体系力学性能、结构形态和粘弹行为的影响。结果表明:PU/PMMA是呈两相结构的部分相容体系,其中线型共混物伸长率最大,IPN强度最高,而嵌段共聚物的力学性能较差。此外,嵌段共聚物和IPN光固化体系形成的相畴结构均一,其抗张强度和伸长率明显高于热固化体系。聚合物的力学性能除了受化学结构影响以外,还与化学组成有关,随体系中PMMA含量和PU中硬链段含量增加,聚合物抗张强度升高,伸长率下降。     

新型光交联互穿网络体系的合成与非线性光学性能

设计合成了侧链上接有肉桂酸酯基团功能化聚合物(E51-DO3-C)和侧链同时含有环氧基团和偶氮苯生色团的功能化低聚物(PPGF-DO3-50),这两种功能化聚合物可分别以环加成反应和阳离子光引发机制进行交联反应形成先交联IPN体系,研究了E51-DO3-C、PPGFDO3-50体系和光IPN体系的极化交联后材料的二阶非线性光学(NLO)性能。研究含DO3生色团的酚醛环氧甘油醚低聚体在BDS·2PF_6阳离子光引发下的光交联过程以及NLO性能,非线性光学系数d_(33)值稳定性较差。利用这两种体系的相容性,设计获得了复合物E51-DO3-C/PPGF-DO3-50,其d_(33)值稳定性有显著提高,室温下30天后d_(33)值保持初值的80％左右。     

一种新型三肽衍生物改性聚氨酯的合成和应用

合成了一种新型三肽衍生物苯丙氨酸赖氨酸乙酯苯丙氨酸（PLP)。以PLP为扩链剂、聚己内酯二醇(PCL)为软段、4,4′-二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)为硬段,合成了一系列不同三肽含量的聚氨酯(PUPLP)。通过1H-NMR、FT-IR、TG、DSC和黏接强度等对PLP和PU-PLP的结构和性能进行了研究。结果表明：PLP以及PUPLP的结构与预期相符;相比1,4-丁二醇(BDO)扩链的聚氨酯,PU-PLP的黏接强度更高。     

氢化丁腈橡胶/受阻酚阻尼复合材料的制备与结构

将受阻酚AO-80加入氢化丁腈橡胶(HNBR)中,成功制备了氢化丁腈橡胶/受阻酚阻尼复合材料。利用差示扫描量热分析（DSC）、X射线衍射分析（XRD）、动态力学分析（DMA）、扫描电子显微镜（SEM）等测试手段对该复合材料进行了表征。测试结果表明：随着AO-80含量的增加,复合材料的阻尼因子逐渐增大,峰值对应温度逐渐移动至室温附近;在氢化丁腈橡胶（HNBR）内部,AO-80以无定形微球颗粒和无定形聚集体两种形式存在,以这两种形式存在的AO-80均可以利用氢键作用提高HNBR的阻尼性能。     

温度和pH敏感P(NIPA/AA)/黏土互穿网络水凝胶的辐射合成与表征

以N-异丙基丙烯酰胺(NIPA)和丙烯酸(AA)为聚合单体、有机黏土作为改性剂,采用60Co-γ射线为放射源,辐射合成了P(NIPA/AA)/黏土互穿网络(IPN)水凝胶,研究了IPN的表面形貌以及AA浓度、黏土对水凝胶溶胀性能和压缩性能的影响.SEM电镜观察表明:P(NIPA/AA)共聚水凝胶的表面致密,没有明显相分离,而IPN凝胶表面疏松多孔且非连续,有明显的相分离,形成了较好的IPN结构.P(NIPA/AA)IPN水凝胶在碱性和弱碱性溶液中的溶胀率高,且其溶胀速率由网络中高分子链的松弛运动控制;而在酸性介质中,水分子的扩散为水凝胶溶胀的决定过程.P(NIPA/AA)IPN水凝胶具有良好的力学性能,加入黏土后凝胶的压缩性能参数均有不同程度的提高,水凝胶受压时只发生塑性变形,没有被破坏.     

有机磷阻燃改性水性聚氨酯

以聚醚(N210)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为基本单体,［（双（2羟乙基）氨基）甲基］磷酸二乙酯（FRC6）、一缩二乙二醇（EX）为扩链剂,二羟甲基丙酸（DMPA）为亲水扩链剂, 3（2氨乙基）氨丙基甲基二甲氧基硅烷（KH602）为后扩链剂,合成了一系列有机磷（P）阻燃改性的水性聚氨酯乳液。研究表明：随着FRC6用量的增加,聚氨酯（PU）的起始热分解温度降低,但热释放速率也降低,而PU的阻燃性能得到很大的提高。当FRC6中P的含量占预聚体的质量分数为2.31%时,其氧指数为28%,垂直燃烧测试显示PU的阻燃性能已达到UL94V2级。     

海藻酸钠疏水改性及负载大黄素体外缓释研究

目的 通过末端封装氨基的聚乳酸(PLA-NH₂)对海藻酸钠进行疏水改性,提高疏水性药物大黄素的负载量并增强其缓释性能。方法 采用1-(3-二甲氨基丙基)-3-3乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC·HCl)与N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)形成的催化体系来活化海藻酸钠中的羧基,与PLA-NH₂发生酰胺化反应实现疏水性聚乳酸的接枝。通过改变海藻酸钠与末端PLA-NH₂的投料比,实现疏水性调节,并将疏水改性后的海藻酸钠与大黄素制备成微球进行体外释放研究。结果 红外表征结果表明海藻酸钠与氨基化聚乳酸成功缩合,成功实现了海藻酸钠的疏水改性。摩尔比为(COOH/NH₂)24改性的样品大黄素负载率21.2%,高于单纯的海藻酸盐11.4%,改性后的样品36h释药率较单纯海藻酸盐由91.2%降低至85.3%,具有明显的缓释效果。结论 海藻酸钠中羧基进行酰胺化反应可以很好的实现对海藻酸钠的接枝改性。PLA-NH₂疏水改性后的海藻酸钠聚合物显著提高了疏水性药物大黄素的负载量并增强其体外缓释性能。     

VER/SEPS弹性体的原位聚合制备及其力学性能

采用原位聚合法制备了乙烯基酯树脂(VER)/苯乙烯-乙烯-丙烯(SEPS)嵌段共聚物复合材料,并用SEM、DSC等对其结构进行了表征,研究了组分变化对VER/SEPS的结构及其力学性能的影响。结果表明:原位聚合法制得的VER/SEPS复合材料具有互穿网络(IPN)结构;随着体系中SEPS含量的增加,最大拉伸强度呈下降趋势,断裂伸长率和冲击强度呈现上升趋势;当wSEPS<0.175,wVER=0.15时杨氏模量可提高约800%。     

单油酸三羟甲基丙烷酯改性水性聚氨酯

利用单油酸三羟甲基丙烷酯(TMPM)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和聚氧化丙烯(PPG)等制备水性聚氨酯。采用透射电镜(TEM)、动态激光光散射(DLLS)、红外光谱(FT-IR)、热重分析(TGA)和表面张力仪表征了乳液胶束形态、产物结构及性能。结果表明:水性聚氨酯(PU)分子上引入脂肪侧链容易在水中形成规整的胶束,但TMPM改性的水性聚氨酯胶束粒径随TMPM含量的增加不断增大,当w(TMPM)=0.07时,乳液不稳定;脂肪侧链的引入降低了水性聚氨酯乳液的表面张力,表面张力随着反应体系中—NCO和—OH摩尔比的增大而降低,随交联度的增大先增加后减小;TMPM的引入可以提高胶膜的热稳定性。     

沉降法制备新型聚氨酯血液相容性材料

采用一种新型聚氨酯纳米微球（PUI-NPs）修饰聚氨酯（PU）薄膜,利用沉降法制备出具有良好血液相容性的聚氨酯/聚氨酯纳米微球(PU/PUI-NPs)。以扫描电镜、红外光谱、X射线光电子能谱对PU/PUI-NPs膜表面结构进行表征。以血小板黏附、复钙、溶血和蛋白吸附实验对PU/PUI-NPs膜的血液相容性进行了表征。结果表明:PUI-NPs已被成功引入PU膜表面,PU/PUI-NPs膜的血液相容性比PU有显著的提高,相比于PU,PU/PUI-NPs膜的细胞毒性更低。     

紫外光聚合法制备棉秆纤维素接枝丙烯酸-腐植酸高吸水树脂及其性能

以丙烯酸(AA)、改性棉秆纤维素(MCSC)和腐植酸(HA)为原料, 2,2-二甲氧基-苯基甲酮为引发剂,采用紫外光聚合法制备了降解性复合高吸水树脂(MCSC-g-PAA/HA)。用红外光谱和扫描电镜对产物进行了表征。研究了AA的浓度、MCSC和HA的含量、反应时间和光引发剂的添加量等因素对该树脂溶胀性能的影响。通过测定该树脂的吸水速率和土壤中的保水率及降解性,研究了盐溶液浓度对树脂吸液率的影响。结果表明,在优化条件下,所得树脂在蒸馏水和食盐水(w(NaCl)=0.9%)中的吸液率分别达到870 g/g与94 g/g。     

侧链末端为磺酸根基团的磺化改性聚砜的制备及其阳离子交换膜的基本性能

采用两步一锅法,在聚砜(PSF)主链上键联了末端基为磺酸根基团的侧链,获得了疏水主链与磺酸根基团“微相分离”结构的磺化改性PSF。以氯乙基异氰酸酯(CEIC)为亲电试剂,使PSF主链上的苯环发生付-克烷基化反应,制得侧链含有活性基团—NCO的中间产物聚合物PSF-eic;通过活性基团—NCO与对羟基苯磺酸钠(HBSAS)生成氨基甲酸酯的较快速的反应,获得了侧链末端为磺酸根基团的磺化改性聚砜PSF-sas。 采用FT-IR、1H-NMR及紫外分光光度法对目标产物聚合物PSF-sas的化学结构进行了表征。以PSF-sas为膜材,采用流延法制备了PSF阳离子交换膜,测定了交换膜的基本性能,包括离子交换容量、吸水率及质子传导率。研究结果表明,在路易斯酸催化剂作用下,CEIC与PSF主链上苯环之间的付-克烷基化反应可顺利进行,生成中间聚合物产物PSF-eic;以强极性的二甲基乙酰胺(DMAC)为溶剂,反应24 h,PSF-eic分子链中乙基异氰酸酯(eic)的键合量可达2.43 mmol/g。在此基础上进行第2步反应,可得到磺酸根基团含量为2.23 mmol/g的目标产物PSF-sas,所制备的阳离子交换膜,具有高的离子交换容量,适当的吸水率与高的质子传导率。     

基于HEA封端聚氨酯大孔树脂颗粒的合成、表征及水声声学性能

制备了丙烯酸-β-羟乙酯(HEA)封端的聚氨酯(PUA)大分子单体,采用正庚烷作致孔剂,用悬浮聚合法合成了聚氨酯-苯乙烯(PUA-St)及聚氨酯-苯乙烯-甲基丙烯酸乙酯-二乙烯基苯（PUA-St-EMA-DVB） AB-交联共聚物大孔树脂颗粒。SEM表明：合成的PUA-St-EMA-DVB颗粒含有规整的、孔径较大的孔洞,而PUA-St共聚物的孔洞则较小且不规整。水声性能测试表明,该柔性大孔树脂的加入能显著改善聚氨酯-环氧树脂(PU-EP)基体的水声吸声性能。当m(Resin)∶m(PU-EP)=20∶100时,添加PUA-St-EMA-DVB颗粒改性的基体比添加PUA-St改性的基体具有更好的水声吸声性能,平均吸声系数由0.25增加到0.81,最大值由0.58增加到0.98。     

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。     

氧化海藻酸钠的氧化度对其交联海藻酸钠/明胶（半）互穿网络膜性能的影响

以海藻酸钠(SA)为原料、高碘酸钠(SP)为氧化剂,通过调整SA与SP物质的量之比以及氧化时间,制备了不同氧化度的氧化海藻酸钠(OSA);以OSA为交联剂,制备了海藻酸钠/明胶（半）互穿网络膜(SA/Ge (semi) IPN)。通过红外光谱研究了（半）互穿网络膜的结构,推测了其交联机理;通过力学性能、交联度等测试方法研究了OSA的氧化度对（半）互穿网络膜力学性能的影响。结果表明：通过控制SA与SP物质的量之比可以制备特定氧化度的OSA;（半）互穿网络膜的力学性能随着OSA氧化度的增加呈现先增加后降低的趋势,而交联度随着OSA氧化度的增加而增加。     

瓜胶/聚丙烯酸互穿聚合物网络水凝胶对模型药物的负载与控制释放

考察了以牛乳清蛋白(BSA)为模型药物,通过相平衡分配法制备载药瓜胶(GG)/聚丙烯酸(PAA)互穿聚合物网络(IPN)水凝胶的工艺条件.借助紫外可见光谱仪研究了载药水凝胶在结肠酶存在下的控制释放行为.结果表明:载药容量(CM)随瓜胶、丙烯酸用量的增加而下降,半IPN水凝胶的Cm较全IPN的略大;结肠酶能明显提高半IPN与全IPN中的BSA释放速率,且提高幅度随GG含量的增加而加快,GG/PAA IPN水凝胶具有结肠定位降解的特性,有望成为靶向结肠给药的理想载体材料.     

胍盐键合型聚氨酯涂料的制备及其抗菌防霉性能

采用化学键合的方式将聚六亚甲基盐酸胍（PHMG）键合到聚氨酯（PU）分子链上,制得抗菌PU涂料PU-PHMG。利用红外光谱（FT-IR）、阿贝折射仪、原子力显微镜（AFM）等对其结构与性能进行了表征,用振荡法、抑菌圈法等对其抗菌性能进行了测试,同时探究了PHMG的质量分数对PU涂料各项性能的影响。研究表明：当PHMG的质量分数为1.0%时,PHMG的键合效率达到93.59%,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率达到99.5%以上,证明PU-PHMG具有优异持久的抗菌性能。此外,该涂料还兼具优异的防霉性能和力学性能。     

硅-丙乳液/天然乳胶共混膜的制备与性能

在丙烯酸丁酯（BA）/苯乙烯（ST）体系中引入硅氧烷3-甲基丙烯酰氧基丙基三异丙氧基硅烷（C1757）,通过乳液聚合法合成了可交联型共聚硅-丙乳液（PBSC）,并采用傅里叶红外光谱仪（FT-IR）对其结构进行表征。利用共混法制备了天然乳胶（NR）/PBSC复合膜,并通过扫描电子显微镜（SEM）、热重分析仪（TG）及差示扫描量热仪（DSC）等仪器对其性能进行测试。结果表明：随着PBSC的加入,改性NR膜表面及内部孔洞数量减少。当w（C1757）=12%和PBSC添加量（质量分数）为12%时,NR/PBSC拉伸强度由14.4 MPa提高到23.3 MPa,热降解特征温度T₀、T_p、T_f分别提升了12.9、3.7、11.5℃。同时改性乳胶膜耐溶剂性能及耐水性能均得到改善,蛋白质溢出量明显降低（低于110 μg/g）。     

三角图示法合成性质集成水网络

以聚硫橡胶（PS）、聚四氢呋喃（PTMG）、二苯基甲烷二异氰酸酯（DPMDI）为原料,制备聚硫聚氨酯（PS/PU）复合材料。研究了G4、G112、G21C不同型号聚硫橡胶及其质量分数对聚硫聚氨酯复合材料结构和热力学性能的影响,进行了红外分析、差示扫描热分析（DSC）,通过TGA确立了热降解活化能。结果表明：G4和G21C型聚硫橡胶改性的聚氨酯具有更好的热稳定性能,其降解活化能可达171.36 kJ/mol。