一、四氟乙烯聚合研究进展(论文文献综述)
张永章,王晗,姜建英,安振清,肖建斌[1](2021)在《聚四氟乙烯微粉的表面改性及其在橡胶中应用的研究进展》文中进行了进一步梳理聚四氟乙烯(PTFE)微粉具有良好的综合性能,经常用作材料的改性添加剂。本文首先介绍了PTFE微粉表面改性所采用的辐照处理法、等离子体处理法、化学溶液处理法、高温熔融法和种子乳液聚合法的特点,表面改性可改善PTFE微粉与其他材料共混时分散不均匀、相容性差的缺点,然后阐述了PTFE微粉在氟橡胶、丁腈橡胶、丁苯橡胶、乙丙橡胶、硅橡胶、丁基橡胶和天然橡胶中的应用研究进展。
李旭东[2](2021)在《聚四氟乙烯膜的表面改性研究进展》文中指出聚四氟乙烯(PTFE)是一种全氟化聚合物,由四氟乙烯(CF2=CF2)聚合而成,是一种线型热塑性聚合物。C-F键的强键能使其具备优异的化学稳定性、耐腐蚀性、高机械强度。但是,PTFE具有强疏水性。因此,在用PTFE微滤膜进行水处理时,膜污染严重,使其应用受到了极大的限制。为了提高PTFE膜的抗污染性能,使其得到广泛的应用。人们采用了各种改性方法,如化学改性、等离子体辐照、原子层沉积和高温熔化来表面改性PTFE膜,提高其抗污染性能。本文介绍了近年来聚四氟乙烯膜改性技术的研究进展。讨论了聚四氟乙烯改性方法的优缺点,并对聚四氟乙烯多孔膜的应用方向进行了展望。
蒋国强[3](2021)在《聚四氟乙烯无机复合涂层的制备及其摩擦学性能研究》文中指出聚四氟乙烯(PTFE)作为制备疏水涂层的主要材料,具有优异的自润滑性能和极低的摩擦系数,然而PTFE自身存在粘结性差、不耐高温和不耐磨损等缺陷。磷酸二氢铝(AP)作为无机粘结剂,无公害且具有优异的耐高温性能。本文以PTFE为骨料,AP为粘结剂,氧化铝(Al2O3)为底漆填料,改性碳纤维(MCF)为面漆填料,添加一定含量的成膜助剂,制备出性能优良的PTFE无机复合涂层。本文主要研究内容包括:AP对涂层固化机理和摩擦学性能的影响,MCF含量对涂层摩擦学性能的影响和不同服役温度下MCF对涂层摩擦学性能的影响。首先,阐明了AP无机粘结剂在涂层底漆和面漆的固化机理,探讨了AP含量对涂层摩擦学性能的影响。通过FT-IR、XRD和SEM对涂层底漆的分子结构、物相组成以及断面形貌进行研究表明,底漆内AP在加热过程中会与Al2O3反应生成具有高粘结作用的磷酸铝(Al PO4)粘结相,能让涂层各组分与基体粘结。SEM研究表明面漆AP在高温下自身会发生聚合反应生成大分子结构的粘结剂,使得熔融呈丝状的PTFE会与其紧密结合。以PTFE为骨料,AP为粘结剂,制备底、面漆不同AP含量的PTFE无机复合涂层。通过对涂层性能分析结果表明,涂层的附着力随着底漆AP含量增加先提高后降低,但疏水性能会随面漆AP增加有所降低。当面漆AP含量为30 wt.%时,大量PTFE上升到涂层外表面,涂层表面最为光滑。摩擦磨损试验结果表明,随着AP含量的增加,涂层的摩擦系数先降低后提高,而耐磨性能随之提高。当AP含量为30 wt.%时,磨痕表面黏附的磨屑在很大程度上减小涂层与对磨小球间的摩擦,显着提高摩擦学性能。其次,分析了碳纤维(CF)经双-[γ-(三乙氧基硅基)丙基]四硫化物(Si69硅烷偶联剂)改性前后微观结构的演变规律,并探讨了MCF含量对涂层摩擦学性能的影响。通过SEM、FT-IR和EDS发现Si69硅烷偶联剂上的羟基能与CF表面的羧基发生缩合反应,成功接枝到CF表面,并在CF表面形成一层薄膜,改善其与PTFE间的结合强度。采用不同MCF含量填充面漆制备MCF增强PTFE无机复合涂层,通过对涂层热性能分析发现MCF对涂层固化条件影响很小。通过研究涂层表面性能发现,当填充MCF的含量为4wt.%时,涂层表面十分致密平整;随着MCF含量增加,疏水性能会有所下降,但涂层硬度显着增大。摩擦学试验表明,涂层耐磨性能随着MCF的增加而显着增大,摩擦系数也会有所提高,但增幅较小。研究涂层磨损机理结果表明,填充4 wt.%MCF能使PTFE无机复合涂层材料紧密粘结,且与涂层共同承担载荷,涂层磨痕表面均匀致密,摩擦学性能表现最佳。最后,研究了MCF在不同服役温度下对涂层摩擦学性能的影响。研究结果表明,涂层的疏水性能和硬度都随温度的升高而降低;填充MCF对涂层的疏水性能影响较小,但能显着提高涂层的硬度。通过摩擦磨损试验表明涂层的摩擦系数随着温度升高而逐渐降低,而涂层的磨损质量和磨损率会随之有所提高。在250℃摩擦下,未填充MCF涂层的摩擦系数、磨损质量和磨损率在摩擦过程中都急剧增加,而填充4 wt.%MCF的涂层不存在这种情况。结合涂层的微观结构可知,未填充MCF的涂层在中温摩擦过程会发生软化,磨痕深度显着增加,大量涂层材料从基体上剥离;但在涂层中填充4 wt.%MCF,MCF能显着提高涂层的韧性,并与涂层共同承担载荷,涂层未出现明显破坏现象,磨痕形貌有明显地改善。
王兆阳[4](2021)在《全氟联苯结构聚芳醚的可控交联及摩擦发电性能研究》文中进行了进一步梳理含氟聚芳醚因其优异的热学性能、机械性能、电学性能以及光学性能等诸多优异性质,在光波导、气体分离、微电子制造以及质子交换膜等领域倍受研究者的青睐。十氟联苯(DFBP)是合成含氟聚芳醚的常用单体,DFBP中的两个对位氟原子由于相邻苯环中氟原子的强吸电子效应,在亲核取代反应过程中会优先被亲核试剂所取代,但同时其邻位和间位的F原子所连碳原子也会表现出不同程度的反应活性,这样就会导致在亲核缩聚反应过程中易发生支化、甚至是交联等副反应。因此,研究者针对全氟联苯型含氟聚芳醚的聚合反应开展了大量的研究工作,在聚合反应控制、共聚及功能改性等方面取得了良好进展,设计开发出了许多性能优异的功能化聚芳醚薄膜材料,但也存在对聚合物结构分析及支化副反应控制机制等方面研究不够深入的问题,而且,采用溶液浇铸成薄膜的加工方式也限制了此类材料的研究领域与发展。鉴于此,本论文通过对聚合反应条件控制和优化,首先获得了高分子量的全氟联苯结构聚芳醚—FPAE,并进一步采用含氟单体封端的方法,降低了聚合物链端活性端基的数量,改善了其高温熔体稳定性,实现了全氟联苯结构聚芳醚的熔融加工。利用FPAE聚合物中C-F键的亲核取代活性,开展了FPAE的可控交联改性研究,分别采用小分子酚盐交联剂和接枝可交联基团等方法,成功制备了具有良好力学强度、耐高温以及低介电性能的交联型全氟联苯结构聚芳醚薄膜。并初步探索了FPAE系列聚合物以及交联FPAE系列聚合物在摩擦纳米发电机(TENG)这一新兴领域的应用。具体内容如下:1.以DFBP和六氟双酚A(BPAF)为反应单体,通过优化反应温度、反应时间以及单体投料比等聚合反应条件成功制备出了高分子量FPAE,其数均分子量(Mn)最高可达70 900 Da。核磁共振氢谱及氟谱等结构表征结果确定了聚合物的结构,并证明了聚合物具有较好的线性分子结构。所制备的FPAE在不同极性的有机溶剂中均表现出良好的溶解性,并通过溶液浇铸的方式制备了FPAE薄膜。该FPAE薄膜具有良好的机械性能,拉伸强度为59 MPa,断裂伸长率高达92%。同时,FPAE分子结构中全氟联苯结构以及大体积基团六氟异丙基的存在,降低了FPAE的极化率以及单位体积内的极化分子数,使FPAE薄膜具有优异的低介电性能,1 k Hz测试频率下,介电常数为2.60、介电损耗因子为0.003。其介电性能温度稳定性测试表明FPAE薄膜的介电性能在180℃(玻璃化转变温度附近)之前表现出较好的温度稳定性,在30℃~180℃测试范围内,FPAE的介电常数和介电损耗因子始终维持在2.60和0.003左右。上述所制备的FPAE具有较好的溶剂成膜性能,但由于其分子量较大,即使在高温条件下仍无法完全塑化,无法对其进行熔融加工;2.基于上述研究结果,本论文首先采用降低FPAE分子量的方式来改善FPAE的熔融加工性能。然而,分子量的降低使聚合物分子链端活性端基的数量增加,导致FPAE在加工过程中出现交联糊料现象。为消除聚合物分子链端残留活性端基的影响,选用了4,4’-二氟二苯砜对上述较低分子量的FPAE进行封端,成功制备了可熔融加工且具有良好熔体稳定性的全氟联苯结构的聚芳醚(FPAE-4-S)。所制备的FPAE-4-S可通过挤出成型和注塑成型的熔融加工方式制得力学性能以及摩擦学性能测试样条。其注塑样条的拉伸强度为43 MPa,弯曲强度为97 MPa,与FPAE薄膜相比,由于FPAE-4-S分子量较小,其强度出现一定程度的下降。FPAE分子链中存在大量的氟元素,其材料表面表现出较好的疏水性能,水接触角达到了103.1°(±0.79),表面能为25.1 m N/m(±1.14)。与此同时,FPAE-4-S还表现出良好的摩擦性能,注塑样块的摩擦系数和磨损率分别是0.44和4.99×10-6 mm3/N·m;3.通过上述研究发现,FPAE分子链中八氟联苯基中的氟原子可以被亲核试剂所取代,这为聚合物的进一步功能化以及含氟聚芳醚功能材料的设计奠定了基础。本论文首先采用双酚盐小分子作为交联剂开展了FPAE的可控交联研究工作,通过交联剂用量的调节获得了具有高凝胶含量的交联FPAE薄膜,有效提升了聚合物的玻璃化转变温度和热稳定性,玻璃化转变温度(Tg)可达213℃,空气条件下5%热分解温度(Td5)为499℃。但由于少量交联反应副产物KF无机盐的存在,其介电常数有所升高,这对于FPAE作为低介电材料的应用是不利的。因此,本论文进一步采用具有亲核活性的3-羟基苯乙炔与FPAE进性亲核取代反应,成功将苯乙炔交联基元接枝到FPAE分子链上,通过苯乙炔侧基的加聚反应成功制备了交联含氟聚芳醚薄膜(C-FPAE-PEs)。C-FPAE-PEs的Tg提升到了223℃,拉伸强度达到63 MPa,介电常数降低至2.40(1 k Hz)。上述性能测试结果表明C-FPAE-PEs系列聚合物是一类具有优异综合性能的耐高温低介电材料;4.由于含氟聚合物与其它材料之间存在较大的电荷亲和性差异,使其与不同材料摩擦时容易产生转移电荷。而本论文所制备的全氟联苯结构聚芳醚具有较高的氟含量,因此,本论文对FPAE系列聚合物的摩擦发电性能进行了研究,对其在摩擦纳米发电机(TENG)领域的应用进行初步探索。由于FPAE分子结构中存在大量的苯环结构,使其分子链能级分布不均,产生大量的电荷捕获点,因此,FPAE能够有效阻断摩擦电荷与感应电荷的结合,提高摩擦电荷的稳定性,从而使所构筑的TENG具有较高的摩擦电输出性能,其输出电流为2.4μA,在同样测试条件下是基于商用PTFE薄膜所构筑的TENG的2.4倍。与此同时,本论文将交联FPAE系列聚合物(C-FPAE-PEs)引入到TENG中,随着交联度的提高,基于C-FPAE-PEs所构筑的TENG的输出电流依次增加,其最高可达10.7μA,达到了同样测试条件下基于商用PTFE薄膜构筑的TENG的10倍左右。这主要是因为聚合物中的交联结构形成的分子俘获中心可有效限制电荷的传输,也就是说,交联结构的引入同样有利于摩擦电荷的稳定,进而提高摩擦电输出性能。为进一步改善基于FPAE系列聚合物所构造的TENG的输出性能,本论文进一步通过对FPAE主链进行设计,将不同含量的双酚芴大共轭结构单元引入到FPAE主链中,探究了聚合物主链中的芴含量对聚合物摩擦发电性能的影响。当芴引入量为50%时,TENG的输出电流可达6.5μA,但是,过量芴结构的引入使其摩擦电输出性能下降,这可能是因为芴结构的引入导致聚合物分子中氟的相对含量下降,缩小了摩擦电材料之间的电荷亲和性差异,不利于摩擦电荷的产生。值得注意的是,利用PEEK和含芴FPAE系列聚合物组装成TENG时,TENG输出电流方向可随芴含量的增加而发生反转,也就是说,当在FPAE中引入适量的芴结构时,可以使其在TENG中由受电子型摩擦电材料转换为供电子型摩擦电材料,为摩擦电材料的分子设计调控和进一步理论研究奠定了实验基础。上述研究工作表明,全氟联苯结构聚芳醚在改善摩擦纳米发电机输出性能方面具有良好的发展潜力,为制备高性能摩擦纳米发电机提供了分子设计新思路。
文泽东[5](2021)在《聚四氟乙烯等离子体和碳薄膜改性及结构和性能研究》文中提出聚四氟乙烯(PTFE)材料具有摩擦系数低、耐腐蚀、耐老化、使用温度范围广等诸多优点,广泛应用于各领域,但当PTFE构件与坚硬表面构成摩擦副时,PTFE容易磨损。提高PTFE制品的耐磨性能,是延长其使用寿命的关键。本文针对聚四氟乙烯磨损率较高的问题,采用等离子体增强化学气相沉积系统(PECVD),通过等离子及碳薄膜对聚四氟乙烯表面进行表面改性处理,内容及结果如下:(1)采用氮气、氩气、氧气在PECVD中进行PTFE表面改性,通过扫描电镜、红外光谱、接触角测量仪、摩擦磨损试验机和3D光学轮廓仪分别表征改性后的表面形貌、官能团、接触角、摩擦系数和磨痕截面积。研究发现氮气等离子体打断了PTFE表面的C-F形成了悬键,但并没有形成C-N或者C=N,氧气等离子体与PTFE表面发生了化学反应,氩气等离子体清洗了聚四氟乙烯表面。氮气和氧气改性后的PTFE的摩擦系数增加。相对于原始的PTFE磨损率为0.002mm3/N·m,氮气等离子改性的磨损率为0.0002 mm3/N·m,氧气等离子体改性的磨损率为0.001 mm3/N·m,氩气等离子体改性的磨损率为0.002 mm3/N·m。(2)采用氮气、氩气、氧气为预处理气体,甲烷为沉积气体,通过PECVD在PTFE表面制备了类金刚石碳膜。用扫描电镜、接触角测定仪、拉曼光谱、X射线光电子能谱(XPS)、摩擦磨损试验机和三维轮廓仪分别表征薄膜改性后的断面结构、接触角、元素变化、碳膜结构、摩擦系数和磨痕截面积。只有氮气为预处理气体时,能将碳薄膜成功沉积在聚四氟乙烯的表面,薄膜改性后的磨损率从0.002 mm3/N·m降低到8.3×10-5 mm3/N·m,下降了24倍。(3)采用氮气为预处理气体,甲烷为沉积气体,通过PECVD技术在PTFE上制备了不同厚度(基于不同沉积时间(15min,45min,75min,120min)获得)类金刚石薄膜。用扫描电镜、接触角测定仪、拉曼光谱、X射线光电子能谱(XPS)、摩擦磨损试验机、三维轮廓仪,划痕仪分别表征薄膜改性后的断面结构、接触角、元素变化、碳膜结构、摩擦系数、磨痕截面积和结合力。研究结果表明,沉积时间为75min时,聚四氟乙烯表面的碳薄膜最厚为400nm,根据拉曼光谱和XPS的全谱和精细谱可得,聚四氟乙烯表面沉积了氢化非晶碳薄膜,且120min的sp3含量有所增加。沉积75min时,磨损率最低,为5.2×10-5 mm3/N·m,基底与碳薄膜的结合力最大,为22.54N。
林伟男[6](2020)在《新型敏化剂HLC对乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)辐射交联的影响及性能探究》文中研究指明乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)绝缘电线电缆具有耐高温、耐辐射、质量轻等优点,从而成为航空航天线缆的主要品种之一。但和聚四氟乙烯(PTFE)相比,ETFE存在耐温性能较低,机械性能差等缺点,将ETFE进行电子束辐照交联是一个有效地改性方法,但现有的辐照交联乙烯-四氟乙烯共聚物(XETFE)却因为其交联度不够,无法满足在极端条件下的使用要求。本文通过自主合成新型交联敏化剂(HLC),并探究其敏化效果。1.以三聚氰酸三烯丙酯(TAC)和三烯丙基异氰脲酸酯(TAIC)的结构为基础设计并合成了新型敏化剂(HLC)。通过对FT-IR和1H-NMR的分析,证明了HLC的成功制备,差示扫描量热分析(DSC)结果显示,相比于市场的敏化剂TAC和TAIC,HLC的熔点和自聚温度分别明显上升至150°C和350°C,能满足ETFE的加工要求。热失重分析(TG)结果显示,HLC的结构稳定,挥发度大大降低,分解温度为400°C。HLC能有效解决现有敏化剂在自聚、热稳定、高温挥发等方面的问题,为ETFE的电子束辐照交联提供了可行性。2.对比探究了市场上现有的敏化剂(TAC、TAIC和TMAIC)与新型敏化剂HLC。力学性能、热稳定性能、熔融结晶行为和热负重等测试结果显示新型敏化剂HLC对ETFE的辐照交联具有更优秀的促进作用。虽然现有的敏化剂TAC、TAIC和TMAIC对ETFE辐照交联均有不同程度的促进作用,但由于其自聚和热稳定性不足,而导致其敏化效果一般,无法满足ETFE的加工要求。3.探究了新型敏化剂HLC的浓度和辐照剂量对ETFE辐照交联的影响。通过对材料的力学性能、热稳定性能、熔融结晶行为和热负重等分析发现,在HLC的用量为2wt%,辐照剂量为10Mrad的条件下获得的XETFE(ETFE-2%HLC-10)的性能达到最好。力学性能分析结果显示,ETFE-2%HLC-10的拉伸强度上升至44Mpa,断裂伸长率保持225%;热重分析结果显示,其初始分解温度提升至461.25°C,相比ETFE-10提高了23°C;熔融结晶行为结果显示,ETFE-2%HLC-10的熔点、熔融热焓值?Hf和结晶度均明显降低,证明其交联度得到了大幅度的提高。热负重测试结果显示,即使在高负载重量(40倍)时,样品ETFE-2%HLC-10在被拉伸延长到10cm也不会断裂,并且将负重测试后的样品在300°C下放置5分钟,样品会迅速回弹到原先的5cm的长度。而其他条件下获得的XETFE均会发生断裂。
杭思羽[7](2020)在《铝粉/聚四氟乙烯复合材料制备及其性能研究》文中指出铝粉凭借其高反应热被广泛应用于含能材料配方中,但实际应用时,其点火延迟及燃烧不充分等现象导致铝粉高能优势未被充分发挥。PTFE含氟量高达75%,可以和铝粉反应生成Al F3,促进体系释能,同时改善铝粉性能。本文选择PTFE包覆铝粉,通过机械力活化-烧结法实现复合材料的制备,主要针对制备参数和复合材料改性效果及安全性能开展了研究,旨在为未来复合材料在配方中的高效应用提供依据。主要研究工作及成果如下:首先,进行Al/PTFE复合材料制备技术路线设计。通过预处理提高铝粉表面活性,进而采用机械力活化实现PTFE包覆Al,再通过烧结处理进一步提高包覆均匀度。其次,针对机械力活化过程制备参数对性能的影响开展了研究。通过设计正交试验,选择原料配比、球料比、球磨转速和持续时间四个参数,以燃烧过程最高压力作为评价指标,得到机械力活化过程的最优参数组合:Al:PTFE配比为65:35,球料比为12:1,球磨转速为250 rpm,持续时间为45 min;在未触发反应的持续时间阈值内,四个因素对性能的影响程度排序为:配比>球料比>转速>球磨持续时间。然后,针对烧结处理及其过程参数对性能的影响开展了研究。通过形貌及燃烧压力表征发现烧结处理可提高PTFE在铝粉表面的包覆均匀度,复合材料燃烧最高压力和增压率与未烧结的相比分别提高了12.5%与10%。进而对烧结处理过程中PTFE的含量以及烧结温度开展了探究,宏观燃速试验与分子动力学模拟结果表明,当PTFE含量在20%~35%,烧结温度为340℃时,烧结处理效果较好。最后,对Al/PTFE的改性效果和安全性能开展了研究。微观形貌与宏观燃烧性能测试分析发现,与简单机械混合的样品相比,机械力活化-烧结得到的样品具有更好的分散性和包覆均匀度;红外热成像及燃烧产物成分分析试验表明,形成的燃料/氧化剂复合材料接触面积增大,扩散距离缩短,燃烧反应更完全;化学安定性试验显示,与原料铝粉相比,复合材料的安全性能显着提高,为后阶段的配方应用提供了依据和安全保障。
王汉利[8](2019)在《含氟大苯侧基聚酰亚胺合成及其气体分离膜》文中指出气体分离膜基于气体渗透速率差异进行高效分离,膜材料是气体膜分离技术的核心,其性能是影响分离效果的关键。聚酰亚胺具有优异的综合性能,以及分子结构的可设计性,在众多气体分离膜材料中倍受关注,但对含氟体系的膜分离进行研究较少。本文首先采用商业化聚酰亚胺研究膜分离含氟气体的可行性,再针对该材料低渗透性和易塑化等瓶颈问题,设计合成系列均聚、共聚及交联型含氟大苯侧基结构的高自由体积聚酰亚胺膜材料,并对材料的气体分离性能进行研究。首先,制备了商业化Matrimid 5218聚酰亚胺材料的阻力复合膜,针对目前四氟乙烯(TFE)聚合尾气回收率低的现状,设计了渗透气循环拟稳态膜分离工艺,并首次实现了 H2/TFE高效分离,与传统膜分离工艺相比TFE回收率由48.8%提高至90%。对于5.0 kt/a TFE聚合装置,回收系统可实现毛利润2136.8万元,毛利润增长比例346.5%。但由于Matrimid 5218聚酰亚胺膜含氟气体渗透速率低,且被国外禁售,因此需要自主研发大通量聚酰亚胺膜材料。进而,本文从分子结构角度设计了含有大苯侧基和含氟基团的二胺单体α,α-双(4-氨基-3,5-二甲基苯基)-1-(4’-三氟甲基苯基)甲烷(BATFMM)和α,α-双(4-氨基-3,5-二甲基苯基)-1-(3’,5’-双三氟甲基苯基)甲烷(BABTFMM),利用分子模拟软件建立聚酰亚胺结构性质参数、吸附和扩散模拟流程,计算了两种4,4’-(六氟亚异丙基)双邻苯二甲酸酐(6FDA)型聚酰亚胺(6FDA-BATFMM和6FDA-BABTFMM)的密度、链间距和自由体积,预测了其气体分离性能。二胺结构中-CF3基团通过强的吸电子效应提高链段刚性,大体积苯侧基通过增大空间位阻降低了堆积密度,因而增加了自由体积,提高了膜的气体渗透性能。与Matrimid 5218相比,6FDA-BATFMM、6FDA-BABTFMM聚酰亚胺膜的CO2渗透系数分别提升18.4和20.4倍。同时通过模拟溶解度参数值,预测了聚酰亚胺在有机溶剂NMP、DMAc、DMF和THF中均具有良好的溶解性,可以采用溶液浇铸和相转化法制膜。基于上述分子模拟预测结果,制备出大苯侧基二胺单体α,α-双(4-氨基-3,5-二甲基苯基)-1-苯基甲烷(BAPM)、BATFMM、BABTFMM。基于产业化思路,建立了从2,6-二甲基苯胺到大侧基苯二胺,从六氟环氧丙烷(HFPO)到6FDA的合成工艺及提纯、表征方法。通过正交实验得到反应最优条件,提高了反应收率;通过结晶条件优化,得到高纯度单体。含氟二胺单体BATFMM和BABTFMM为新结构,纯度分别达到99.9%和99.6%,6FDA单体纯度大于99.5%,所得产物纯度均满足大分子量聚酰亚胺膜材料制备的需要。利用设计合成的单体,制备了系列新结构含氟大苯侧基聚酰亚胺材料。该材料具有优异的耐热性,失重5%的分解温度高于491llC,玻璃化转变温度高于330℃。通过大体积侧基和含氟基团的引入,提高了自由体积,增大了气体透过性,解决了聚酰亚胺材料气体渗透性低的问题。同时,6FDA-BABTFMM聚酰亚胺中含氟气体和常规气体的渗透系数最大,与Matrimid 5218相比,TFE、三氟氯乙烯(CTFE)和1,1,1,2-四氟乙烷(R134a)的渗透系数分别提升182.7、177.9和96.5倍。但是在测试压力0.6 MPa以下,二氟甲烷(R32)和1,1-二氟乙烷(R152a)对上述材料有明显的塑化作用。针对含氟大苯侧基聚酰亚胺塑化问题,通过引入含有羧基的3,5-二氨基苯甲酸(DABA)单体制备了共聚和交联型聚酰亚胺,提高其抗塑化能力。其中,交联型聚酰亚胺抗塑化能力提升显着,在测试压力0.6 MPa以下,交联型6FDA-BATFMM/DABA(90:10)和 6FDA-BABTFMM/DABA(90:10)均抑制了 R152a 的塑化作用,交联型 6FDA-BATFMM/DABA(75:25)抑制了 R32 的塑化作用。此外,共聚型 6FDA-BAPM/DABA(75:25)中 CO2的渗透系数为73.78 Barrer,CO2/CH4的分离系数为47.91;6FDA-BAPM/DABA(90:10)中 CO2 的渗透系数为 111.02 Barrer,CO2/CH4 的分离系数可达 39.94,6FDA-BATFMM/DABA(90:10)中 CO2 的渗透系数为 227.79 Barrer,CO2/CH4的分离系数可达29.89。
葛成利,李枝芳,朱红军,刘萌[9](2019)在《四氟乙烯乳液聚合的研究进展以及在高频覆铜板中应用》文中研究表明聚四氟乙烯(PTFE)具有低的介电常数(Dk)、低的损耗因子(Df),在高频覆铜板中广泛使用。聚四氟乙烯的合成方法主要有乳液聚合、悬浮聚合。本文对国内外四氟乙烯乳液聚合的研究进展进行了综述,对四氟乙烯乳液在高频覆铜板中应用做了介绍。
陈明森[10](2019)在《介孔限域ARGET ATRP及偶氮苯聚合物的可控合成与性能研究》文中进行了进一步梳理近年来,在介孔限域环境下进行的高分子聚合反应受到了广泛关注,聚合反应过程在介孔尺度效应的影响下,通常比常规的聚合反应具有更高的立体选择性和反应效率,生成具有量子纳米效应或特殊结构与性能的聚合物。然而,在介孔限域内进行的聚合反应机理,特别是活性聚合的机理尚不明确,介孔模板材料的结构、尺寸与限域聚合所得的产物性能之间的联系有待更深入的研究。在全新的人工智能时代中,光响应型智能材料在人工肌肉、柔性机器人、微流体操控等领域呈现出独特的优势和广阔的应用前景。然而传统的光致形变液晶弹性体或含可交换动态共价键的液晶聚合物驱动器都是交联网络结构,存在液晶取向方法复杂、难修复或重复加工性差等问题。在聚合物科学的研究工作中,最基本的科学问题是结构与性能的关系。从分子水平上设计合成序列结构可控、分子量可控的聚合物,实现精准聚合、高分子材料的定制仍是一个巨大的挑战。针对以上问题,本论文以可控/“活性”自由基聚合为中心,从介孔限域聚合性能研究及光响应智能材料可控合成与应用等方面展开,具体研究成果与结论如下:(1)在进行限域聚合之前,首先进行了常规的甲基丙烯酸甲酯(MMA)的电子转移活化再生催化剂原子转移自由基聚合(ARGET ATRP)溶液聚合的优化。发现2-溴代丙酸乙酯(EBrP)是一种高引发效率的引发剂。聚合反应动力学研究和扩链反应证明了聚合过程具有典型的可控/“活性”自由基聚合的特征。通过改变还原剂类型及其用量、配体类型、催化剂浓度、温度等因素可进一步优化聚合物的可控制备。聚合过程中,增加还原剂用量或催化剂浓度,反应速率变快,分子量分布有所变窄;提高温度,聚合表观速率常数增大,反应速率变快。单体转化率随着聚合温度、还原剂和催化剂的量增加而增加。聚合物分子量随着转化率增大而增大,且与理论分子量较为吻合。例如,当催化剂用量为单体的200 ppm,glucose/CuCl2=15:1时,聚合4小时后单体转化率可达97%,得到PMMA的实测数均分子量为Mn,GPC=48 700 g·mol-1,理论分子量为Mn,theo=48 500g·mol-1,分子量分布为1.27。核磁共振氢谱分析表明所得聚合物的立构规整性以间规立构为主。选用不同种类的配体对聚合物立构规整性的影响不大。(2)在不同硅烷偶联剂改性SBA-15的介孔限域MMA的ARGET ATRP溶液聚合时,发现聚合后,介孔材料的比表面积、孔体积和孔径均有所减小。SBA-15的介孔通道可以作为纳米反应器,对MMA的ARGET ATRP聚合具有很强的限域作用。在介孔孔道中获得的PMMA的形态反相复制了SBA-15的本征形态。与未改性的SBA-15相比,硅烷偶联剂改性后的SBA-15可以吸附更多的单体混合物溶液。与常规ARGET ATRP聚合所得的C-PMMA相比,介孔限域聚合所得的PMMA的热稳定性、分子量、分子量分布、等规立构比例均明显提高,而间规立构比例有所减少。硅烷偶联剂改性的SBA-15孔道中聚合所得的PMMA的玻璃化转变温度高于未改性的SBA-15孔道中聚合及常规聚合所得的C-PMMA。(3)在硅烷偶联剂改性后的埃洛石纳米管(HNTs)中进行MMA的ARGET ATRP溶液聚合时发现:改性后及聚合后的HNTs骨架结构没有被破坏,仍能保持其晶型结构,但比表面积、孔容、孔径依次下降,表明HNTs改性成功且在限域空间内进行了聚合反应。与常规聚合所得的PMMA相比,在HNTs限域空间内聚合所得的PMMA的热稳定性有所提高,分子量明显增大且分子量分布仍然保持较窄,等规立构含量明显提高而间规立构含量有所降低。这与以上改性介孔材料限域聚合中的结论相一致。(4)在不同类型的介孔材料限域苯乙烯(St)的ARGET ATRP本体聚合时,与常规苯乙烯的ARGET ATRP本体聚合相比,在三维立方连续结构MCM-48孔道中进行苯乙烯的ARGET ATRP本体聚合反应时显示出高效的等规立构定向立体选择性聚合。在棒状SBA 15(2D),球形SBA-15和MCM-41(1D)限域孔道中聚合所得的聚苯乙烯具有较高的分子量和玻璃化转变温度,但分子量分布变宽。在球形MCM-48限域孔道中聚合所得的聚苯乙烯不仅提高了分子量,同时分子量分布变得更窄。氮气吸附-脱附结果表明在聚合反应之后,介孔材料的比表面积、孔体积和孔径大小均有所下降。例如:MCM-41/PS的比表面积从原来的1236.0 m2·g-1降低到601.9 m2·g-1,总体积从0.804cm3·g-1降低到0.231 cm3·g-1。FT-IR结果表明,苯环的伸缩振动在介孔材料孔道内受到限制。此外,刻蚀介孔二氧化硅模板后得到的聚合物复制了相应的介孔二氧化硅模板的形态。以上结果表明不同介孔材料的结构与形貌对苯乙烯的ARGET ATRP本体聚合具有特殊的限域作用。(5)在介孔材料表面引发ARGET ATRP接枝法中,利用“grafting from”策略,先将引发剂2-溴异丁酰溴锚定到介孔材料SBA-15的孔壁上,然后通过表面引发ARGET ATRP方法,在混合溶剂(环己酮/DMF=1:2)下,实现了功能单体GMA的可控接枝聚合,得到了SBA-15-PGMA复合材料,接枝聚合物的厚度(10-40 nm)和分子量(13100-74 500 g·mol-1)可以简单地通过调节聚合反应时间进行调控。并且所得复合材料仍具有链末端活性功能,加入第二单体可制备出结构更复杂的杂化材料。此外,由于SBA-15-PGMA复合材料含有大量的高反应活性环氧基,还有望对其进一步改性或后功能化。这为在高比表面积的介孔材料中接枝具有预定结构、分子量可控的聚合物刷,制备有机/无机杂化材料提供了一个高效、简便的方法。(6)采用ATRP聚合方法合成了一系列不同分子量的线性光响应偶氮苯聚合物,高分子量(Mn=80-100 kg·mol-1)的偶氮苯聚合物因链缠结较多,比低分子量(Mn=5-53kg·mol-1)的偶氮苯聚合物具有更优异的力学性能和加工性能。结合分子链缠结的线性偶氮苯聚合物及其光致可逆固液转变性质,构建了可重复修复和可重复加工的光驱动器。缠结的偶氮苯聚合物具有优异的力学性能和柔韧性,可以制备得到自支撑薄膜,并用作光驱动器。通过在其液晶区(90℃)拉伸实现光驱动器中偶氮苯液晶基元的取向排列。取向和未取向的偶氮苯聚合物膜均显示出光致可逆形变性质,取向后的薄膜具有更快的响应速度和更大的弯曲形变,取向的薄膜在紫外光照射10分钟后朝光源的方向弯曲62°,而未拉伸取向的薄膜在紫外光照射10分钟后朝光源的方向弯曲26°。偶氮苯聚合物的光致可逆固-液转变导致未取向的偶氮苯聚合物薄膜也能发生光致形变。与传统的交联型液晶弹性体(LCEs)不同,线性的偶氮苯聚合物制备的光驱动器可以通过传统的溶液加工或熔融加工工艺对其进行反复加工和重塑。另一方面,基于该驱动器的光诱导可逆固-液转变性能,使其能够在无溶剂的条件下或者室温环境下实现修复裂纹或高时空分辨率再加工(光刻微结构)。将偶氮苯聚合物分子链缠结和光致可逆固体到液体转变相结合的策略,为设计具有良好重复加工性和重复修复性能的光控柔性驱动器提供了新思路。
二、四氟乙烯聚合研究进展(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、四氟乙烯聚合研究进展(论文提纲范文)
(1)聚四氟乙烯微粉的表面改性及其在橡胶中应用的研究进展(论文提纲范文)
1 PTFE微粉的表面改性 |
1.1 辐照处理法 |
1.2 等离子体处理法 |
1.3 化学溶液处理法 |
1.4 高温熔融法 |
1.5 种子乳液聚合法 |
2 PTFE微粉在橡胶中的应用研究 |
2.1 PTFE微粉在氟橡胶中的应用 |
2.2 PTFE微粉在丁腈橡胶中的应用 |
2.3 PTFE微粉在丁苯橡胶中的应用 |
2.4 PTFE微粉在乙丙橡胶中的应用 |
2.5 PTFE微粉在硅橡胶中的应用 |
2.6 PTFE微粉在丁基橡胶和天然橡胶中的应用 |
3 结语及展望 |
(2)聚四氟乙烯膜的表面改性研究进展(论文提纲范文)
1 PTFE膜的缺点 |
2 PTFE膜的改性方法 |
2.1 PTFE膜的化学改性 |
2.2 PTFE膜的等离子处理 |
2.3 PTFE膜的辐射处理 |
2.4 PTFE膜的原子沉积和高温熔化处理 |
2.5 其他改性方法 |
3 PTFE膜的应用 |
4 结论与展望 |
(3)聚四氟乙烯无机复合涂层的制备及其摩擦学性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 聚四氟乙烯研究进展 |
1.2.1 聚四氟乙烯的简介 |
1.2.2 聚四氟乙烯的改性研究 |
1.2.3 聚四氟乙烯的磨损机理研究 |
1.3 耐高温粘结剂研究进展 |
1.3.1 耐高温粘结剂的种类 |
1.3.2 磷酸二氢铝的简介 |
1.4 碳纤维研究进展 |
1.4.1 碳纤维的简介 |
1.4.2 碳纤维的改性研究 |
1.5 研究内容及意义 |
1.5.1 研究内容 |
1.5.2 研究意义 |
第二章 试验材料、制备及性能研究方法 |
2.1 引言 |
2.2 试验材料及制备 |
2.2.1 基体表面处理 |
2.2.2 碳纤维表面改性处理 |
2.2.3 涂料配制 |
2.3 试验仪器 |
2.4 涂覆方法 |
2.5 涂层制备 |
2.5.1 涂层的固化工艺 |
2.5.2 涂层的制备工艺 |
2.5.3 涂层-基体的界面分析 |
2.6 涂层综合性能表征 |
2.6.1 附着力测试 |
2.6.2 接触角测试 |
2.6.3 热性能测试 |
2.6.4 微观结构表征 |
2.6.5 表面质量表征 |
2.6.6 摩擦学性能分析 |
2.7 本章小结 |
第三章 磷酸二氢铝对涂层固化机理和摩擦学性能的影响 |
3.1 引言 |
3.2 不同含量AP涂料参数设计 |
3.3 磷酸二氢铝的固化机理分析 |
3.3.1 磷酸二氢铝在底漆的固化机理分析 |
3.3.2 磷酸二氢铝在面漆的固化机理分析 |
3.4 涂层的表面性能表征 |
3.4.1 涂层底漆附着力表征 |
3.4.2 涂层粗糙度表征 |
3.4.3 涂层疏水性能表征 |
3.4.4 涂层硬度表征 |
3.4.5 涂层表面元素表征 |
3.5 涂层摩擦学行为研究 |
3.5.1 涂层摩擦系数分析 |
3.5.2 涂层磨损率分析 |
3.5.3 涂层磨损表面微观形貌分析 |
3.6 本章小结 |
第四章 改性碳纤维对涂层摩擦学性能的影响 |
4.1 引言 |
4.2 碳纤维改性分析 |
4.2.1 碳纤维改性前后微观形貌分析 |
4.2.2 碳纤维改性前后分子结构分析 |
4.2.3 碳纤维改性前后元素分析 |
4.3 涂层制备 |
4.3.1 不同含量MCF涂料参数设计 |
4.3.2 涂层热失重分析 |
4.3.3 涂层固化行为分析 |
4.4 涂层表面性能表征 |
4.4.1 涂层粗糙度表征 |
4.4.2 涂层疏水性能表征 |
4.4.3 涂层硬度表征 |
4.5 涂层摩擦学行为研究 |
4.5.1 涂层摩擦系数分析 |
4.5.2 涂层磨损率分析 |
4.5.3 涂层磨损机理分析 |
4.6 本章小结 |
第五章 不同服役温度下改性碳纤维对涂层摩擦学性能的影响 |
5.1 引言 |
5.2 最佳底、面漆涂料参数设计 |
5.3 涂层在不同服役温度下性能表征 |
5.3.1 涂层在不同服役温度下疏水性能表征 |
5.3.2 不同服役温度下涂层的硬度表征 |
5.4 涂层在不同服役温度下摩擦学行为研究 |
5.4.1 不同服役温度下涂层摩擦系数分析 |
5.4.2 不同服役温度下涂层磨损率分析 |
5.4.3 不同服役温度下涂层磨损机理分析 |
5.5 本章小结 |
第六章 主要结论与展望 |
主要结论 |
展望 |
创新点 |
致谢 |
参考文献 |
附录:作者在攻读硕士学位期间的学术成果 |
(4)全氟联苯结构聚芳醚的可控交联及摩擦发电性能研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 前言 |
1.2 含氟聚合物 |
1.2.1 含氟聚合物简介 |
1.2.2 含氟聚合物的应用 |
1.3 含氟聚芳醚 |
1.3.1 含氟聚芳醚的主要种类 |
1.3.2 含氟聚芳醚的应用 |
1.4 本论文设计思想 |
第二章 实验部分 |
2.1 实验原料 |
2.2 测试仪器 |
2.2.1 核磁共振测试 |
2.2.2 红外光谱测试 |
2.2.3 X射线衍射 |
2.2.4 X射线光电子能谱测试 |
2.2.5 热学性能测试 |
2.2.6 分子量及分子量分布测试 |
2.2.7 动态热机械分析 |
2.2.8 机械性能测试 |
2.2.9 摩擦学性能测试 |
2.2.10 表面性能测试 |
2.2.11 介电性能测试 |
2.2.12 透光率测试 |
2.2.13 摩擦发电性能测试 |
第三章 全氟联苯结构聚芳醚的制备与性能研究 |
3.1 前言 |
3.2 全氟联苯结构聚芳醚的制备 |
3.2.1 聚合物的制备及表征 |
3.2.2 聚合物的热学性能分析 |
3.3 全氟联苯结构聚芳醚薄膜的制备与性能研究 |
3.3.1 全氟联苯结构聚芳醚薄膜的制备 |
3.3.2 全氟联苯结构聚芳醚薄膜的性能研究 |
3.4 本章小结 |
第四章 全氟联苯结构聚芳醚的熔融加工与性能研究 |
4.1 前言 |
4.2 可熔融全氟联苯结构聚芳醚的制备 |
4.2.1 全氟联苯结构聚芳醚塑化条件探究 |
4.2.2 可熔融全氟联苯结构聚芳醚的制备 |
4.3 可熔融全氟联苯结构聚芳醚性能研究 |
4.3.1 全氟联苯结构聚芳醚体型材料的制备 |
4.3.2 全氟联苯结构聚芳醚体型材料的性能研究 |
4.4 本章小结 |
第五章 全氟联苯结构聚芳醚的可控交联与性能研究 |
5.1 前言 |
5.2 可交联全氟联苯结构聚芳醚的制备与性能研究 |
5.2.1 可交联全氟联苯结构聚芳醚薄膜材料的制备 |
5.2.2 可交联全氟联苯结构聚芳醚热学性能研究 |
5.2.3 交联全氟联苯结构聚芳醚基础性能研究 |
5.2.4 交联全氟联苯结构聚芳醚薄膜介电性能研究 |
5.3 乙炔基全氟联苯结构聚芳醚的制备与性能研究 |
5.3.1 乙炔基全氟联苯结构聚芳醚的制备 |
5.3.2 交联全氟联苯结构聚芳醚的制备 |
5.3.3 交联全氟联苯结构聚芳醚性能研究 |
5.3.4 交联全氟联苯结构聚芳醚介电性能研究 |
5.4 本章小结 |
第六章 全氟联苯结构聚芳醚摩擦发电性能研究 |
6.1 前言 |
6.2 全氟联苯结构聚芳醚摩擦发电性能研究 |
6.2.1 摩擦纳米发电机的制备 |
6.2.2 全氟联苯结构聚芳醚摩擦发电性能的表征及分析 |
6.3 交联全氟联苯结构聚芳醚摩擦发电性能研究 |
6.3.1 摩擦纳米发电机的制备 |
6.3.2 交联全氟联苯结构聚芳醚摩擦发电性能研究 |
6.4 主链含芴全氟联苯结构聚芳醚摩擦发电性能研究 |
6.4.1 主链含芴全氟联苯结构聚芳醚的制备及基础性能研究 |
6.4.2 主链含芴全氟联苯结构聚芳醚摩擦发电性能研究 |
6.5 本章小结 |
第七章 结论 |
参考文献 |
个人简介 |
攻读学位期间发表的学术论文及专利 |
致谢 |
(5)聚四氟乙烯等离子体和碳薄膜改性及结构和性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 磨损概述 |
1.2.1 磨损及主要形式 |
1.2.2 材料磨损表征参量 |
1.3 聚四氟乙烯概述 |
1.3.1 聚四氟乙烯结构 |
1.3.2 聚四氟乙烯性能 |
1.3.3 聚四氟乙烯的应用领域及存在问题 |
1.4 聚四氟乙烯的填充改性 |
1.4.1 无机填充 |
1.4.2 有机填充 |
1.5 聚四氟乙烯的表面改性 |
1.5.1 表面化学改性 |
1.5.2 表面物理改性 |
1.5.2.1 辐射改性 |
1.5.2.2 等离子体改性 |
1.5.2.3 类金刚石薄膜改性 |
1.6 论文选题依据和研究思路 |
1.7 本论文创新点 |
第2章 等离子体表面改性PTFE的结构及性能 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 主要原料及仪器 |
2.2.2 等离子体改性PTFE方法及步骤 |
2.2.3 样品表征 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 PTFE表面形貌 |
2.3.2 PTFE水接触角及表面能 |
2.3.3 PTFE表面结构 |
2.3.4 PTFE摩擦学性能 |
2.4 本章小结 |
第3章 等离子体预处理碳膜表面改性PTFE结构及性能 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 主要原料及仪器 |
3.2.2 PTFE表面碳薄膜的制备 |
3.2.3 样品表征 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 预处理方式对PTFE断面结构的影响 |
3.3.2 预处理方式对PTFE表面结构的影响 |
3.3.3 预处理方式对PTFE表面接触角及表面能的影响 |
3.3.4 PTFE表面XPS表征 |
3.3.5 预处理方式对PTFE表面摩擦学性能的影响 |
3.4 本章小结 |
第4章 影响PTFE界面结合力和摩擦学性能的工艺条件 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 主要原料及仪器 |
4.2.2 PTFE表面碳薄膜的制备 |
4.2.3 样品表征 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 不同沉积时间对PTFE表面碳膜断面影响 |
4.3.2 不同沉积时间对PTFE表面碳膜接触角及表面能影响 |
4.3.3 不同沉积时间对PTFE表面碳膜结构的影响 |
4.3.4 不同沉积时间PTFE表面碳薄膜的XPS |
4.3.5 不同沉积时间对PTFE界面薄膜结合力的影响 |
4.3.6 不同沉积时间对碳膜改性PTFE摩擦学性能的影响 |
4.4 本章小结 |
结论与展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录 |
(6)新型敏化剂HLC对乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)辐射交联的影响及性能探究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 概述 |
1.2 高分子材料辐照交联的应用及研究 |
1.2.1 高分子材料的辐照交联反应机理 |
1.2.2 辐照交联对高分子材料性能的影响 |
1.2.3 辐照交联在高分子材料中的应用 |
1.3 辐射交联乙烯-四氟乙烯共聚物的研究进展 |
1.3.1 氟塑料在电线电缆中的研究进展 |
1.3.2 乙烯-四氟乙烯共聚物的结构和性能特征 |
1.3.3 辐照交联乙烯-四氟乙烯共聚物的研究 |
1.4 敏化剂的探究 |
1.4.1 敏化剂的在ETFE中的影响 |
1.4.2 专利中敏化剂的分类 |
1.5 课题意义及主要研究内容 |
1.5.1 课题意义 |
1.5.2 主要的研究内容 |
第二章 新型敏化剂HLC的合成和性能表征 |
2.1 前言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 实验试剂与仪器 |
2.2.2 新型敏化剂HLC的合成与制备 |
2.2.3 测试与表征 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 FT-IR谱图分析 |
2.3.2 核磁共振谱图分析 |
2.3.3 新型敏化剂HLC的热分析 |
2.3.4 新型敏化剂HLC的热稳定性 |
2.4 本章小结 |
第三章 各种敏化剂对ETFE辐照交联的影响 |
3.1 前沿 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验材料 |
3.2.2 实验仪器 |
3.2.3 实验制备和表征 |
3.2.4 试样性能表征 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 不同敏化剂对XETFE力学性能的影响 |
3.3.2 不同敏化剂对ETFE热稳定性的影响 |
3.3.3 不同敏化剂下XETFE的熔融结晶行为研究 |
3.3.4 不同敏化剂下XETFE的热负重测试 |
3.4 本章小结 |
第四章 辐照条件和新型敏化剂浓度对ETFE性能的影响 |
4.1 前沿 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 实验材料 |
4.2.2 实验设备 |
4.2.3 试样制备与表征 |
4.2.4 试样结构和性能表征 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 FT-IR分析 |
4.3.2 力学性能分析 |
4.3.3 X射线衍射(XRD)分析 |
4.3.4 热稳定性分析 |
4.3.5 XETFE的熔融和非等温结晶行为 |
4.3.6 XETFE等温结晶动力学研究 |
4.3.7 同敏化剂浓度(HLC)和辐照剂量对XETFE的热负重行为的影响 |
4.4 本章小结 |
第五章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
(7)铝粉/聚四氟乙烯复合材料制备及其性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 铝基含能复合材料 |
1.2.2 铝基含能复合材料制备方法 |
1.2.3 铝基含能复合材料的应用安全性研究 |
1.3 论文的主要研究内容 |
2 Al/PTFE复合材料制备及研究方法设计 |
2.1 制备路线设计 |
2.2 试验原料及设备 |
2.3 性能表征方法 |
2.4 分子动力学模拟 |
2.5 本章小结 |
3 机械力活化过程制备参数影响研究 |
3.1 正交试验设计 |
3.1.1 因素选择 |
3.1.2 水平选择 |
3.1.3 评价指标确定 |
3.1.4 正交试验设计 |
3.2 正交试验结果分析 |
3.2.1 极差分析法分析试验结果 |
3.2.2 方差分析法分析试验结果 |
3.3 正交试验结果验证 |
3.3.1 扫描电镜结果分析 |
3.3.2 燃烧压力测试结果分析 |
3.3.3 燃烧速率测试结果分析 |
3.4 本章小结 |
4 烧结处理及其参数影响研究 |
4.1 烧结处理对Al/PTFE复合材料性能影响 |
4.1.1 扫描电镜结果分析 |
4.1.2 燃烧压力测试结果分析 |
4.2 烧结参数对Al/PTFE复合材料性能影响 |
4.2.1 PTFE含量的影响 |
4.2.2 烧结温度的影响 |
4.3 本章小结 |
5 Al/PTFE复合材料改性效果及其安全性能研究 |
5.1 复合材料改性效果研究 |
5.1.1 微观形貌结果分析 |
5.1.2 燃烧性能结果分析 |
5.1.3 改性机理分析 |
5.2 复合材料安全性能研究 |
5.2.1 恒温干燥条件下复合材料化学安定性研究 |
5.2.2 恒温加湿条件下复合材料化学安定性研究 |
5.3 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 创新点 |
6.3 不足与展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 攻读硕士学位期间发表的论文和出版着作情况 |
(8)含氟大苯侧基聚酰亚胺合成及其气体分离膜(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
主要符号表 |
化学名称缩写表 |
前言 |
1 文献综述 |
1.1 气体膜分离概述 |
1.1.1 分离机理 |
1.1.2 Robeson上限和塑化 |
1.2 常见气体聚合物膜分离研究进展 |
1.2.1 氢气膜分离研究进展 |
1.2.2 CO_2气体膜分离研究进展 |
1.3 含氟气体膜分离研究进展 |
1.4 聚酰亚胺气体分离膜材料概述 |
1.4.1 聚酰亚胺简介 |
1.4.2 聚酰亚胺气体分离膜材料及其结构优化 |
1.4.3 含氟聚酰亚胺气体分离膜材料研究进展 |
1.4.4 含大侧基聚酰亚胺气体分离膜材料的研究进展 |
1.5 聚酰亚胺本征性能的分子模拟研究 |
1.5.1 气体膜分离领域应用的分子模拟方法 |
1.5.2 分子模拟在聚酰亚胺气体膜分离领域的研究进展 |
1.6 研究课题的提出与主要研究思路 |
2 Matrimid 5218聚酰亚胺膜的四氟乙烯回收应用研究 |
2.1 实验部分 |
2.1.1 原料与设备 |
2.1.2 制备条件及过程 |
2.1.3 膜的测试与性能表征 |
2.2 Matrimid 5218聚酰亚胺膜材料的含氟气体分离性能 |
2.3 膜的结构与特性 |
2.3.1 聚酰亚胺复合膜微观结构 |
2.3.2 聚酰亚胺复合膜气体分离性能 |
2.4 聚酰亚胺复合膜流程设计和工艺优化 |
2.4.1 传统膜分离工艺 |
2.4.2 渗透气循环拟稳态膜分离工艺 |
2.4.3 经济性分析 |
2.5 本章小结 |
3 含氟大苯侧基聚酰亚胺材料的设计及气体分离性能预测 |
3.1 含氟大苯侧基聚酰亚胺的分子模拟 |
3.1.1 结构性质参数分子模拟 |
3.1.2 气体溶解度系数和扩散系数的分子模拟 |
3.1.3 含氟大苯侧基聚酰亚胺性能分子模拟计算 |
3.2 含氟大苯侧基聚酰亚胺模拟流程验证及性能预测 |
3.2.1 模拟流程正确性验证 |
3.2.2 模拟流程的优化及适用性检验 |
3.2.3 含氟大苯侧基聚酰亚胺性能预测 |
3.3 本章小结 |
4 含氟大苯侧基聚酰亚胺单体的合成及优化 |
4.1 实验部分 |
4.1.1 试剂与设备 |
4.1.2 大苯侧基二胺单体的合成 |
4.1.3 6FDA的合成 |
4.1.4 测试表征方法 |
4.2 大苯侧基二胺单体合成工艺优化及结构表征 |
4.2.1 大苯侧基二胺单体合成机理及过程优化 |
4.2.2 二胺单体的结构表征 |
4.3 二酐6FDA合成工艺优化及结构表征 |
4.3.1 二酐6FDA合成讨论 |
4.3.2 6FDA及中间体结构表征 |
4.4 本章小结 |
5 含氟大苯侧基聚酰亚胺的合成及其气体分离性能 |
5.1 实验部分 |
5.1.1 原料与设备 |
5.1.2 含氟大苯侧基聚酰亚胺树脂的合成 |
5.1.3 含氟大苯侧基聚酰亚胺均质膜制备 |
5.1.4 测试表征方法 |
5.2 含氟大苯侧基聚酰亚胺的本征性能 |
5.2.1 含氟大苯侧基聚酰亚胺的红外表征 |
5.2.2 含氟大苯侧基聚酰亚胺的亚胺化程度 |
5.2.3 含氟大苯侧基聚酰亚胺分子量 |
5.2.4 含氟大苯侧基聚酰亚胺的溶解性能 |
5.2.5 含氟大苯侧基聚酰亚胺的热性能 |
5.2.6 含氟大苯侧基聚酰亚胺的力学性能 |
5.2.7 含氟大苯侧基聚酰亚胺的链间距 |
5.3 含氟大苯侧基聚酰亚胺均质膜的气体分离性能 |
5.3.1 H_2/TFE分离性能 |
5.3.2 聚酰亚胺膜对含氟气体的渗透性能 |
5.3.3 聚酰亚胺膜的常规气体渗透性能 |
5.4 本章小结 |
6 共聚及交联型含氟大苯侧基聚酰亚胺的制备及抗塑化性能 |
6.1 实验部分 |
6.1.1 原料与设备 |
6.1.2 共聚及可交联含氟大苯侧基聚酰亚胺树脂的合成 |
6.1.3 共聚及交联含氟大苯侧基聚酰亚胺均质膜制备 |
6.1.4 测试表征方法 |
6.2 共聚及交联含氟大苯侧基聚酰亚胺的本征性能 |
6.2.1 共聚及交联含氟大苯侧基聚酰亚胺的红外表征 |
6.2.2 共聚含氟大苯侧基聚酰亚胺的分子量 |
6.2.3 共聚含氟大苯侧基聚酰亚胺的核磁表征 |
6.2.4 共聚含氟大苯侧基聚酰亚胺的溶解性能 |
6.2.5 共聚及交联含氟大苯侧基聚酰亚胺的热性能 |
6.2.6 共聚及交联含氟大苯侧基聚酰亚胺膜的链间距 |
6.2.7 交联含氟大苯侧基聚酰亚胺膜凝胶含量 |
6.3 共聚及交联含氟大苯侧基聚酰亚胺的抗塑化性能 |
6.3.1 抗R152a塑化性能分析 |
6.3.2 抗R32塑化性能分析 |
6.3.3 抗CO_2塑化性能分析 |
6.4 共聚及交联含氟大苯侧基聚酰亚胺的气体分离性能 |
6.4.1 共聚及交联含氟大苯侧基聚酰亚胺的气体分离性能 |
6.4.2 聚酰亚胺膜对CO_2和CH_4的溶解度系数和扩散系数 |
6.5 本章小结 |
7 结论、创新点及展望 |
7.1 结论 |
7.2 创新点 |
7.3 展望 |
参考文献 |
附录A 大苯侧基二胺单体的氟谱图 |
附录B 大苯侧基二胺单体的质谱图 |
附录C 6FDA-BAPM/DABA共聚聚酰亚胺的GPC谱图 |
攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
致谢 |
作者简介 |
(10)介孔限域ARGET ATRP及偶氮苯聚合物的可控合成与性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 自由基聚合 |
1.2 可控/“活性”自由基聚合 |
1.2.1 氮氧稳定自由基调控的“活性”自由基聚合法(NMP) |
1.2.2 可逆加成-断裂链转移聚合(RAFT) |
1.2.3 原子转移自由基聚合(ATRP) |
1.2.4 ATRP聚合机理 |
1.2.5 电子转移活化生成催化剂原子转移自由基聚合(AGET ATRP) |
1.2.6 电子转移活化再生催化剂原子转移自由基聚合(ARGET ATRP) |
1.3 限域空间及限域聚合的发展 |
1.3.1 介孔材料 |
1.3.2 介孔材料在限域聚合中的应用 |
1.3.2.1 介孔限域的传统自由基聚合 |
1.3.2.2 介孔限域的可控/“活性”自由基聚合 |
1.3.3 限域空间内的聚合反应动力学 |
1.3.4 埃洛石纳米管的成分与结构特点 |
1.3.5 埃洛石纳米管的改性与应用 |
1.4 光响应偶氮苯聚合物 |
1.4.1 偶氮苯的分子结构与光学特性 |
1.4.2 偶氮苯化合物的光致异构化机理 |
1.4.3 光响应偶氮苯聚合物的合成 |
1.4.4 偶氮苯聚合物的光诱导可逆固液转变及光控玻璃化转变温度 |
1.4.5 光响应偶氮苯聚合物的应用 |
1.5 本论文的选题意义及研究内容 |
第二章 甲基丙烯酸甲酯的ARGET ATRP聚合优化 |
2.1 实验部分 |
2.1.1 试剂 |
2.1.2 实验仪器 |
2.1.3 MMA的 ARGET ATRP溶液聚合一般步骤 |
2.1.4 以PMMA-Br作为大分子引发剂引发MMA的扩链反应 |
2.1.5 性能测试 |
2.2 结果与讨论 |
2.2.1 不同引发剂EBi B与EBr P调控MMA的ARGET ATRP聚合 |
2.2.2 MMA的ARGET ATRP溶液聚合的动力学研究 |
2.2.3 还原剂类型对MMA的ARGET ATRP聚合的影响 |
2.2.4 还原剂用量对MMA的ARGET ATRP聚合的影响 |
2.2.5 配体类型对MMA的ARGET ATRP聚合的影响 |
2.2.6 催化剂浓度对MMA的ARGET ATRP聚合的影响 |
2.2.7 温度对MMA的 ARGET ATRP聚合的影响 |
2.2.8 扩链反应 |
2.2.9 端基及立构规整性分析 |
2.3 本章小结 |
第三章 改性SBA-15限域空间中甲基丙烯酸甲酯的ARGET ATRP溶液聚合 |
3.1 实验部分 |
3.1.1 试剂 |
3.1.2 SBA-15的制备 |
3.1.3 SBA-15的硅烷化改性 |
3.1.4 硅烷化SBA-15(M-SBA-15)孔道中MMA的 ARGET ATRP溶液聚合 |
3.1.5 SBA-15 孔道内部所得PMMA |
3.1.6 性能测试 |
3.1.6.1 分子量及其分布 |
3.1.6.2 红外光谱分析 |
3.1.6.3 热重分析 |
3.1.6.4 玻璃化转变温度测定 |
3.1.6.5 比表面积及孔结构参数测定 |
3.1.6.6 核磁共振氢谱分析 |
3.1.6.7 电镜分析 |
3.1.6.8 X射线粉末衍射(XRD) |
3.2 结果与讨论 |
3.2.1 X射线衍射(XRD)分析 |
3.2.2 电镜分析 |
3.2.3 比表面积(BET)分析 |
3.2.4 红外光谱(FT-IR)分析 |
3.2.5 热重(TGA)分析 |
3.2.6 分子量及其分布 |
3.2.7 核磁共振氢谱分析 |
3.2.8 差示扫描量热(DSC)分析 |
3.3 本章小结 |
第4章 改性埃洛石纳米管中甲基丙烯酸甲酯的ARGET ATRP聚合 |
4.1 实验部分 |
4.1.1 试剂 |
4.1.2 仪器及表征 |
4.1.2.1 分子量及其分布 |
4.1.2.2 红外光谱分析 |
4.1.2.3 热重分析 |
4.1.2.4 玻璃化转变温度测定 |
4.1.2.5 比表面积及孔结构参数测定 |
4.1.2.6 核磁共振氢谱分析 |
4.1.2.7 电镜分析 |
4.1.2.8 X射线粉末衍射(XRD) |
4.1.3 实验过程 |
4.1.3.1 HNTs的硅烷化改性 |
4.1.3.2 HNTs-M中MMA的 ARGET ATRP |
4.1.3.3 HNTs-M内部聚合所得PMMA |
4.2 结果与讨论 |
4.2.1 改性HNTs-M内部合成聚合物PMMA |
4.2.2 X射线衍射(XRD)分析 |
4.2.3 形貌分析 |
4.2.4 红外(FT-IR)分析 |
4.2.5 热重(TGA)分析 |
4.2.6 氮气吸附-脱附分析 |
4.2.7 分子量及其分布分析 |
4.2.8 核磁共振氢谱分析 |
4.3 本章小结 |
第五章 不同介孔材料限域空间中苯乙烯的ARGET ATRP本体聚合 |
5.1 实验部分 |
5.1.1 试剂 |
5.1.2 介孔材料的制备 |
5.1.2.1 棒状SBA-15的制备 |
5.1.2.2 球状MCM-48的制备 |
5.1.2.3 3D立方双连续孔结构MCM-48的制备 |
5.1.2.4 MCM-41的制备 |
5.1.2.5 球状SBA-15的制备 |
5.1.3 不同介孔材料中St的 ARGET ATRP本体聚合 |
5.1.4 介孔材料硬模板(MS)的脱除 |
5.1.5 分析表征 |
5.1.5.1 分子量及其分布 |
5.1.5.2 红外光谱分析 |
5.1.5.3 热重分析 |
5.1.5.4 玻璃化转变温度测定 |
5.1.5.5 比表面积及孔结构参数测定 |
5.1.5.6 核磁共振氢谱分析 |
5.1.5.7 电镜分析 |
5.2 结果与讨论 |
5.2.1 介孔材料形貌 |
5.2.2 比表面积、孔径分析 |
5.2.3 红外分析 |
5.2.4 热重分析 |
5.2.5 分子量及其分布 |
5.2.6 立构规整性分析 |
5.2.7 玻璃化转变温度 |
5.3 本章小结 |
第六章 表面引发ARGET ATRP法从介孔SBA-15可控生长聚合物刷 |
6.1 实验部分 |
6.1.1 试剂与仪器 |
6.1.2 性能表征 |
6.1.2.1 分子量及其分布 |
6.1.2.2 红外光谱分析 |
6.1.2.3 热重分析 |
6.1.2.4 比表面积及孔结构参数测定 |
6.1.2.5 电镜分析 |
6.1.2.6 X射线粉末衍射(XRD) |
6.1.3 SBA-15的制备 |
6.1.4 SBA-15-Br的制备 |
6.1.5 常规GMA的ARGET ATRP聚合 |
6.1.6 SBA-15-PGMA的制备 |
6.1.7 SBA-15-PGMA-PMMA的制备 |
6.2 结果与讨论 |
6.2.1 FT-IR分析 |
6.2.2 SEM及 TEM分析 |
6.2.3 XRD分析 |
6.2.4 热重分析 |
6.2.5 比表面积及孔径分布 |
6.2.6 分子量及其分布 |
6.3 本章小结 |
第七章 偶氮苯聚合物的ATRP聚合与应用 |
7.1 实验部分 |
7.1.1 试剂 |
7.1.2 仪器及表征 |
7.1.3 单体及偶氮苯聚合物的合成 |
7.1.3.1 合成4-(对甲苯基二氮烯基)苯酚 |
7.1.3.2 合成6-(4-(对甲苯基二氮烯基)苯氧基)己-1-醇 |
7.1.3.3 合成6-(4-(对甲苯基)苯氧基)己基丙烯酸酯(Azo单体) |
7.1.3.4 ATRP法合成不同分子量的偶氮苯聚合物P1 |
7.1.3.5 循环制备GPC系统制备高分子量(53,80和100kg·mol~(-1))偶氮苯聚合物P1 |
7.1.4 临界缠结分子量的计算 |
7.1.5 偶氮苯聚合物膜的制备 |
7.1.6 光驱动器的制备及光驱动过程 |
7.1.7 光驱动器的光修复 |
7.1.8 光驱动器的光刻微结构 |
7.2 结果与讨论 |
7.2.1 Azo单体的合成与表征 |
7.2.2 偶氮苯聚合物P1的合成与表征 |
7.2.3 光控柔性驱动器的制备 |
7.2.4 偶氮苯聚合物薄膜的光致异构化 |
7.2.5 偶氮苯聚合物驱动器的光致形变 |
7.2.6 偶氮苯聚合物驱动器的光致形变机理 |
7.2.7 偶氮苯聚合物驱动器的光修复 |
7.2.8 偶氮苯聚合物驱动器的光刻微结构及光控形变 |
7.3 本章小结 |
第八章 结论与展望 |
8.1 结论 |
8.2 展望 |
参考文献 |
附录 |
申请学位期间的研究成果及发表的学术论文 |
致谢 |
个人简历 |
四、四氟乙烯聚合研究进展(论文参考文献)
- [1]聚四氟乙烯微粉的表面改性及其在橡胶中应用的研究进展[J]. 张永章,王晗,姜建英,安振清,肖建斌. 橡胶科技, 2021(10)
- [2]聚四氟乙烯膜的表面改性研究进展[J]. 李旭东. 山东化工, 2021(12)
- [3]聚四氟乙烯无机复合涂层的制备及其摩擦学性能研究[D]. 蒋国强. 江南大学, 2021(01)
- [4]全氟联苯结构聚芳醚的可控交联及摩擦发电性能研究[D]. 王兆阳. 吉林大学, 2021(01)
- [5]聚四氟乙烯等离子体和碳薄膜改性及结构和性能研究[D]. 文泽东. 兰州理工大学, 2021(01)
- [6]新型敏化剂HLC对乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)辐射交联的影响及性能探究[D]. 林伟男. 暨南大学, 2020(03)
- [7]铝粉/聚四氟乙烯复合材料制备及其性能研究[D]. 杭思羽. 南京理工大学, 2020(01)
- [8]含氟大苯侧基聚酰亚胺合成及其气体分离膜[D]. 王汉利. 大连理工大学, 2019(08)
- [9]四氟乙烯乳液聚合的研究进展以及在高频覆铜板中应用[A]. 葛成利,李枝芳,朱红军,刘萌. 第二十届中国覆铜板技术研讨会论文集, 2019
- [10]介孔限域ARGET ATRP及偶氮苯聚合物的可控合成与性能研究[D]. 陈明森. 桂林理工大学, 2019(01)