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2011中国材料研讨会

作者：张须臻张坤李刚赵晓燕武永涛陈文萍陈龙孙宾张瑜陈彦模朱美芳东华大学纤维材料改性国家重点实验室材料科学与工程学院

聚苯硫醚(Polyphenylene Sulfide,简称PPS),是一种新型高性能热塑性树脂,具有机械强度高、耐高温、耐化学药品性、难燃、热稳定性好、电性能优良等优点。随着环保问题的日益突出,PPS纤维作为一种在过滤领域有突出作用的高性能纤维,在世... 详细信息

聚苯硫醚(Polyphenylene Sulfide,简称PPS),是一种新型高性能热塑性树脂,具有机械强度高、耐高温、耐化学药品性、难燃、热稳定性好、电性能优良等优点。随着环保问题的日益突出,PPS纤维作为一种在过滤领域有突出作用的高性能纤维,在世界市场上的需求量与日俱增,而作为高性能的基础材料,PPS也是国家开发尖端技术、军事器械和各行业急需的新材料。PPS研发水平的进步,对推进我国整体科技水平,带动国民经济的发展,实现我国经济腾飞具有极其重要的科学意义和现实意义。以印度Natl Chem Lab为代表的世界诸多科研机构一直致力于PPS的改性和功能化研究,研究主要集中在提高PPS的力学性能、热稳定性、光学稳定性、电性能、耐磨性等。同时PPS的改性向精细化、多元化方向发展,即将高聚物、金属、无机材料系统集成应用,极大拓展PPS未来的发展空间。但是PPS现存的光老化性能差,耐冲击性能不足,加工性有待提高的问题仍未得到有效解决。课题组针对PPS现存的不足,以提高PPS综合性能为主要目的,系统研究了PPS新的合成和加工方法。工业合成PPS往往存在提纯效果不佳、分子量过低进而影响PPS性能的问题。本课题组经过探索,改进合成工艺,经过中试放大研究后,得到PPS树脂灰份由小试的1.3%下降到0.3%左右,杂质离子去除率明显提高。后处理增加酒精、丙酮的煮洗后,PPS在200℃失重在0.2%以下,有效地去除了挥发性物质,熔融指数在110左右,明显优于小试合成的树脂。PPS的熔点较高,而在纺丝加工过程中高温却极容易引起PPS熔体的碳化,对此,我们采用"一步法"制备超支化聚苯硫醚,并以此与线性PPS进行复合,再加以牵伸处理。在TGA曲线上可以看出,HPPS的Td是453.8℃,比PPS高约50℃。在加工时,纯PPS纤维可牵伸到3.2倍,纤维颜色均匀,无毛丝生成;当继续牵伸到3.5倍时,冷盘和筒管上出现大量毛丝,且时常断丝,无法牵伸。而HPPS改性PPS纤维的牵伸倍数可提高到3.5倍,且牵伸过程中无毛丝生成,牵伸连续,牵伸后的纤维的光泽度大大提高。可见HPPS的加入对PPS纤维的可牵伸性能改善非常明显。由于分子链中苯环结构较多,PPS的分子链张力很大,当受到能量较高的光线尤其是紫外光照射时容易发生链断裂,宏观表现为光老化性不足。我们通过熔融共混的方法制备PPS/苯并三唑/纳米TiO2体系,研究了光稳定剂的加入对PPS的影响。通过TGA、DSC表征PPS共混体系的热性能,结果表明该类光稳定剂的加入不会影响PPS本身的耐高温性,对PPS的结晶具有促进作用。对紫外光照50小时前后PPS共混纤维色度变化(△E)及力学性能变化进行了表征,结果表明苯并三唑对PPS纤维受紫外光照后色度变深程度的降低有明显作用,而苯并三唑/纳米TiO2的复配添加,在降低色度变化程度的同时还能显著提高光照前后纤维具有(或保持)的力学性能。PPS的另外一个缺陷是脆性大,断裂伸长率较小。我们在PPS中加入纳米SiO2颗粒,并对复合体系的进行了一系列的表征。SEM图像中可以看到,在相当大的范围内,SiO2非常均匀的分散在PPS基体中。DSC测试过冷度(△Tc)随着SiO2添加量的增加呈逐渐增大的趋势,说明SiO2的加入使体系的结晶能力下降。无机纳米颗粒的加入使得复合体系的断裂伸长率和断裂功都有大幅度增加,在含量为5%时达到最大值,体系的断裂伸长率为34.8%,而断裂功达到7.6J,比纯PPS提高了3倍,这说明体系的拉伸韧性得到了很好的提高。而流变测试表明少量纳米SiO2的添加并没有影响PPS体系的流动性。另外,课题组还探索出了一套适合于工业化生产的聚苯硫醚纺丝成型加工工艺,并以此为依据,对纺丝成形设备进行改制设计,自制了符合PPS及PPS复合树脂纺丝特性的专用纺丝机。

关键词：聚苯硫醚 SiO PPS 研究进展与展望

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布朗动力学理论模拟动态肌动蛋白纤维的增长

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化学学报 2011年第2期69卷 145-152页

作者：郭坤琨韩文驰湖南大学材料科学与工程学院长沙410082 沈阳化工大学材料科学与工程学院沈阳110142

肌动蛋白的聚合耦合三磷酸腺酐(ATP)分子水解成二磷酸腺苷(ADP)分子和磷酸(Pi)的释放两个过程.因此,肌动蛋白纤维上的原聚体存在三种不同状态,即分别结合ATP,ADP/Pi和ADP分子.原聚体的不同状态导致纤维具有不同的空间图谱,这些状态的空... 详细信息

肌动蛋白的聚合耦合三磷酸腺酐(ATP)分子水解成二磷酸腺苷(ADP)分子和磷酸(Pi)的释放两个过程.因此,肌动蛋白纤维上的原聚体存在三种不同状态,即分别结合ATP,ADP/Pi和ADP分子.原聚体的不同状态导致纤维具有不同的空间图谱,这些状态的空间分布将影响纤维的各种行为.为此,建立了相应的分子模型,在布朗动力学模拟中实现了遵循时间演化的连续马尔可夫随机过程的解聚和水解反应;重点阐述了如何实现纤维两端的聚合和解聚达到化学平衡的方法,并系统研究了纤维在结合ATP分子的肌动蛋白单体溶液中的增长行为.

关键词：布朗动力学肌动蛋白纤维聚合解聚

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静纺法制备聚合物超细纤维、微球的结构控制与应用研究

静纺法制备聚合物超细纤维、微球的结构控制与应用研究

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2011中国材料研讨会

作者：王孝军张全超王礼华刘静张刚龙盛如杨杰四川大学分析测试中心四川大学高分子科学与工程学院四川大学化学学院高分子材料工程国家重点实验室

由于设备简单,发展潜力巨大,静纺技术近年来得到了人们的广泛关注。本文通过对静纺过程中纺丝液组成及静纺参数的控制,成功制备了聚合物取向纳米纤维、聚合物多孔纳米纤维,以及多种形状、结构的聚合物微球。本文通过对纺丝过程的细致观... 详细信息

由于设备简单,发展潜力巨大,静纺技术近年来得到了人们的广泛关注。本文通过对静纺过程中纺丝液组成及静纺参数的控制,成功制备了聚合物取向纳米纤维、聚合物多孔纳米纤维,以及多种形状、结构的聚合物微球。本文通过对纺丝过程的细致观察,以及纺丝液体系的相转变过程分析,推导了在静纺过程中所制备超细纤维、微球的成型机理。最后本文对所制备的聚合物超细纤维、微球进行了初步的应用研究,发现所制备的聚合物多孔超细纤维、多孔超细微球对环境激素具有良好的吸附特性。

关键词：静电纺丝聚合物超细纤维微球结构

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医用镁合金表面改性研究进展

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中国有色金属学报 2011年第1期21卷 35-43页

作者：曾荣昌孔令鸿陈君崔洪芝刘成龙山东科技大学材料科学与工程学院青岛266510 重庆理工大学材料科学与工程学院重庆400050

由于镁及其合金具有良好的生物相容性和力学相容性,降低镁合金过快的腐蚀速度成为其作为生物材料应用的关键,医用镁合金表面改性已成为新一代生物材料的研究重点。介绍医用镁合金的发展历程,重点讨论镁合金表面生物活性陶瓷(如羟基磷灰... 详细信息

由于镁及其合金具有良好的生物相容性和力学相容性,降低镁合金过快的腐蚀速度成为其作为生物材料应用的关键,医用镁合金表面改性已成为新一代生物材料的研究重点。介绍医用镁合金的发展历程,重点讨论镁合金表面生物活性陶瓷(如羟基磷灰石(HA))、阳极氧化膜、可降解高分子聚合物(如聚乳酸(PLA)、PLGA、壳聚糖)、惰性生物陶瓷涂层(如TiO2、Al2O3、ZrO2)、化学转化膜(氟化膜、稀土转化膜)和金属镀层(如Ti、Zn)制备、耐蚀性及其生物相容性,并指出其发展趋势。

关键词：镁合金生物材料生物涂层腐蚀生物相容性

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TCNQ自由基金属配合物的结构及分子磁性

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黑龙江大学工程学报 2011年第3期2卷 9-30页

作者：李光明王岩闫鹏飞黑龙江大学化学化工与材料学院哈尔滨150080 黑龙江大学功能无机材料化学省部共建教育部重点实验室哈尔滨150080

由于分子磁性材料具有密度小、易裁剪和易复合等特点,其在信息存储、光磁开关和医疗诊断等方面具有潜在重要的应用价值,受到了广泛的关注,TCNQ金属配合物作为分子磁性材料的重要组成部分受到了化学工作者的青睐。TCNQ金属配合物的合成... 详细信息

由于分子磁性材料具有密度小、易裁剪和易复合等特点,其在信息存储、光磁开关和医疗诊断等方面具有潜在重要的应用价值,受到了广泛的关注,TCNQ金属配合物作为分子磁性材料的重要组成部分受到了化学工作者的青睐。TCNQ金属配合物的合成结构及性能研究取得了丰硕的成果。课题组近年来在该领域开展了一些工作,对该领域的研究工作有一些体会。综述了TCNQ过渡金属和稀土配合物的结构和性能方面的研究进展。

关键词： TCNQ 金属配合物结构分子磁性

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超分子聚乙醇类固-固相变材料的研究

超分子聚乙醇类固-固相变材料的研究

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“力恒杯”第11届功能性纺织品、纳米技术应用及低碳纺织研讨会

作者：段玉情康丁西鹏刘然何春娥天津市纤维改性与功能性纤维重点实验室天津工业大学高分子物理与化学国家重点实验室中国科学院化学研究院

根据固-固相变材料的性质与结构特点,通过分子设计合成出了一种新型的化合物4,4-二苯基甲烷二异氰酸甘油酯（MTE）,同时以MDI-MTE为硬段,以聚乙二醇（PEG）为相变单元和软段,通过原位聚合法制备出了一种聚乙醇类超分子固-固相变材料（H-... 详细信息

根据固-固相变材料的性质与结构特点,通过分子设计合成出了一种新型的化合物4,4-二苯基甲烷二异氰酸甘油酯（MTE）,同时以MDI-MTE为硬段,以聚乙二醇（PEG）为相变单元和软段,通过原位聚合法制备出了一种聚乙醇类超分子固-固相变材料（H-PCM）。利用FT-IR,H-NMR,DSC和DMA测试技术研究了相变材料的结构,相变行为及热稳定性,表明了制备出的是一种新型的性能优异的相变材料。

关键词：聚乙二醇四羟基化合物固-固相变材料

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准一维纳米材料场发射模拟软件的研制

准一维纳米材料场发射模拟软件的研制

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第六届国际理论化学、分子模拟和生命科学研讨会暨科学计算和模拟软件发展平台学术交流会

作者：王伟良邵俊文岳成刚秦锡洲夏彧李志兵中山大学物理科学与工程技术学院光电材料与技术国家重点实验室广州 510275

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同步辐射在研究“高分子加工-结构-性能关系”中的应用

同步辐射在研究“高分子加工-结构-性能关系”中的应用

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2011中国材料研讨会

作者：从远华田楠王道亮李良彬中国科学技术大学国家同步辐射实验室和高分子科学与工程系中国科学院软物质化学重点实验室

同步辐射是研究高分子材料加工-结构-性能关系不可替代的重要研究工具。本文总结了作者研究组最近几年利用我国同步辐射装置,原位研究高分子加工中的几个基础物理问题的一些进展。以具体案例的形式介绍了同步辐射X射线散射和红外在高分... 详细信息

同步辐射是研究高分子材料加工-结构-性能关系不可替代的重要研究工具。本文总结了作者研究组最近几年利用我国同步辐射装置,原位研究高分子加工中的几个基础物理问题的一些进展。以具体案例的形式介绍了同步辐射X射线散射和红外在高分子材料研究中的一些应用,阐述了同步辐射高亮度原位研究高分子材料结构形成和演化动力学以及结构与性能关系的独特优势。希望本文能起到抛砖引玉的作用,吸引更多的高分子研究同行利用同步辐射开展研究。

关键词：高分子加工物理问题同步辐射流动场诱导结晶

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聚合物的等离子体表面改性及其原位接枝共聚:表面组装与原位合金化

聚合物的等离子体表面改性及其原位接枝共聚:表面组装与原位合金化

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2011中国材料研讨会

作者：马桂秋翟锦江刘犇李晨盛京天津大学材料科学与工程学院天津市材料功能与复合重点实验室

聚合物的高性能和功能化,特别是通用高分子的和功能化是国内外备受关注的课题,其中又以聚烯烃的高性能和功能化为研究和开发的热点。等离子体是物质的第四态,是由一些活性物种如电子、离子、自由基和中性粒子组成的,具有宏观电中性[1]... 详细信息

聚合物的高性能和功能化,特别是通用高分子的和功能化是国内外备受关注的课题,其中又以聚烯烃的高性能和功能化为研究和开发的热点。等离子体是物质的第四态,是由一些活性物种如电子、离子、自由基和中性粒子组成的,具有宏观电中性[1]。等离子体包括热平衡等离子体(高温等离子体)和离非平衡等离子体,及低温等离子体。低温等离子体在化学反应和材料表面改性中有广泛应用。

关键词： Plasma treatment of polymer surface,Grafting copolymerization of Polypropylene surface,Grafted copolymers of polyfluortetraethylene surface

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透明介孔二氧化硅凝胶独石的控制合成与表征

透明介孔二氧化硅凝胶独石的控制合成与表征

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第十六届全国分子筛大会

作者：王晓钟李祥珍刘瑜陈伟吕晓梅陈德贵卫小芳李文怀周春晖太原理工大学精细化工研究所中国科学院山西煤炭化学研究所煤转化国家重点实验室浙江工业大学化学工程与材料学院

本文分别采用P123、F127和Brij56作模板剂,通过调节组分配比及对湿凝胶的适当老化处理,直接60 oC敞口干燥合成了大尺寸、无裂纹、光学透明的介孔二氧化硅凝胶独石材料。XRD、N2吸附、TG-DTA、FT-IR和TEM等表征结果显示,采用本方法合成... 详细信息

本文分别采用P123、F127和Brij56作模板剂,通过调节组分配比及对湿凝胶的适当老化处理,直接60 oC敞口干燥合成了大尺寸、无裂纹、光学透明的介孔二氧化硅凝胶独石材料。XRD、N2吸附、TG-DTA、FT-IR和TEM等表征结果显示,采用本方法合成的透明介孔凝胶较相应的粉体材料具有更小的介孔孔径,但更厚的孔壁尺寸,因此更高的骨架强度,使其足以承受孔液高温快速挥发时产生的毛细管张力作用,且样品在焙烧脱模板后仍能保持凝胶整体的完整性。

关键词：二氧化硅凝胶合成与表征

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