离子液体中壳聚糖的AGET ATRP改性及其抗菌性能研究

以壳聚糖为原料,2-溴异丁酰溴为反应试剂合成壳聚糖大分子引发剂CS-Br,并用其引发甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)在离子液体BMIMCl中的电子活化再生原子转移自由基聚合(AGET ATRP),制备出壳聚糖季铵盐抗菌剂P(CS-Br-DMC)。采用环境扫描电镜(ESEM)、红外光谱(FT-IR)、透射电镜(TEM)等对产物结构进行表征,并对其抗菌性能进行研究。结果表明,通过AGET ATRP可成功合成壳聚糖季铵盐P(CS-Br-DMC),且聚合物在丙酮溶液中具有自组装行为;所制备的壳聚糖季铵盐对织物具有优良的抗菌性能,其抗菌效果明显优于未改性的壳聚糖。     

MDS-6制备离子液体最佳条件探索

以N-甲基咪唑,溴代正丁烷,四氟硼酸钠为原料,采用两步法合成咪唑基离子液体1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐(bmimBF4),重点对产物的最佳合成方法、最佳反应时间、最佳反应温度进行了探索。实验结果表明,使用微波消解仪(MDS-6)能快速有效地合成离子液体,且最佳的合成条件为:当微波功率400W,甲基咪唑与溴代正丁烷的摩尔比为1∶1.1,反应时间45min,微波反应温度80℃时,中间体bmimBr的合成最理想;当bmimBr与NaBF4的摩尔比1∶1.2,微波反应温度65℃,反应时间60min时,离子液体bmimBF4产率达到90%左右。试验产物用IR进行了确认。所制备的离子液体为后面制备四氧化三铁纳米空心球做准备。     

二苄基二硫代氨基甲酸四甲基铵的合成、表征及性能研究

以二苄基胺、NaOH和CS2为原料,四氢呋喃作溶剂合成二苄基二硫代氨基甲酸钠,再与四甲基氯化铵反应,合成了新型的离子盐促进剂——二苄基二硫代氨基甲酸四甲基铵。通过红外(FT-IR)、核磁(1H NMR)、质谱(MS)及元素分析等分析方法确定了产物的结构。为了研究新型促进剂的性能,实验将合成的二苄基二硫代氨基酸四甲基铵、二硫化四甲基秋兰姆(TMTD)分别添加到天然橡胶中制成胶片,对其进行溶胀指数(SI)和力学性能测试,结果表明合成的二苄基二硫代氨基酸四甲基铵具有优异的促进性能,是一种性能优异绿色环保的天然橡胶促进剂。     

系列功能化离子液体的合成表征及其性质研究

通过两步法合成了含不同阴离子的系列含酯基官能团的咪唑类离子液体,用核磁共振、红外光谱、元素分析对其进行了结构表征,证明了该合成方法的可靠性;对功能化离子液体的基本物化性质及热稳定性等进行了全面研究,并选择了含有相同烷基的未功能化离子液体1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐进行对比,发现酯基官能团的引入,使烷基咪唑类离子液体展现出不同的物化特性。所合成的含酯基功能化离子液体为进一步开展离子液体的各方面研究提供了全新的材料并打下了一定基础。     

有机锌盐橡胶硫化促进剂作用机理研究进展

介绍了2-巯基苯并噻唑锌、烷基二硫代氨基甲酸锌、黄原酸锌和烷基二硫代磷酸锌时天然橡胶硫化的作用机理.促进剂的催化活性主要源自促进剂与硫磺等形成高硫化活性的交联先驱体.硫化过程中,多硫交联键形成后,至少存在交联、脱硫和降解3种竞争反应,这些竞争反应的程度与促进剂种类和用量有关.促进剂的催化活性不仅影响交联键的形成而且影响交联键的脱硫和降解.促进剂活性越大,硫化速度越快,但交联键脱硫和降解也越快,硫化返原越快.     

天然橡胶与其环氧化物并用胶基复合材料的黏弹阻尼性能

为改善天然橡胶（NR）的阻尼性能,在密炼机中以质量比20：80混合不同环氧度环氧化天然橡胶（ENR）与天然橡胶制备ENR-NR并用橡胶基体,在橡胶基体的混炼与开炼过程加入其他填充组分（硫磺、促进剂2,2'-二硫代二苯并噻唑（DM）、促进剂N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺（CZ）、ZnO、硬脂酸、炭黑）得到了宽温域阻尼ENR-NR基复合材料。采用橡胶加工分析仪和动态力学热分析仪,研究了ENR-NR混炼胶和硫化胶的动态力学和阻尼性能。结果表明：NR环氧化增强了分子链局部刚性,改善了胶体与填料的黏结性,但ENR吸附较多炭黑后不易均匀分散于连续相NR中。因此,ENR-NR并用混炼胶的黏度和储能模量随ENR环氧度增大而增加;在NR中加入ENR可改善硫化胶的弹性和阻尼性能。ENR-NR并用胶的有效阻尼温度范围拓宽到较高温度,环氧度为25的ENR与NR并用后,有效阻尼温度范围为-57~1℃,明显宽于NR的-57~-20℃,但高环氧度并用胶则出现阻尼失效区。加入少量ENR对NR的硬度、模量和断裂伸长率影响不大。     

离子液体中的可逆-加成断裂链转移自由基聚合

首先制备了链转移剂α-二硫代萘甲酸异丁腈酯(CPDN)和离子液体1-丁基-3-甲基咪唑-四氟硼酸盐(BMIM-BF4),然后在离子液体中进行了甲基丙烯酸甲酯(MMA)的可逆-加成断裂链转移自由基聚合(RRFT),并用FT-IR、1H-NMR和GPC等技术分别对其结构和聚合体系的"活性"特征进行了表征.     

离子液体作为多功能助剂在白炭黑填充天然橡胶中的应用

以天然橡胶为基体,探究了离子液体对橡胶硫化、白炭黑分散性及白炭黑与橡胶界面相互作用的影响,对比了离子液体用量及烷基链长度对白炭黑填充天然橡胶的作用效果。通过硫化机理的研究及硫化特性的对比发现,溴化咪唑盐离子液体能够活化硫化反应,极大地提高了硫化速率和交联密度。离子液体与白炭黑之间存在离子偶极相互作用,佩恩(Payne)效应结果表明,离子液体能够改善白炭黑在天然橡胶中的分散,且随着用量及咪唑环烷基链长度的增加,改善效果越来越明显。通过结合胶含量测定和拉伸断裂表面观察可以得出,离子液体能够改善橡胶与填料的界面相容性。在离子液体3种功能的共同作用下,白炭黑填充天然橡胶复合物的拉伸强度最大增加了114%,撕裂强度最大增加了201%,邵坡尔(DIN)磨耗损失最大减少了50%;用量为3 phr时,硫化胶的各项力学性能最佳。     

天然橡胶-氢化丁腈橡胶的共硫化及性能研究

天然橡胶(NR)和氢化丁腈橡胶(HNBR)因不饱和度和极性的差异,存在硫化速度不匹配、填料分散等问题,难以实现两胶的并用。本文通过先制备不同硫黄/促进剂比例的NR和HNBR母炼胶,再将母炼胶并用制备NR/HNBR复合材料,解决了NR和HNBR共硫化的问题。研究了NR/HNBR的相态结构和填料在NR和HNBR两相的分散状态,结合相态结构和填料分散分析了NR/HNBR并用比对复合材料硫化特性、动静态力学性能、耐磨性和压缩温升的影响。结果表明:并用HNBR的复合材料混炼胶的门尼黏度增大,焦烧时间和正硫化时间缩短;随着HNBR含量增加,HNBR相的尺寸增大,硫化胶的硬度及100%和300%定伸应力增加,拉伸强度、撕裂强度、断裂伸长率和拉断永久变形减小,耐磨性和抗湿滑性提高,压缩疲劳温升增大。     

吲哚啉螺萘并(噁)嗪光致变色化合物的合成研究

以β-萘酚经亚硝化反应得到中间体1-亚硝基-2-萘酚;以苯肼、3-甲基-2-丁酮为原料合成得到2,3,3-三甲基-3H-吲哚,经碘甲烷季铵盐化后在碱性条件下与1-亚硝基-2-萘酚反应得到1,3,3-三甲基吲哚啉螺萘并(噁)嗪光致变色化合物.通过1H NMR、IR和元素分析确证了中间体和目标分子的结构;讨论了温度对1-亚硝基-2-萘酚合成的影响、制备吲哚季铵盐时溶剂的选择以及目标化合物的合成与光致变色机理.目标化合物的甲醇溶液经紫外光照射后由无色变为淡兰色,显示了良好的光致变色性能.     

Control over the vulcanization of rubber

On the basis of investigation of dielectric characteristics, we establish that, as the number of cross links in polar-aaoutchouc-based rubbers increases, the scattering of the charge carrier on inhomogeneities of the structure of a material also increases, and, correspondingly, the dispersion of conductivity decreases. We propose a nondestructive method for the evaluation of the level of vulcanization based on the correlation between the frequency dependence of conductivity of polar rubbers and the degree of their cross linking; unlike the existing methods, the proposed method requires a small amount of measurements and calculations. Karpenko Physicomechanical Institute, Ukrainian Academy of Sciences, L'viv. Translated from Fizyko-Khimichna Mekhanika Materialiv, Vol. 32, No. 5, pp. 97–100, September–October, 1996.     

动态硫化在聚丙烯改性加工中的应用

采用反应挤出法对EPDM进行动态硫化。将硫化后的EPDM与聚丙烯(PP)共混,可改善PP的韧性、低温易脆的缺陷,同时提高PP的综合性能。     

快速硫化硅橡胶的制备研究

采用水化硅酸钙粉体作为填料制备一种快速硫化硅橡胶。通过考察填料用量及硫化工艺对硅橡胶力学性能的影响,确立了一种快速制备免二次硫化硅橡胶的方法。结果表明,水化硅酸钙粉体具有极佳的硫化促进作用及良好的填容补强作用。     

电场下天然橡胶与Fe的热硫化粘接

为提高天然橡胶与Fe的粘接性能,在天然橡胶(NR)的硫化过程中施加电场,伴随着熔盐电解,通过硫磺硫化交联反应与电化学反应的共同作用,使NR与金属(Fe)实现以化学键合的良好粘接.依据熔盐电解的电化学作用以及NR硫化的交联反应,探究了粘合机理,描述粘接历程.通过对胶接破坏表面进行扫描电镜观察分析,明晰了NR-Fe粘接界面层的结构特征,并对影响粘合性能以及硫化胶物理机械性能的因素进行了研究分析.结果表明:施加的电场强度、NR硫化胶的导电性对粘合性能作用明显;渗硫剂用量变化不仅对粘合性能影响较大,而且影响NR硫化胶的物理机械性能.     

Optimization of the heating mode in the vulcanization of rubber products

Optimality criteria are selected for the vulcanization process with external heating of the rubber product. The variational isoperimetric problem is formulated here with appropriate limits. The optimum in this sense heating mode is determined by numerical integration of the Euler equation on a digital computer.Translated from Inzhenerno-Fizicheskii Zhurnal, Vol. 24, No. 2, pp. 343–347, February, 1973.     

乙烯基含量对硅橡胶硫化特性的影响

采用动态热机械分析仪RSA3测试硅橡胶混炼胶的硫化特性,在非等温和等温条件下对硅橡胶硫化历程进行研究,探讨了不同温度条件和不同乙烯基含量硅橡胶体系的硫化特性及硫化动力学特征。同时,利用差示扫描量热仪(DSC)对硅橡胶硫化反应热力学作用进行了研究。结果表明,随着乙烯基含量的增加,混炼胶的交联密度提高,性能得到提高。在硫化过程中,硅橡胶硫化曲线都是呈现上升的趋势,是两个阶段的一级动力学反应过程,并且具有两个不同反应速率常数。硫化反应活化能随着体系中乙烯基含量的增加逐渐减小,反应活性提高。     

软丁腈橡胶(N41)新型平衡硫化体系研究

通过对配合体系的探究,构建以硫载体二硫化二己内酰胺(DTDC)、硫化促进剂、硅烷偶联剂及硫磺为主体的新型平衡硫化体系;软丁腈橡胶(N41)应用这种新型的平衡硫化体系,拉伸强度最好可达29MPa,断裂伸长率超过500%,通过改变促进剂、硫磺和DTDC用量,分析各项物理机械性能,比较不同硫化体系下的动态性能,探究这种平衡硫化体系在软丁腈橡胶中的应用。     

白炭黑粒子对三元乙丙橡胶硫化性能、黏弹性及泡孔结构的影响

采用4种不同种类的白炭黑粒子(A200,H2000,R812S,T36-5)分别作为三元乙丙橡胶(EPDM)的增强填料,并通过超临界CO₂发泡法制备具有微孔结构的EPDM泡沫材料。通过扫描电子显微镜和橡胶加工分析仪对不同白炭黑/EPDM基体的黏弹性、硫化性能及泡孔结构等进行测试和表征。结果表明:以气相法白炭黑(A200,H2000,R812S)作为增强填料的EPDM基体流变性能好,利于形成泡孔结构,且泡孔密度随交联度的提高而增加。而以沉淀法白炭黑T36-5作为增强填料的EPDM基体的模量和黏度过高,只在较窄的预硫化区间内形成泡孔结构。其中以白炭黑A200作为增强填料的EPDM基体在不损失良好流变性能的前提下仍能够获得较高的交联度,且A200能够提供更好的异相成核作用,明显提高泡孔密度,减小泡孔尺寸。     

Liquid chromatography/coordination ion spray-mass spectrometry for the analysis of rubber vulcanization products

Liquid chromatography/coordination ion spray-mass spectrometry has been used for the identification of reaction products in a model rubber vulcanization process. After LC separation using reversed-phase conditions, AgBF(4) in acetonitrile was added, and strong signals were observed for silica-rubber coupling agents and products of the reaction between these and alkenes. The method performs best for substances containing sulfur chains with chain lengths between two and eight sulfur atoms, but sulfur-free compounds containing triethoxysilyl groups were detected as well. For the latter, the postcolumn addition of NaBF(4) proved to be a suitable alternative. Besides the coupling agents, various reaction products, including sulfur-chain bridged alkenes were identified.