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碘转移本体聚合制备PS-b-PBA-b-PS共聚物:聚合动力学、结构和性能

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高校化学工程学报 2024年第3期38卷 432-439页

作者：章璐鑫常兆恒余大洋包永忠浙江大学化学工程与生物工程学院化学工程国家重点实验室(浙江大学)浙江杭州310058 浙江大学衢州研究院浙江衢州324000

以碘仿为链转移剂、偶氮类化合物为引发剂,通过碘转移本体聚合合成碘封端聚丙烯酸丁酯(I-PBA-I),并以其调节苯乙烯扩链聚合,制得聚苯乙烯-b-聚丙烯酸丁酯-b-聚苯乙烯(PS-b-PBA-b-PS)共聚物,研究了聚合动力学、共聚物结构和性能。发现丙... 详细信息

以碘仿为链转移剂、偶氮类化合物为引发剂,通过碘转移本体聚合合成碘封端聚丙烯酸丁酯(I-PBA-I),并以其调节苯乙烯扩链聚合,制得聚苯乙烯-b-聚丙烯酸丁酯-b-聚苯乙烯(PS-b-PBA-b-PS)共聚物,研究了聚合动力学、共聚物结构和性能。发现丙烯酸丁酯均聚和苯乙烯扩链聚合均符合活性自由基聚合特征,反应初始BA与CHI3物质的量比n_(BA,0)/n_(CHI3,0)从100/1增至1 000/1时,I-PBA-I数均分子量由15 000增大到134 500;以数均分子量为28 400的I-PBA-I为大分子链转移剂,反应初始BA与St物质的量比n_(BA,0)/n_(St,0)为1/1、1/2、1/3和1/4时扩链得到数均分子量分别为46 000、69 000、97 500、127 000的PS-b-PBA-b-PS共聚物;嵌段共聚物微相分离,在增韧的同时保持一定的透光率,PS与PBA物质的量比n_(PS)/n_(PBA)为3.85/1的嵌段共聚物抗冲强度与商品化阴离子活性聚合苯乙烯-丁二烯嵌段共聚树脂相当。

关键词：聚苯乙烯聚丙烯酸丁酯碘转移聚合聚合动力学嵌段共聚物

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介电弹性体驱动器:从分子、材料到器件

中国科学:化学 2024年

作者：陈哲琪罗英武浙江大学化学工程与生物工程学院化学工程联合国家重点实验室

介电弹性体是一类响应于外加电场而产生形变的智能高分子材料.因为其柔顺性、快速响应性和可寻址性,介电弹性体及其驱动器被视为一种具有广阔应用前景的人工肌肉技术.分子设计在各个尺度影响介电弹性体的性能:分子结构改变材料在电场下... 详细信息

介电弹性体是一类响应于外加电场而产生形变的智能高分子材料.因为其柔顺性、快速响应性和可寻址性,介电弹性体及其驱动器被视为一种具有广阔应用前景的人工肌肉技术.分子设计在各个尺度影响介电弹性体的性能:分子结构改变材料在电场下的极化能力,聚合物网络结构设计影响材料在力电耦合过程中的变形能力,影响器件制造的加工方式.本文结合本课题组在该领域的研究,从分子、材料和器件三个层次综述介电弹性体的设计原则.

关键词：介电弹性体人工肌肉介电极化力学性能柔性驱动器

山梨醇类成核剂改性聚丙烯及其共聚物的结晶行为与性能

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化工学报 2024年第7期75卷 2688-2699页

作者：齐琪郭利平石李明郑映潘鹏举浙江大学工程师学院浙江杭州310015 浙江大学衢州研究院浙江衢州324000 浙江大学化学工程与生物工程学院化学工程联合国家重点实验室浙江杭州310027

基于聚丙烯(PP)均聚物和不同乙烯含量的PP共聚物,系统地研究了山梨醇类成核剂含量和乙烯单元含量对PP的结晶动力学、结晶结构、结晶形貌、透明性和力学性能的影响,并通过流变行为分析了成核剂在降温过程中的自组装行为。结果表明,PP的... 详细信息

基于聚丙烯(PP)均聚物和不同乙烯含量的PP共聚物,系统地研究了山梨醇类成核剂含量和乙烯单元含量对PP的结晶动力学、结晶结构、结晶形貌、透明性和力学性能的影响,并通过流变行为分析了成核剂在降温过程中的自组装行为。结果表明,PP的结晶、透明性和力学性能依赖于成核剂含量和乙烯单元含量。当成核剂含量增加到0.1%(质量分数)时,显著加快PP均聚物和共聚物的结晶速率,提高结晶度,提高材料的刚性。然而,乙烯单元含量的增加使PP的结晶速率减慢,降低结晶度,降低材料的刚性。乙烯单元和成核剂的加入都促进PPγ晶的形成,而且γ晶的相对含量随乙烯单元和成核剂含量的增加而增加。增加乙烯单元和成核剂含量也提高PP的透明性。

关键词：聚丙烯乙烯含量成核剂结晶透明性

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卧式捏合反应器及其在聚合工业中的研究进展

化工学报 2024年第3期75卷 768-781页

作者：成文凯颜金钰王嘉骏冯连芳江苏瑞亚搅拌科技有限公司江苏宜兴214261 浙江大学化学工程与生物工程学院化学工程联合国家重点实验室浙江杭州310058 浙江大学衢州研究院浙江衢州324000

卧式捏合反应器具有大的反应体积,优异的混合性能、表面更新性能、传热性能和自清洁性能,因而在本体聚合、缩合聚合和聚合物脱挥等领域具有广阔的应用前景。综述了几种捏合反应器及其搅拌特性研究,以及在聚合工业中的应用研究,指出捏合... 详细信息

卧式捏合反应器具有大的反应体积,优异的混合性能、表面更新性能、传热性能和自清洁性能,因而在本体聚合、缩合聚合和聚合物脱挥等领域具有广阔的应用前景。综述了几种捏合反应器及其搅拌特性研究,以及在聚合工业中的应用研究,指出捏合反应器具有非常复杂的几何结构,实验测量技术具有很大的局限性,计算流体力学(CFD)模拟为主要的研究方法;进一步指出具有自清洁特性的捏合反应器是聚合物搅拌设备开发的主要方向,高效、集约化、绿色、环保的先进工艺与装置是促进我国聚合工业发展的关键。

关键词：捏合反应器搅拌特性计算流体力学过程强化本体聚合缩合聚合聚合物脱挥

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高压法LDPE管式反应器的结构优化方法研究

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化工学报 2024年

作者：从文杰黄嘉雯范小强杨遥王靖岱阳永荣浙江大学化学工程与生物工程学院浙江大学宁波科创中心化学工程联合国家重点实验室(浙江大学)

高压管式反应器是生产低密度聚乙烯（LDPE，Low-Density Polyethylene）和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物（EVA，Ethylene Vinyl Acetate）等产品的重要装备。由于高压聚合反应条件苛刻，高压管式反应器的设计不仅要满足聚合反应工艺要求，还要... 详细信息

高压管式反应器是生产低密度聚乙烯（LDPE，Low-Density Polyethylene）和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物（EVA，Ethylene Vinyl Acetate）等产品的重要装备。由于高压聚合反应条件苛刻，高压管式反应器的设计不仅要满足聚合反应工艺要求，还要满足装备的机械强度和疲劳寿命要求。以高压法LDPE管式反应器为研究对象，提出了管式反应器结构的两步法优化策略。首先根据超高压容器标准确定反应器的管径比要求，并基于管式反应器的详细模型计算引发剂配方对管式反应器升温速率的影响规律，然后以单位转化率下的年度总费用作为目标函数，采用遗传算法优化得到反应器的管径、分区长度等结构参数。所提出的管式反应器的结构优化方法具有较高的准确性，将为高压法LDPE管式反应器的优化设计和技术改造提供理论指导。

关键词：高压聚合管式反应器结构设计优化设计反应工程

超临界乙烯和高压聚乙烯混合物的减压分离过程建模方法

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化工学报 2024年

作者：尤潇楠范小强杨遥王靖岱阳永荣浙江大学化学工程与生物工程学院浙江大学宁波科创中心化学工程联合国家重点实验室(浙江大学)

超临界乙烯和高压聚乙烯混合物的减压分离过程涉及超临界乙烯与多分散性聚乙烯的复杂两相流动和相变传质过程，现有模型不仅缺少有效的数据验证，而且并不具备准确预测多分散性聚乙烯蜡分子量分布的能力。因此，本文首先对高压聚乙烯及... 详细信息

超临界乙烯和高压聚乙烯混合物的减压分离过程涉及超临界乙烯与多分散性聚乙烯的复杂两相流动和相变传质过程，现有模型不仅缺少有效的数据验证，而且并不具备准确预测多分散性聚乙烯蜡分子量分布的能力。因此，本文首先对高压聚乙烯及其聚乙烯蜡的分子链结构进行表征分析，然后根据分离机理提出了一种预测高压分离器气相出口聚乙烯蜡流量及其分子量分布的建模策略，最后研究了操作条件对聚乙烯蜡产量的影响。研究方法和结果不仅可为高压聚乙烯分离过程的操作优化和产品含蜡量的定向调控提供理论指导，而且可以拓展到其他溶液法工艺的聚合物分离过程，具有重要的意义。

关键词：高压聚乙烯相平衡减压分离选择性夹带模型两相流

固相缩聚法快速合成高特性黏数聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯：反应条件的影响

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高分子学报 2024年

作者：李志松吴林波生物质化工教育部重点实验室化学工程联合国家重点实验室浙江大学化学工程与生物工程学院

以熔融-固相缩聚合成聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯（PEF），考察了预聚物粒径大小、特性黏数（IV0）和呋喃二甲酸二甘醇酯链节含量(?DF)及反应温度(TSSP)等因素对固相缩聚（SSP）的影响.减小粒径、提高IV0和?DF、提高TSSP均有利于促进特性... 详细信息

以熔融-固相缩聚合成聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯（PEF），考察了预聚物粒径大小、特性黏数（IV0）和呋喃二甲酸二甘醇酯链节含量(?DF)及反应温度(TSSP)等因素对固相缩聚（SSP）的影响.减小粒径、提高IV0和?DF、提高TSSP均有利于促进特性黏数的增长；但IV0和TSSP的提高会导致色泽加深，?DF高于6.4 mol%会导致PEF颗粒在210℃严重粘连.在优化的条件下(粒径0.2～0.8 mm、IV0约0.5 dL/g、?DF约6.4 mol%、TSSP为210℃)经SSP 10 h合成出特性黏数1.25 dL/g的浅色泽PEF，实现了高特性黏数PEF的快速SSP合成.

关键词：生物基聚酯聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯固相缩聚特性黏数色泽

聚合物复合材料冷冻超薄切片技术——以等规聚丙烯/乙丙橡胶/纳米二氧化硅复合材料为例

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实验室研究与探索 2024年

作者：沈素丹郑娜房尔园贺静徐丽浙江大学化学工程与生物工程学院化学工程联合国家重点实验室

真实结构图像对聚合物材料的研究和改性极为重要。冷冻超薄切片技术是聚合物材料进行内部微观结构分析必要的前处理技术。根据聚合物材料分子运动随温度变化这一热力学性质,通过对等规聚丙烯/乙丙橡胶/纳米二氧化硅聚合物复合材料在不... 详细信息

真实结构图像对聚合物材料的研究和改性极为重要。冷冻超薄切片技术是聚合物材料进行内部微观结构分析必要的前处理技术。根据聚合物材料分子运动随温度变化这一热力学性质,通过对等规聚丙烯/乙丙橡胶/纳米二氧化硅聚合物复合材料在不同温度下的切片实验,探究切片温度对样品的微观形态和结构的影响规律。实验发现,玻璃化转变温度是影响切片质量变化的关键点。当切片温度设定在材料的玻璃化转变温度附近时,前后所得到样品的微观形态结构呈现出显著的差异。然而,如果切片温度过低,可能会引起严重的卷片现象,不利于显微结构的观察与分辨。玻璃化转变温度是聚合物材料进行切片的最佳温度,不仅能确保获得样品的真实结构,还能够得到高质量且平整的切片。

关键词：聚合物复合材料冷冻超薄切片切片温度玻璃化转变温度

碳纳米管自交织薄膜载网的构建及用于电池中的沉积分析

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分析化学 2024年第7期52卷 1012-1019页

作者：陈芳张魏栋沈泽宇陆盈盈浙江大学化学系浙江大学化学工程与生物工程学院

透射电子显微镜（TEM）能提供材料在纳米尺度的化学信息与空间信息，是研究电池材料结构和反应机理必不可少的表征工具。由于TEM要求测试样品的厚度<0.1μm，通常的电极表面材料需要采用聚焦离子束刻蚀、超薄切片或超声分散等方法处理... 详细信息

透射电子显微镜（TEM）能提供材料在纳米尺度的化学信息与空间信息，是研究电池材料结构和反应机理必不可少的表征工具。由于TEM要求测试样品的厚度研究在常规TEM的铜载网上利用刮涂法制备碳纳米管自交织薄膜层，通过研究不同浓度下碳纳米管的交织状况，优化了交织膜的厚度和覆盖区域，制得新型TEM载网。将此载网作为电池正极，用于电池中电极沉积物的获取和TEM分析，得到电极表面高清晰显微结构图像。本研究为研究高能量密度金属负极中的沉积/剥离机制提供了制样新思路。

关键词：碳纳米管载网电沉积扫描电子显微镜透射电子显微镜

来源：博看期刊