交联环氧树脂热力学性能的分子模拟 被引量：8

1

作者 宇慧平 皮本松 +1 位作者 陈沛 秦飞 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期322-329,共8页

为了更加真实、高效地模拟环氧树脂聚合物体系,通过分子动力学模拟的方法,研究了以双酚A二缩水甘油醚为环氧单体、间苯二胺为固化剂的环氧体系的动态交联过程.采用一种能够建立高交联度环氧树脂网络结构的算法,并对比了不同交联过程中... 为了更加真实、高效地模拟环氧树脂聚合物体系,通过分子动力学模拟的方法,研究了以双酚A二缩水甘油醚为环氧单体、间苯二胺为固化剂的环氧体系的动态交联过程.采用一种能够建立高交联度环氧树脂网络结构的算法,并对比了不同交联过程中能量的变化情况.通过记录退火过程中材料的温度-密度曲线,求得不同交联度下材料的玻璃转化温度T_g.采用了非稳态拉伸的方法获得材料应力-应变曲线,并对弹性阶段进行线性拟合进而求得拉伸弹性模量.模拟结果表明:在环氧树脂交联过程中,使用模拟退火方法能够比常规方法更快地达到更高的交联度,且分子结构更加松弛.随着交联度的升高,环氧树脂玻璃转化温度提高,最高玻璃转化温度出现在交联度为80%的体系中,约为431 K;环氧树脂拉伸弹性模量不受拉伸速率影响,但较大拉伸速率能够提高材料的屈服点,交联能够有效增强环氧树脂的力学性能;在玻璃转化温度前,随着温度的升高,交联环氧树脂的热导率降低,计算的热力学性能参数与现有理论和实验数据较吻合. 展开更多

关键词 环氧树脂 分子模拟 动态交联 模拟退火 玻璃转化温度 力学性能 热导率

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开环易位烯烃聚合物的动态交联改性研究进展

2

作者 吴立盛 刘杰 +2 位作者 王添添 罗正鸿 周寅宁 《化工学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第4期1118-1136,共19页

开环易位聚合(ROMP)为烯烃聚合物的制备提供了一种精确而高效的方法,可制备不同拓扑结构的功能性热塑性烯烃聚合物材料。热塑性烯烃聚合物尽管可以在高温下熔融再加工,但其较低的力学性能和耐热性能限制了其在极端条件下的使用寿命。通... 开环易位聚合(ROMP)为烯烃聚合物的制备提供了一种精确而高效的方法,可制备不同拓扑结构的功能性热塑性烯烃聚合物材料。热塑性烯烃聚合物尽管可以在高温下熔融再加工,但其较低的力学性能和耐热性能限制了其在极端条件下的使用寿命。通过固化交联改性则可以大大改善材料的力学性能等,但也为废旧材料的回收再利用带来了困难。为克服上述局限,构建含有动态键的烯烃聚合物交联网络引起了广泛关注,该类聚合物在提升力学等性能的同时也赋予了其可重复加工的能力。本文聚焦于通过开环易位聚合合成不同拓扑结构的烯烃聚合物,并利用不同类型动态键对其进行动态交联改性的最新研究进展。并对该领域的发展现状和未来研究方向进行了总结。 展开更多

关键词 烯烃聚合物 开环易位聚合 动态交联 可逆交联 自修复 重加工

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环氧类玻璃高分子材料的热回收性能研究 被引量：1

3

作者 李自夏 冉印 +1 位作者 丁博 李飞 《石化技术与应用》 CAS 2023年第1期7-12,共6页

采用动态交联技术制备了环氧类玻璃高分子材料(EPV),将其制得的片材在不同模压条件下进行重复加工,考察了模压温度、模压时间和模压压力对EPV回收材料性能的影响。结果表明:重复加工没有造成EPV回收材料的降解;模压温度越高,模压时间越... 采用动态交联技术制备了环氧类玻璃高分子材料(EPV),将其制得的片材在不同模压条件下进行重复加工,考察了模压温度、模压时间和模压压力对EPV回收材料性能的影响。结果表明:重复加工没有造成EPV回收材料的降解;模压温度越高,模压时间越长,模压压力越大,越有利于EPV的愈合和重塑;在模压温度为180℃,模压压力为20 MPa,模压时间为10 min的较佳条件下,重复加工的EPV回收材料力学性能与初始EPV片材的接近。 展开更多

关键词 环氧类玻璃高分子 动态交联 热回收性能 模压 温度 时间 压力

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羧基丁苯橡胶/羧基化纤维素纳米晶自愈合复合材料的制备及性能研究

4

作者 侯晓宇 胡洁 +1 位作者 刘亚兵 段咏欣 《高分子学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2023年第7期1074-1083,共10页

动态交联键的引入可赋予橡胶制品自愈合性能.本文利用氧化锌(ZnO)的Zn^(2+)与羧基丁苯橡胶(XSBR)和羧基化纤维素纳米晶(CCA)的羧基间可形成离子键,CCA的羧基与XSBR的羧基间可形成氢键,制备了具有氢键和离子键双动态交联网络的羧基丁苯橡... 动态交联键的引入可赋予橡胶制品自愈合性能.本文利用氧化锌(ZnO)的Zn^(2+)与羧基丁苯橡胶(XSBR)和羧基化纤维素纳米晶(CCA)的羧基间可形成离子键,CCA的羧基与XSBR的羧基间可形成氢键,制备了具有氢键和离子键双动态交联网络的羧基丁苯橡胶(X/C/Z)复合材料.傅里叶变换红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)结果证实在X/C/Z复合材料中构筑了双动态交联网络.与XSBR/CCA和XSBR/ZnO复合材料相比,离子键和氢键共存的双动态交联网络以及CCA和ZnO的协同补强赋予了X/C/Z复合材料更优异的物理机械性能及自愈合能力.当CCA添加量为5 wt%时,随ZnO用量增加,X/C/Z复合材料的交联密度逐渐提高,复合材料的拉伸强度呈递增趋势,而断裂伸长率逐渐下降.同时,ZnO用量的增加提供了更多可与XSBR和CCA上羧基络合形成离子键的Zn^(2+),进而使复合材料的自愈合能力随ZnO含量的增加而提高.利用ZnO和CCA作为补强/交联填料,采用简单便捷的方法制备了性能优异的羧基丁苯橡胶自愈合复合材料,为自愈合复合材料的开发提供了一种思路. 展开更多

关键词 羧基化纤维素纳米晶 氧化锌 羧基丁苯橡胶 动态交联 自愈合

原文传递

动态交联PP/EVA共混物的制备与性能研究 被引量：2

5

作者 江学良 李凡 +2 位作者 范一泓 任军 吴天骥 《中国塑料》 CAS CSCD 北大核心 2013年第2期40-43,共4页

将动态交联技术应用于聚丙烯/乙烯醋酸乙烯共聚物(PP/EVA)共混体系中,制得动态交联PP/EVA共混物。采用Hakke转矩流变仪研究了动态交联对PP/EVA共混物共混时扭矩的影响;研究了过氧化二异丙苯(DCP)和EVA含量对共混物力学性能的影响;考察... 将动态交联技术应用于聚丙烯/乙烯醋酸乙烯共聚物(PP/EVA)共混体系中,制得动态交联PP/EVA共混物。采用Hakke转矩流变仪研究了动态交联对PP/EVA共混物共混时扭矩的影响;研究了过氧化二异丙苯(DCP)和EVA含量对共混物力学性能的影响;考察了动态交联共混物的维卡软化点。结果表明,加入DCP后,PP/EVA共混物扭矩先升后降,DCP的添加量为EVA含量的1%为宜。随着EVA用量的增加,动态交联EVA/PP共混物的冲击强度大幅提高,但拉伸强度有所降低。少量经动态交联的EVA颗粒可以促进共混物中PP的结晶,提高共混物的维卡软化点。 展开更多

关键词 聚丙烯 乙烯-醋酸乙烯共聚物 动态交联 力学性能

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铜纳米线复合有机水凝胶的制备及性能研究

6

作者 谷艺峰 《安徽化工》 CAS 2021年第6期94-99,共6页

采用乙二醇和水形成二元溶剂体系,并通过聚乙烯醇与十水合四硼酸钠之间产生动态交联作用赋予凝胶耐低温和自修复的功能,在聚丙烯酰胺和聚乙烯醇网络中引入铜纳米线,合成铜纳米线复合有机水凝胶。其在-40℃下储存5 h依旧保持良好的机械... 采用乙二醇和水形成二元溶剂体系,并通过聚乙烯醇与十水合四硼酸钠之间产生动态交联作用赋予凝胶耐低温和自修复的功能,在聚丙烯酰胺和聚乙烯醇网络中引入铜纳米线,合成铜纳米线复合有机水凝胶。其在-40℃下储存5 h依旧保持良好的机械性能。基于聚乙烯醇的羟基与四羟基硼酸根离子之间的动态硼酸酯键,凝胶有着优异的自修复性能,其愈合效率可达93%。凝胶的拉伸应变可达15倍,拉伸应力为1.9 MPa,且在500%的宽应变范围内保持优异的电机械稳定性。 展开更多

关键词 耐低温 自修复 动态交联 铜纳米线

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基于动态受阻脲键氢化环氧树脂的介电性能与可修复性能 被引量：4

7

作者 孙文杰 张磊 +2 位作者 李天宇 徐佳竹 成永红 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期2668-2676,共9页

可修复氢化环氧树脂在延长材料服役时间,提高电力设备运行稳定性等方面具有巨大应用潜力。为此通过异氰酸酯和仲胺构筑受阻脲键,将其键入环氧链段中,制备具有可修复功能的环境友好型氢化环氧树脂。通过改变氢化环氧与仲胺的摩尔比,调节... 可修复氢化环氧树脂在延长材料服役时间,提高电力设备运行稳定性等方面具有巨大应用潜力。为此通过异氰酸酯和仲胺构筑受阻脲键,将其键入环氧链段中,制备具有可修复功能的环境友好型氢化环氧树脂。通过改变氢化环氧与仲胺的摩尔比,调节材料的交联密度及动态键含量,研究其对材料机械性能、介电绝缘性能以及修复性能的影响规律。试验结果表明,含有动态受阻脲键的氢化环氧树脂的击穿场强和直流体积电阻率与咪唑固化环氧树脂相当;更高的交联密度有利于改善材料的机械性能与绝缘性能;更高的脲键含量可通过增加偶极矩提高材料的介电常数。动态受阻脲键在一定的热刺激环境下可进行动态的解离和缔合实现对材料机械损伤的修复,更高的动态键含量可促进链段的再次键合能力,进而提高材料对损伤的修复能力。 展开更多

关键词 氢化环氧树脂 动态交联网络 受阻脲键 可修复性能 介电性能

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本征型自修复聚硅氧烷材料:从单重动态交联网络到多重动态交联网络 被引量：1

8

作者 叶娟 祖兆基 +2 位作者 林子谦 向洪平 章明秋 《高分子学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2023年第7期1028-1054,共27页

近年来,本征型自修复聚硅氧烷材料因兼具聚硅氧烷的优异性能和损伤自修复功能,在复合材料、智能涂层、柔性器件等领域显示出巨大的应用潜能.本征型自修复聚硅氧烷材料主要通过在聚硅氧烷交联网络中引入各种动态非共价键和动态共价键,借... 近年来,本征型自修复聚硅氧烷材料因兼具聚硅氧烷的优异性能和损伤自修复功能,在复合材料、智能涂层、柔性器件等领域显示出巨大的应用潜能.本征型自修复聚硅氧烷材料主要通过在聚硅氧烷交联网络中引入各种动态非共价键和动态共价键,借助动态键的可逆断裂与重组来重排交联网络而实现损伤修复.迄今为止,已有数十种修复机制或体系被相继报道,但仍存在自修复能力与力学性能间的矛盾.为解决这一根本问题,聚硅氧烷材料的动态交联网络正从单重动态交联向多重动态交联转变,并结合结晶或取向等工艺以及通过与改性纳米粒子复合,这些方法对自修复材料的力学性能和自修复能力的协同调控都有着重要影响.鉴于此,本文根据本征型自修复聚硅氧烷材料中动态键和动态交联网络的结构差异,对其动态交联网络的结构设计、自修复机制、性能调控以及应用研究等方面进行了综述分析,并展望了本征型自修复聚硅氧烷材料未来的发展方向. 展开更多

关键词 聚硅氧烷材料 自修复 动态交联网络 动态非共价键 动态共价键

原文传递

动态化学交联聚烯烃类弹性体研究进展

9

作者 肖扬可 常印龙 +3 位作者 李平 王文俊 李伯耿 刘平伟 《化工学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第4期1394-1413,共20页

聚烯烃类弹性体是由乙烯与丙烯或其他高碳α-烯烃共聚而成的高端聚烯烃材料,具有出色的化学稳定性、耐候性和电绝缘性,广泛应用于光伏、汽车、电缆等领域。通过动态化学交联可在保证其加工性的前提下,进一步提高其力学性能与热稳定性,... 聚烯烃类弹性体是由乙烯与丙烯或其他高碳α-烯烃共聚而成的高端聚烯烃材料,具有出色的化学稳定性、耐候性和电绝缘性,广泛应用于光伏、汽车、电缆等领域。通过动态化学交联可在保证其加工性的前提下,进一步提高其力学性能与热稳定性,拓展应用范围。综述了动态化学交联聚烯烃弹性体的制备工艺,包括一步法直接交联和功能化后再交联(多步法)。详细介绍了后功能化、乙烯与功能化单体共聚等功能化方法。讨论了动态化学交联聚烯烃类弹性体的表征手段及其链结构、聚集态结构和性能之间的关系。展望了动态交联聚烯烃类弹性体的未来发展。为动态化学交联聚烯烃类弹性体的可控制备、构效关系研究以及高值应用提供理论指导与技术支持,推动高端聚烯烃材料的创新和发展。 展开更多

关键词 聚合物反应工程 高端聚烯烃 聚烯烃类弹性体 动态化学交联 功能化 构效关系

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动态微交联和成核工艺在聚丙烯保险杠专用料中的应用 被引量：5

10

作者 马进 曲国兴 +1 位作者 雷军庆 胡晓华 《塑料工业》 CAS CSCD 北大核心 2005年第B05期259-262,共4页

双烷基过氧化物在短支链助交联剂的配合下,使乙丙二元共聚丙烯和长支链的乙-辛烯共聚物产生网状交联结构。β成核剂,接枝处理过的CaCO3 母粒,在该体系中产生协作效应,保证专用料达到高中档聚丙烯汽车专用料要求。

关键词 保险杠 微交联 应用 工艺 动态 辛烯共聚物 CaCO3 汽车专用料 助交联剂 过氧化物 交联结构 共聚丙烯 Β成核剂 接枝处理 双烷基 长支链 母粒

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基于动态共价交联网络自修复涂层的研究进展 被引量：1

11

作者 周威明 丁春香 潘明珠 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期1381-1394,共14页

涂层是材料抵御外界应力损伤的重要屏障,且随着科技的发展,智能涂层可在原先的基础上赋予涂层荧光、抗菌、检测、传感等先进功能。然而,此类涂层在使用过程中不可避免会受到机械破坏(如擦痕、刮伤等)及与内部各组分应力不匹配引发的宏... 涂层是材料抵御外界应力损伤的重要屏障,且随着科技的发展,智能涂层可在原先的基础上赋予涂层荧光、抗菌、检测、传感等先进功能。然而,此类涂层在使用过程中不可避免会受到机械破坏(如擦痕、刮伤等)及与内部各组分应力不匹配引发的宏观或者微观损伤,导致裂纹甚至开裂,结构损伤会引起功能的减弱甚至消失。因此,对涂层结构稳定性和功能持续性提出了更高要求。基于动态共价交联网络的自修复涂层是以动态共价键可逆反应为基础,在一定的外界刺激下建立原料分子与产物分子之间的热力学平衡,通过动态网络“重组”实现对涂层自修复。动态网络活化能的大小不仅能直接反映修复难易程度(反应速率),也能间接反映材料的力学表现。因此,本文将从化学热/动力学角度出发,分析自修复网络构筑与反应活化能之间的关系,并进一步概述基于动态共价交联网络的自修复涂层在传统涂料(层)、智能传感、光学变色、生物医药领域的应用。最后对动态共价自修复涂层目前存在的局限和未来的发展进行展望。 展开更多

关键词 动态共价交联 自修复 涂层 活化能 智能

原文传递

基于遥爪型大分子交联剂的动态化学交联水凝胶的黏弹性质 被引量：2

12

作者 叶志鹏 谢曼青 +1 位作者 谢家礼 赵传壮 《功能高分子学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第3期241-247,共7页

以壳聚糖为主链,以双端苯醛基聚乙二醇(DF-PEG)为交联剂,以希夫碱为动态交联键制备了动态化学交联水凝胶,通过改变大分子交联剂的分子量和浓度调控凝胶网络结构。以旋转流变仪的动态频率扫描和稳态剪切为主要手段,研究了凝胶结构对凝胶... 以壳聚糖为主链,以双端苯醛基聚乙二醇(DF-PEG)为交联剂,以希夫碱为动态交联键制备了动态化学交联水凝胶,通过改变大分子交联剂的分子量和浓度调控凝胶网络结构。以旋转流变仪的动态频率扫描和稳态剪切为主要手段,研究了凝胶结构对凝胶模量、松弛时间、剪切增稠程度的影响。结果表明:DF-PEG的分子量和浓度会影响凝胶网络内弹性活性链的密度从而影响模量、松弛时间,而凝胶剪切增稠程度与弹性活性链密度密切相关。 展开更多

关键词 动态化学交联凝胶 遥爪聚合物 线性流变 非线性流变 剪切增稠

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自修复固体推进剂研究进展 被引量：1

13

作者 夏敏 张艳杰 +2 位作者 李霄羽 丁善军 罗运军 《火炸药学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期531-539,共9页

介绍了自修复高分子材料的主要自修复机理,包括外援型自修复和本征型自修复;并对基于Diels-Alder反应的端呋喃甲酯基聚丁二烯黏合剂、基于动态光交联的聚氨酯黏合剂、基于二硫键的自修复GAP黏合剂及各自在固体推进剂中的应用情况进行了... 介绍了自修复高分子材料的主要自修复机理,包括外援型自修复和本征型自修复;并对基于Diels-Alder反应的端呋喃甲酯基聚丁二烯黏合剂、基于动态光交联的聚氨酯黏合剂、基于二硫键的自修复GAP黏合剂及各自在固体推进剂中的应用情况进行了综述;对自修复固体推进剂及其应用研究的未来发展方向提出了展望,指出从固体推进剂的整体配方考虑,设计与自修复功能相匹配的固体推进剂配方体系,在实现自修复性质的同时,协同提升推进剂的力学性能以及能量性能将是未来自修复固体推进剂研究的重要方向。 展开更多

关键词 材料科学 固体推进剂 自修复 DIELS-ALDER反应 二硫键 动态光交联

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