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一步法合成P4HB基热塑性聚氨酯弹性体及其性质

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功能高分子学报 2024年第3期37卷 187-195页

作者：谭智宇宋红玮沈勇李志波青岛科技大学化工学院青岛科技大学高分子科学与工程学院山东省教育厅生物基高分子材料重点实验室

以聚(4-羟基丁酸酯)(P4HB)为软段、不同异氰酸酯和1,4-丁二醇(BDO)为硬段,通过一步法合成了一系列可解聚回收的P4HB基聚氨酯(P4HB-TPU)。研究了投料比、P4HB的数均分子量、扩链剂BDO含量以及异氰酸酯种类对聚氨酯性能的影响,以及P4HB-TP... 详细信息

以聚(4-羟基丁酸酯)(P4HB)为软段、不同异氰酸酯和1,4-丁二醇(BDO)为硬段,通过一步法合成了一系列可解聚回收的P4HB基聚氨酯(P4HB-TPU)。研究了投料比、P4HB的数均分子量、扩链剂BDO含量以及异氰酸酯种类对聚氨酯性能的影响,以及P4HB-TPU的可控解聚与单体回收。采用傅里叶变换红外光谱、热重分析、差示扫描量热、单轴机械拉伸等对P4HBTPU的热性能、力学性能以及热解聚回收性进行了研究。结果表明,当投料配方设计中n(—NCO)/n(—OH)为1.1、异氰酸酯为二环己基甲烷-4,4’-二异氰酸酯(HMDI)、P4HB的数均分子量为1.9×103时,P4HB-TPU的拉伸强度可达到37.8 MPa,性能与商用聚己内酯基热塑性聚氨酯(PCL-TPU)相近。随着P4HB分子量的增大,其结晶性使得聚氨酯由弹性体开始向塑料转变。BDO含量的增加在一定程度上有助于提高TPU的力学性能。使用环状对称的异氰酸酯可以有效提升材料的拉伸强度。在170℃、200 Pa的条件下,通过对P4HB-TPU热解聚,可以将P4HB解聚为γ-丁内酯(γ-BL)单体,并达到约98%的单体回收率。

关键词：聚酯聚氨酯聚(4-羟基丁酸酯) 闭合循环聚氨酯解聚热塑性聚氨酯

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天然生物质材料的制备、性质与应用(Ⅸ)——易溶稳定的多功能天然多糖胶:葫芦巴胶

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日用化学工业（中英文） 2024年第9期54卷 1023-1029页

作者：高宇周业杰李元铭刘骑源刘雅迪范金石青岛科技大学生物工程学院山东青岛266042 青岛科技大学材料与工程学院山东青岛266042 青岛科技大学省部共建生态化工国家重点实验室培育基地山东青岛266042

葫芦巴胶是从豆科植物葫芦巴胚乳中提取出的一种水溶性天然多糖胶。因葫芦巴胶具有良好的水溶性、持水性、增稠性、热稳定性和乳化力、成膜性等理化性能,以及降血糖、降血脂、抗氧化等药理作用,并可以通过物理、化学、共混和酶法等多种... 详细信息

葫芦巴胶是从豆科植物葫芦巴胚乳中提取出的一种水溶性天然多糖胶。因葫芦巴胶具有良好的水溶性、持水性、增稠性、热稳定性和乳化力、成膜性等理化性能,以及降血糖、降血脂、抗氧化等药理作用,并可以通过物理、化学、共混和酶法等多种改性技术进一步改善其理化性质、提升其功效作用,使得葫芦巴胶在日用化工、食品加工、医药、采油等行业领域越来越受到重视。本文浅述了葫芦巴胶的来源、分子结构及其典型理化性质,并总结了葫芦巴胶的主要提取、纯化方法及常用改性技术,同时概述了葫芦巴胶及其改性产物的应用情况,并提及了当前葫芦巴胶开发所面临的主要问题及今后的研发方向和发展前景。

关键词：葫芦巴胶葫芦巴分子结构提取改性应用

晶种辅助蒸气转化Al-SBA-15合成Beta纳米晶团聚体

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高等学校化学学报 2024年第8期45卷 35-42页

作者：孙琳林森王润伟青岛科技大学材料科学与工程学院青岛266042 无机合成与制备化学国家重点实验室吉林大学化学学院长春130012

采用晶种辅助蒸气转化(SASC)策略,将有序介孔分子筛Al-SBA-15颗粒直接转化为Beta纳米晶团聚体(BNA).除规则微孔外,BNA含有2种多级介孔结构.研究了骨架组装与多级孔结构的关系.通过调节热分解条件,将P123胶束选择性分解成碳颗粒并分散于A... 详细信息

采用晶种辅助蒸气转化(SASC)策略,将有序介孔分子筛Al-SBA-15颗粒直接转化为Beta纳米晶团聚体(BNA).除规则微孔外,BNA含有2种多级介孔结构.研究了骨架组装与多级孔结构的关系.通过调节热分解条件,将P123胶束选择性分解成碳颗粒并分散于Al-SBA-15介孔中,在颗粒内部构建了均匀的三维纳米空间网格.通过浸渍Beta晶种和四乙基铵阳离子(TEA+)强化分子筛成核,采用蒸气处理方法,将Al-SBA-15无定形孔壁在纳米空间中缓慢转化为Beta纳米晶体.通过调节合成参数,使纳米晶体沿Al-SBA-15孔壁方向规则排列,形成有序介观结构.此外,经高温焙烧去除碳颗粒后,BNA内部生成了穴状介孔.实验结果表明,低的溶剂用量可显著降低传质速度,提高骨架组装质量,从而使BNA酸性增强.优异的多级孔结构和较强的酸性使BNA在大分子反应中具有应用潜力.

关键词：多级孔Beta纳米晶 Al-SBA-15 晶种辅助蒸气转化骨架组装

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环保芳烃油在丁苯橡胶中的应用研究

橡胶工业 2024年第7期71卷 529-533页

作者：毛清国李慧陈琪李峻峰程亮辽宁宝来生物能源有限公司辽宁盘锦124100 青岛科技大学高分子科学与工程学院/橡塑材料与工程教育部重点实验室山东青岛266042

研究国产环保芳烃油在丁苯橡胶中的应用,并与国外同类产品进行对比。结果表明:国产环保芳烃油的环保性能满足欧盟环保指令要求,红外光谱与进口环保芳烃油基本一致;采用加氢降凝工艺制备的国产环保芳烃油A1820-1的硫化胶与采用双重萃取... 详细信息

研究国产环保芳烃油在丁苯橡胶中的应用,并与国外同类产品进行对比。结果表明:国产环保芳烃油的环保性能满足欧盟环保指令要求,红外光谱与进口环保芳烃油基本一致;采用加氢降凝工艺制备的国产环保芳烃油A1820-1的硫化胶与采用双重萃取工艺制备的进口环保芳烃油V500的硫化胶的物理性能、耐磨性能、耐疲劳性能、动态力学性能和耐热氧老化性能基本相当,国产环保芳烃油可以替代进口产品。

关键词：环保芳烃油丁苯橡胶环保性能物理性能动态力学性能耐热氧老化性能

TEPA改性Cu-BTC@SiO_(2)复合气凝胶制备及其捕集CO_(2)特性研究

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煤炭科学技术 2024年第7期52卷 235-247页

作者：周刚杨思奥王凯丽董晓素柳茹林孙彪徐翠翠山东科技大学安全与环境工程学院山东青岛266590 山东科技大学矿山灾害预防控制省部共建国家重点实验室培育基地山东青岛266590

在“碳达峰、碳中和”这一国家重大战略背景下,CO_(2)捕集已经成为当前重大科技发展方向。固体吸附剂吸附法在CO_(2)的捕集过程中应用广泛,其中SiO_(2)气凝胶具有成本低、合成方法灵活、分离效率高、表面易修饰等优点。然而,SiO_(2)气... 详细信息

在“碳达峰、碳中和”这一国家重大战略背景下,CO_(2)捕集已经成为当前重大科技发展方向。固体吸附剂吸附法在CO_(2)的捕集过程中应用广泛,其中SiO_(2)气凝胶具有成本低、合成方法灵活、分离效率高、表面易修饰等优点。然而,SiO_(2)气凝胶材料也存在CO_(2)/N_(2)吸附选择性低,CO_(2)吸附容量有待继续提高等缺陷。为解决上述问题,制备了一种Cu-BTC@SiO_(2)复合气凝胶CO_(2)吸附材料。首先,利用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)和氮气吸脱附测试对材料表面化学和孔隙结构进行了系统表征。然后,通过二氧化碳吸附测试对其CO_(2)吸附量、选择性吸附、循环吸附进行了研究。最后,采用理论与试验研究结合的方法,对吸附剂的CO_(2)吸附动力学进行了研究。结果表明:Cu-BTC与SiO_(2)气凝胶具有结构协同作用,与Cu-BTC复合后的SiO_(2)气凝胶不会改变材料的Si-O-Si骨架结构,同时可以保持Cu-BTC的晶体结构不受到损坏。复合材料具有726.431 m^(2)/g的高比表面积,570.781 m^(2)/g的微孔比表面积和0.184 cm^(3)/g的高微孔体积。负载四乙烯五胺(TEPA)后CO_(2)吸附量高达3.20 mmol/g,CO_(2)/N_(2)选择性吸附系数为40.8,循环10次CO_(2)吸附循环,吸附容量仅下降14%,提高了SiO_(2)气凝胶材料的CO_(2)吸附容量和吸附选择性。Avrami分数动力学模型对吸附试验结果拟合相关系数为0.99,且Avrami指数nA为1.9表明吸附剂对CO_(2)的吸附是非均质的多层吸附,既有物理吸附又有化学吸附,且以物理吸附为主。利用具有丰富微孔结构的金属有机骨架材料Cu-BTC与SiO_(2)气凝胶进行复合,使复合材料具有分级微/介孔结构,通过增强分子间作用力(范德华力)来增强材料对CO_(2)的物理吸附;使用TEPA对材料进行浸渍改性,利用有机胺和酸性气体之间的酸碱相互作用来增强材料对CO_(2)的化学吸附。

关键词： SiO_(2)气凝胶 Cu-BTC CO_(2)吸附吸附动力学碳中和

高性能聚丁烯-1/聚丙烯釜内合金管材的结构与性能

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青岛科技大学学报（自然科学版） 2024年第1期45卷 94-99页

作者：魏文康王传伟刘晨光青岛科技大学高分子科学与工程学院山东省烯烃催化与聚合重点实验室橡塑材料与工程教育部重点实验室山东青岛266042

采用单螺杆管材挤出机,制备了高等规聚丁烯-1(iPB)与聚丁烯-1/聚丙烯合金(PBA)管材,通过差式扫描量热、小角X射线衍射、耐热蠕变、爆破性能、静液压性能与力学性能测试,考察了iPB与PBA管材的结晶性能与力学性能,PBA管材中PB的片晶厚度,... 详细信息

采用单螺杆管材挤出机,制备了高等规聚丁烯-1(iPB)与聚丁烯-1/聚丙烯合金(PBA)管材,通过差式扫描量热、小角X射线衍射、耐热蠕变、爆破性能、静液压性能与力学性能测试,考察了iPB与PBA管材的结晶性能与力学性能,PBA管材中PB的片晶厚度,熔融温度与结晶温度均得到提升,耐热蠕变性、爆破与静液压性能、力学性能均优于iPB管材,可作为新一代高性能热水管材使用。

关键词：高等规聚丁烯聚丁烯/聚丙烯釜内合金高性能管材

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天然生物质材料的制备、性质与应用(Ⅹ)——高黏稳定的水溶性微生物多糖:黄原胶

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日用化学工业（中英文） 2024年第10期54卷 1172-1180页

作者：吕妮雅张燕爽韩桂梅范金石青岛科技大学生物工程学院山东青岛266042 青岛科技大学省部共建生态化工国家重点实验室培育基地山东青岛266042

黄原胶是由黄单胞菌属产生的胞外多糖,是由一系列五糖重复单元链接形成的高分子杂多糖聚合物。黄原胶及其衍生物以其优异的稳定性、增稠性、乳化性、悬浮性、流变性、耐酸碱性、耐温性,耐盐性等性能,广泛应用于日用化学品、食品、医药... 详细信息

黄原胶是由黄单胞菌属产生的胞外多糖,是由一系列五糖重复单元链接形成的高分子杂多糖聚合物。黄原胶及其衍生物以其优异的稳定性、增稠性、乳化性、悬浮性、流变性、耐酸碱性、耐温性,耐盐性等性能,广泛应用于日用化学品、食品、医药、水处理、石油开采等多个行业领域。本文介绍了黄原胶的结构、性质、生产方法和改性技术,以及黄原胶寡糖的性质、制备和分离纯化方法,并概述了黄原胶及其改性产物的应用情况,提及了当前黄原胶生产中的问题及今后的发展前景。

关键词：黄原胶黄原胶糖黄原胶寡糖提取性质应用

天然生物质材料的制备、性质与应用(Ⅶ)——支链异构阴离子多糖胶:黄芪胶

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日用化学工业（中英文） 2024年第7期54卷 767-776页

作者：周业杰刘雅迪赵以墨孙晓彤高宇范金石青岛科技大学海洋科学与生物工程学院山东青岛266042 青岛科技大学省部共建生态化工国家重点实验室培育基地山东青岛266042

黄芪胶是从天然草本植物黄芪中提取的一种多糖类物质,因具有化学稳定性、非致畸性、非免疫原性、生物可降解性、生物相容性和天然无毒等特性,且利用其分子结构中的羟基、羧基、糖苷键等活性官能基团进行分子修饰、化学交联、接枝共聚等... 详细信息

黄芪胶是从天然草本植物黄芪中提取的一种多糖类物质,因具有化学稳定性、非致畸性、非免疫原性、生物可降解性、生物相容性和天然无毒等特性,且利用其分子结构中的羟基、羧基、糖苷键等活性官能基团进行分子修饰、化学交联、接枝共聚等改性处理能明显改善其理化性质、增强其功能效用,使得黄芪胶及其改性产物在医药领域、食品加工、水处理、医用材料、日用化学品领域得到广泛应用。本文浅述了黄芪胶的来源、组成和结构,主要理化性质和功能作用,以及提取纯化技术和应用进展情况,并提及了黄芪胶及其改产物当前研究开发所面临的问题和发展趋势。

关键词：黄芪胶结构性质提取纯化改性应用

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壳聚糖及其在可降解地膜中的应用

塑料科技 2024年第5期52卷 151-155页

作者：范金石周业杰邱凌希石泽远青岛科技大学海洋科学与生物工程学院山东青岛266042 青岛科技大学省部共建生态化工国家重点实验室培育基地山东青岛266042 青岛科技大学传媒学院山东青岛266061

壳聚糖作为一种在自然界储量丰富的天然高分子成膜材料,具有抗菌、促进作物生长、保温保湿、可降解等功能性质,符合环境友好的可降解地膜的性能要求。文章概述了壳聚糖的基本结构、主要理化性质,从促进作物生长、缓解土壤板结、诱导植... 详细信息

壳聚糖作为一种在自然界储量丰富的天然高分子成膜材料,具有抗菌、促进作物生长、保温保湿、可降解等功能性质,符合环境友好的可降解地膜的性能要求。文章概述了壳聚糖的基本结构、主要理化性质,从促进作物生长、缓解土壤板结、诱导植物抗性等角度阐述了壳聚糖在地膜中的主要作用机理,讨论了常见的壳聚糖基地膜及需要改进的方向,并分析了壳聚糖作为可降解地膜材料所存在的问题及发展趋势。

关键词：壳聚糖可降解地膜生物降解性