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新型高分子基多孔炭材料的设计制备与功能化策略

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高分子学报 2021年第7期52卷 679-686页

作者：刘绍鸿黄俊龙唐友臣吴丁财中山大学化学学院聚合物复合材料及功能材料教育部重点实验室

多孔炭材料具有孔隙率丰富、导电率高、结构稳定以及物理化学性质可调等优点,广泛应用于能源储存与转换、吸附分离、催化、石油化工和生物医药等领域.原料结构是影响多孔炭材料结构和性能的关键因素.高分子理化结构丰富可调,且具有良好... 详细信息

多孔炭材料具有孔隙率丰富、导电率高、结构稳定以及物理化学性质可调等优点,广泛应用于能源储存与转换、吸附分离、催化、石油化工和生物医药等领域.原料结构是影响多孔炭材料结构和性能的关键因素.高分子理化结构丰富可调,且具有良好的成炭性和形貌继承性,是制备高性能多孔炭材料的理想原料.本专论结合近期国内外研究进展以及我们课题组相关工作,系统总结了高分子衍生多孔炭材料的直接炭化法和模板法设计制备理论,讨论了炭骨架功能化策略,归纳了高分子的化学结构及微观形貌对多孔炭材料的孔道与骨架结构的影响规律,并展望了这一领域未来的研究方向.

关键词：高分子多孔炭材料结构设计可控制备功能化

PS/纳米CaCO_3复合材料玻璃化转变及物理老化研究

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中山大学学报（自然科学版） 2008年第5期47卷 54-57,62页

作者：李谷麦堪成中山大学化学与化学工程学院//教育部聚合物复合材料及功能材料重点实验室广东广州510275

通过差示扫描量热法(DSC)测定了PS/纳米CaCO3复合材料的玻璃化转变温度及热物理老化样品的解缠结热焓。结果表明:纳米粒子加入有利于PS分子链段松弛运动,PS/纳米CaCO3复合材料的Tg随纳米粒子含量增加而有不同程度的下降。复合材料物理... 详细信息

通过差示扫描量热法(DSC)测定了PS/纳米CaCO3复合材料的玻璃化转变温度及热物理老化样品的解缠结热焓。结果表明:纳米粒子加入有利于PS分子链段松弛运动,PS/纳米CaCO3复合材料的Tg随纳米粒子含量增加而有不同程度的下降。复合材料物理老化后,Tg向高温方向移动,解缠结热焓值比纯PS增大并随物理老化温度的提高而增加。68℃或78℃老化样品分别在纳米CaCO3质量分数为1%和3%时出现最大解缠结热焓值。与PS/纳米CaCO3相比,PS/包覆纳米CaCO3复合材料的Tg虽然变化不大,但解缠结热焓值提高。

关键词： PS 纳米CaCO3 松弛链段物理老化

端羧基分散剂对PS/纳米CaCO_3复合材料性能的影响

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高分子材料科学与工程 2009年第10期25卷 31-33页

作者：李谷麦堪成中山大学化学与化学工程学院教育部聚合物复合材料及功能材料重点实验室广东广州510275

以巯基乙酸为链转移剂制备了不同分子量的含端羧基聚丙烯酸丁酯(PBACOOH)低聚物分散剂,并将其用于聚苯乙烯(PS)/纳米CaCO3复合材料的分散改性。通过动态流变仪、电子拉力机及差示扫描量热仪对复合材料性能进行表征。结果表明,PBACOOH可... 详细信息

以巯基乙酸为链转移剂制备了不同分子量的含端羧基聚丙烯酸丁酯(PBACOOH)低聚物分散剂,并将其用于聚苯乙烯(PS)/纳米CaCO3复合材料的分散改性。通过动态流变仪、电子拉力机及差示扫描量热仪对复合材料性能进行表征。结果表明,PBACOOH可提高PS/纳米CaCO3复合材料的拉伸强度及缺口冲击强度,缺口冲击强度的增幅最高可达54%。含量为纳米粒子用量1%(质量分数)的PBACOOH分散剂使复合材料熔体储能模量、损耗模量及黏度下降,G′与G″的交点频率向高频方向移动。随分子量降低及端羧基含量增加,物理老化试样在Tg转变区的解缠结热焓增大。

关键词：端羧基聚丙烯酸丁酯聚苯乙烯纳米CaCO3 分散剂复合材料

链状纤维增强热塑性聚合物复合材料的界面特性研究

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中山大学学报（自然科学版） 2007年第2期46卷 41-44页

作者：逯小龙张艺许家瑞中山大学化学与化学工程学院∥聚合物复合材料及功能材料教育部重点实验室广东广州510275

设计制备了一种呈链条链节规则分布的“链状”异形聚酰胺纤维,以聚丙烯为基体,通过单丝拔出实验来研究链状异形纤维的形态对纤维与基体界面性能的影响。与普通的平直纤维相比,埋入不同长度链状纤维的试样的单丝拔出过程出现了一些有趣... 详细信息

设计制备了一种呈链条链节规则分布的“链状”异形聚酰胺纤维,以聚丙烯为基体,通过单丝拔出实验来研究链状异形纤维的形态对纤维与基体界面性能的影响。与普通的平直纤维相比,埋入不同长度链状纤维的试样的单丝拔出过程出现了一些有趣的现象,其应力-位移曲线上出现了多个峰,而且峰的数目与所埋入纤维的链节数目相对应。通过对单丝拔出实验和拔出功的比较,初步证明了链状纤维可以同时提高弱界面结合的纤维增强树脂基复合材料的强度和韧性。

关键词：链状纤维单丝拔出短纤维增强

CB/WPU导电复合材料在有机蒸汽中的气敏响应特性初探

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中山大学学报（自然科学版） 2006年第6期45卷 62-66页

作者：赵斌符若文章明秋张斌中山大学化学与化学工程学院∥聚合物复合材料及功能材料教育部重点实验室广东广州510275

采用乳液共混法制得了炭黑/水溶性聚氨酯(CB/WPU)气敏导电复合材料。复合材料在饱和溶剂蒸汽中的最大响应随着溶剂的介电常数的增大而减小。在非极性饱和溶剂蒸汽中,没有观察到负蒸汽系数(NVC)效应,其最大电阻响应达到106倍以上;而在极... 详细信息

采用乳液共混法制得了炭黑/水溶性聚氨酯(CB/WPU)气敏导电复合材料。复合材料在饱和溶剂蒸汽中的最大响应随着溶剂的介电常数的增大而减小。在非极性饱和溶剂蒸汽中,没有观察到负蒸汽系数(NVC)效应,其最大电阻响应达到106倍以上;而在极性饱和溶剂蒸汽中,经过一段时间之后,复合材料的电阻将接近于一个平衡值,该平衡值的大小随着溶剂的介电常数的增加而减小,溶剂本身的导电性是导致CB/WPU复合材料在极性饱和溶剂蒸汽中出现NVC效应的主要原因。而在非饱和蒸汽中,复合材料在低压纯蒸汽条件下的最大响应高于在低压蒸汽和空气混合气氛条件下的最大响应,复合材料在低压纯蒸汽下没有NVC效应;然而在低压蒸汽和空气混合气氛中,复合材料在极性和非极性溶剂蒸汽中均存在NVC效应,这主要是由于复合材料吸收溶剂蒸汽后,环境压力诱导聚氨酯链段结构松弛引起的。

关键词：炭黑水溶性聚氨酯气敏性负蒸汽系数效应

相容剂改性Al(OH)_3/PP复合材料的非等温结晶行为

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中山大学学报（自然科学版） 2006年第5期45卷 55-58页

作者：沈浩王玉海麦堪成中山大学化学与化学工程学院∥聚合物复合材料及功能材料教育部重点实验室广东广州510275

制备了4种大分子相容剂与PP共混物及其改性A l(OH)3/PP复合材料。用DSC结晶曲线研究了共混物、A l(OH)3/PP和改性A l(OH)3/PP复合材料的非等温结晶行为。结果表明相容剂/PP共混物的结晶温度与相容剂有关。相容剂对PP异相成核能力从高到... 详细信息

制备了4种大分子相容剂与PP共混物及其改性A l(OH)3/PP复合材料。用DSC结晶曲线研究了共混物、A l(OH)3/PP和改性A l(OH)3/PP复合材料的非等温结晶行为。结果表明相容剂/PP共混物的结晶温度与相容剂有关。相容剂对PP异相成核能力从高到低为PP-g-MA>PP-g-AA>POE-g-MA>EVA-g-MA。A l(OH)3异相成核能力比相容剂的高,PP-g-AA、PP-g-MA与A l(OH)3存在协同诱导结晶作用,使PP结晶温度和结晶度进一步提高。

关键词：相容剂 Al(OH)3 聚丙烯结晶行为

AA改性纳米CaCO_3/聚丙烯的结晶与熔融行为

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中山大学学报（自然科学版） 2003年第6期42卷 40-43页

作者：黄珍珍林志丹蔡泽伟麦堪成中山大学化学与化学工程学院聚合物复合材料及功能材料教育部重点实验室广东广州510275

用双螺杆挤出机制备了丙烯酸(AA)改性纳米CaCO3 PP复合材料,通过DSC研究改性纳米CaCO3 PP中PP的结晶与熔融行为。结果表明纳米CaCO3对PP有异相成核作用,加入纳米CaCO3可使PP结晶温度提高,对熔融峰温影响不大,但能诱导β＿PP晶的形成,熔... 详细信息

用双螺杆挤出机制备了丙烯酸(AA)改性纳米CaCO3 PP复合材料,通过DSC研究改性纳米CaCO3 PP中PP的结晶与熔融行为。结果表明纳米CaCO3对PP有异相成核作用,加入纳米CaCO3可使PP结晶温度提高,对熔融峰温影响不大,但能诱导β＿PP晶的形成,熔融曲线上出现双峰。随AA用量增加,PP的结晶温度和β＿PP熔融峰的强度都提高。DCP存在下,能进一步提高了AA改性纳米CaCO3 PP的结晶温度。

关键词：聚丙烯 PP 纳米CaCO3 结晶熔融行为丙烯酸复合材料

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炭气凝胶微球的储电性能研究

中山大学学报（自然科学版） 2006年第5期45卷 59-63页

作者：刘宁符若文王俊冰中山大学化学与化学工程学院∥聚合物复合材料及功能材料教育部重点实验室广东广州510275

采用间苯二酚与甲醛为原料,通过反相悬浮聚合,经超临界干燥和炭化成功制备了炭气凝胶微球(CA spheres),并以炭气凝胶微球为超级电容器的电极,采用恒流充放电法、循环伏安法与交流阻抗法测定了电极的储电性能。结果表明,制得的炭气凝胶... 详细信息

采用间苯二酚与甲醛为原料,通过反相悬浮聚合,经超临界干燥和炭化成功制备了炭气凝胶微球(CA spheres),并以炭气凝胶微球为超级电容器的电极,采用恒流充放电法、循环伏安法与交流阻抗法测定了电极的储电性能。结果表明,制得的炭气凝胶微球可以作为超级电容器的电极,表现出良好的循环伏安特性,适用于多次充放电和大电流充放电,比电容可高达215 F/g。炭气凝胶微球的储电性能与合成条件、孔结构密切相关,最佳的制备反应条件为间苯二酚与催化剂摩尔比为200,间苯二酚-甲醛中间苯二酚的体积分数为50%及凝胶温度为85℃。

关键词：炭气凝胶微球纳米结构超级电容器

聚丙烯酸/Fe_3O_4纳米复合材料的制备及性能研究

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中山大学学报（自然科学版） 2006年第5期45卷 47-50页

作者：魏珊珊张艺许家瑞中山大学化学与化学工程学院∥聚合物复合材料及功能材料教育部重点实验室广东广州510275

将聚丙烯酸(PAA)溶液与纳米Fe3O4粒子共混制得PAA/Fe3O4磁性纳米复合材料。用透射电镜(TEM)、红外光谱(FTIR)、热重分析仪(TGA)、动态超显微硬度仪(DUHMT)和磁性能测量系统(MPMS)对材料进行了表征。结果表明,复合材料中Fe3O4粒子的平均... 详细信息

将聚丙烯酸(PAA)溶液与纳米Fe3O4粒子共混制得PAA/Fe3O4磁性纳米复合材料。用透射电镜(TEM)、红外光谱(FTIR)、热重分析仪(TGA)、动态超显微硬度仪(DUHMT)和磁性能测量系统(MPMS)对材料进行了表征。结果表明,复合材料中Fe3O4粒子的平均粒径约为10 nm且能较好分散;PAA可通过羧基中的氧原子与Fe3O4中的Fe原子以配位键方式相结合,进而形成一定的交联网络结构;复合材料的热稳定性由于这种特殊相互作用的存在而提高;随着Fe3O4含量的增加,复合材料的压痕深度降低,弹性和硬度增加;复合材料在300 K时表现出超顺磁性。

关键词：聚丙烯酸纳米Fe3O4 纳米复合材料超顺磁性