立體絡(luò)合物對PLA/PMMA共混物光化學(xué)老化的獨特影響[Polymer Degradation and Stability(2018),150,92-104]
本項研究重點關(guān)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(chǎn)生的影響,特別強(qiáng)調(diào)了PLA立體絡(luò)合物對共混物光化學(xué)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(fù)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(xué)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(xué)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(jié)果表明,PDLA和PMMA不影響PLLA的光氧化速率。然而,PLA光固化復(fù)合物對光化學(xué)老化期間共混物的形貌具有強(qiáng)烈的影響。
用天然多酚基環(huán)氧樹脂穩(wěn)定的PVC的熱降解、動態(tài)力學(xué)和形貌學(xué)性質(zhì)[Polymer Bulletin(Heidelberg,Germany)(2017),Ahead of Print]
本文研究了用單寧基環(huán)氧樹脂和Ca/Zn基熱穩(wěn)定劑穩(wěn)定的聚氯乙烯(PVC)的熱降解、動態(tài)熱機(jī)械和形貌學(xué)性質(zhì)。利用熱重分析、動態(tài)力學(xué)熱分析(DMTA)和SEM技術(shù)探索單寧環(huán)氧樹脂作為熱穩(wěn)定劑和PVC添加劑的效率。得到的TG結(jié)果表明,單寧型環(huán)氧樹脂以及Ca/Zn基熱穩(wěn)定劑對PVC的熱穩(wěn)定性有顯著影響。通過動態(tài)力學(xué)熱分析技術(shù)(DMTA)評估了PVC和不含單寧環(huán)氧樹脂的PVC的粘彈性性能。據(jù)觀察,單寧衍生物對PVC的粘彈性具有改善作用。PVC/單寧環(huán)氧樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變發(fā)生在約90-93℃,并且接近于用Ca/Zn基商品化熱穩(wěn)定劑配制的不含增塑劑的PVC的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。DMTA性能表明,與單寧環(huán)氧樹脂結(jié)合的PVC在160℃下表現(xiàn)出更寬的粘流態(tài)。其他分析技術(shù)如SEM和能量色散X射線光譜法還被用于PVC形貌學(xué)特性。實驗結(jié)果證實,與商品化熱穩(wěn)定劑相比,單寧環(huán)氧樹脂增強(qiáng)了PVC的熱穩(wěn)定性,所述PVC具有平滑和均勻的表面狀態(tài)。
碳納米管穩(wěn)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(wěn)定性進(jìn)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(jīng)受一段時間的熱老化,在此期間研究了PVC中共軛多烯結(jié)構(gòu)的形成過程、PVC復(fù)合材料的FTIR和UV-Vis光譜以及變色情況。結(jié)果發(fā)現(xiàn),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(jié)構(gòu)的形成速率來穩(wěn)定PVC使之可以抵抗熱降解,穩(wěn)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(jìn)行了研究。發(fā)現(xiàn)所有三種類型的CNT在老化的最初30 min內(nèi)都促進(jìn)了PVC釋放HCl從而導(dǎo)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(wěn)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(wěn)定性研究的三種類型的納米管中最有效的熱穩(wěn)定劑,在抵抗變色和脫HCl降解具有顯著效果。這種新開發(fā)的以CNT為添加劑的PVC復(fù)合材料為開發(fā)高度熱穩(wěn)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(jī)無機(jī)雜化材料結(jié)合了典型的無機(jī)和有機(jī)材料的特性,使它們可以廣泛應(yīng)用于各領(lǐng)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(jī)抗輻射穩(wěn)定劑。通過超聲化學(xué)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(yè)PVC在室溫下空氣中用γ射線(60Co)照射,發(fā)現(xiàn)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(jié)果表明添加CuS納米粒子可以保護(hù)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(zhì)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(wěn)定劑的作用。我們的研究結(jié)果為使用CuS納米顆粒作為PVC的納米結(jié)構(gòu)多功能穩(wěn)定劑鋪平了道路。
傳統(tǒng)和基于單寧合成的天然衍生物抗氧化劑和熱穩(wěn)定劑對聚氯乙烯的穩(wěn)定作用 [Journal of Thermal Analysis and Calorimetry(2017),129(2),789-799]
本文研究了單寧鎘復(fù)合物對PVC熱穩(wěn)定性和氧化穩(wěn)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(shù)對產(chǎn)物進(jìn)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(fù)合物的熱降解和熱氧化降解行為。得到的結(jié)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(wěn)定性有顯著影響。通過DSC研究得到的PVC熱降解實驗數(shù)據(jù)也清楚地表明單寧鎘的穩(wěn)定效率優(yōu)于作為參考的傳統(tǒng)熱穩(wěn)定劑的穩(wěn)定效率。由于單寧鎘的HCl清除和抗氧化活性,由該產(chǎn)物穩(wěn)定的PVC的整體熱性能和形貌學(xué)性質(zhì)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(zhì)上具有最好的性能。