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高柔性隔热软木复合材料的制备与性能

材料工程 2017年第11期45卷 1-9页

作者：郭安儒李杰肖德海刘畅航天材料及工艺研究所北京100076 中国科学院长春应用化学研究所中科院合成橡胶重点实验室长春130022

以单组分湿固化的聚氨酯(U030)作为胶黏剂制备的软木复合材料(RC16),密度为0.40g/cm^3,具有优异的柔韧性和力学性能。考察了胶黏剂的含量、软木粒子的含水率、固化条件等因素对RC16软木隔热性能、柔韧性及力学性能的影响。结果表明:合... 详细信息

以单组分湿固化的聚氨酯(U030)作为胶黏剂制备的软木复合材料(RC16),密度为0.40g/cm^3,具有优异的柔韧性和力学性能。考察了胶黏剂的含量、软木粒子的含水率、固化条件等因素对RC16软木隔热性能、柔韧性及力学性能的影响。结果表明:合成的胶黏剂U030与软木粒子之间具有良好的相容性和粘接性,可完全包裹软木粒子且分散均匀;材料的力学性能随着软木粒子含水率的增加呈现先提高后降低的趋势,在7.0%时达到最大值;随着U030含量的增加,RC16软木的各项性能均呈现先上升后趋于稳定的趋势,但其热导率也相应提高,当U030含量为30%时材料的综合性能最佳;确定RC16软木的最佳固化工艺条件为:固化温度110℃,固化时间1.5h;RC16软木具有良好的耐热性,可在20s内承受800℃高温烧蚀。

关键词：软木复合材料聚氨酯胶黏剂柔性隔热力学性能

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PS/PMMA复合材料的光散射

光学精密工程 2009年第11期17卷 2646-2650页

作者：孟庆华郭安儒张勇杰孟庆云向阳中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033 北京化工大学理学院北京100029

对以聚苯乙烯(PS)和自行合成的纳米"类双亲"PMMAPS为光散射剂,以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)为基体的复合光散射材料进行了实验研究。测试并分析了样品的雾度及透光率与添加量之间的关系,目的在于通过调节散射剂添加量来调控以PMMA为基体的... 详细信息

对以聚苯乙烯(PS)和自行合成的纳米"类双亲"PMMAPS为光散射剂,以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)为基体的复合光散射材料进行了实验研究。测试并分析了样品的雾度及透光率与添加量之间的关系,目的在于通过调节散射剂添加量来调控以PMMA为基体的高聚物材料的光散射性能。实验结果表明,添加少量PS到PMMA中即可制备出光散射材料,PS添加量为1%时,复合光散射材料的透光率为80%;不添加PMMAPS时雾度为50%,添加了PMMAPS时雾度达到80%,PMMAPS可以改善PMMA和PS之间的相容性,提高样品的雾度值。因此通过调节散射剂PS和PM-MAPS添加量可实现光散射高雾度和高透光率的双高要求。

关键词：光散射雾度透光率 PS PMMA PMMAPS

聚谷氨酸苄酯-g-(聚四氢呋喃-b-聚异丁烯)共聚物的微观结构与形态

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高分子学报 2017年第3期27卷 506-515页

作者：魏梦娟郭安儒吴一弦北京化工大学化工资源有效利用国家重点实验室生物医用材料北京实验室北京100029

通过可控/活性离子聚合方法设计合成一系列不同共聚组成的聚谷氨酸苄酯-g-(聚四氢呋喃-b-聚异丁烯)的新型嵌段接枝共聚物,即PBLG-g-(PTHF-b-PIB),研究共聚物中支链(PTHF-b-PIB)长度及接枝密度对主链PBLG玻璃化转变温度、α-螺旋二级结... 详细信息

通过可控/活性离子聚合方法设计合成一系列不同共聚组成的聚谷氨酸苄酯-g-(聚四氢呋喃-b-聚异丁烯)的新型嵌段接枝共聚物,即PBLG-g-(PTHF-b-PIB),研究共聚物中支链(PTHF-b-PIB)长度及接枝密度对主链PBLG玻璃化转变温度、α-螺旋二级结构及其转变的影响,研究支链中PTHF链段长度对其双端受限的玻璃化转变及凝聚态结构的影响.结果表明:PBLG-g-(PTHF-b-PIB)共聚物中刚性主链保持α-螺旋二级结构;随着支链长度增加或接枝密度增加,主链PBLG的α-螺旋二级结构特征峰逐渐减弱,玻璃化转变温度逐渐提高,α-螺旋结构发生转变的焓值逐渐增大;在确定接枝密度的情况下,随着支链中PTHF链段长度增加,共聚物中双端受限的PTHF链段结晶逐渐增强,结晶熔融温度及熔融焓均增加;在确定支链中PTHF链段长度的情况下,随着接枝密度增大,支链间链段相互排斥,PTHF链段结晶逐渐减弱.

关键词：聚(γ-苄酯-L-谷氨酸) 聚异丁烯聚四氢呋喃接枝共聚物二级结构

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高回复力低密度新型航天高温形状记忆材料

固体火箭技术 2019年第6期42卷 706-710页

作者：肖鑫礼李杰郭安儒孔德艳哈尔滨工业大学化工与化学学院哈尔滨150001 航天材料及工艺研究所北京100076

针对当前高温形状记忆合金材料加工难度大、密度较高,而高温形状记忆聚合物材料回复应力小、难以满足实际应用需求的问题,制备了一种高回复力、低密度的新型高温形状记忆聚酰亚胺复合材料。该材料通过在形状记忆聚酰亚胺基体中引入双向... 详细信息

针对当前高温形状记忆合金材料加工难度大、密度较高,而高温形状记忆聚合物材料回复应力小、难以满足实际应用需求的问题,制备了一种高回复力、低密度的新型高温形状记忆聚酰亚胺复合材料。该材料通过在形状记忆聚酰亚胺基体中引入双向碳纤维布作为增强相而制得,其玻璃转化温度为303℃,回复应力达130 MPa、密度为0.98×10^3 kg/m^3。其回复应力媲美一些高温形状记忆合金,远高于其他形状记忆聚合物材料,但密度则不足合金的1/6。研究结果表明,该材料在形状回复过程中,能够掀翻为其自身重量170倍的金属板,在高温连接套管、自动开尾栓、弹性变形翼等领域有重要的应用前景。

关键词：形状记忆材料回复力耐高温低密度聚酰亚胺

官能化聚四氢呋喃-b-聚异丁烯-b-聚四氢呋喃三嵌段共聚物的合成与性能

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高分子学报 2020年第1期51卷 98-116,I0004页

作者：张方张航天杨甜孔波郭安儒章琦吴一弦北京化工大学化工资源有效利用国家重点实验室生物医用材料北京实验室

采用2-氯-2,4,4-三甲基戊烷或对二枯基氯为引发剂和TiCl4或FeCl3为共引发剂,引发异丁烯(IB)可控/活性正离子聚合与官能端基转化,设计合成不同分子量及窄分子量分布的端基官能化聚异丁烯,如双端烯丙基溴官能化聚异丁烯(Br-PIB-Br)或双端... 详细信息

采用2-氯-2,4,4-三甲基戊烷或对二枯基氯为引发剂和TiCl4或FeCl3为共引发剂,引发异丁烯(IB)可控/活性正离子聚合与官能端基转化,设计合成不同分子量及窄分子量分布的端基官能化聚异丁烯,如双端烯丙基溴官能化聚异丁烯(Br-PIB-Br)或双端烯丙基胺官能化聚异丁烯(H2N-PIB-NH2).采用烯丙基溴/高氯酸银体系引发四氢呋喃(THF)开环聚合,合成聚四氢呋喃活性链(PTHF+).进一步通过将IB可控/活性正离子聚合与THF可控/活性正离子开环聚合2种方法相结合,设计合成2种新型官能化聚四氢呋喃-b-聚异丁烯-b-聚四氢呋喃(PTHF-b-PIB-b-PTHF)三嵌段共聚物:(1)以上述Br-PIB-Br为大分子引发剂,在AgClO4作用下引发THF活性正离子开环聚合,采用水终止活性链端,设计合成双端为羟基的HO-PTHF-b-PIB-b-PTHF-OH三嵌段共聚物(简称:FIBF-OH);(2)以上述合成的PTHF+活性链与H2NPIB-NH2链端胺基发生高效亲核取代反应,设计合成中间链段连接点含―NH―官能基团的PTHF-b-HNPIB-NH-b-PTHF三嵌段共聚物(简称:FIBF-NH).在上述三嵌段共聚物中,极性PTHF链段与非极性PIB链段的热力学不相容,导致其呈现明显的微相分离,且微观形态与共聚组成相关.PTHF均聚物易结晶,在上述共聚物中由于PTHF链段单端受限致其结晶性减弱.三嵌段共聚物分子链的中间连接点含―NH―官能基团,具有更强的氢键作用,促进PTHF链段重排并结晶,易形成更紧密的超分子网络结构,导致即使在PTHF链段相对分子量为0.7 kg·mol^-1时仍具有较强的结晶性,且结晶熔融温度明显提高.此外,由于FIBF-NH中形成超分子网络结构,使材料具有优异的自修复性能,材料表面的切痕在常温下10 min后可以完全自愈合.本文设计合成的新型官能化PTHF-b-PIB-b-PTHF三嵌段共聚物兼具有PTHF与PIB的优良性能,在生物医用、智能修复等功能材料领域具有潜在的应用前景.

关键词：聚异丁烯聚四氢呋喃嵌段共聚物正离子聚合超分子网络

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有机硅改性耐高温环氧树脂研究进展

中国胶粘剂 2018年第11期27卷 46-52页

作者：徐双双李杰郭安儒航天材料及工艺研究所北京100076

从有机硅改性(化学改性和物理共混)和合成新型含硅环氧树脂单体/低聚物两方面,综述了有机硅改性耐高温环氧树脂的研究进展,探讨了如何进一步提高环氧树脂的耐温等级、改善固化物脆性。最后对有机硅改性耐高温环氧树脂的发展趋势进行了... 详细信息

从有机硅改性(化学改性和物理共混)和合成新型含硅环氧树脂单体/低聚物两方面,综述了有机硅改性耐高温环氧树脂的研究进展,探讨了如何进一步提高环氧树脂的耐温等级、改善固化物脆性。最后对有机硅改性耐高温环氧树脂的发展趋势进行了展望。

关键词：环氧树脂有机硅耐高温热稳定性韧性

氮掺杂石墨炭包覆的钴纳米催化剂作高效、高稳定性电催化制氢

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应用化学 2019年第5期36卷 571-577页

作者：李新杰徐鹤于美张超郭安儒刘畅航天材料及工艺研究所北京100076 北京航空航天大学材料科学与工程学院北京100191 中国科学院长春应用化学研究所长春130022

电催化制氢是解决当前能源危机的重要手段之一。研究高效稳定的非贵金属电催化剂是电催化制氢商业应用的重点。本文通过直接高温热解双金属沸石咪唑骨架,制备了一种氮掺杂石墨炭(NC)包覆均匀分布的钴纳米颗粒电催化剂(V-Co@NC,这里V是va... 详细信息

电催化制氢是解决当前能源危机的重要手段之一。研究高效稳定的非贵金属电催化剂是电催化制氢商业应用的重点。本文通过直接高温热解双金属沸石咪唑骨架,制备了一种氮掺杂石墨炭(NC)包覆均匀分布的钴纳米颗粒电催化剂(V-Co@NC,这里V是vacancy缩写),前躯体中的Zn元素有效地防止钴纳米颗粒的聚集,并有助于生成均匀分布的钴纳米颗粒。这种特殊的纳米结构可防止钴与电解液的直接接触,提升了其循环稳定性,同时,氮元素的掺杂提升了导电性,有利于电催化制氢性能的提升。结果表明,所制备的V-Co@NC催化剂在酸性和碱性电解液中均具有良好的催化性能,且经过5000次循环测试后催化活性基本保持不变,具有良好的应用前景。为高活性和高选择性的电催化制氢催化剂的发展提供一种全新的途径。

关键词：制氢电催化非贵金属催化剂高稳定性

利用ISBS分散纳米P(MMA-St)对聚丙烯增强增韧改性研究

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中国塑料 2009年第7期23卷 30-33页

作者：田丽芳吴大鸣郭安儒张勇杰孟庆云北京市新型高分子材料制备与加工重点实验室北京化工大学北京100029

将0.5%～4.0%的P(MMA-St)粉体作为改性剂加入到聚丙烯(PP)中,利用原位气泡拉伸法(ISBS)进行纳米分散。采用力学性能和SEM研究了共聚物粉体用量对PP拉伸强度、冲击强度及弯曲强度的影响。结果表明:利用ISBS方法,可以将P(MMA-St)很好地分... 详细信息

将0.5%～4.0%的P(MMA-St)粉体作为改性剂加入到聚丙烯(PP)中,利用原位气泡拉伸法(ISBS)进行纳米分散。采用力学性能和SEM研究了共聚物粉体用量对PP拉伸强度、冲击强度及弯曲强度的影响。结果表明:利用ISBS方法,可以将P(MMA-St)很好地分散到PP中,P(MMA-St)的加入提高了PP/P(MMA-St)共混物的力学性能。其中拉伸强度提高了7.50%,缺口冲击强度提高了103.77%。利用XRD对共混物的结晶形态和结晶行为进行了研究。结果表明纳米共聚物粉体的加入可以诱导β晶型的产生,使得共混物的韧性提高。

关键词：乳液聚合改性原位气泡拉伸法聚丙烯甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物

基于正离子聚合方法设计合成接枝共聚物的研究进展

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高分子通报 2013年第4期 51-86页

作者：郭安儒俞瑞于建鹏赵立莉杨璠张宇吴一弦北京工大学化工资源有效利用国家重点实验室北京100029

综述了基于可控/活性正离子聚合方法及通过接出接枝(grafting from)、接出接枝(grafting onto)和大分子单体(macromonomer)三种合成策略来设计制备接枝共聚物的研究进展,详细概括了大分子引发剂结构、支链结构、大分子单体结构、大分子... 详细信息

综述了基于可控/活性正离子聚合方法及通过接出接枝(grafting from)、接出接枝(grafting onto)和大分子单体(macromonomer)三种合成策略来设计制备接枝共聚物的研究进展,详细概括了大分子引发剂结构、支链结构、大分子单体结构、大分子链上引发活性点以及官能基团的分布、支链长度及路易斯酸性质等因素对接枝共聚反应的影响规律和不同接枝共聚物的设计合成,总结了上述三种不同合成路径的各自特点,进一步阐述所制备的接枝共聚物在特定环境中的微观结构、形态与外界条件响应性,探讨接枝共聚物的潜在应用领域。

关键词：接枝共聚物正离子聚合聚异丁烯聚四氢呋喃聚(2-噁唑啉)