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PLA嵌段的聚氨酯丙烯酸酯大单体的合成及聚合物的制备

利用乳酸与1,4-丁二醇(BDO)的缩聚反应,合成了PLA-BDO-PLA型嵌段预聚物,该预聚物与异佛尔酮-二异氰酸酯(IPDI)、甲基丙烯酸β羟乙酯(HEMA)反应,得到了聚氨酯丙烯酸酯大分子单体,将其固化制得聚氨酯材料.对材料的热行为(TG、DTG)及降解性能进行了表征,结果表明,该聚氨酯材料具有较好的热稳定性和降解性,在70 ℃水中静置24 h,其降解率可达9.55%;在室内环境下放置120 d后,材料的冲击强度下降26.3%.

关键词: 聚乳酸 , 缩聚 , 聚氨酯丙烯酸酯 , 大单体 , 合成 , 降解

两亲聚合物的合成及其在聚偏氟乙烯膜改性中的应用

方少明 , 王明花 , 张宏忠 , 周立明 , 高丽君 , 韩俊南 , 徐改稳

膜科学与技术 doi:10.3969/j.issn.1007-8924.2007.03.006

利用异佛尔酮-二异氰酸酯(IPDI)、聚乙二醇(PEG)、甲基丙烯酸-β-羟乙酯(HEMA)和乙二醇(EG)合成了一种新型的聚氨酯丙烯酸酯大分子单体,并进一步与甲基丙烯酸甲酯(MMA)聚合,制备了一种既含有相对疏水链段、又含有相对亲水链段的两亲聚合物.最终产物添加到聚偏氟乙烯(PVDF)原材料中通过L-S相转化法制得聚合物分离膜.通过FT-IR表征了大分子单体的结构,GPC测定了两亲聚合物的分子量;通过纯水渗透通量、对牛血清蛋白(BSA)的截留率、接触角测定和耐污染性实验表征了超滤膜的性能.实验表明,两亲聚合物占聚合物质量分数的5%时,膜的纯水渗透通量由23.4 L/(m2·h)提高到78 L/(m2·h),而截留性能基本保持不变.在两亲聚合物质量分数从0～15 %变化范围内,接触角由79°降至62°.膜通量衰减实验表明改性后膜的耐污染性得到提高.

关键词: 聚氨酯丙烯酸酯 , 大分子单体 , 两亲聚合物 , 聚偏氟乙烯膜 , 改性

IPDI/HEMA/PEG大单体的合成及其聚合物的制备

方少明 , 周立明 , 张留城 , 高丽君 , 赵清香 , 刘东亮

高分子材料科学与工程

利用异佛尔酮-二异氰酸酯(IPDI)、甲基丙烯酸-β羟乙酯(HEMA)、聚乙二醇(PEG)合成了一种聚氨酯丙烯酸酯类大分子单体,并将其固化交联得到一种新型透明材料.研究了预聚温度、预聚反应时间、催化剂等对大单体合成的影响,并就聚乙二醇含量对聚合物的力学性能、透明性能、维卡软化温度的影响进行了分析探讨.该类透明高分子材料与有代表性的透明材料PMMA相比,在透光率基本相同的情况下,其软化温度是PMMA的 2.3倍左右,硬度提高 48%左右,具有优越的综合性能,可用于高温、高冲击的光学领域.

关键词: 大单体 , 合成 , 丙烯酸酯类

{[Tb(L)2(H2O)2](Hdmpy)(H2O)2｝∞/丙烯酸酯类聚氨酯稀土高分子材料的制备及性能研究

孙光辉 , 郭良起 , 户敏 , 周立明 , 高丽君 , 刘春森

功能材料

以9,10-双蒽酸(H2L)和2,6-二甲基吡啶(Hdmpy)为配体,合成了一个二维结构的稀土配合物{[Tb(L)2(H2O)2] (Hdmpy) (H2O)2｝∞；用原位聚合法将该稀土配合物与丙烯酸类聚氨酯大分子单体复合,制备出{[Tb(L)2(H2O)2](Hdmpy)(H2O)2｝∞/丙烯酸酯类聚氨酯稀土高分子材料,并研究了稀土配合物在材料中的分散及材料的热稳定性、荧光性能等.研究结果表明,配合物在稀土高分子材料中主要以200～500nm颗粒均匀分散；且该材料具有良好的热稳定性能(＞300℃),在波长372nm的激发光下,材料在440nm出现最大荧光发射峰,有望应用于发光材料领域.

关键词: 稀土配合物 , 大分子 , 稀土高分子 , 荧光

胺类固化剂-插层剂体系对粘土在环氧树脂中剥离的影响

方少明 , 林治峰 , 周立明 , 高丽君

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2005.03.008

在对胺类固化剂-插层剂体系分析的基础上,选定叔胺类固化剂(BDMA)-Bronsted酸类插层剂(CH3(CH2)11NH3Cl)体系,制得了环氧树脂/粘土纳米复合材料,复合材料的XRD分析表明粘土在环氧树脂中已经剥离.结合有关研究成果,得出以下结论:在其他条件合适的情况下,只要插层剂为Bronsted酸类或者固化剂为叔胺类,就能得到剥离型的环氧树脂/粘土纳米复合材料.

关键词: 环氧树脂 , 粘土 , 剥离:固化剂-插层剂

稀土配合物La(Phen)2Cl3DMF·(DMF)2/聚氨酯丙烯酸酯透明材料的制备及性能

周立明 , 孙光辉 , 高丽君 , 方少明 , 郭良起 , 闫卫东

功能材料

在合成聚氨酯丙烯酸酯大分子单体的基础上,利用原位聚合法制备出一类高透明性的稀土配合物La(Phen)2 C31 DMF·(DMF)2/聚氨酯丙烯酸酯稀土高分子材料,并对材料的相关性能进行了表征.结果表明,该类稀土高分子材料具有良好的透明性、热稳定性和光致发光性;当配合物La(Phen)2 C31 DMF·(DMF)2的含量为1%时,材料的透光率达91.8%;且在波长为320nm的激发光下,材料在367nm出现最大荧光发射峰,有望应用在功能光学材料领域.

关键词: 稀土配合物 , 大单体 , 稀土高分子 , 透明 , 荧光

聚合物"刷子"的研究进展

方少明 , 周思凯 , 陈志军 , 彭凯 , 周立明

材料导报

采用活性聚合方法在材料表面制备聚合物"刷子"可有效控制材料表面性质,在分子结构设计中具有突出的优越性,所制备"刷子"的分子量可控、分布窄,近年来引起了研究者的广泛关注.主要综述了聚合物"刷子"的各种制备方法.

关键词: 活性聚合 , 聚合物"刷子"

含裂纹压电材料的Cell-Based光滑扩展有限元法

周立明 , 蔡斌 , 孟广伟 , 郭学东

复合材料学报 doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20151013.002

为精确而有效地求解机电耦合作用下含裂纹压电材料的断裂参数,首先,通过将复势函数法、扩展有限元法和光滑梯度技术引入到含裂纹压电材料的断裂机理问题中,提出了含裂纹压电材料的Cell-Based光滑扩展有限元法;然后,对含中心裂纹的压电材料强度因子进行了模拟,并将模拟结果与扩展有限元法和有限元法的计算结果进行了对比.数值算例结果表明:Cell-Based光滑扩展有限元法兼具扩展有限元法和光滑有限元法的特点,不仅单元网格与裂纹面相互独立,且裂尖处单元不需精密划分,与此同时,Cell-Based光滑扩展有限元法还具有形函数简单且不需求导、对网格质量要求低且求解精度高等优点.所得结论表明Cell-Based光滑扩展有限元法是压电材料断裂分析的有效数值方法.

关键词: 压电材料 , 裂纹 , 机电耦合 , Cell-Based光滑扩展有限元法 , 正则强度因子

非均匀材料界面裂纹的Cell-Based光滑有限元法

蔡斌 , 周立明

复合材料学报 doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20160411.006

为提高非均匀材料界面裂纹尖端断裂参数的求解精度，基于非均匀材料界面断裂力学、Cell-Based 光滑有限元(Cell-SFEM)和非均匀材料的互交作用积分法，提出了求解非均匀材料界面裂纹尖端断裂参数的 Cell-Based 光滑有限元法，推导了基于Cell-Based 光滑有限元法的非均匀材料的互交作用积分法，对非均匀材料间的界面裂纹尖端处正则应力强度因子进行了求解，并与参考解进行了比较，讨论了互交积分区域大小和光滑子元个数与正则应力强度因子的关系。数值算例结果表明：本方法具有很高的计算精度，对积分区域大小不敏感，可为设计、制造抗破坏非均匀材料提供依据。

关键词: Cell-Based光滑有限元法 , 非均匀材料 , 界面裂纹 , 断裂参数 , 应力强度因子