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GMA改性磷酸腺苷的制备及其对棉织物的阻燃整理

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精细化工 2024年第1期41卷 185-194页

作者：杨琪王晓刘雨铜陈茹李佥大连工业大学纺织与材料工程学院辽宁大连116034 大连工业大学生物工程学院辽宁大连116034

采用甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)分别对一磷酸腺苷(AMP)、二磷酸腺苷(ADP)、三磷酸腺苷(ATP)进行改性,制得了3种带有不饱和双键的阻燃单体AMP-m-GMA、ADP-m-GMA、ATP-m-GMA;然后通过紫外光接枝法将3种阻燃单体分别接枝到棉织物上,制备了... 详细信息

采用甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)分别对一磷酸腺苷(AMP)、二磷酸腺苷(ADP)、三磷酸腺苷(ATP)进行改性,制得了3种带有不饱和双键的阻燃单体AMP-m-GMA、ADP-m-GMA、ATP-m-GMA;然后通过紫外光接枝法将3种阻燃单体分别接枝到棉织物上,制备了光接枝AMP-m-GMA、ADP-m-GMA和ATP-m-GMA阻燃棉织物;对3种阻燃单体进行了结构表征和热稳定性分析,并探究了3种阻燃单体光接枝阻燃棉织物的热稳定性、阻燃性能、燃烧行为和残炭结构。结果表明,3种磷酸腺苷通过GMA环氧基开环引入不饱和双键,且具有良好的热稳定性。相比于原棉织物,3种阻燃棉织物的最大热降解速率分别降低了60.0%、52.0%、60.0%,极限氧指数由16.1%分别提升到25.4%、27.4%、26.4%,织物热释放速率(HRR)分别下降了15.09%、60.47%、37.82%,说明3种磷酸腺苷阻燃单体均有助于棉织物形成致密炭层,阻止热量扩散,获得良好的阻燃效果。其中,光接枝ADP-m-GMA阻燃棉织物的增重率可达22.4%,燃烧后损毁长度缩短至14.2 cm,表现出更优异的阻燃性能。

关键词：磷酸腺苷甲基丙烯酸缩水甘油酯结构表征阻燃性能纺织染整助剂

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推进MOF产业化应用：宏量制备与成型

化工学报 2024年

作者：安昊天韩章烨陆慕瑶周阿武李建荣北京工业大学材料科学与工程学院化工系

金属-有机框架（MOF）是一类由金属离子或金属簇与有机配体通过配位键形成的新型多孔材料。它们展现出结构多样、高比表面积、高孔隙率、结构与性质多样化调控等优点。近年来，MOF在吸附、分离、催化和传感等不同领域的应用逐渐受到关... 详细信息

金属-有机框架（MOF）是一类由金属离子或金属簇与有机配体通过配位键形成的新型多孔材料。它们展现出结构多样、高比表面积、高孔隙率、结构与性质多样化调控等优点。近年来，MOF在吸附、分离、催化和传感等不同领域的应用逐渐受到关注。然而，MOF宏量制备面临着许多化学工程领域的挑战，包括：合成条件严苛、反应时间延长、产量低以及成本高等。因此，研究人员正在探索各种新的合成方法，如水热/溶剂热法、常温快速合成法、溶剂回流法、碱辅助法、机械化学法、电化学法、微波辅助法、超声波辅助法、喷雾干燥法、干凝胶转化法、加速老化法等。以此为主题，综述了宏量制备MOF的方法，并对成本、环境影响、安全性和可行性进行了评价，也简要讨论了MOF成型加工技术的最新进展，展望了未来MOF材料在宏量制备与成型方面的挑战与机遇。

关键词：金属有机框架化工新材料宏量制备加工成型工业应用制备安全多孔介质

杂萘联苯双马来酰亚胺封装基板材料的制备与性能

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高分子材料科学与工程 2024年第1期40卷 112-122页

作者：牛慧敏李战胜宗立率大连理工大学化工学院高分子材料系辽宁大连116024

针对高精密度电子芯片对封装基板材料耐热性不断提出新的要求,合成了一种杂萘联苯双马来酰亚胺(DHPZBMI)和新型固化剂二烯丙基联苯二酚(DABP)来制备高耐热性封装基板材料。通过熔融共混的方式,使用DHPZBMI、DABP与苯并噁嗪(BOZ)改性商用... 详细信息

针对高精密度电子芯片对封装基板材料耐热性不断提出新的要求,合成了一种杂萘联苯双马来酰亚胺(DHPZBMI)和新型固化剂二烯丙基联苯二酚(DABP)来制备高耐热性封装基板材料。通过熔融共混的方式,使用DHPZBMI、DABP与苯并噁嗪(BOZ)改性商用N,N’-(4,4’-二苯基甲烷)双马来酰亚胺(BDM)树脂,并采用与玻璃纤维布热压的方式制备出复合材料。通过差示扫描量热分析和红外光谱研究了树脂体系的固化过程,同时,进行了流变性能、热性能、力学性能等测试。研究结果表明,体系有宽温域(>100℃)加工窗口,5%热失重温度(T5%)高于395℃,有良好的热稳定性。DHPZBMI的加入有效提高了树脂体系的耐热性,25%的DHPZBMI摩尔添加量使得树脂体系的玻璃化转变温度(Tg)提高了20℃,且随DHPZBMI的增加而升高,最高达288℃。复合材料的Tg也呈现出相同的趋势,BDDB/GF-1的Tg高达314℃。其复合材料弯曲强度最高为821 MPa,弯曲模量达41.2 GPa,介电损耗低至0.011,热膨胀系数低于45×10-6K-1,与铜箔的剥离强度达1.025 N/mm。整个体系具有良好的综合性能,在封装基板领域具有广阔的应用前景。

关键词：双马来酰亚胺烯丙基化合物苯并噁嗪共混改性封装基板

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石墨烯基吸波复合材料研究进展

材料研究学报 2024年第1期38卷 1-13页

作者：徐东卫王瑞琪陈平大连理工大学化工学院精细化工国家重点实验室大连116024 郑州航空工业管理学院材料学院郑州450046

电子信息技术的迅速发展,致使电磁污染及干扰问题愈加严重,研制具有“宽、薄、轻、强”综合优异性能的吸波材料显得尤为重要。石墨烯材料因其具有轻质、高导电、大比表面积、强介电损耗等优点,但其阻抗匹配性能较差,损耗机制单一。对其... 详细信息

电子信息技术的迅速发展,致使电磁污染及干扰问题愈加严重,研制具有“宽、薄、轻、强”综合优异性能的吸波材料显得尤为重要。石墨烯材料因其具有轻质、高导电、大比表面积、强介电损耗等优点,但其阻抗匹配性能较差,损耗机制单一。对其进行异质元素掺杂或进行形貌结构设计,可有效改善其阻抗失配问题。本文基于电磁波吸收理论,阐述了不同维度石墨烯基吸波复合材料的研究进展,详细讨论了不同石墨烯基吸波复合材料的性能和吸波机理。还讨论了石墨烯吸波材料领域目前研究工作中存在的一些不足,最后针对石墨烯基吸波材料未来的研究方向和发展前景进行了展望。

关键词：评述石墨烯微波吸收结构调控多功能吸波材料阻抗匹配

多功能生物基聚酰胺56复合纤维的制备与性能

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精细化工 2024年第10期41卷 2143-2149,2188页

作者：朱旭徐燕郝新敏郭亚飞李江滢宫玉梅大连工业大学纺织与材料工程学院辽宁大连116034 军事科学院系统工程研究院北京100010

以纳米ZnO(nano-ZnO)为改性粒子、生物基聚酰胺56(PA56)为基体,引入可纺性优良的尼龙6,采用两步成型熔融纺丝技术共混纺丝,制备了多功能生物基ZnO/PA56复合纤维。采用SEM、FTIR、XRD、DSC和TGA对ZnO/PA56复合纤维进行了表征,考察了nano-... 详细信息

以纳米ZnO(nano-ZnO)为改性粒子、生物基聚酰胺56(PA56)为基体,引入可纺性优良的尼龙6,采用两步成型熔融纺丝技术共混纺丝,制备了多功能生物基ZnO/PA56复合纤维。采用SEM、FTIR、XRD、DSC和TGA对ZnO/PA56复合纤维进行了表征,考察了nano-ZnO质量分数对ZnO/PA56复合纤维性能的影响。结果表明,nano-ZnO在PA56基体中分散均匀,两者以物理共混方式相容;nano-ZnO在ZnO/PA56复合纤维中异相成核,降低了其力学性能和热稳定性,提高了其结晶温度,与PA56相比,质量分数为0.5%、1.0%和2.0%的ZnO/PA56复合纤维(分别记为PA56-0.5、PA56-1.0和PA56-2.0)结晶温度提高了1.1~5.2℃;最大失重温度降低了88.94~98.52℃;断裂强度降至3.32、3.22和3.06 cN/dtex。nano-ZnO明显提升了复合纤维的抗菌性、导热性和抗紫外线能力。PA56-0.5对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑制率均为100%,明显优于PA56对两者的25%和41%的抑制率。PA56-0.5、PA56-1.0、PA56-2.0在加热50 s时温度可达137.0、136.0和128.0℃,优于PA56的121.0℃。140h紫外光辐照后,PA56-0.5、PA56-1.0和PA56-2.0的断裂强度下降率分别为73.2%、73.3%和69.9%,低于PA56的断裂强度下降率(79.8%)。

关键词：纳米ZnO 生物基聚酰胺56 多功能复合纤维熔融纺丝抗菌性能功能材料

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氮掺杂碳纳米管原位封装磁性粒子异质结构(Fe_(3)O_(4)@NCNTs)及其轻质宽频吸波性能

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材料研究学报 2024年第6期38卷 430-436页

作者：徐东卫张明举申志豪夏晨露徐京满郭晓琴熊需海陈平郑州航空工业管理学院材料学院郑州450046 沈阳航空航天大学材料科学与工程学院沈阳110136 大连理工大学精细化工国家重点实验室大连116024

用一步热解工艺制备氮掺杂碳纳米管原位封装金属粒子异质结构(Fe_(3)O_(4)@NCNTs),使用粉末X射线衍射(XRD)、拉曼光谱、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)等手段表征其结构和物相组成,基于同轴法测试其电磁参数并用Matlab模拟反射损耗。结... 详细信息

用一步热解工艺制备氮掺杂碳纳米管原位封装金属粒子异质结构(Fe_(3)O_(4)@NCNTs),使用粉末X射线衍射(XRD)、拉曼光谱、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)等手段表征其结构和物相组成,基于同轴法测试其电磁参数并用Matlab模拟反射损耗。结果表明:煅烧温度和原料比例对氮元素掺杂磁功能化碳纳米管复合材料的微波吸收性能有重要的影响。当原料比例(金属盐/碳源)为2∶1时,煅烧温度为750℃、低填充量为10%的复合材料具有最优异的吸波性能,其最小反射损耗(RLmin)为-57.7 dB,匹配厚度为2.0 mm时,有效吸收带宽(EAB)达到6.4 GHz。

关键词：复合材料碳纳米管催化生长微波吸收性能阻抗匹配

双回流变压吸附高效分离CO/H制备高纯H和CO

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化工学报 2024年

作者：郭强肇启东肖永厚大连理工大学盘锦产业技术研究院大连理工大学化工海洋与生命学院上海第二工业大学能源与材料学院

双回流（DR）变压吸附（PSA）工艺具有不受压力比影响的优势，有望突破传统变压吸附（PSA）的热力学限制同时获得两种高纯气体。本工作基于两塔四步DR PSA工艺，分别考察了活性炭（AC）、13X和5A分子筛复合吸附剂以及Cu（I）/AC单吸附... 详细信息

双回流（DR）变压吸附（PSA）工艺具有不受压力比影响的优势，有望突破传统变压吸附（PSA）的热力学限制同时获得两种高纯气体。本工作基于两塔四步DR PSA工艺，分别考察了活性炭（AC）、13X和5A分子筛复合吸附剂以及Cu（I）/AC单吸附剂的分离效果，实现了同时制备高纯H2和CO产品。利用Aspen Adsorption模拟平台开发了一个由质量、动量和能量平衡方程组成的非等温吸附模型，并通过固定床吸附实验验证了模型的可靠性。结果表明，AC、13X和5A分子筛复合吸附剂的DR PSA工艺分离效率欠佳，但表现出更强的CO解吸能力；而单独以Cu（I）/AC为吸附剂，可以显著提升分离效率，即以CO/H2=0.5/0.5（体积比）合成气为原料，获得纯度>99.999%的H2产品，其中CO含量97.00%，收率达99.16%。增大轻、重组分回流比可以进一步提高H2和CO产品气的纯度。

关键词：双回流变压吸附一氧化碳 Cu(I)/AC 数值模拟

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硫族MAX相硼化物的物相稳定性和性能预测

无机材料学报 2024年第2期39卷 225-232,I0001-I0003页

作者：张宇晨陆知遥赫晓东宋广平朱春城郑永挺柏跃磊哈尔滨工业大学特种环境复合材料技术国家级重点实验室/复合材料与结构研究所哈尔滨150080 哈尔滨师范大学化学与化工学院哈尔滨150025

Zr2SB、Hf2SB、Zr2SeB、Hf2SeB、Hf2TeB都是近期发现的硫族MAX相硼化物,与典型MAX相相比,具有明显不同的性质,因此备受人们关注。本文采用第一性原理并结合“线性优化法”、键刚度模型和准简谐近似研究了MAX相硼化物(M=Zr,Hf;A=S,Se,Te... 详细信息

Zr2SB、Hf2SB、Zr2SeB、Hf2SeB、Hf2TeB都是近期发现的硫族MAX相硼化物,与典型MAX相相比,具有明显不同的性质,因此备受人们关注。本文采用第一性原理并结合“线性优化法”、键刚度模型和准简谐近似研究了MAX相硼化物(M=Zr,Hf;A=S,Se,Te)的物相稳定性、力学性能和热性能。理论分析结果与目前可用的实验结果一致。经热力学和本征稳定性分析后发现,只有M2AB可以稳定存在。较短的M−A键与M−B键长使Hf系化合物的键刚度高于Zr系化合物,这也同样导致Hf系化合物的硬度高于Zr系。随着A元素由S到Se再到Te,M−B与M−A键长逐渐增加,键刚度减小导致弹性模量降低。而且,这些化合物的体积模量取决于其平均化学键刚度。更加重要的是,最弱键和最强键的刚度比(kmin/kmax)较高,显示这些MAX相硼化物不同于传统MAX相,均呈本征脆性。考虑晶格振动(声子)和电子激发的贡献后计算得到M2AB等压热容及热膨胀系数(TEC),均在300 K以下随温度升高先快速上升后上升速率逐渐降低,这与其它MAX相类似。较低的键刚度导致Zr系MAX相硼化物的平均线热膨胀系数整体上高于Hf系,而且在300~1300 K区间与大部分MAX和MAB相一致。

关键词：第一性原理 MAX相硼化物物相稳定性力学行为热学性能

含醚键双二氮杂萘酮结构聚芳醚腈砜的合成与性能

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高分子材料科学与工程 2024年第1期40卷 1-7页

作者：张振东刘程安晓亮陈曦顾宏剑赵文淇蹇锡高大连理工大学化工学院高分子材料系辽宁大连116024 辽宁省高性能树脂材料专业技术创新中心辽宁大连116012

文中以含醚键双二氮杂萘酮结构化合物4,4’-双(氧基(1,4-苯撑))-双二氮杂萘-1(2H)酮-二苯醚(OBDHPZ)为类双酚单体,与4,4’-二氟二苯砜(DFS)和2,6’-二氟苯腈(DFBN)进行高温溶液缩聚反应,通过调节聚合物分子主链中砜基和氰基等的含量,合... 详细信息

文中以含醚键双二氮杂萘酮结构化合物4,4’-双(氧基(1,4-苯撑))-双二氮杂萘-1(2H)酮-二苯醚(OBDHPZ)为类双酚单体,与4,4’-二氟二苯砜(DFS)和2,6’-二氟苯腈(DFBN)进行高温溶液缩聚反应,通过调节聚合物分子主链中砜基和氰基等的含量,合成了一系列不同腈砜比的含醚键双二氮杂萘酮联苯结构聚芳醚腈砜树脂(PBPENS),其N-甲基吡咯烷酮(NMP)溶液在25℃的特性黏度为0.63~0.90 dL/g。通过红外光谱、核磁共振氢谱和广角X射线衍射仪表征了所合成聚芳醚腈砜的结构;通过差示扫描量热仪和热失重分析仪分析了该类聚芳醚腈砜的热性能,聚合物的玻璃化转变温度(Tg)在322~325℃,5%热失重温度(Td5%)在485~500℃。该类聚合物在常温时可溶解于NMP、N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)、氯仿等极性非质子有机溶剂;采用溶液浇筑法制备了含醚键双二氮杂萘酮结构聚芳醚腈砜薄膜,薄膜的拉伸强度可以达到56~65 MPa。

关键词：双二氮杂萘酮聚芳醚腈砜合成耐热性溶解性