ICF靶低密度聚合物多孔材料研究进展

概述了国内外ICF靶低密度多孔材料（泡沫、气凝胶）的发展现状,着重介绍了间苯二酚-甲醛（RF）气凝胶、水溶性聚合物泡沫、聚苯乙烯泡沫、聚-4-甲基-1-戊烯（PMP）泡沫、聚丙烯酸酯泡沫等的制备技术及有关泡沫材料的掺杂技术,对我国过去十余年在低密度聚合物多孔材料研制方面取得的研究进展进行了较为系统的总结,并对“十五”期间应尽快开展的关研究工作进行了简要介绍。     

一种具有荧光猝灭作用的光折变聚合物的合成及表征

采用后重氮偶合反应,得到一种具有荧光猝灭作用的光折变聚合物。采用核磁共振(31P-NMR和1H-NMR)、红外(IR)光谱、凝胶渗透色谱(GPC)、热重分析(TG)和差示扫描量热(DSC)对该聚合物进行表征和分析,以325nm的激发波长对该聚合物进行固体瞬态荧光发射光谱测试。结果表明,该聚合物具有良好的热稳定性,在290℃开始分解,450℃时基本分解完全。聚合物较低的分子量(-Mw=5.36×103g/mol)赋予其较低的玻璃化转变温度(Tg=39℃)。光折变聚合物在分子间形成若干大闭合环路结构,形成的自旋-轨道耦合增加了"系间窜越"的速率,使得聚合物产生迟滞荧光,并且产生荧光猝灭作用。     

新型高聚物聚亚胺酮-Ⅱ(PIK-Ⅱ)的合成与性能

通过傅-克酰基化反应合成了1,4-双-(4′-溴苯酰基)苯,以1,4-双-(4′-溴苯酰基)苯和4′4-二氨基二苯醚为单体,通过钯催化的胺基化缩聚反应合成了高性能聚合物——聚亚胺酮-Ⅱ(PIK-Ⅱ)。由红外和核磁氢谱等表征了PIK-Ⅱ结构,表征结果与目标结构相吻合。采用DSC和TG等对PIK-Ⅱ的主要性能进行了测定。结果表明,该聚合物表现出较高的玻璃化转变温度(Tg>240℃)、良好的热稳定性(热分解温度TD>540℃)及优良的的溶解性能。     

Ca-Al层状双金属(氢)氧化物气凝胶的制备及其吸氯性能

为解决传统水热法所制备层状双金属(氢)氧化物导致的样品比表面积不高且易产生污染的问题,本研究通过溶胶-凝胶法制备Ca-Al层状双金属(氢)氧化物气凝胶(类水滑石),并利用各种试验方法来表征材料结构,研究结果表明:Ca-Al类水滑石气凝胶形成了以LDHs(Layered Double Hydroxides)晶粒为骨架的多...     

浓度对提拉组装二维胶晶模板及其缺陷的影响

分析了浸渍 提拉法制备二维聚苯乙烯胶体晶体模板的组装过程中微球的受力情况、运动状态和二维胶体晶体组装过程中空白和多层区域的产生过程;通过浸渍 提拉自组装了大面积有序的胶体晶体,研究了影响二维胶体晶体组装质量的两个主要参数提拉速度和粒子浓度之间的关系。结果表明,适当提高胶体粒子浓度有助于降低环境波动带来的影响而快速得到高质量的二维胶体晶体。测试不同浓度下组装二维胶体晶体的合适速度可知,当浓度小于8%（体积分数）时,理论与实验符合得较好。     

新型聚亚胺醚酮（PIEK）的合成与性能研究

以1,4-双-（4′卤苯酰基）苯和4′,4-二氨基二苯醚为为单体,加入钯催化体系及其配体（BI-NAP）缩聚反应合成了新型高性能材料聚亚胺醚酮（PIEK）。PIEK的一般性能由DSC、TG等测定,研究表明：该聚合物表现出较高的玻璃化转变温度、良好的热稳定性及良好的溶解性能。     

1,4-双-(4''''卤苯酰基)苯合成及提纯改进的研究

以对苯二甲酰氯和卤代苯为单体,无水氯化铝粉末为催化剂合成了1,4-双-(4'卤苯酰基)苯.运用改进的方法提纯得到精制品1,4-双-(4'卤苯酰基)苯,收率96%.并通过1H NMR和DSC对产物进行表征,测试结果与目标产物相吻合.     

聚合物空心微球密度匹配法制备工艺研究

以聚苯乙烯（PS）为成球材料,研究了聚合物空心微球密度匹配法制备工艺中的油相（O相）有机溶剂各及配比、O相固化温度及时间、各相溶液中固体颗粒杂质、球内封装水（W1相）的置换等因素对产品微球质量的影响。制得了直径100－500μm、壁厚2－20μm、球形度≥99％、同心度相对偏差≤5％、表面粗糙度≤20nm的PS空心微球。     

DVB泡沫微胶囊的制备方法

根据密度匹配乳液技术设计开发了一套用于微胶囊制备的三喷嘴乳粒发生器,利用该装置实现了空心泡沫微球的可控连续制备。以二乙烯基苯(DVB)的邻苯二甲酸二丁酯(DBP)溶液为油相(O),双蒸水与重水的混合液为内水相(W1),质量百分比为5%的聚乙烯醇(PVA)水溶液作为外水相(W2)制作出水/油/水(W1/O/W2)双重微乳液。以偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,通过水平旋转水浴加热方式使DVB凝胶固化,采用CO2超临界法干燥,最终制得直径(1.0mm～4.0mm)和壁厚(90μm～360μm)可调的DVB微胶囊。利用扫描电镜对微胶囊的形貌进行了研究,并归纳出影响微胶囊的粒径大小及单分散性的因素。     

β射线检测聚4-甲基-1-戊烯泡沫密度梯度

低密度多孔材料的密度均匀性及其梯度对材料性能有极其重要的影响.现有检测技术不能满足物理实验的检测需求,故新建一种β射线检测技术及相应软件,用以对低密度多孔材料的密度分布进行高灵敏定量表征.本工作叙及该系统的装置、原理和方法,通过对不同工艺制备的聚4-甲基-1-戊烯(TPX)泡沫进行测试,给出了样品密度分布的2D、3D图及密度不均匀度的统计图,并对不同样品泡沫进行对照,可明显看出泡沫密度均匀性的差异.该技术不仅满足了测量要求的空间及密度分辨率,还可实现轴向密度分布的无损检测以及径向密度分布测量.