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高分子链结构的系统介绍

大学化学 2024年

作者：胡文兵南京大学化学化工学院

高分子链结构是衔接高分子化学和高分子物理的关键基础知识点。本文探讨了一种系统讲解高分子链结构的教学思路，从局部到整体依次介绍重复单元结构、键接序列结构、分子量及其分布、链拓扑构筑。这样的系统讲解将有助于学生把握高分子... 详细信息

高分子链结构是衔接高分子化学和高分子物理的关键基础知识点。本文探讨了一种系统讲解高分子链结构的教学思路，从局部到整体依次介绍重复单元结构、键接序列结构、分子量及其分布、链拓扑构筑。这样的系统讲解将有助于学生把握高分子链结构的基本要素及其相应物理意义，从而更好地理解高分子化学结构与其物理性能之间的内在关系。

关键词：链结构高分子教学

步进扫描差示扫描量热法研究不同链结构的聚乙烯类聚烯烃热力学特性

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高等学校化学学报 2019年第8期40卷 1740-1747页

作者：宋丽林家祥黄定海天津大学材料科学与工程学院

采用步进扫描差示扫描量热法研究了几种具有不同链结构的聚乙烯类聚烯烃的热力学性质.结果表明,不同链结构的聚烯烃在热力学平衡熔融态下,其绝对比热容的温度依赖性在实验误差范围内几乎相同;而无论链结构的变化如何,在极低温度下稳定... 详细信息

采用步进扫描差示扫描量热法研究了几种具有不同链结构的聚乙烯类聚烯烃的热力学性质.结果表明,不同链结构的聚烯烃在热力学平衡熔融态下,其绝对比热容的温度依赖性在实验误差范围内几乎相同;而无论链结构的变化如何,在极低温度下稳定结晶态的热容也非常接近.但在熔融温度范围内,比热容对不同聚烯烃的链结构非常敏感,这是由于在远低于聚烯烃主熔化峰温度范围内,聚乙烯晶体结构中的不同支链的影响.在时间-热流的步进扫描曲线中,具有长支链结构的聚烯烃表现出独特的熔融-再结晶行为,这可能是由于交联点之间较长的受约束链段的运动在熔融过程中得到释放并重排所致.

关键词：聚乙烯基聚烯烃链结构热力学性质绝对比热容步进扫描差示扫描量热法

31P核磁共振波谱表征高聚合度聚磷酸铵及其链结构

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高等学校化学学报 2018年第9期39卷 2080-2088页

作者：刘宜娜杨荣杰李定华梁嘉香 HU Weiguo 北京理工大学材料学院国家阻燃材料工程技术研究中心北京100081 Department of Polymer Science&Engineering University of Massachusetts AmherstAmherstMA 01003USA

以液体定量^(31)P核磁共振波谱(^(31)P NMR)为主要表征手段,通过建立水中加盐促溶的高聚合度聚磷酸铵(APP)水溶液的制备方法,研究不同溶解温度、测试温度及NMR参数等对APP聚合度的影响,建立了^(31)P NMR准确表征APP的聚合度及其链结构... 详细信息

以液体定量^(31)P核磁共振波谱(^(31)P NMR)为主要表征手段,通过建立水中加盐促溶的高聚合度聚磷酸铵(APP)水溶液的制备方法,研究不同溶解温度、测试温度及NMR参数等对APP聚合度的影响,建立了^(31)P NMR准确表征APP的聚合度及其链结构的方法.研究结果表明,于36℃在水中加盐溶解APP,26℃下进行^(31)P NMR测试,既保证了APP溶液良好的溶解性,又在水溶液制备和^(31)P NMR测试过程中不引起APP降解,测得的APP聚合度稳定、准确.利用液体^(31)P NMR确定了不同温度下APP盐水溶液中端基磷和中间磷弛豫时间(T_1),发现T_1与温度呈线性关系,弛豫时间参数(D_1)的设置影响APP聚合度结果,D_1设置不满足磷所需的T_1时,APP的聚合度结果偏大.^(31)P NMR表征APP链结构结果显示,APP的端基磷存在3种化学环境,而溶液离子强度和温度会影响3种端基磷的化学位移;APP的中间磷中含有H^+.此外,提出了中国化工行业标准HG/T 2770-2008中APP高聚合度测定存在的问题.

关键词：聚磷酸铵聚合度链结构磷核磁共振弛豫时间

抗冲共聚聚丙烯的组成、链结构及相形态研究进展

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高分子材料科学与工程 2006年第5期22卷 23-27页

作者：郑强谭洪生谢侃李晓庆浙江大学高分子科学与工程学系浙江杭州310027 中国石化齐鲁股份有限公司树脂研究所山东淄博255400

综述了抗冲共聚聚丙烯的生产工艺及其组成、链结构及相形态的研究进展,重点介绍了分级的方法、链结构和相形态的表征手段。

关键词：抗冲共聚聚丙烯组成链结构相形态

通过熔体自由基反应调控聚丙烯体系的链结构和相结构

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高分子学报 2012年第11期22卷 1200-1217页

作者：邢海平王宇杰万东张振江姜治伟唐涛高分子物理与化学国家重点实验室中国科学院长春应用化学研究所长春130022 中国科学院研究生院北京100049 黎明化工研究院洛阳471000

熔融反应加工是聚合物改性和制备聚合物纳米复合材料的重要途径之一.在此过程中,多数加成聚合物由于受到热、剪切或引发剂作用,通常可原位形成大分子自由基反应中间体.我们系统地研究了如何利用这类大分子自由基调控聚合物分子链的拓扑... 详细信息

熔融反应加工是聚合物改性和制备聚合物纳米复合材料的重要途径之一.在此过程中,多数加成聚合物由于受到热、剪切或引发剂作用,通常可原位形成大分子自由基反应中间体.我们系统地研究了如何利用这类大分子自由基调控聚合物分子链的拓扑结构和聚合物纳米复合体系的相结构与界面.然而,某些聚合物大分子自由基,如聚丙烯(PP),受其分子链化学结构决定,在熔融反应条件下非常易于发生降解.研究发现,将可控自由基聚合中调控自由基反应活性的方法应用在熔融反应过程中可以显著抑制PP的降解,促进主反应的发生,在制备长链支化聚合物、调控聚合物纳米复合材料的相结构方面发挥了重要作用.本文介绍了本研究组近几年来通过熔体自由基反应调控PP体系的链结构和相结构的相关研究工作,如实现PP的长链支化,制备高熔体强度PP;在制备PP/C60、PP/碳纳米管(CNTs)纳米复合材料过程中,利用熔体界面区域所发生的自由基反应,提高了纳米粒子与PP的界面相互作用,改善了纳米粒子在PP中的分散状态等.

关键词：自由基熔体反应链结构相结构

endo-双环戊二烯阳离子聚合及聚合物链结构

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化学学报 1997年第7期55卷 710-715页

作者：彭宇行刘佳林寸琳锋中国科学院成都有机化学研究所成都610041

使用不同阳离子引发剂和引发体系在甲苯、正己烷和二氯甲烷中引发endo-双环戊二烯(DCPD)聚合,得到了低分子量的DCPD聚合物(PDCPD),采用IR和~1H NMR对PDCPD链结构进行了表征.结果表明,DCPD分子的降冰片烯(NB)双键和环戊烯(CP)双键均参与... 详细信息

使用不同阳离子引发剂和引发体系在甲苯、正己烷和二氯甲烷中引发endo-双环戊二烯(DCPD)聚合,得到了低分子量的DCPD聚合物(PDCPD),采用IR和~1H NMR对PDCPD链结构进行了表征.结果表明,DCPD分子的降冰片烯(NB)双键和环戊烯(CP)双键均参与了聚合反应并根据不同链增长机理产生四种链结构单元:通过NB双键的链增长反应可生成直接加成结构单元Ⅱ和重排结构单元Ⅱ,通过CP双键的链增长反应生成直接加成结构单元Ⅲ和跨环重排单元Ⅳ.正己烷和甲苯中所合成的PDCPD包含全部四种结构单元,并呈现,Ⅰ结构单元Ⅱ和Ⅳ.

关键词：双环戊二烯阳离子聚合链结构 PDCPD

聚乙烯树脂链结构对流延基膜取向片晶结构和拉伸成孔性的影响

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高分子材料科学与工程 2016年第7期32卷 96-101页

作者：沈鹏李娟杨兴成刘晶如俞强常州大学材料科学与工程学院江苏常州213164

选择3种流延牌号HDPE树脂,使用凝胶渗透色谱、红外光谱和旋转流变仪表征其链结构及松弛时间谱。通过单向拉伸工艺制备HDPE流延基膜以及微孔膜,使用差示扫描量热分析、红外光谱、扫描电镜、电子材料试验机及孔隙率和透气率测试表征流延... 详细信息

选择3种流延牌号HDPE树脂,使用凝胶渗透色谱、红外光谱和旋转流变仪表征其链结构及松弛时间谱。通过单向拉伸工艺制备HDPE流延基膜以及微孔膜,使用差示扫描量热分析、红外光谱、扫描电镜、电子材料试验机及孔隙率和透气率测试表征流延基膜的取向片晶结构和微孔膜结构,研究链结构参数对流延基膜取向片晶结构及拉伸成孔性的影响。结果表明,HDPE的支化类型和支化度主要影响流延基膜的结晶度和片晶厚度,而相对分子质量及高相对分子质量级分含量主要影响流延基膜的片晶取向程度。3种HDPE流延基膜中结晶度和片晶厚度的排序为5202B>5502FA>5502XA,片晶取向程度的排序为5502XA>5202B>5502FA。反映流延基膜取向片晶结构完善程度的弹性回复率排序为5202B>5502FA>5502XA。微孔膜的孔隙率和透气率与流延基膜的弹性回复率呈正相关。具有适当相对分子质量大小、窄相对分子质量分布以及低支化度的5202B树脂制备的流延基膜具有完善的取向片晶结构,拉伸后微孔膜具有高孔隙率和透气性。

关键词：高密度聚乙烯链结构流延基膜取向片晶结构微孔膜

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低密度聚乙烯的升温淋洗分级及链结构研究

高分子学报 2014年第12期24卷 1576-1584页

作者：薛彦虎杨贺然薄淑琴姬相玲中国科学院长春应用化学研究所高分子物理与化学国家重点实验室长春130022 中国科学院大学北京100049

采用升温淋洗分级方法对密度相同、熔融指数不同、拉伸强度和断裂伸长率不同、膜的抗冲击强度和抗撕强度有明显差异的2种低密度聚乙烯样品进行了分级,并利用GPC、DSC、SSA、^13C-NMR等多种手段对原样和级份进行了链结构表征.由13C-NMR... 详细信息

采用升温淋洗分级方法对密度相同、熔融指数不同、拉伸强度和断裂伸长率不同、膜的抗冲击强度和抗撕强度有明显差异的2种低密度聚乙烯样品进行了分级,并利用GPC、DSC、SSA、^13C-NMR等多种手段对原样和级份进行了链结构表征.由13C-NMR得到样品A和B总的支化含量分别为3.93 mol%,4.82 mol%,都既含有短链支化又含有长链支化;TREF-GPC交叉分级结果可以看出,2个样品的主要分级级份集中在较高温度区域,A样品主要集中于80℃的淋洗温度,分子量集中于3.2×10^5区域,而B样品主要集中于75℃的淋洗温度,分子量集中于1.8×10^5区域,样品A具有稍高的分子量且高分子量部分含量较多.由DSC结果得知,样品A的结晶度为34.7%,级份A1~A9的结晶度在26.0%~37.4%;样品B结晶度为34.4%,其级份B1~B9的结晶度在26.2%~34.8%.另外通过热分级结果得出,不管是原样还是各个级份,都具有约10个左右的多重熔融峰,显示出分子链内具有非均匀性,2个样品级份的数均亚甲基序列长度均随着淋洗温度升高而增加,分别为34~86和32~84.此外,讨论了它们的链结构特点以及与性能之间的关系.

关键词：低密度聚乙烯升温淋洗分级链结构

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新型LLDPE的结晶行为及链结构

高等学校化学学报 1997年第12期18卷 2044-2047页

作者：赵勇杨德才 D.C.Bassett 中国科学院长春应用化学研究所高分子物理开放实验室长春130022 英国雷丁大学汤姆森物理实验室

研究了用单活性中心催化剂合成的新型乙烯-辛烯-1共聚物在不同条件下的结晶行为，表征了其支链分布．与普通支化聚乙烯相比，其支链分布均匀，不存在过长无支化链段，但并非单一分布，在小范围内有一定可变性．本工作进一步澄清了支链... 详细信息

研究了用单活性中心催化剂合成的新型乙烯-辛烯-1共聚物在不同条件下的结晶行为，表征了其支链分布．与普通支化聚乙烯相比，其支链分布均匀，不存在过长无支化链段，但并非单一分布，在小范围内有一定可变性．本工作进一步澄清了支链是否参予结晶这一有争议的问题．

关键词： LLDPE 结晶行为支链分布链结构支化聚乙烯