汪晓东
,
张强
,
崔秀国
高分子材料科学与工程
考察了离聚体增韧聚甲醛(POM)体系及甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯-丁二烯共聚物(MBS)增容POM/离聚体共混体系的力学性能和亚微相态.研究发现,10%离聚体与POM共混可取得一定的增韧作用;乙烯-甲基丙烯酸-锌离聚体(EMMA-Zn)比乙烯-甲基丙烯酸-钠离聚体(EMMA-Na)具有更好的增韧效果.MBS可成为POM与离聚体的增容剂,并具有协同增韧作用;亚微相态观察发现,离聚体在POM基体中呈"海-岛"结构分布;MBS可以提高离聚体的分散性及其与POM的界面粘结性,减小离聚体粒子的直径,最终提高了离聚体的增韧效果.
关键词:
离聚体
,
聚甲醛
,
增韧
,
亚微相态
邹伟
,
王贵友
机械工程材料
采用聚四氢呋喃二醇、4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯、1,4-丁二醇和2,2-二羟甲基丙酸为原料合成了一系列不同羧基含量的聚氨酯(PU),然后采用乙酸锌对羧酸型PU进行中和,制备了羧酸型PU离聚体;利用傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、差示扫描量热法仪(DSC)、拉伸测试机和原子力显微镜(AFM)等研究了金属离子引入对PU离聚体的相分离程度、形态结构和力学性能的影响.结果表明:金属离子的引入使得PU离聚体中氢键作用增强,PU中软硬段间微相分离程度提高,拉伸强度显著提高;材料呈现椭圆形微相结构,证实了PU离聚体中离子基团聚集作用的存在.
关键词:
离聚体
,
聚氨酯
,
氢键
,
微相分离
,
力学性能
苏伟梁
,
廖兵
,
黄玉惠
高分子材料科学与工程
将聚苯乙烯制成磺化聚苯乙烯离聚体(SPS),利用相反转技术,将磺化聚苯乙烯离聚体加水制成具有纳米级的稳定的水基微乳液.利用SPS纳米微粒核内部作为反应场所,用引发剂引发亲油性单体甲基丙烯酸甲酯聚合.制备具有相互缠结结构的PMMA/SPS复合水基微乳液.研究了引发剂的用量、MMA的用量、溶剂极性对聚合反应及复合水基微乳液的影响.
关键词:
磺化聚苯乙烯
,
离聚体
,
水基微乳液
,
相互缠结
魏平
,
庞浩
,
廖兵
高分子材料科学与工程
将聚苯乙烯制成磺化聚苯乙烯离聚体,利用相反转技术,将磺化聚苯乙烯离聚体制成具有纳米级稳定的水基微乳液,利用磺化聚苯乙烯颗粒内部作为反应场所,引发另一单体丙烯酸丁酯聚合, 制备聚丙烯酸丁酯/磺化聚苯乙烯复合水基微乳液.研究了聚合过程中的影响因素,并通过FI-TR,TEM等分析仪器对体系反应前后的颗粒形态、颗粒大小、分布及结构进行了研究.
关键词:
磺化聚苯乙烯
,
离聚体
,
水基微乳液
,
复合水基微乳液
孙东成
,
王志
,
沈家瑞
高分子材料科学与工程
综述了离聚体在共混体系中作为增容剂的增容机理及其对共混物性能的影响.离子基团与聚合物之间的特殊相互作用、多重离子对或离子簇在聚合物链之间形成的物理交联、离聚体基体与聚合物之间的相容性、"原位"反应形成的共聚物提高了共混体系相容性;适量的离聚体使共混物的流变性能、热性能、结晶行为、力学性能得到显著改善.
关键词:
离聚体
,
增容剂
,
增容机理
,
形态结构
,
性能
苏伟梁
,
廖兵
,
黄玉惠
高分子材料科学与工程
将聚苯乙烯磺化制成聚苯乙烯离聚体(SPS),利用相反转技术,将磺化聚苯乙烯离聚体制成具有纳米级稳定的水基微乳液,利用SPS微粒核为反应场所,引发另一单体MMA聚合,制备具有相互缠结结构的PMMA/SPS复合水基微乳液.通过粒度分布仪、透射电镜等分析仪器对体系反应前后粒径形态、大小变化进行了探讨;用DSC仪器分析了复合材料的玻璃化转变,发现体系具有良好的相容性.
关键词:
磺化聚苯乙烯
,
离聚体
,
水基微乳液
,
粒度分布
,
相容性
龙志
,
邓光荣
,
刘长鹏
,
葛君杰
,
邢巍
,
马树华
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(16)62481-6
燃料电池是一种将燃料反应的化学能转化为电能的装置,可分为氢氧质子交换膜燃料电池(PEMFCs)、直接甲醇燃料电池(DMFCs)和直接甲酸燃料电池等.与 PEMFCs相比, DMFCs以甲醇为燃料,燃料的储存运输和电池操作运行具有较高的安全性,所以近年来受到人们的广泛关注.
膜电极组件(MEA)是 DMFCs的核心部分,由气体扩散层(GDL)、催化层(CL)和质子交换膜(PEM)三部分组成. GDL用于提高电池传质能力,并同时作为 MEA的集流体. PEM主要用于隔离燃料和氧气,进行质子传导. CL是 MEA中的主要组成部分,为电化学反应提供场所.
催化层由催化剂,质子传输介质和电子传输介质组成.通常,阳极催化剂采用 PtRu/C,阴极采用 Pt/C,质子传输介质为全氟磺酸树脂,如 Nafion. CL的结构对电池性能有直接的影响,因此人们对 CL的结构进行了详细的研究,并通过调节 CL亲水性能、梯度催化层的结构设计等优化其结构.研究表明,当 CL中 Nafion含量为33 wt.%, PEMFCs具有最佳的电池性能. DMFCs与 PEMFCs对 MEA要求不同,其阴极更容易发生水淹现象.本文结合非接触式三维光学轮廓仪、接触角测试系统和电化学测试对阴极不同 Nafion含量的膜电极进行了表面形貌、亲水性、循环伏安和 DMFC性能测试.
本文利用喷涂法制备了 GDE,然后与 Nafion115热压形成 MEA.由三维表面形貌图可以看出,随着催化层中 Nafion含量的增加, GDE表面的粗糙度变大,尤其是 N35和 N45.理论上,表面粗糙有利于 Pt的暴露和传质扩散,但是其电池性能并未与粗糙度呈现出正相关的关系,因为 Nafion含量高于35 wt.%, Pt被 Nafion过度包裹,抑制了 O2至催化剂表面的传输,且随着 Nafion含量由15 wt.%增加至45 wt.%,其 GDE表面的接触角由166.8o减至143.1o,说明 CL的亲水性增强,易导致阴极产生的水无法及时排出,从而造成阴极水淹现象.
从不同 Nafion含量制备 MEA的 CV图可以看出,随着 Nafion含量的增加, Pt的电化学活性面积(ESA)增加.当 Nafion含量较少时, Nafion无法对全部 Pt纳米粒子(NPs)形成包覆或无法形成连贯的质子传输通道,从而导致大部分的 Pt NPs催化活性较低变为无效 Pt.而有效 Pt NPs要求与连贯的质子传输通道相连接.当 Nafion含量高于35 wt.%时,其 ESA基本保持不变,因为 Pt载量一定,从而限制了 ESA,此时达到该载量条件下的极限 ESA.但是电池极化曲线表明,30 wt.% Nafion含量的 MEA具有最佳的电池性能.因为有效 Pt NPs不一定是高效的,当他们全部被 Nafion包裹后, O2只能依靠溶解在 Nafion中才可以到达催化剂表面,从而阻碍传质.只有 Pt NPs表面包裹和暴露面积达到一定比例时才变得高效.所以当 Nafion含量低于30 wt.%时,主要由质子传输通道导致的有效 Pt NPs较少；当 Nafion含量高于30 wt.%时,出现 Nafion过度包裹 Pt NPs,阻碍 O2传质.因此, Nafion含量30 wt.%时, Pt的包裹面积和裸露面积达到所研究的最佳状态.
关键词:
直接甲醇燃料电池
,
催化层
,
Nafion
,
阴极
,
离聚体
孙宝亮
,
方兰
,
刘胜平
高分子材料科学与工程
介绍了离聚体的定义、发展过程、合成方法和目前的应用情况.研究了离聚体的聚集态结构,总结了目前离聚体的主要聚集态模型,研究了影响聚集态结构的主要因素.介绍了离聚体所特有的力学性质、介电谱和溶液性质.指出了目前尚待研究的问题.
关键词:
离聚体
,
聚集态结构
,
聚集态模型
