胡令
,
蒋平平
,
张萍波
,
卞刚
,
盛松松
,
黄敏
,
夏嘉良
高分子材料科学与工程
doi:10.16865/j.cnki.1000-7555.2016.09.026
采用一种新型高效的铁系强氧化剂成功制备出单层氧化石墨烯(GO),通过衰减全反射红外光谱、X射线衍射、拉曼光谱、原子力显微镜、场发射电子显微镜表征了这种单层GO的形态和性质.通过超声将GO分散于去离子水中,于水性聚氨酯(WPU)合成的乳化阶段共混制备出GO-WPU复合材料,测试了其拉伸性能、热学性能、疏水性的变化,同时利用透射电镜和场发射电子显微镜分别对乳液粒子形态与涂膜截面形貌进行了观察.结果表明,单层GO在乳化阶段的加入所制备的复合材料的拉伸强度得到了明显的改善,由原来的10 MPa增加到24 MPa,当GO质量分数为0.30％,复合聚氨酯的初始热分解温度(Td5)从245℃上升到272℃,同时,随着GO用量的逐步增加,复合膜的接触角则由70.3°提高到了95.2°从而实现了疏水性的改善.
关键词:
水性聚氨酯
,
单层氧化石墨烯
,
乳化阶段
,
复合材料
,
拉伸性能
,
热稳定性
,
疏水性
娄丽丽
,
张萍波
,
蒋平平
,
范永生
,
唐敏艳
涂料工业
利用马来酸酐和KH560对可再生资源蓖麻油进行改性,将-Si(OCH3)3引入到蓖麻油分子中得到了KH560和马来酸酐共改性蓖麻油(GMCO),利用核磁(1H-NMR)、全反射红外光谱(ATR-FTIR)、凝胶渗透色谱(GPC)对GMCO的结构进行了表征.以KH560作为偶联剂通过溶胶-凝胶法将GMCO和钛溶胶与有机硅苯丙树脂进行复配得到GMCO/TiO2复合改性有机硅苯丙树脂涂膜,通过全反射红外光谱(ATR-FTIR)对产物结构进行了表征,并进行了热重分析(TG)及涂膜性能测试,结果表明:成功地对有机硅苯丙树脂进行了改性,改性后的涂膜其稳定性得到了提高,钛原子的引入能提高涂膜的附着力,且GMCO的引入及其用量的增加能分别改善涂膜的柔韧性和疏水性.
关键词:
蓖麻油
,
钛溶胶
,
有机硅苯丙树脂
,
涂膜性能
张萍波
,
周燕
,
范明明
,
蒋平平
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(15)60973-1
催化反应活性与催化剂活性组分的存在价态密切相关,所以探讨催化剂在反应过程中的活性中心及其价态变化,对于催化反应机理和催化剂的研究都显得十分重要.目前对于氧化羰基合成碳酸二甲酯催化剂的机理的探讨很多,主要存在的争议是Cu+还是Cu2+作为活性中心,以及铜物种的配位状态.大多体系都是以分子筛为载体的铜基催化剂,其活性中心的研究存在铜离子在分子筛中的定位问题,而且催化活性也会受到分子筛结构的影响.采用这种方法研究活性中心的影响因素较多,存在一定的局限性.因此,直接制备纳米级的铜基氧化物用于本催化体系,有利于更直观简单地探索其活性中心.纳米级金属氧化物材料是一种新型的功能性材料,而纳米铜基氧化物(CuO和Cu2O)因其独特的物化性质和结构而引起广泛关注.我们采用水热法制备纳米CuO及其它氧化物,研究了NaOH浓度对催化剂的催化性能的影响；葡萄糖是一种还原性较强的还原剂,其用量必定会对所制备的氧化物的物种有所影响.为了探究Cu0和Cu+在本体系中的作用,采用不同葡萄糖用量制备了具有不同Cu2O含量的PdCl2/Cu-Cu2O催化剂.在上述研究基础上,我们采用X射线衍射、场发射扫描电子显微镜、热重分析、等离子体原子发射光谱等表征手段研究了负载型纳米铜基氧化物催化剂在合成碳酸二乙酯反应中催化性能差异的原因,旨在直接考察活性中心主要是Cu+还是Cu2+,避免分子筛等体系中载体结构的影响,研究结果更具参考性.结果发现, NaOH浓度为5 mol/L时制备的PdCl2/CuO和PdCl2/Cu-Cu2O催化剂的性能优于其他浓度下制备的催化剂,这可能是由于不同浓度的碱溶液会对铜离子的沉淀过程产生不同的影响；相同NaOH浓度下制备的催化剂中, PdCl2/Cu-Cu2O催化剂的催化性能明显优于PdCl2/CuO催化剂,这可能是由于PdCl2/Cu-Cu2O催化剂更有利于反应过程中电子的传递,从而表现出更好的催化性能,我们推测Cu0和Cu+可能更有利催化乙醇氧化羰基合成DEC；表征分析发现PdCl2/CuO和PdCl2/Cu-Cu2O均具有很好的热稳定性,两种催化剂中PdCl2负载量几乎相同,因此,主要影响催化性能的因素是载体CuO和Cu-Cu2O中铜的价态.采用不同葡萄糖用量制备了含有不同Cu2O含量的PdCl2/Cu-Cu2O催化剂,其中, PdCl2/Cu-Cu2O-2催化剂中含有更多的Cu2O,在反应中乙醇转化率达到了7.2%, DEC的选择性为97.9%, DEC的时空收率可达到151.9 mg·g–1·h–1.由此可见在乙醇气相氧化羰基合成DEC体系中, Cu+是主要的活性中心.
关键词:
氧化铜
,
铜-氧化亚铜
,
碳酸二乙酯
,
氢氧化钠浓度
,
葡萄糖用量
,
活性中心
盛松松
,
蒋平平
,
张萍波
,
唐敏艳
,
俞晓琴
,
包燕敏
涂料工业
采用蓖麻油、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚己内酯二元醇(PCL)和1,4-丁二醇(BDO)为主要原料,以乙二胺基乙磺酸钠(AAS)为亲水基,合成了一系列由蓖麻油改性的磺酸型水性聚氨酯乳液,并固化成膜.通过FT-IR、粒径测试、吸水率与接触角测定、力学性能测定、TG等手段研究了蓖麻油含量对水性聚氨酯乳液与胶膜的影响.结果表明:蓖麻油成功接入聚氨酯分子主链中;随着蓖麻油含量的增加,乳液粒径逐渐增大;胶膜的吸水率先减小后增大,接触角先增大后减小,拉伸强度先增大后减小,断裂伸长率逐渐减小.当蓖麻油与PCL质量比为0.5时,胶膜吸水率最小,接触角最大,为95.180,拉伸强度最大,为15.15 MPa,综合性能最好.通过TGA表明,蓖麻油的引入,胶膜的耐热性也有所提高.
关键词:
磺酸型水性聚氨酯
,
蓖麻油改性
,
力学性能
,
接触角
黄敏
,
蒋平平
,
张萍波
,
胡令
,
包燕敏
,
俞晓琴
涂料工业
以生物基腰果酚为起始原料合成腰果酚二元醇(CD),以天然多羟基化合物蔗糖为交联剂,在无催化剂条件下成功合成交联型腰果酚基水性聚氨酯.通过Fr-IR、XRD、1 H NMR研究了聚氨酯的结构,并探究了不同蔗糖/CD羟基物质的量比对材料粒径分布、拉伸性能、热学性能、吸水性的影响.结果表明:蔗糖与CD成功接入聚氨酯分子链中,分子链呈现出无序状态;改性后乳液粒径增大,材料耐水性增强,拉伸强度也得到明显的改善,一定程度上提高了材料的热稳定性.当蔗糖与CD羟基物质的量比为1∶1时,胶膜24 h吸水率为11.3％,拉伸强度为34.9 MPa,断裂伸长率为1 164％,初始热分解温度为238℃,材料综合性能最佳.
关键词:
腰果酚
,
水性聚氨酯
,
植物油
,
蔗糖
,
交联剂
