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阻燃剂的层状受限分布实现聚碳酸酯/聚对苯二甲酸丁二醇酯共混物性能同步增强

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高分子材料科学与工程 2024年

作者：向阳程慧强吴宏郭少云高分子材料工程国家重点实验室(四川大学)四川大学高分子研究所四川省橡塑材料复合成型技术工程实验室

聚碳酸酯/聚对苯二甲酸丁二醇酯（PC/PBT）共混物具有高表面硬度、高耐热性和耐化学性，在汽车、建筑、电子电器等领域应用广泛。但由于PC和PBT在阻燃体系上的差异导致共混物阻燃改性效率较低、阻燃性能较差，难以实现阻燃和力学性能的... 详细信息

聚碳酸酯/聚对苯二甲酸丁二醇酯（PC/PBT）共混物具有高表面硬度、高耐热性和耐化学性，在汽车、建筑、电子电器等领域应用广泛。但由于PC和PBT在阻燃体系上的差异导致共混物阻燃改性效率较低、阻燃性能较差，难以实现阻燃和力学性能的同步增强。本文中采用层叠复合挤出加工制备PC/PBT交替层状共混物，调控不同阻燃剂在交替层状共混物基体中的层状受限分布，共混物阻燃性能大幅提高的同时实现力学性能的同步增强，成功解决了PC/PBT传统共混物在高阻燃和高强度、高韧性间的矛盾。研究表明，交替层状共混物的抗拉强度和缺口冲击强度分别达到了48.1 MPa 和15.8 kJ/m2，相较传统共混物分别提高了139.7%和89.7%，而且其阻燃等级达到了UL-94 V-0（1.5 mm），峰值放热率降低了11.2%。

关键词：聚碳酸酯聚对苯二甲酸丁二醇酯共混物阻燃受限分布

高分子化学课程以研促教的新案例：1,1-二苯基-2-三硝基苯肼验证芳腈基树脂的自由基聚合机制

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高分子通报 2024年

作者：曾科冉蓉秦家强四川大学高分子科学与工程学院

高分子化学是高分子材料相关专业本科学生的一门基础专业课程。将科研成果作为延伸的阅读资料，有利于帮助本科生巩固知识的同时激发他们的科学探究精神，培养他们的创新能力，同时为探讨科研反哺教学提供新的参考。本文将科研成果“1,1... 详细信息

高分子化学是高分子材料相关专业本科学生的一门基础专业课程。将科研成果作为延伸的阅读资料，有利于帮助本科生巩固知识的同时激发他们的科学探究精神，培养他们的创新能力，同时为探讨科研反哺教学提供新的参考。本文将科研成果“1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)应用于验证芳腈基树脂自由基聚合机制”融入自由基阻聚/缓聚章节的教学，作为课后的延伸阅读资料，有机结合“课前-课后”的教学模式，帮助学生强化基础知识，也启发了学生运用基础知识解决科研问题的思路。

关键词：高分子化学自由基聚合阻聚/缓聚 1,1-二苯基-2-三硝基苯肼芳腈基树脂

乙酸乙烯酯-马来酰亚胺共聚物及其醇解物的制备

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高分子材料科学与工程 2024年第8期40卷 19-29页

作者：赵小海白军伟张军华广安职业技术学院新材料与化学工程学院四川广安638000 中蓝晨光成都检测技术有限公司四川成都610041 四川大学高分子研究所高分子材料工程国家重点实验室四川成都610065

乙酸乙烯酯(VAc)的溶液聚合一般以甲醇为溶剂,但以甲醇为溶剂进行VAc与马来酰亚胺(HMI)的共聚研究目前较少报道。文中采用Finemen-Ross方法计算了VAc与HMI在甲醇中的竞聚率,分别是rHMI=4.15和rVAc=1.76×10^(-3)。之后采用饥饿投料法获... 详细信息

乙酸乙烯酯(VAc)的溶液聚合一般以甲醇为溶剂,但以甲醇为溶剂进行VAc与马来酰亚胺(HMI)的共聚研究目前较少报道。文中采用Finemen-Ross方法计算了VAc与HMI在甲醇中的竞聚率,分别是rHMI=4.15和rVAc=1.76×10^(-3)。之后采用饥饿投料法获得了一系列含有不同HMI含量的聚乙酸乙烯酯共聚物(PVAc/HMI),醇解后得到聚乙烯醇共聚物(PVA/HMI)。结果显示,随HMI投料比从0%(摩尔分数)增加到4%,所得PVAc/HMI的Tg上升了20%、弹性模量增加了67%,PVA/HMI的Tg上升了12%。

关键词：乙酸乙烯酯马来酰亚胺共聚物

温度和疲劳共同作用对溴化丁基橡胶气体阻隔性能的影响

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高分子材料科学与工程 2024年第2期40卷 134-140页

作者：张帆张力伟熊英郭少云成都理工大学商学院四川成都610059 四川大学高分子研究所四川成都610065

溴化丁基橡胶(BIIR)因其出色的气体阻隔性能成为轮胎内衬层首选材料,但轮胎使用过程中因摩擦生热产生的高温和滚动过程中的屈挠疲劳作用,其性能和使用寿命将会受到很大的影响,因此,探索温度和疲劳作用对BIIR气体阻隔性能的影响具有重要... 详细信息

溴化丁基橡胶(BIIR)因其出色的气体阻隔性能成为轮胎内衬层首选材料,但轮胎使用过程中因摩擦生热产生的高温和滚动过程中的屈挠疲劳作用,其性能和使用寿命将会受到很大的影响,因此,探索温度和疲劳作用对BIIR气体阻隔性能的影响具有重要意义。文中对比研究了温度和屈挠疲劳单因素作用以及双因素作用下,BIIR气体阻隔性能的变化情况;通过交联密度测试、动态力学热分析及透射电镜等手段,探寻了BIIR在温度和疲劳双因素作用下其分子交联网络和填料分布情况的变化。结果表明,热老化作用使BIIR交联度增加,气体阻隔性能提高;疲劳作用对其气体阻隔性能的影响也较小;但温度和疲劳共同作用下,BIIR在较高温度下形成的交联网络又经屈挠疲劳的作用,更易发生裂解,并带动填料粒子的“移动”,导致了BIIR橡胶气体阻隔性能的大幅降低。

关键词：溴化丁基橡胶热老化屈挠疲劳气体阻隔性能

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双向同性自增强UHMWPE板材的制备

塑料工业 2024年第2期52卷 159-164页

作者：王佳威罗义贵陈程虹吴世见四川大学高分子科学与工程学院四川成都610065

在室温条件下,对超高分子量聚乙烯(UHMWPE)模压板双向辊压,以实现双向自增强。探究了双向均匀提升模压板性能的技术可行性,考察了辊压比对模压板球晶形变的影响以及自增强板材聚集态结构与其力学性能的关联性。结果表明,辊压使原模压板... 详细信息

在室温条件下,对超高分子量聚乙烯(UHMWPE)模压板双向辊压,以实现双向自增强。探究了双向均匀提升模压板性能的技术可行性,考察了辊压比对模压板球晶形变的影响以及自增强板材聚集态结构与其力学性能的关联性。结果表明,辊压使原模压板约71.2 nm的球晶细化至39.4 nm的微晶,结晶度从45.2%降至40.2%,部分正交晶系转变为单斜晶系。辊压比达36.6%的自增强板材,两个方向的拉伸强度分别达到了62、60 MPa。

关键词：固态自增强辊压成型超高分子量聚乙烯取向

iPP/POE共混物注塑件中POE表面析出机理

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塑料工业 2024年第7期52卷 131-137,154页

作者：彭莉刘正英杨伟四川大学高分子科学与工程学院四川成都610065

等规聚丙烯(iPP)与乙烯-辛烯共聚物(POE)共混物注塑件中,POE相向表面析出的驱动力及影响因素尚未有定论。为此,以4种相对分子质量的iPP和POE8137的共混物注塑样品为研究对象,采用扫描电子显微镜、原子力显微镜等形貌表征技术、广角X射... 详细信息

等规聚丙烯(iPP)与乙烯-辛烯共聚物(POE)共混物注塑件中,POE相向表面析出的驱动力及影响因素尚未有定论。为此,以4种相对分子质量的iPP和POE8137的共混物注塑样品为研究对象,采用扫描电子显微镜、原子力显微镜等形貌表征技术、广角X射线衍射、小角X射线散射等晶体结构表征技术及动态力学分析研究了150℃温度下退火过程中POE的析出行为与影响因素。研究表明,短时间高温退火时,POE的析出程度与基体树脂iPP的分子量有明显关系:即iPP的分子量越高,iPP/POE样品退火后POE的析出程度越高,推测POE的析出机制类似于非晶共混薄膜体系中的表面偏析效应。退火0~4 h时,iPP在该温度下退火发生结构重构,结晶度提高,非晶区平均厚度增加,非晶区的分子链活动性增强,这些因素均有利于促进POE相的析出。退火4 h后,iPP晶体结构重构完成,POE仍继续发生向析出,进一步说明POE的析出机制是表面偏析效应。

关键词：等规聚丙烯/乙烯-辛烯共聚物共混物表面析出结构重构

光栅结构对智能凝胶光栅传感器检测性能的影响规律

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化工进展 2024年

作者：赖俊华潘大伟巨晓洁刘壮谢锐汪伟褚良银四川大学高分子材料工程国家重点实验室四川大学化学工程学院

深入研究光栅几何结构参数对智能凝胶光栅传感器检测性能的定量影响规律是实现其结构优化设计的重要前提。本文设计了一种由N-异丙基丙烯酰胺（NIPAM）单体与大分子交联剂四臂聚乙二醇丙烯酰胺（tetra-arm-PEGAAm）聚合而成的温度响应... 详细信息

深入研究光栅几何结构参数对智能凝胶光栅传感器检测性能的定量影响规律是实现其结构优化设计的重要前提。本文设计了一种由N-异丙基丙烯酰胺（NIPAM）单体与大分子交联剂四臂聚乙二醇丙烯酰胺（tetra-arm-PEGAAm）聚合而成的温度响应型智能凝胶光栅传感器，并采用微接触印刷法制备了三种不同槽深的凝胶光栅，由此研究光栅结构对检测性能的影响规律。研究结果表明，制备得到的凝胶光栅在干态和湿态下其表面微观结构均表现出高度的规整和有序性，且其具有高透明度，并能实现实时可逆响应。此外，在相同的温度刺激下，PNIPAM凝胶光栅的高度越大，衍射信号越强，呈现出更显著的衍射效率变化和信号放大效应。相关研究结果可为智能凝胶光栅传感器的结构优化设计提供理论指导。

关键词：智能凝胶光栅结构温度响应体积相变智能检测

用于尿酸检测的氧化还原响应型光子晶体凝胶微球

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工程科学与技术 2024年

作者：杨丽贾智涵胡亚琴巨晓洁汪伟刘壮潘大伟谢锐褚良银四川大学化学工程学院四川大学高分子材料工程国家重点实验室

针对目前尿酸检测存在依赖专业仪器、操作流程复杂的问题，提出一种直观简便的裸眼可视化检测尿酸含量的新方法。该方法采用四臂聚乙二醇丙烯酰胺（PEG）和N，N′-双（丙烯酰）胱胺（BAC）作为双交联剂，聚乙烯吡咯烷酮包覆的四氧化三铁... 详细信息

针对目前尿酸检测存在依赖专业仪器、操作流程复杂的问题，提出一种直观简便的裸眼可视化检测尿酸含量的新方法。该方法采用四臂聚乙二醇丙烯酰胺（PEG）和N，N′-双（丙烯酰）胱胺（BAC）作为双交联剂，聚乙烯吡咯烷酮包覆的四氧化三铁(Fe3O4@PVP)为构筑可显示结构色的光子晶体结构单元，通过微流控乳化和磁组装技术制备得到显色均匀的氧化还原响应型光子晶体凝胶微球（MPNC）。利用BAC内部的二硫键和巯基之间的可逆转换，可赋予凝胶还原条件下体积溶胀、氧化条件下收缩的性能，改变固定在微球基质中光子晶体的晶格间距，从而使其呈现出显著的色相变化。系统探究了Fe3O4@PVP纳米颗粒的粒径、浓度和施加的磁场强度对MPNC显色的影响，并考察最优条件制备的MPNC的循环稳定性、对不同尿酸浓度的响应变色性能和抗干扰性能。在10 mT的磁场强度下，由粒径为182 nm、浓度为3 g·L-1的Fe3O4@PVP制备的MPNC在氧化还原响应前后呈现从橙红色到蓝色的全色谱变化，并且在6次连续还原氧化的循环中表现出良好的稳定性。在尿酸酶的存在下，MPNC在检测0 ～ 0.60 mmol·L-1的尿酸时，仅需100 μL的溶液体积即可实现从橙红色（616 nm）到蓝色（496 nm）的宽范围颜色变化。并且在人工血液和人工尿液中具有良好的抗干扰能力。当微球的颜色介于绿色和蓝色之间，则说明尿酸含量高于0.42 mmol·L-1。研究表明，MPNC可作为比色传感器，为裸眼可视化监测尿酸水平提供一种简单直观的通用策略。

关键词：尿酸微流体技术磁性颗粒光子晶体凝胶微球氧化还原裸眼检测

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提升杂环芳纶复合性能的研究进展

航空材料学报 2024年第2期44卷 117-124页

作者：罗龙波吕钧炜翟文张殿波刘向阳四川大学高分子科学与工程学院成都610065 高分子材料工程国家重点实验室成都610065 中国兵器工业集团第53所济南250031

杂环芳纶是指主链中含有芳杂环(通常为苯并咪唑)的一类对位芳纶,其具有轻质、高强高模、高耐热、耐溶剂等优异性能。相比典型的芳纶Ⅱ纤维,杂环芳纶具有更加优异的力学性能,目前在我国的航空航天和防弹防护等领域得到了实际的应用。然而... 详细信息

杂环芳纶是指主链中含有芳杂环(通常为苯并咪唑)的一类对位芳纶,其具有轻质、高强高模、高耐热、耐溶剂等优异性能。相比典型的芳纶Ⅱ纤维,杂环芳纶具有更加优异的力学性能,目前在我国的航空航天和防弹防护等领域得到了实际的应用。然而,与其他有机纤维类似,杂环芳纶由于表面惰性,其与树脂的复合性能相对较低,限制了其在先进复合材料领域的应用。本文从杂环芳纶表面改性和结构设计两方面出发,总结近年来提高杂环芳纶复合性能的设计思路、技术手段和研究成果,展望其在先进复合材料应用领域的发展趋势,为有机纤维的界面设计及改善界面粘接性提供帮助和参考。

关键词：杂环芳纶树脂基复合材料直接氟化层间剪切强度