马浩源:聚丙烯酸酯功能材料的制备与性能研究论文

马浩源:聚丙烯酸酯功能材料的制备与性能研究论文

本文主要研究内容

作者马浩源(2019)在《聚丙烯酸酯功能材料的制备与性能研究》一文中研究指出:聚丙烯酸酯的分子结构赋予其系列优异的性能,如耐化学腐蚀、电气绝缘性、粘附性、成膜性、无毒性、无刺激性以及生物惰性等,使其广泛应用于军、民等领域。然而,聚丙烯酸酯机械性能、耐候性、抗老化性能不佳,限制了其应用范围的拓展。因此,聚丙烯酸酯的功能化是近期科学研究的重点,包括聚丙烯酸酯材料生物相容性能的改善以及自修复性能的提高。基于此,本文制备了拥有良好力学性能和生物相容性的衣康酸改性聚丙烯酸酯,并在此基础上将可逆脲键引入分子主链制备自修复聚丙烯酸酯功能材料。具体研究内容如下:1.以span-20、辛烷基苯酚聚氧乙烯-10(OP-10)和十二烷基硫酸钠(SDS)为复合乳化剂体系,以衣康酸(IA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、甲基丙烯酸乙酯(EMA)和丙烯酸乙酯(EA)为共聚单体,在过硫酸钾引发剂体系通过种子乳液聚合制备衣康酸改性的聚丙烯酸酯乳液(PIA)。当复合乳化剂的质量分数为1.5%,OP-10:SDS:Tween-80的比例为1:2:1,引发剂质量分数为0.5%时,乳液稳定性较高,单体转化率较高,凝胶率较小;TEM结果表明IA含量增加PIA乳液ZETA电位的降低和乳胶粒粒径的增大;DSC结果表明IA的引入使PIA分子链结构紧凑,硬度高,导致玻璃化转变温度(Tg)由6.8℃上升到17.9℃;力学性能测试表明随着IA含量的增加PIA的硬度和拉伸强度有显著提高;TGA表明IA的引入可以增强PIA的热稳定性;此外,MTT比色法测定PIA的细胞毒性随着IA含量的升高而降低,对生物基本无害;小鼠ALT血清活性实验显示小鼠体内不引起免疫反应,也证明了其良好的生物相容性。2.将甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸乙酯(EA)和2-(叔丁基氨基)甲基丙烯酸乙酯(TM)或衣康酸(IA)为聚合单体进行自由基聚合反应,制备出聚丙烯酸酯预聚物(PTM/PIA)。其次,将无水哌嗪(PZ)与异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)反应得到聚脲三聚体(PT)作为交联剂。PT与PTM/PIA进行交联反应得到聚丙烯酸酯-聚脲自修复聚合物(PTMT/PIAT)。通过FTIR与1H-NMR分别对PT、PIA、PTM、PTMT、PIAT及PIA-IPDI进行表征,结果证明产物结构与合成机理中的目标产物一致;变温红外和振荡流变仪分析证明脲键具有优异的可逆性。PTMT、PIAT和PIA-IPDI起始分解温度>200°C的温度且在450℃完全分解,证明其有具有良好的热稳定性能;DMA和DSC分析证明PTMT、PIAT和PIA-IPDI的Tg从18℃增加至35℃,溶胀测试表明其交联密度从1.264×10-4cm3/mol增加至6.84×10-4cm3/mol,同时PTMT和PIAT支链均比PIA-IPDI长,使分子链迁移率高,导致Tg的升高;应力-应变曲线显示PTMT具有良好的力学性能其拉伸强度高达7.8 MPa,而其拉伸强度经切断-修复实验可恢复至初始的95%,同时PIAT的拉伸强度也可恢复至初始的83%,重复切割-修复也证明PTMT和PIAT具有优异的多次自修复能力。

Abstract

ju bing xi suan zhi de fen zi jie gou fu yu ji ji lie you yi de xing neng ,ru nai hua xue fu shi 、dian qi jue yuan xing 、nian fu xing 、cheng mo xing 、mo du xing 、mo ci ji xing yi ji sheng wu duo xing deng ,shi ji an fan ying yong yu jun 、min deng ling yu 。ran er ,ju bing xi suan zhi ji xie xing neng 、nai hou xing 、kang lao hua xing neng bu jia ,xian zhi le ji ying yong fan wei de ta zhan 。yin ci ,ju bing xi suan zhi de gong neng hua shi jin ji ke xue yan jiu de chong dian ,bao gua ju bing xi suan zhi cai liao sheng wu xiang rong xing neng de gai shan yi ji zi xiu fu xing neng de di gao 。ji yu ci ,ben wen zhi bei le yong you liang hao li xue xing neng he sheng wu xiang rong xing de yi kang suan gai xing ju bing xi suan zhi ,bing zai ci ji chu shang jiang ke ni niao jian yin ru fen zi zhu lian zhi bei zi xiu fu ju bing xi suan zhi gong neng cai liao 。ju ti yan jiu nei rong ru xia :1.yi span-20、xin wan ji ben fen ju yang yi xi -10(OP-10)he shi er wan ji liu suan na (SDS)wei fu ge ru hua ji ti ji ,yi yi kang suan (IA)、jia ji bing xi suan jia zhi (MMA)、jia ji bing xi suan yi zhi (EMA)he bing xi suan yi zhi (EA)wei gong ju chan ti ,zai guo liu suan jia yin fa ji ti ji tong guo chong zi ru ye ju ge zhi bei yi kang suan gai xing de ju bing xi suan zhi ru ye (PIA)。dang fu ge ru hua ji de zhi liang fen shu wei 1.5%,OP-10:SDS:Tween-80de bi li wei 1:2:1,yin fa ji zhi liang fen shu wei 0.5%shi ,ru ye wen ding xing jiao gao ,chan ti zhuai hua lv jiao gao ,ning jiao lv jiao xiao ;TEMjie guo biao ming IAhan liang zeng jia PIAru ye ZETAdian wei de jiang di he ru jiao li li jing de zeng da ;DSCjie guo biao ming IAde yin ru shi PIAfen zi lian jie gou jin cou ,ying du gao ,dao zhi bo li hua zhuai bian wen du (Tg)you 6.8℃shang sheng dao 17.9℃;li xue xing neng ce shi biao ming sui zhao IAhan liang de zeng jia PIAde ying du he la shen jiang du you xian zhe di gao ;TGAbiao ming IAde yin ru ke yi zeng jiang PIAde re wen ding xing ;ci wai ,MTTbi se fa ce ding PIAde xi bao du xing sui zhao IAhan liang de sheng gao er jiang di ,dui sheng wu ji ben mo hai ;xiao shu ALTxie qing huo xing shi yan xian shi xiao shu ti nei bu yin qi mian yi fan ying ,ye zheng ming le ji liang hao de sheng wu xiang rong xing 。2.jiang jia ji bing xi suan jia zhi (MMA)、bing xi suan yi zhi (EA)he 2-(shu ding ji an ji )jia ji bing xi suan yi zhi (TM)huo yi kang suan (IA)wei ju ge chan ti jin hang zi you ji ju ge fan ying ,zhi bei chu ju bing xi suan zhi yu ju wu (PTM/PIA)。ji ci ,jiang mo shui pai qin (PZ)yu yi fo er tong er yi qing suan zhi (IPDI)fan ying de dao ju niao san ju ti (PT)zuo wei jiao lian ji 。PTyu PTM/PIAjin hang jiao lian fan ying de dao ju bing xi suan zhi -ju niao zi xiu fu ju ge wu (PTMT/PIAT)。tong guo FTIRyu 1H-NMRfen bie dui PT、PIA、PTM、PTMT、PIATji PIA-IPDIjin hang biao zheng ,jie guo zheng ming chan wu jie gou yu ge cheng ji li zhong de mu biao chan wu yi zhi ;bian wen gong wai he zhen dang liu bian yi fen xi zheng ming niao jian ju you you yi de ke ni xing 。PTMT、PIAThe PIA-IPDIqi shi fen jie wen du >200°Cde wen du ju zai 450℃wan quan fen jie ,zheng ming ji you ju you liang hao de re wen ding xing neng ;DMAhe DSCfen xi zheng ming PTMT、PIAThe PIA-IPDIde Tgcong 18℃zeng jia zhi 35℃,rong zhang ce shi biao ming ji jiao lian mi du cong 1.264×10-4cm3/molzeng jia zhi 6.84×10-4cm3/mol,tong shi PTMThe PIATzhi lian jun bi PIA-IPDIchang ,shi fen zi lian qian yi lv gao ,dao zhi Tgde sheng gao ;ying li -ying bian qu xian xian shi PTMTju you liang hao de li xue xing neng ji la shen jiang du gao da 7.8 MPa,er ji la shen jiang du jing qie duan -xiu fu shi yan ke hui fu zhi chu shi de 95%,tong shi PIATde la shen jiang du ye ke hui fu zhi chu shi de 83%,chong fu qie ge -xiu fu ye zheng ming PTMThe PIATju you you yi de duo ci zi xiu fu neng li 。

论文参考文献

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自青岛科技大学的马浩源,发表于刊物青岛科技大学2019-07-19论文,是一篇关于聚丙烯酸酯功能材料论文,生物相容性论文,脲键可逆性论文,自修复性能论文,力学性能论文,青岛科技大学2019-07-19论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自青岛科技大学2019-07-19论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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