本体光交联对热塑性淀粉塑料性能的影响

将光引发剂二苯甲酮直接与淀粉和甘油共混,并通过挤出注塑工艺制备了热塑性淀粉（TPS）塑料,研究了不同紫外光照时长对其力学、动态热力学、热稳定和耐水性能的影响。结果表明,当紫外光照时长为15 min时,TPS可形成最佳的交联网络结构,显著提高其性能,拉伸强度,弯曲强度,冲击强度分别可达4.57 MPa、7.1 MPa及69.39 kJ/m2;储能模量有所提高,玻璃化转变温度达到最高,Tβ和Tα分别为-35.63 ℃和53.96 ℃;最大分解速率对应的峰值温度（Tp）由TPS的317.81 ℃提高到330.48 ℃;表面接触角由纯TPS的42.3 °增加至77.2 °,显著提高了耐水性能。     

氨基表面改性二氧化硅/热塑性淀粉复合材料的制备与性能

为了进一步提高热塑性淀粉(TPS)的力学性能,用硅烷偶联剂KH-550对二氧化硅微球(SM)表面进行氨基化改性(SM-NH₂),并且,添加至热塑性淀粉基体中,得到SM-NH₂/TPS复合材料,研究了添加量对拉伸强度、冲击强度、动态力学性能、热稳定性和流变加工性能的影响。研究发现,当SM-NH₂的添加量为2.0%时,复合材料的拉伸强度由3.25 MPa增大至9.28 MPa,冲击强度由6.222 kJ/m²增大至14.635 kJ/m²;玻璃化转变温度T_α达到最大,其值为53.67℃;微商热重曲线中最大分解速率对应的温度为321.8℃,热稳定性最佳;扭矩峰值和平衡扭矩分别为47.23 N·m和10.86 N·m,流变加工性能下降。     

改性TPS对PPC基复合材料流变、微观形貌和力学性能的影响

分别以无水醋酸锌（ZA）和酒石酸（TA）作为热塑性淀粉（TPS）的改性剂,通过熔融共混法制备了改性TPS及聚甲基乙撑碳酸酯（PPC）/改性TPS复合材料,并采用旋转流变仪、傅里叶变换红外光谱仪、扫描电子显微镜、热重分析仪、差示扫描量热仪等分析表征了改性TPS对复合材料流变行为、微观形貌和力学性能的影响。结果表明,与ZA相比,TA更能促进TPS在PPC基体相中分散,较低含量TA改性TPS（TPS-TA）的加入使复合材料的力学性能提高;添加10 %（质量分数,下同）TPS-TA的复合材料综合性能最佳,其拉伸强度比纯PPC提高了2.41 MPa、5 %质量损失温度（T_{5 %}）提高了31.7 ℃ 。     

光引发剂含量对热塑性淀粉塑料整体光交联的影响

将光引发剂二苯甲酮直接与淀粉和甘油共混,并通过挤出注塑工艺制备了热塑性淀粉(TPS)塑料。在最佳光照时间15 min的条件下,研究了不同光引发剂含量对其力学性能、动态热力学性能和耐水性能的影响。结果表明,当光引发剂含量为1%时,经紫外光照射后的TPS可形成最佳交联网状结构,力学性能与耐水性能显著提高。拉伸强度、弯曲强度及冲击强度达到最大值,分别为6. 31 MPa、8. 2 MPa及77. 68 k J/m~2。与纯TPS的相比,拉伸强度、弯曲强度及冲击强度分别提高了4. 15 MPa、4. 59 MPa及58. 91 k J/m~2;玻璃化转变温度达到最高值,T_β和T_α分别为-33. 62℃和81. 63℃;表面接触角由纯TPS的42. 3°增加至80. 3°,此时材料的吸水量最小,显著改善了材料的表面耐水性能和吸水性能。     

表面光交联对热塑性淀粉力学和耐水性能的影响

通过挤出注塑工艺制备了热塑性淀粉（TPS）,将溶于乙醇的光引发剂二苯甲酮制成溶液涂覆于TPS表面后进行紫外光照射,研究了紫外光照射时间对TPS力学性能、动态热力学性能及耐水性能的影响。结果表明,当辐照时长为15 min时,TPS表面能形成最佳的交联网络状结构,使力学和耐水性能得到显著改善;此时TPS的拉伸强度、弯曲强度、冲击强度最高分别为5.28、5.83 MPa和73.99 kJ/m2,储存模量提高,损耗因子峰值对应的转变温度分别提高到-45.40、60.60 ℃,接触角最高为96.8 （° ）。     

一锅法合成Janus纳米片及其对PS/TiO2复合材料的增容作用研究

利用一锅法合成了Janus纳米片（JNSs），通过扫描电子显微镜（SEM）、电致冷X射线能谱仪（EDS）、动态混合流变仪、动态力学热分析仪（DMA）和万能材料试验机等对JNSs的表面形貌和化学成分进行了表征，考察了JNSs对聚苯乙烯/二氧化钛（PS/TiO₂）共混体系流变性能的影响，以及JNSs对PS/TiO₂复合材料动态力学性能、力学性能、表观形貌的影响，并对JNSs对复合材料的界面增容作用机理进行了探讨分析。结果表明，JNSs两面的粗糙程度不同，粗糙凹面含有氨基，光滑凸面含有双键；JNSs用作PS/TiO₂共混体系的相容剂时，能够增强界面作用力，改善无机粒子和有机聚合物的相容性；含0.5 份（质量份，下同）JNSs的PS/TiO₂复合材料的玻璃化转变温度（T_g）从PS的100 ℃提高到了107 ℃；同时，JNSs在外力作用下沿力的方向取向需要耗散能量，使得其拉伸强度较PS/TiO₂提高了13.43 %，断裂伸长率由12 %增加到了18 %。     

聚乳酸纤维/聚乙烯醇纤维协同增强热塑性淀粉复合材料

为提高热塑性淀粉（TPS）塑料的力学和耐水性能,通过挤出工艺制备了含量为1 %（质量分数,下同）的聚乳酸纤维（PLAF）及不同含量的聚乙烯醇纤维（PVAF）共同增强的热塑性淀粉复合材料。研究了含量为0.2 %~1.4 %的PVAF对TPS/PLAF/PVAF复合材料力学性能、断面形貌、耐水性能及转矩流变性能的影响。结果表明,同时加入PLAF和PVAF能有效提高复合材料的力学性能及表面耐水性能;当PLAF和PVAF含量为1 %时,复合材料的拉伸强度从纯TPS的1.98 MPa提高到10.53 MPa,冲击强度由纯TPS的33.4 kJ/m²提高到62.23 kJ/m²,水接触角由纯TPS的46.34°提高到65.02°,TPS/PLAF/PVAF复合材料的平衡扭达到最大值15.75 N·m。     

含双酚芴三元共聚聚砜的合成与性能

以双酚芴（BHPF）、双酚A（BPA）、4，4⁃二氯二苯砜（DCS）为原料，采用亲核取代法合成了不同BHPF含量的三元共聚聚砜，研究了反应溶剂、反应时间和成盐剂等对聚合反应的影响，并采用凝胶渗透色谱仪（GPC）、红外光谱仪（FTIR）和差示扫描量热仪（DSC）等对含BHPF三元共聚聚砜的结构和性能进行了表征。结果表明，选用N⁃甲基吡咯烷酮（NMP）为反应溶剂，碳酸钾为成盐剂，设定反应时间为4 h时，可制备得到数均分子量（M_n）>2×10⁴的三元共聚物，且随着BHPF含量的增加，聚合物的玻璃化转变温度（T_g）逐渐提高，为209~254 ℃，主链分解温度>510 ℃，表现出了优异的耐热性能。当BHPF含量为80 %（摩尔分数）时，材料的T_g为254 ℃，可见光范围内透光率为84 %，可满足飞机高马赫数下的耐温需求，为高耐热透明材料的应用奠定了基础。     

表面紫外交联对淀粉塑料性能的影响

提出用表面紫外交联的方法来提高热塑性淀粉塑料(TPS)的力学和耐水性能。首先,将淀粉直接和甘油混合,通过挤出注塑工艺制备了TPS,再将溶于乙醇的光引发剂(XBPO)[苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦]涂覆在TPS表面并进行紫外交联,测定了样条的力学性能和表面接触角的变化,研究了不同紫外光照射时间对TPS性能的影响。结果表明,当紫外光照射时间达到15 min时,TPS的拉伸强度、弯曲强度、冲击强度均达到最高,分别为4.01 MPa、12.5 MPa、312.92 k J/m~2;表面接触角由42.3°增加到95.77°,耐水性改善十分显著。     

聚碳酸亚丙酯生物降解渗水地膜的研制及性能分析

为了解决农田白色污染问题,选用大分子聚碳酸亚丙酯（PPC）和聚己二酸丁二醇酯/对苯二甲酸丁二醇酯（PBAT）两种生物降解材料以及强力渗水助剂为原料制备PPC生物降解渗水地膜,采用多次吹膜测试法对地膜的配方和工艺方案进行了优选,并通过万能拉力测试机、紫外老化试验箱等对地膜的力学性能和降解性能进行了表征。结果表明,按照优选方案A₉和A₂的配方和工艺,结合渗水地膜加工工艺,可以成功制备厚度为（0.007±0.002） mm的薄型PPC生物降解渗水地膜;以A₉和A₂为基础并进行优化处理后的工艺技术试制的6个产品的力学性能均能够达到GB/T 35795—2017标准要求;0.007 mm PPC生物降解渗水地膜60 d后开始出现横纵向裂口,180 d后降解率为77.06 %,365 d后降解率为95.72 %。     

超支化聚磷酰胺包覆碳纳米管的可控制备及阻燃应用

采用羧基化碳纳米管（CNT?COOH）作为载体,以三氯氧磷（POCl₃）和N,N?二氨基二苯甲烷（DDM）为反应单体,三乙胺为缚酸剂和催化剂,通过一步法（A₂+B₃）制备了3种不同厚度的超支化聚磷酰胺包覆碳纳米管（CNT/HBPPA）阻燃剂,并应用于环氧树脂（EP）中,探索了其对EP的力学及阻燃性能的影响。结果表明,随着CNT与（POCl₃+DDM）投料比（1∶1.5~6）的增加,CNT/HBPPA的包覆厚度逐渐增大并交联,而其样品失重5 %时所对应的温度（T_{5 %}）和残炭率逐渐下降,其中CNT/HBPPA?3对EP复合材料的阻燃和增强效果最佳,仅需2 %（质量分数,下同）可使其极限氧指数（LOI）值高达28.2 %,UL 94为V?1级,拉伸强度提高到53.28 MPa,冲击强度提高至11.19 kJ/m²,这主要是因为CNT/HBPPA表面的活性基团（—NH₂）改善了其与EP基体间的界面相容性,提高了分散性,形成更加均匀的网络骨架结构,从而提高其阻燃和力学性能。在燃烧过程中,这种网状骨架结构有利于形成更致密、更高效的残炭层,有效地隔绝了热量和可燃挥发性降解物的传递,进而提高了阻燃效率。     

高固含量UV固化水性聚氨酯丙烯酸酯的制备及性能研究

以聚乙二醇600双丙烯酸酯（PEG600DA）作为可聚合非离子乳化剂制得高固含量（54%）紫外光固化水性聚氨酯丙烯酸酯乳液（UV-WPUA）。采用傅里叶红外（FTIR）、粒径分析仪、热重分析仪（TGA）、示差扫描量热仪（DSC）和力学性能测试考察了不同w（PEG600DA）对乳液及胶膜性能的影响。结果表明：随w(PEG600DA)从0%增至10.87%,乳液粒径从48.16nm降至 27.09nm,后增至78.52nm;乳胶膜软段玻璃化转变温度Tgs上升,硬段玻璃化转变温度Tgh下降;拉伸强度从22.19 MPa先增至27.82 MPa后降低到17.13MPa,断裂伸长率从315.17%降至203.93%;而w(PEG600DA)增加到6.09%时,胶膜的热稳定性最高,分解率为10%、30%和50%的热分解温度分别提高了16.324、18.804、17.547℃。     

热塑性淀粉的制备及其塑料膜性能研究

通过对玉米淀粉进行酯化改性,合成了热塑性淀粉(TPS)及TPS/聚乙烯醇(PVA)生物降解塑料,使用傅立叶红外(FTIR)、扫描电镜(SEM)、差示扫描量热(DSC)、X射线衍射(XRD)对热塑性淀粉的结构、形貌、玻璃化转变温度和结晶度等进行测试和表征.结果表明,淀粉经酯化后,结晶度降低,淀粉的热性能提高,制备的TPS/PVA塑料膜具有较好的力学性能和疏水性.室外土壤掩埋30天后淀粉膜有40%左右降解.     

自蔓延燃烧法制备锰氧化物催化剂及其催化燃烧炭烟颗粒

柴油机尾气中的炭烟颗粒是城市雾霾的主要来源之一,严重污染环境和危害人体的健康。因此,降低和消除柴油车尾气中的炭烟颗粒具有重要的意义。本文以高锰酸钾和一水柠檬酸为原料,通过自蔓延燃烧法成功制备了一系列锰氧化物催化剂。采用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、N₂吸附-脱附、H₂程序升温还原（H₂-TPR）、O₂程序升温氧化（O₂-TPD）和X射线光电子能谱（XPS）等手段对催化剂进行了表征,并考察了该系列催化剂催化炭烟颗粒燃烧的活性。结果表明,制备的锰氧化物催化剂均具有良好的催化燃烧炭烟活性。当高锰酸钾与一水柠檬酸的摩尔比为12∶1、煅烧温度为450℃时,制备的催化剂具有较低的还原峰温度,较大的比表面积和孔径以及化学吸附氧和Mn⁴⁺含量,从而表现出最佳催化燃烧炭烟颗粒的性能,其催化燃烧炭烟温度T₁₀、T₅₀和T₉₀分别为284℃、327℃和360℃。     

Ce掺杂对Ru/TiO2催化氯苯性能的影响

采用等体积浸渍法制备了单贵金属Ru/TiO₂和双金属Ru-Ce/TiO₂系列催化剂，测试了其对氯苯的催化活性，并通过N₂吸脱附、扫描电镜(SEM)、程序升温还原(H₂-TPR)进行表征，旨在考察稀土元素Ce掺杂对Ru/TiO₂催化氯苯性能的影响。结果表明，Ce的引入可使其在降低贵金属含量的基础上仍保持高的催化效率，且极大地提高了低温催化活性。0.4%Ru-1.0%Ce/TiO₂与0.4%Ru/TiO₂相比，其T₁₀和T₉₀分别降低了50℃和60℃。H₂-TPR表明引入Ce为催化剂提供了更多的表面氧空位，形成Ru-O-Ce增强了其氧化还原能力。掺杂Ce未改变Ru/TiO₂催化剂的结构形貌，仍保持介孔结构，但若负载量过多，会堵塞部分孔道，阻碍污染物吸附及反应，降低催化性能。     

用于丙烷催化燃烧的PdxPty-ZSM-5/Cordierite整体式催化剂

以ZSM-5分子筛、铝溶胶、硝酸钯、硝酸铂和水为原料制备分子筛浆料，采用真空抽提-一次涂覆法在堇青石蜂窝陶瓷载体表面制备出Pd_xPt_y-ZSM-5/Cordierite整体式催化剂，考察了Pd负载量、ZSM-5分子筛的硅铝比和Pd/Pt质量比对整体式催化剂的丙烷催化燃烧性能的影响，并用超声波振荡、SEM、XRD、H₂-TPR和C₃H₈-TPD等手段对整体式催化剂进行了表征。当球磨时间为60 min，分子筛浆料固含量为38%时，整体式催化剂的涂层上载量可达到178 g?L^-1，涂层脱落率低于0.5%。Pd₂Pt₃-ZSM-5/Cordierite整体式催化剂（贵金属总负载量为1.2 g?L^-1）对于丙烷的催化燃烧具有较好的催化活性（T₅₀=259℃，T₉₀=323℃）和稳定性，具有良好的工业应用前景，其中较低的ZSM-5分子筛硅铝比以及Pd和Pt之间的相互作用增加了对丙烷的吸附能力和表面活性氧物种的数量，从而提高了整体式催化剂的催化活性。     

PVA/nano-SiO2原位聚合薄膜性能的研究

采用溶胶-凝胶与原位聚合技术,制备了不同纳米二氧化硅（nano-SiO₂）含量的聚乙烯醇/二氧化硅（PVA/SiO₂）杂化薄膜。研究了纳米颗粒的引入对PVA/SiO₂薄膜热学和力学性能的影响。结果表明:SiO₂含量较低时只降低PVA/SiO₂结晶度,而含量较高时结晶度和结晶尺寸均降低;SiO₂的加入拓宽了PVA的玻璃化转变温度（T_g）范围,提高了PVA的热稳定性;PVA/SiO₂的拉伸强度、拉伸模量得到增强,而断裂伸长率则呈下降趋势。SiO₂质量分数为5%时,PVA/SiO₂薄膜的综合性能最佳。     

棉籽蛋白/剑麻纤维复合材料加工、界面与性能

为了提高植物蛋白基绿色高分子材料的力学性能和热稳定性能,以棉籽蛋白（CP）为原料,在尿素变性、甘油增塑、双醛淀粉（DAS）交联的基础上,将其与取向排列的天然剑麻长纤维（SF）复合,经热压硫化加工制备得到具有优异性能的棉籽蛋白/剑麻纤维全绿色复合材料。微观结构形貌和性能分析测试表明,复合材料获得改善性能主要归功于：CP基体与SF增强相间形成的紧密界面结合、对剑麻长纤维的预浸渍处理、CP与SF生物大分子间的强氢键作用。考察了不同DAS含量对复合材料力学性能和热稳定性能的影响。拉伸、热重和差示量热分析表明,经20%（质量） DAS交联的复合材料具有最优的拉伸强度（断裂应力7.5 MPa）、模量（杨氏模量93 MPa）、热稳定性（最大分解温度328℃）和玻璃化转变温度（102℃）。     

一步法合成α-MnO2/β-MnO2催化剂及其对甲苯催化氧化的性能研究

采用水热法在不同pH条件下制备了一系列MnO₂基催化剂,通过XRD、SEM、N₂吸脱附等手段对其进行了表征,并评价了它们对甲苯催化氧化反应的催化活性。表征结果表明,不同的pH本质上改变了s反应溶液的初始H⁺浓度,从而影响了所得样品的结晶环境,并赋予它们不同的晶相。甲苯的催化氧化评价结果表明,催化剂的催化性能与α-MnO₂的含量密切相关。当pH=11时所得到的MnO₂-11催化剂,具有最大的比表面积和最多的缺陷结构,使其具有最佳的催化活性（T₅₀=245℃和T₉₀=256℃）和优异的循环稳定性。     

一步法合成α-MnO2/β-MnO2催化剂及其对甲苯催化氧化的性能研究

采用水热法在不同pH条件下制备了一系列MnO₂基催化剂,通过XRD、SEM、N₂吸脱附等手段对其进行了表征,并评价了它们对甲苯催化氧化反应的催化活性。表征结果表明,不同的pH本质上改变了s反应溶液的初始H⁺浓度,从而影响了所得样品的结晶环境,并赋予它们不同的晶相。甲苯的催化氧化评价结果表明,催化剂的催化性能与α-MnO₂的含量密切相关。当pH=11时所得到的MnO₂-11催化剂,具有最大的比表面积和最多的缺陷结构,使其具有最佳的催化活性（T₅₀=245℃和T₉₀=256℃）和优异的循环稳定性。