立體絡合物對PLA/PMMA共混物光化學老化的獨特影響[Polymer Degradation and Stability(2018),150,92-104]
本項研究重點關注了紫外光對聚乳酸/聚(甲基丙烯酸甲酯)(PLA/PMMA)共混物熔融擠出產生的影響,特別強調了PLA立體絡合物對共混物光化學行為的獨特影響。通過將高分子量聚(L-丙交酯)(PLLA),聚(D-丙交酯)(PDLA)和PMMA熔融共混來制備立體復合PLA。通過在光氧化條件(λ>300nm,溫度70℃和氧氣存在下)下輻照來研究所得PLA/PMMA共混物的光化學行為。使用紅外光譜(IR)和體積排阻色譜(SEC)分析了UV光照引起的化學修飾。通過差示掃描量熱法(DSC)和原子力顯微鏡(AFM)研究形貌變化。結果表明,PDLA和PMMA不影響PLLA的光氧化速率。然而,PLA光固化復合物對光化學老化期間共混物的形貌具有強烈的影響。
用天然多酚基環氧樹脂穩定的PVC的熱降解、動態力學和形貌學性質[Polymer Bulletin(Heidelberg,Germany)(2017),Ahead of Print]
本文研究了用單寧基環氧樹脂和Ca/Zn基熱穩定劑穩定的聚氯乙烯(PVC)的熱降解、動態熱機械和形貌學性質。利用熱重分析、動態力學熱分析(DMTA)和SEM技術探索單寧環氧樹脂作為熱穩定劑和PVC添加劑的效率。得到的TG結果表明,單寧型環氧樹脂以及Ca/Zn基熱穩定劑對PVC的熱穩定性有顯著影響。通過動態力學熱分析技術(DMTA)評估了PVC和不含單寧環氧樹脂的PVC的粘彈性性能。據觀察,單寧衍生物對PVC的粘彈性具有改善作用。PVC/單寧環氧樹脂的玻璃化轉變發生在約90-93℃,并且接近于用Ca/Zn基商品化熱穩定劑配制的不含增塑劑的PVC的玻璃化轉變溫度。DMTA性能表明,與單寧環氧樹脂結合的PVC在160℃下表現出更寬的粘流態。其他分析技術如SEM和能量色散X射線光譜法還被用于PVC形貌學特性。實驗結果證實,與商品化熱穩定劑相比,單寧環氧樹脂增強了PVC的熱穩定性,所述PVC具有平滑和均勻的表面狀態。
碳納米管穩定聚氯乙烯防止熱降解 [Polymer Degradation and Stability(2017),144,221-230]
本項研究將多壁碳納米管(CNT),球磨 CNT(bmCNT)和酸處理CNT(CNT-COOH)作為聚氯乙烯(PVC)的熱穩定性進行了評估。研究首先將純凈PVC,CNT/PVC,bmCNT/PVC和由THF澆鑄的CNT-COOH/PVC的膜浸入保持在180℃的油浴中在N2氛經受一段時間的熱老化,在此期間研究了PVC中共軛多烯結構的形成過程、PVC復合材料的FTIR和UV-Vis光譜以及變色情況。結果發現,所有三種類型的少量CNT(0.1或0.3份)可以通過延緩共軛多烯結構的形成速率來穩定PVC使之可以抵抗熱降解,穩定性效果的順序是 bmCNT>CNT>CNT-COOH。 此外,采用剛果紅染色和脫氯化氫 (pH測量)測定在熱老化過程中對PVC脫HCl的降解作用時間、CNT類型和CNT含量對性能的影響進行了研究。發現所有三種類型的CNT在老化的最初30 min內都促進了PVC釋放HCl從而導致熱降解,但值得注意的是,bmCNT(例如 120 min)和隨后的 CNT-COOH 在長時間老化過程中具有顯著的改善PVC熱穩定性的作用,而且在添加量為1份時效果最佳。 bmCNT是針對PVC熱穩定性研究的三種類型的納米管中最有效的熱穩定劑,在抵抗變色和脫HCl降解具有顯著效果。這種新開發的以CNT為添加劑的PVC復合材料為開發高度熱穩定的PVC提供了一條有效途徑。
硫化銅納米粒子在γ射線照射下對聚氯乙烯的影響[Journal of Inorganic and Organometallic Polymers and Materials(2017),27(5),1546-1555]
有機無機雜化材料結合了典型的無機和有機材料的特性,使它們可以廣泛應用于各領域,包括聚合物的抗輻射中。在本項研究中,硫化銅(CuS)被用作一種前所未有的聚氯乙烯無機抗輻射穩定劑。通過超聲化學路線由氯化銅(II)(CuCl2)和硫代乙酰胺(CH3CSNH2)合成了 CuS 納米顆粒。TEM圖像顯示CuS納米粒子具有約50nm直徑。將含有濃度為0.10、0.30、0.50和0.70%重量比的CuS納米顆粒的商業PVC在室溫下空氣中用γ射線(60Co)照射,發現含有0.5wt%CuS納米顆粒的樣品顯示粘均分子量(Mv)沒有可檢測到的降低,而在其余樣品中可見明顯的降解。這些結果表明添加CuS納米粒子可以保護聚合物基體分子降解。觀察到的FTIR吸收峰的位移表明CuS和PVC基體之間存在分子間相互作用,這些相互作用有利于納米顆粒作為PVC基質中的增塑劑的作用。另外,因為PVC熱降解起始溫度的增加被證實,說明CuS納米顆粒還起到了熱穩定劑的作用。我們的研究結果為使用CuS納米顆粒作為PVC的納米結構多功能穩定劑鋪平了道路。
傳統和基于單寧合成的天然衍生物抗氧化劑和熱穩定劑對聚氯乙烯的穩定作用 [Journal of Thermal Analysis and Calorimetry(2017),129(2),789-799]
本文研究了單寧鎘復合物對PVC熱穩定性和氧化穩定性的影響。首先成功合成了鞣酸鎘配合物,并通過傅里葉變換紅外光譜、SEM和能量色散X射線分析技術對產物進行了表征。然后采用熱重分析 (TG)和差示掃描量熱法(DSC)方法,在惰性氣氛和氧化氣氛下分別測定了熱混合法制備的聚氯乙烯復合物的熱降解和熱氧化降解行為。得到的結果如起始溫度,最大和最終降解溫度以及TG和DTG曲線的降解速率表明單寧鎘對PVC的熱穩定性有顯著影響。通過DSC研究得到的PVC熱降解實驗數據也清楚地表明單寧鎘的穩定效率優于作為參考的傳統熱穩定劑的穩定效率。由于單寧鎘的HCl清除和抗氧化活性,由該產物穩定的PVC的整體熱性能和形貌學性質都證明了該化合物在熱氧化降解以及因此形成的形貌性質上具有最好的性能。