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直链脂肪酸镧对PVC的热稳定作用

丁贺 ,

高分子材料科学与工程

制备了几种常见的直链脂肪酸镧,采用刚果红法对PVC进行了热稳定测试,并通过红外光谱分析对直链链脂肪酸镧的热稳定机理进行了探讨.结果表明,长链脂肪酸镧对PVC的热稳定作用顺序为月桂酸镧>肉豆蔻酸镧>硬脂酸镧>棕榈酸镧>癸酸镧.随分子链长度的减小,对PVC的热稳定作用下降.同时还受到镧元素含量的影响.通过红外光谱分析,推测直链脂肪酸镧对PVC的热稳定机理为:脂肪酸镧在和PVC共同受热的过程中,镧与PVC链段中不稳定的氯容易发生配位反应,减弱了C-Cl键的极性和β-H的酸性;同时会吸收PVC分解的HCl.

关键词: 直链脂肪酸镧 , 聚氯乙烯 , 热稳定剂 , 稳定机理

磺基水杨酸掺杂聚苯胺/石墨复合粉体的研究

赵林 , , 闫兰英 , 邵水源

高分子材料科学与工程

研究了磺基水杨酸(SSA)对PANi/EP的机械力化学掺杂作用,通过电导率测定、SEM观察和FT-IR研究了体系的导电性能和掺杂机理.结果表明,SSA与PANi/EP粉体按照一定比例共碾磨,在复合粉体与SSA质量比为2.5时,共碾磨90 min电导率达到最高值0.438 S/cm,105 ℃退火2 h,测试其电导率为2.762 S/cm,提高了约5倍,但仍低于盐酸掺杂样品.可见高熔点有机酸对聚苯胺的固相机械力化学掺杂,避免了溶剂体系对环境的污染,是一种低成本绿色工艺.SEM表明,SSA掺杂PANi/EP复合粉体具有疏松多孔不规则形貌特征,粒径大小在0.5 μm~1 μm;FT-IR比较发现,SSA的特征峰3113 cm-1消失,1667 cm-1减弱并发生左移,1068 cm-1和1582 cm-1合并成一个1582 cm-1峰.表明SSA与PANi/EP发生了化学反应,即SSA与PANi/EP发生了掺杂.

关键词: 石墨 , 聚苯胺 , 磺基水杨酸 , 掺杂 , 电导率

煤基材料研究进展

, 周安宁

高分子材料科学与工程

从高分子材料科学角度看煤炭,其自身就是由许多大分子交联聚合物和无机矿物质组成的天然复合材料,是人们难以用合成方法制得的高分子烃源.这就决定了煤炭在开发新材料方面的独特优势.文中系统评述了煤基材料的研究内容和最新进展,重点介绍了西安科技学院在煤基材料方面的重要研究成果.

关键词: , 煤基材料 , 煤基功能材料

具有核壳结构聚氯乙烯-聚苯胺合金材料的制备与性能

, 忻圣强 , 牛红梅 , 闫兰英

高分子材料科学与工程

以微发泡聚氯乙烯(PVC)为模板,以十二烷基苯磺酸(DBSA)水溶液为掺杂剂和酸性介质,通过原位聚合法成功制备了PVC-聚苯胺(PANI)导电合金,应用元素分析、红外光谱、扫描电镜、四探针电导测试表征了PVC-PANI合金粉体的结构与性能,并论证了掺杂机理.结果表明,PVC-PANI合金具有表面镶嵌包覆、内部局部交联的结构;PANI在复合粉体中的质量分数达到了10.28%,电导率达到80 S/m;以PVC-PANI合金粉体为填料,所得PVC-PANI/PVC共混物材料的导电逾渗阈值在聚苯胺质量分数为2.0%~3.3%时,PVC-PANI/PVC共混物材料的电阻率急剧下降(109 Ω·cm→106Ω·cm),实现了PVC的导电功能化.

关键词: 微发泡聚氯乙烯 , 聚苯胺 , 原位聚合 , 聚氯乙烯-聚苯胺合金 , 核壳结构 , 十二烷基苯磺酸

聚丙烯酸钠吸水树脂/聚乙烯醇/高氯酸锂聚电解质的制备与性能

, 邵水源 , 闫兰英 , 贾耀辉

高分子材料科学与工程

制备了SPA/PVA/ LiClO4凝胶电解质和固体导电膜.结果表明,LiClO4和SPA的质量分数分别为0.9% 和3.5%的水凝胶电导率可达8.30×10-3 S/cm;SPA、PVA、LiClO4的浓度分别为3.75 g/100 mL、3.75 g/100 mL和0.9 g/100 mL的水凝胶电解质电导率可达8.42×10-3S/cm,经过流延法制备的固体薄膜表面电导率为3.00×10-10 S/cm,体积电导率9.8×10-8 S/cm,证明固体膜具有固体电解质性能.固体膜的红外光谱分析表明PVA中的-OH基与SPA中的-COO-有氢键作用,使树脂对Li+, Na+的作用减弱, 加速了Li+,Na+在弱交联网络中的络合-解离过程,提高了离子的迁移速率,从而实现了离子导电.

关键词: 聚丙烯酸钠吸水树脂 , 聚电解质 , 电导率 , 聚乙烯醇 , 高氯酸锂 , 固体电解质导电膜

纳米高岭土的固相剪切碾磨制备及对PVC的增强增韧

陈建军 , , 陈英红 , 牛红梅 , 闫兰英

高分子材料科学与工程

采用固相剪切碾磨方法成功制备了聚氯乙烯(PVC)-高岭土复合粉体,实现了高岭土的片层剥离和在PVC基体中的纳米分散及对PVC的同步增强增韧。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)表征了PVC-高岭土纳米复合材料的结构,研究了其力学性能。结果表明,30次碾磨,高岭土的特征衍射峰几乎消失,高岭土以约30 nm片层厚度均匀分散于PVC基体,径厚比超过10。与简单填充复合方法相比,固相剪切碾磨技术制备的PVC/高岭土纳米复合材料的力学性能有较大提高。在高岭土质量分数为4%时,断裂伸长率由87.3%提高到274.6%,提高了214.7%;拉伸强度由47.7 MPa提高到54.0 MPa。

关键词: 聚氯乙烯 , 高岭土 , 固相剪切纳米复合技术 , 磨盘碾磨 , 纳米复合材料 , 增强 , 增韧

N、C共掺TiO2光催化剂的制备与性能研究

汪晓芹 , , 闫兰英 , 周安宁 , 曲建林 , 高勇刚

材料导报

以三聚氰胺为掺杂源,采用溶胶-凝胶法制得了平均粒径为20.1nm的锐钛矿型N、C共掺TiO2光催化剂.当n(N)∶n(C)∶n(Ti)为0.064∶0.055∶1时,TiO2对亚甲基蓝3h日光降解率可达68%.探讨了三聚氰胺的用量和煅烧温度对TiO2光催化性能的影响,确定了最佳制备工艺.XPS和FTIR分析表明,N主要以替代O的形式生成O-Ti-N,少量N以填隙式生成-Ti-N-O,而C主要以替位式生成O-Ti-C,以填隙式生成-Ti-C-O、-Ti- COOO.UV-Vis分析表明,N、C掺杂TiO2的吸收边从掺杂前的383nm红移到427nm,禁带宽度从掺杂前的3.2eV降到2.9eV,将TiO2的光响应波长拓展到了可见光区.

关键词: TiO2 , 三聚氰胺 , 掺杂 , 光催化剂

聚苯胺/石墨导电复合材料的制备与表征

, 邵水源 , 闫兰英 , 任华苗

高分子材料科学与工程

根据石墨的层状结构,以可膨胀石墨(KP) 或膨胀石墨(EP)为模板,应用原位聚合法成功制备了聚苯胺(PANi)/石墨导电复合材料 .通过FT-IR、XRD、SEM和电导率测量等手段表征了其结构和性能.结果表明,PANi/EP的 电导率与单一组分相比,都有大幅度提高,而PANi/KP的电导率介于两组分之间,PANi/EP 的电导率高于PANi/KP复合材料4~5倍.XRD证明,膨胀石墨与聚苯胺复合大大提高了聚苯胺 的结晶度,改善了聚苯胺的结构缺陷.FT-IR表明聚苯胺的特征吸收峰发生了位移,表明KP 或EP的表面官能团与聚苯胺之间发生了氢键或共轭作用.

关键词: 膨胀石墨 , 聚苯胺 , 聚苯胺/石墨复合材料 , 电导率 , 原位聚合

聚合物复合材料导热性能的研究

, 王琪

高分子材料科学与工程

论述了填充聚合物复合材料的导热性及其变化规律;总结了复合材料导热的理论模型和导热系数预测方程,对比研究了各种导热模型的区别与联系;分析了影响复合材料导热特性的因素.

关键词: 聚合物复合材料 , 导热模型 , 导热系数 , 导热机理

导热高分子材料研究进展

, 王琪

功能材料

讨论了提高聚合物导热性能的途径--合成高导热系数的结构聚合物,用高导热无机填料对聚合物进行填充复合.综述了导热高分子材料的研究成果:聚合物导热的基本概念和影响其导热性能的因素及导热系数的预测理论;聚合物基导热复合材料的选材、复合技术及其应用.指出了导热高分子材料的研究方向--纳米导热填料的研究和开发;聚合物树脂基体的物理化学改性;聚合物基体与导热填料复合新技术的研究和开发;复合材料导热模型的建立、导热机理(特别是聚合物基体与导热填料界面的结构与性能对材料导热性能的影响)及导热通路的形成等;探索高导热本体聚合物材料的制备方法和途径等.对导热高分子材料的研究和开发有重要意义.

关键词: 导热高分子材料 , 导热填料 , 纳米复合 , 导热系数

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