渗透蒸发法分离水－乙醇液体混合物

利用热处理，化学交联、辐射交联以及共混的方法时聚乙烯醇（PVA）进行了改性，得到了热交联PVA膜、氢氧化钠交联膜、N，N'－甲叉双丙烯酰胺强化辐照交联膜以及聚乙烯醇与丙烯酰胺丙烯酸钠共的共混膜，用IR、X－ray, DSC, TG，电镜、动态力学方法以及抽提等方法对交联过程以及膜的性能进行了表征结果表明这些膜均具有耐水稳定性，并得到了致密的均质膜，此外研究了膜的溶胀行为并将这四种膜用于水－乙醇的分离。这四种膜具有相似的溶胀性能，溶胀度随料液水含量的增加而变大，其值由溶胀水量决定；溶胀膜中水的含量均大于料液中水的含量。这四种膜中PVA／P(AmCoAANa)共混膜的溶胀度最大，热交联PVA膜最小。这四种膜均能有效地分离水－乙醇混合物，特别有趣是对共沸物能有效地分离并且分离系数较高，他们的透过速率均随料液水含量的增加而变大；分离系数除共混膜外随料液水含量的增加而减少；而产物组成中水的含量大于料液中水的含量。其中共混膜透过速率最大，热交联PVA膜分离效果最好；丙烯酰胺共聚物的加入增加了溶胀度提高了透过速率。透过速率随温度升高而变大并符合阿累片乌斯变化规律，其中沌水的透过活化能比混合物的透过活化能少10kj/mol，乙醇的透过活化能大于水的透过活化能；分离系数随温度的升高有所下降。另外膜的预溶胀大大提出透过速率但降低了分离系数。对于产生选择性的原因我们研究了溶解选择性与扩散选择对总的分离效果的影响，结果表明这四种膜的溶解过程与扩散过程均有选择性，其中溶解选择性对总的分离系数的影响是不允许忽视的，对于透过规律我们用平均扩散系数对此进行了讨论。对于溶剂在膜中的状态我们用DSC进行了研究，结果表明水溶胀膜水有三态即自由水，中间水和键合水，而混合液溶胀膜也有自由溶剂的存在，在此基础上提出了溶剂在膜中透过的可能机理。

在辉光放电中六甲基环三硅氧烷聚合的研究

I不同等离子气体对辉光放电聚合物淀积速率的影响 采用H_2、He、N_2、O_2和Ar作为等离子气体，在外部电极电容耦合式反应器中进行了六甲基环三硅氧烷和丙烯的等离子体聚合反应。实验结果表明，这两类性质完全不同的单体在不同等离子气体中聚合时，聚合物淀积速率的大小顺序和八氟环丁烷单体时一样，显示出某种规律性，按淀积速率大小排列，都有He > Ar，H_2 > N_2 > O_2。用磁撞理论解释这种规律时，发现等离子气体分子的质量是影响聚合物淀积速率的主要因素，计算结果和实验结果有好的一致性。II反应参数对六甲基环三硅氧烷辉光放电聚合反应规律及聚合物结构和性能的影响 采用外部电容耦合式RF辉光放电装置进行了六甲基环三硅氧烷的等离子体聚合，用IR、XPS、PGC/MS等方法对聚合物结构进行了表征，并推断了聚合反应历程。观察到使用H_2和O_2为等离子气体时，聚合物的C/Si比较高，并证实这是由于聚合物内存在较多短碳链的结果。从IR、ESR和PGC/MS结果，推断了聚合反应按三种历程进行。TG测试表明，使用惰性等离子气体或者升高放电功率可以使聚合物的热稳定性得到改进。本文还测定了聚合膜对水的接触角，并计算了聚合物的表面能，结果表明在H_2和惰性气体中制备的聚合膜有好的疏水性。III在反应性气体N_2和NH_3中D_3的辉光放电聚合反应 采用N_2和NH_3为等离子气体，在外部电极电容耦合式RF辉光放电装置中进行了六甲基环三硅氧烷的等离子体聚合。用IR、XPS等方法对聚合物结构进行了表征，并推断了N_2和NH_3参加聚合反应的机构。结果表明，N在聚合物中的存在形式为C = NH，随D_3/NH_3比的减小，聚合物的N含量增大，Si-H基团增多。在含氮气体中制备的膜都具有对基质的好的附着性。另外，本工作还进行了聚合物的热失重分析，测定了聚合物对水的接触角，计算了聚合物的表面能，结果表明，在NH_3中制备的聚合膜都具有好的疏水性。IV六甲基环三硅氧烷等离子体聚合膜的应用 在结构研究的基础上，本文讨论了六甲基环三硅氧烷等离子体聚合膜的某些应用，如耐热膜，绝缘膜等，重点讨论了在钟罩式RF辉光放电装置中制备的D_3等离子体聚合复合膜在气体分离方面的应用。结果表明，选择适当的条件可以合成耐热温度达300 ℃，对水的接触角超过100°，电阻系数达10~(19)数量级，以及α > 2，Jo_2在10~(-5)数量级的膜。光进行预处理，后进行等离子体聚合同样可以制得α > 2，Jo_2在10~(-5)数量级的气体分离膜。V等离子体聚合和等离子体曝露聚合对产物结构的影响 在外部平行板式电极的反应装置中进行了六甲基环三硅氧烷和八甲基环四硅氧烷的等离子体曝露聚合反应，并将反得聚合物与相应的等离子体聚合物作了比较。结果表明，两种单体都不能进行后聚合反应，未找出离子历程的证据，与此相反，在结构研究的基础上，提出了自由基历程，给前几部分的历程推导予以了支持。等离子体聚合为原子聚合，而等离子体曝露聚合中只有一部分为原子聚合，等离子体曝露聚合制备的产物的热稳定性比等离子体聚合物差，但线性较好。在非辉光区和弱辉光区可以制备近似结性的聚合物。本工作绝大部分内容还未有文献报导，其中I、III、IV部分还未有文献报导。

高速淬火对PVF_2和PVF_2/PMMA共混物晶相结构的影响

聚偏氟乙烯(PVF_2)是一种半结晶高聚物，具有α、β、γ、δ等结晶类型。由于β相结晶具有偶极子定向排列的特点，与PVF_2的压电性和热释电性密切相关，因此人们对于获得PVF_2的β相结晶怀有极大的兴趣。本论文主要对PVF_2与聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)共混促进PVF_2的β相晶的形成和PVF_2低温率火得到β相晶的机制两方面，在前人工作基础上，进行了一些新探讨。使用的测试手段有富利叶红外光谱法，电子显微镜技术，广角X射线衍射方法，偏光显微镜等。将PVF_2及具有不同组成的PVF_2/PMMA共混物，在0 ℃ ～ 120 ℃的湿度区间内进行淬火，并在120 ℃退火24小时。结果表明，PVF_2及PVF_2／PMMA重量比大于等于70／30时，低温淬火得到大量的PVF_2β相结晶，在较高的温度淬火得到PVF_2的α相结晶。PVF_2样品β相结晶生成的临界淬火温度约为30 ℃；PVF_2／PMMA共混物，PVF_2的β相生成的临界淬火温度为40 ℃左右。改变PVF_2的分子量及用PBMA代替PMMA与PVF_2共混，淬火结果不受影响。观察到的另一个结果是，在退火过程中，PVF_2样品的β相结晶和α相结晶都有增长，但二者的相对比例变化不大；而PVF_2含量大于等于70%的共混物，β相结晶含量有较显著的增长，由退火前的90%左右，增长到退火后的的98%左右。说明PMMA在PVF_2/PMMA共混物低温淬火样品的退火过程中，对PVF_2β相结晶的增长有促进作用。用电子显微镜观察上述各种条件下生成的PVF_2结晶形态结构，PVF_2及PVF_2含量大于等于70%的共混物，在临界淬大温度以上淬火得到α相球晶；在临界淬火温度以下淬大观察到β相微晶。PVF_2低温淬火得到β相结晶，高温淬火得α相结晶，更高的温度淬火得到γ相晶。使我们形成这样的概念，PVF_2的各种晶型具有各自的最大结晶速度温度区间。为了验证上述概念，将PVF_2及其PVF_2/PPMA共混物在液氮中淬火，使之成为玻璃态的无定形物，然后分别缓慢升至室温，迅速移至140 ℃或170 ℃的甘油介质品等温结晶，分别得到β，α或γ相结晶。用电子显微镜观察其结晶形态结构，并探讨了β相结晶及α相结晶分别与PVF_2的上玻璃化温度Tg(u)和下玻璃化温度Tg(l)的关系。从而对低温淬火过程中，β相结晶的生成机制进行了进一步的讨论。

裂解型高聚物的共混辐射交联

本文对聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）和聚异丁烯（PIB）两种典型的辐射裂解型高聚物的共混体系聚甲基丙烯酸甲酯-聚氧化乙烯（PEO），聚甲基丙烯酸甲酯-聚偏氟乙烯（PVDF），和聚异丁烯-乙丙共聚物（EPR）进行了较为详细的研究，结果表明：1、PMMA-PVDF共混体系溶胶抽提发现，在此共混体系中，PMMA发生裂解，且随辐照剂量增加，体系可被抽出量增加，符合关系（D_o-D_R) = KR + b k，b是常数，R为剂量，D是归一后的PMMA的相对剩余量，PMMA在共混体系（PMMA-PVDF）中的辐射裂解遵守无规降解规则，适合1/((M-bar)_n) = K (R_o + R)关系。PMMA的裂解程度可直接由溶胶抽提决定。机械性能测定表明，PVDF的存在，对PMMA的机械性能的辐射损伤有保护作用，少量PVDF的加入，不影响材料的透明性，抗冲击强度大为增加，且经一定剂量辐照后，抗张强度和断裂伸长无显下降。结晶分析发现，PVDF不论在共混体系或均聚物中，经辐照到一定高的剂量，其DSC曲线上的结晶熔峰分裂为双重。和国外文献报道的结果正相反。由此得出PVDF中多种晶型的存在，及晶型在一定温度发生转化。2、PMMA-PEO共混体系 凝胶抽提，热形变测定，付立叶变换红外光谱和动态力学粘弹谱测定都证明，PMMA和PEO共混以后，无论是在真空，还是在空气中辐照，PMMA发生了交联。并且交联是在一定的PEO-PMMA混合配比和一定辐照剂量范围内进行的。在某一配比时，交联率达最高。用扫描电镜和透射电镜对共混体系的相结构形态进行研究表明。交联最好的组成比是在PMMA-PEO共混体系的相倒转点附近。溶液共混时，PMMA-PEO体系的互溶程度与共混的温度条件有关，温度高于PEO的熔点时，共混体系的互溶性要比常温时共混要好，这和理论预测的结果一致。红外分析的结果说明，PMMA的交联主要是通过残基结合的方式进行的。3、PIB-EPR共混体系 采用低温DSC对PIB-EPR共混体系的互溶性进行了研究，发现PIB-EPR的互溶性较好，其Tg转变为-拓宽的单峰。凝胶抽提指出，聚异丁烯经与乙丙共聚物共混以后，在一定配比和一定辐照剂量范围内，聚异丁烯发生了交联，且在一定配比时交联率达到最高。交联是否发生，还与共混的方式有关，溶液共混时不发生交联。低温DSC研究显示，溶液共混时，其互溶性不如机械共混时PIB与EPR的互溶性好，前者的Tg转变呈现出分裂的双峰。4、裂解型高聚物与交联型高聚物共混以后，是否可以发生交联，首要的是体系的互溶程度，体系越均匀，交联的可能性越大（但不是充分条件）。由于互溶性不好，PMMA和很多橡胶共混合不产生交联，PIB与1，2-PBD以及和其它一些不饱和橡胶共混合不产生交联。在PIB，1，2-PBD共混体系的DSC分析曲线上，Tg转变是两独立的双峰，对应于PIB和1，2-PBD的Tg转变。交联的可能性能否实现，还与交联聚合物的链结构，柔顺性，及两种分子链间的相互作用有关。PMMA与PEO和PVDF两者的共溶性都很好（分子水平上），但前者可交联，而同后者共混后则裂解。

稀土冠醚络合物的研究

稀土冠醚配合物由于其有趣的稀土／冠醚配比和结构以及其在稀土萃取分离、光谱探针等方面应用的可能性，引起了人们极大的研究兴趣，在固体配合物合成、晶体结构、配合物稳定性、冠醚在稀土萃取分离中应用等方面展开了广泛的研究。但是，对于不同配比配合物的反应机理及本质的探讨尚注意不够；三元配合物的合成工作较少；冠醚对稀土元素萃取需要有大体积对阴离子存在，且萃取效率不高，分离因数低。所有这些表明，对稀土冠醚配合物的合成及其性质，有必要作进一步深入的研究。本论文以冠醚(2,2)及其衍生物以及18－冠－6作为配体，研究其稀土配合物的结构及性质，取得了一些有意义的结果。1．合成轻稀土La-Nd硝酸盐与冠醚(2,2)配合物并测定了它们的晶体结构。晶体属于三斜晶系，空间群PT。随着原子序数增加，晶胞体积减小。配合物中，中心离子位于冠醚环中心，三个硝酸根均以双齿形式配位，其中两个位于位阻较小的冠醚环一侧，另一个位于其对侧。中心离子的配位数为12。指出硝酸稀土冠醚(2,2)配合物存在着两种不同的结构: [Ln(NO_3)_3(2,2)I (Ln = La - Sm); [Ln(NO_3)_2(2,2)]NO_3 (Ln = Eu)。用“堆积原理”解释了这种结构差异的原因。2．原INDO法计算了配合物La(NO_3)_3(2,2)的净电荷分布、电子结构、键级。用XPS验证了净电荷分布计算结果。键级计算结果表明，镧与配位原子间的键具有一定程度的共价性。镧的5d轨道对共价成份的贡献最大，而4f轨道基本上不参与成键，镧与冠醚环上氮原子间具有较强的作用，从而提高了稀土冠醚(2,2)配合物的稳定性。3．合成了稀土苦味酸盐与冠醚(2,2)配合物。元素分析结果指出：La、Pr-Sm配合物为无水的1:1配合物，Eu-Lu配合物为含水配合物。用IR、NMR、TG研究了La、Pr-Sm四个配合物的性质。IR研究结果表明，冠醚环上C-O-C、C-N-C反对称伸缩振动频率在形成配合物后向低波数位移40 cm~(-1)左右。N－H伸缩振动频率向低波数位移并发生分裂，其中一个分裂峰位移达-130 cm~(-1)。配位后，苦味酸C－O伸缩振动频率向低波数位移约10 cm~(-1)，苯环上硝基面外摇摆振动发生分裂，表明苦味酸以酚氧原子及硝基氧原子参与配位。~1H NMR结果表明，配位后，冠醚环上质子向高场位移。4．合成了未见文献报道的十五个稀土－PMBP－18C6三元配合物。元素分析结果指出配合物组成为1:3:1，用IR、NMR、FAB－MS TG－DTA研究了配合物性质。IR结果指出：形成配合物后，冠醚C－O－C反对称伸缩振动频率位移较小，表明了稀土与冠醚间的作用较弱。FAB－MS中[Ln(PMBP)_2·18C6]~+谱峰丰度小于[Ln(PMBP)_2]~+，也反映了三元配合物中稀土与冠醚间的较弱的作用，表明三元配合物的稳定性不如二元配合物。选择La~(3+)、Lu~(3+)、Y~(3+)、Pr~(3+)、Eu~(3+)、Ho~(3+)的三元配合物进行了~1H NMR研究。对抗磁性离子La~(3+)、Lu~(3+)、Y~(3+)的配合物，与自由配体比较，各组质子均向高场位移。顺磁性离子Pr~(3+)、Eu~(3+)配合物中，PMBP苯环质子发生更大位移，同时谱峰宽化。冠醚环上质子及PMBP甲基质子共振峰消失。Ho~(3+)配合物由于强烈的宽化作用而没有出现质子核磁共振信号。5．研究冠醚(2,2)的两种衍生物对Pr~(3+)的萃取行为，结果表明，在没有大体积对阴离子存在下，冠醚对Pr(NO_3)_3能有较高的萃取率，这种现象尚未见文献报导。考察了冠醚浓度、稀土浓度等对萃取分配比的影响，随着冠醚浓度增加，萃取分配比增加，而稀土浓度增加时，萃取分配比下降。

高分子固体电解质

固体电解质是全塑固态电池不可缺少的一个组成部分，近年来得到了迅速的发展。高分子固体电解质由于质量轻，可塑性强，并具且良好的力学性能和机械加工性能，在固体电解质领域内越来越受到人们的重视和关注。高分子固体电解质一般是由聚醚类的高分子主体物和无机盐形成的复合物。聚氧化乙烯（PEO）是高分子主体物中比较优秀的代表，其盐复合物在高温（100 ℃）时电导率可达2 * 10~(-3)Scm~(-1)，但由于结晶，其室温电导率很低(10~(-8) ～ 10~(-7)Scm~(-1))，远远满足不了室温电池的要求。本工作的目的是利用接技和共聚对PEO进行改性，提高复合物室温电导率。主要工作和结论有下列几点：（1）采用二步法合成了列三种单体：CH_2-CH CH_2O(CH_2CH_2O)_nCH_3 (n = 0,1,2)，通过改进反应条件，提高了产物收率。（2）考察了不同烷基铝多元催化剂对上述单体聚合的催化性能，发现只有Al(i-Bu)_3-Zn(acac)_2-H_2O和AlEt_3-Hacac-H_2O对单体聚合的催化效果较好。（3）DSC分析的结果表明，上述单体的均聚物不易结晶；聚合物玻璃化温度分别为-64 ℃(n = 0)，-75 ℃ (n = 1)和-86 ℃(n = 2)，都比PEO(Tg = -57 ℃)低，这对提高复合物电导率应该是有利的。（4）利用环氧丙烷（Po）与环氧烷（Eo）共聚，大幅度降低了聚合物的结晶性，当共聚物中Po含量达到40％时，聚合物几乎是完全非晶的。（5）利用DSC、X－射线衍射、偏光显微镜等手段对均聚物和共聚物的 NaScN和LiClO_4复合物的聚集态结构进行了研究，发现复合物中没有结晶络合物相存在，这与PEO体系是不同的。复合物结晶度随聚合物结构和盐含量的不同而变化。（6）共聚改性是提高复合物室温电导率的有效手段。共聚物与NaScN和LiClO_4复合物在25 ℃时的电导率分别达到了5 * 10~(-5)Scm~(-1)和1.1 * 10~(-4)Scm~(-1)，与PEO体系相比提高了2 ～ 3个数量级。（7）梳状均聚物虽然结晶度和玻璃化温度都很低，但其盐复合物的室温电导率不高，只有10~(-6)Scm~(-1)数量级，这与我们预期的结果不一致。（8）聚合物一盐复合物的电导率随聚合结构以及盐的种类和含量的变化而不同。对于无机盐来说，阴离子相同时，复合物电导率随阳离子半径的增大而增大，随着盐浓度的变化，复合物电导率出现一个极大值。另外，成膜溶剂、水份等都对复合物电尼率有很大的影响。（9）考察了复合物电导率随温度的变化情况。高温(～100 ℃)时，复合物电导率都比PEO体系低，说明为提高复合物室温电导率而对PEO进行的改性是以牺牲其高温电导率为代价的。

聚合物共混体系的相容性及基固核磁共振研究

本工作对几个不同类型的聚合物/聚合物共混体系-PS/SBR，EVA/CPE，PVF_2/PEMA和PMAA/PEO-的相容性和共混物中分子基团的相互作用进行了探讨和研究。主要结果有：（1）对不同PS分子量的PS/SBR聚合物共混体系进行了形态观察和Tg测量，结果表明共混物的相容性随PS组分的分子量、组成和温度变化。（2）用固体NMR测量进一步证实了EVA/CPE是分子之间均匀混合的相容共混体系。T_1值在测试温度范围内都符合自旋强相互作用偶合的加和式。（3）对PVF_2/PEMA共混体系进行了固体NMR研究，测量得到~1H的T_1和T_2随温度的变化曲线，用PC/MAS技术得到共混体系的高分辨~(13)C MNR谱，并从各个化学位移峰强对交叉极化接触时间的变化曲线拟合得到不同基团的~1H T_(1p)和T_(CH)。（4）用二维NMR技术通过质子自旋交换相互作用，考察了聚电解质与水溶性聚合物的共混物PMAA/PEO中各个化学基团之间的空间接近程度。

氯化钠的热化学分解循环

氯碱是多种工业生产的基本原料。迄今，世界上通常用电解法制备氯碱。为了解决电解法的耗能大，污染环境和对原料食盐的结构及质量要求苛刻等缺点，最近，竹内纪男等人提出三种热化学分解循环制备氯碱的新构思。即氯化物一硝酸钠循环、硼酸盐一硝酸钠循环和氧化铁一硝酸钠循环。本文对硼酸盐一硝酸钠循环作了初步研究。首次得到了如下结果：1、通过实验对循环中的主要反应得到了适宜反应温度和反应物的最佳配比。2、在实验基础上，计算出了循环中物质和热量的流动体系，以实验和理论上证明了该方法具有与现行的电解法竞争的前景。3、用热重法<TG>对氯化钠热分解循环中的一个多相反应进行了动力研究，证明了该反应在低温下界面反应为控制步骤，所适合的动力学方程为：1-（1-α）~（1/9） = （MkC~n）/(r_0d)t在高温下，内扩散为控制步骤，所适合的动力学方程为：1-2/3α-（1-α）~（2/3） = （2MDC）/（σdr_0~2）t上述工作为今后扩大实验提供了基本的反应条件和有关参数。

聚乙烯与极性聚合物共混物的增容及相互作用的研究

本论文主要包括增容剂LLDPE－g－PMMA的合成及其在LLDPE与极性聚合物共混体系中增容作用的研究。增容剂LLDPE－g－PMMA系采用自由基引发的悬浮聚合方法合成的。产物经丙酮抽提后，经IR分析证明，接枝物中有PMMA的特征吸收峰，证明了用这种方法可以合成出LLDPE－g－PMMA。接枝物的接枝率一般为10wt%左右。合成实验中发现悬浮聚合体系越稳定，产物的接枝率越高。对接枝物LLDPE－g－PMMA分别用电镜（SEM.TEM），DSC，SAXS及动态力学等进行了结构方面的研究。PMMA主要接枝在LLDPE的非晶区，产物中大部分的LLDPE未参与接枝反应。TEM照片的结果表明，PMMA在接枝物中聚集，聚集的PMMA以分散相存在于LLDPE连续相中，PMMA接枝到LLDPE上后，使LLDPE的结晶变得完整， LLDPE－g－PMMA的Tm.Tc略有升高。SAXS测出的接枝物中LLDPE的长周期较均聚物LLDPE的大，说明接枝LLDPE－g－PMMA增加了LLDPE的非晶部分。动态力学结果表明，接枝物中LLDPE的β松驰向温度高的区域移动，反映了接枝段PMMA对LLDPE中非晶区链段运动有阻碍作用。接枝物LLDPE－g－PMMA对LLDPE与不同极性聚合物共混的增容效果和作用的研究表明：LLDPE－g－PMMA对LLDPE／PMMA。LLDPE／PVC共混体系均有增容作用。使分散相的颗粒变小，两相界面的粘着得以改善。力学性能提高。分别用DSC，SEM，FTIR及动态力学等方法深入研究了LLDPE－g－PMMA对LLDPE／PVF_2共混体系的增容效果。SEM结果表明：增容剂LLDPE－g－PMMA可以明显地改善LLDPE／PVF_2共混物中两相间界面的粘着情况，使分散相应变小，力学性能提高。动态力学结果表明，增容剂LLDPE－g－PMMA可使LLDPE／PVF_2共混物中PVF_2的Tg升高，表明接枝段PMMA仍可与PVF_2互溶，但较均取PMMA稍差。DSC结果表明：共混增容体系中PVF_2的Tm.Tc降低，反映了接枝段PMMA使PVF_2的结晶变得困难，结晶速率降低，球晶生长速率变慢。由于接枝段PMMA与PVF_2之间存在相互作用，所以导致共混物中PVF_2的IR特征吸收峰产生位移。综上所述，接枝物LLDPE－g－PMMA对LLDPE／PMMA、LLDPE／PVC和LLDPE／PVF_2共混体系均有增容作用，但增容效果以LLDPE／PVF_2共混体系为最好。

嵌段共聚酯振动阻尼复合钢板的研究

振动阻尼复合钢板是一种新型的复合材料，它由两块钢板间夹一层粘弹性树脂构成。复合钢板不仅具备普通钢板强度大，加工性能优异的优点，而且还具有阻尼性能。其阻尼机理：当施加振动时，由于复合钢板中间层树脂具有粘弹性，能把部分振动能转变成热能，因此可使振动大大减弱，防止钢板发生共振，产生振鸣和噪声。树脂的阻尼性能随温度变化，复合钢板的阻尼性能也随温度变化。根据复合钢板的实际工作温度范围，可选择不同的树脂。作为复合钢板中间层树脂，应即具有较高的损失系数，又具有良好的粘接性能。本文从已二酸已二醇低聚酯出发，合成了聚苯二甲酸乙二醇一聚已二酸已二醇多嵌段共聚酯，并对得到的共聚酯进行了一系列表征，还用共聚酯为中间层制作了复合钢板。用动态粘弹谱仪测试了共聚酯及其复合钢板的动态力学性能。还用动态信号分析仪测试了复合钢板的阻尼性能。为提高共聚酯的损失系数。采用了改变低聚酯分子量，改变间苯二甲酸或邻苯二甲酸酐用量的方法。为提高共聚酯的粘接强度，采用了共聚酯与EVA和氯乙烯-醋酸乙烯-顺酐三元共聚物共混、与尼龙基热熔胶薄膜制成复合膜的方法。为衡量共聚酯的阻尼性能，还选用EVA、尼龙基热熔胶及共聚酯的共混物制作了复合钢板。根据共聚酯的溶解性能，分子量数据及其红外光谱，可以证明我们已合成出预先设计的共聚酯。由核磁共振谱的测试结果可知，共聚酯的硬段含量随所用低聚酯分子量增大而降低。根据共聚酯的结晶衍射图可知，共聚酯的结晶度随所用低聚酯分子量增大而略降低，随间苯二甲酸用量增大而明显降低。根据共聚酯的力学性能测试结果可知，共聚酯的力学性能随其结晶度降低而降低，共聚酯的粘接强度低于其共混物及复合膜，共聚酯的抗剪强度一般为6-7MPa，共混物和复合膜的抗剪强度可达到10MPa以上。共聚酯的动态力学性能测试结果表明，增加反应体系中间苯二甲酸用量，可以显著提高共聚酯损失系数，最多可提高到1.367。共聚酯的Tg在室温。共聚酯复合钢板的动态力学性能测试结果表明，共聚酯复合钢板的损失系数可达到大于0.05的理想效果，它的损失系数峰值温度高于共聚酯的Tg，一般高2-9 ℃。共聚酯共混物复合钢板的损失系数小于0.05。共聚酯复合钢板的百分阻尼比，阻尼系数高于EVA、尼龙基热熔胶复合钢板，说明共聚酯是优良的复合钢板中间层树脂材料。

酚酞聚芳醚砜共混物性能及形态的研究

本工作的目的是希望通过共混技术制备酚酞型聚芳醚砜与双酚A型聚砜（PSF），酚酞型聚芳醚砜与尼龙66共混物，以便改善酚酞聚芳醚砜（PES-C）的加工性能（特别是注射加工性能）。和耐溶剂性能，通过研究共混物的相容性。微观结构，聚集态结构与性能的关系。探索改善PES-C性能的有效途径。第一部分. PES-C/PSF共混物的结构与性能 利用Fox方程推导式计算了PES-C在富PSF相的含量，PSF在富PES-C相的含量。发现PES-C在PSF中有较好的溶解性。采用TEM.相差显微镜。粘度法等手段研究相容性也得到PES-C/PSF共混物是部分相容性体系的结论。在对共混物相容性影响因素的研究中发现，PSF分子量减小，有利于共混体系的相容性。第二部分，尼龙66/PES-C共混物的结构与性能。PES-C相应的玻璃化转变温度向低温移动。说明在尼龙66的非晶共与非结晶高聚物PES-C有一定相容性。在等速降温过程中，结晶机制不尽相同，在同一温度下随着非晶组分的加入影响了尼龙66的结晶成核与增长，降低了其结晶速率。WAXD的结果表明，随着PES-C的加入，共混物的结晶度下降。M.I.指数表明，在尼龙66为连续相时，共混物具有良好的熔融流动性。从TG曲线看出，共混以后提高了尼龙66的起始分解温度。溶解性实验结果表明。尼龙66的混入了提高了PES-C的耐溶剂性。

聚芳醚酮微孔滤膜的研制

微孔滤膜是近十多年来才迅速发展起来的一种快速、简便、有效的分析分离方法，能够分析分离亚微米级的细菌、微生物及颗粒，与其他经典的分析分离方法相比，具有省能、工程合理化、经济效益高、防止污染等优点。它主要应用在生物化学、医药工业、食品工业、环境保护、石油化工、半导体工业、航天工业等各领域，成为这些领域中提高产品质量和产量的必不可少的手段之一。在微孔滤膜发展史上，始终围绕着两个主要课体：一是膜材料的开发，三是新的制膜方法的探索，对于一些条件较苛刻的应用方面。如要求膜耐热、耐化学溶剂等，就必须从开发新的膜材料入手。长春应用化学研究所于1985年合成了一种新型含酞侧基聚芳醚酮，可溶在少数极性有机溶剂中，使其可能成为一种膜材料，由于材料本身的化学结构特殊，它具有很好的耐热性（Tg为228℃）和耐化学稳定性。本论文研究了新型耐高温材料PEK－C的成膜方法，摸索出四种以PEK－C为膜材质的制备微孔滤膜的方法，讨论了各种方法的配方及制膜条件，并对其膜应用性能进行了测试，得到了平均孔径在0.02-0.55μm范围、机械强度为3.0-9.0MPa的微孔滤膜。测试表明，该膜可耐热120℃以上，可在强酸、强碱、醇、醚及烷烃等化学试剂中使用。主要工作如下：1.水浴法制备微孔滤膜（1）三元体系水浴法：以DMF为溶剂、PEG－400为添加剂讨论了不同聚合物含量、添加剂含量、蒸发时间、膜厚、凝固浴温度等因素对膜性能的影响，还研究了聚合物、溶剂、添加剂三元体系中，溶剂的种类和添加剂种类对膜性能的影响。得到了平均孔径为0.02-0.15μm的不对称膜，它具有分级海棉状孔。（2）四元体系水浴法 在上述三元体系中加入第二添加剂表面活性剂，研究了上面各种影响因素，得到了水通量较三元体系水浴法更大的不对称膜。它是平均孔径为0.05-0.25μm的指状孔膜。2.水蒸汽法制备微孔滤膜：在聚合物、溶剂、第一、第二添加剂组成的四元体系中，以水蒸汽为沉淀剂制备了近似于对称的高水通量微孔滤膜，讨论了影响膜结构和膜性能的各种因素，得到了平均孔径为0.20-0.50μm的海棉状孔膜。3.自然蒸发凝冻法制备微孔滤膜：以聚合物、溶剂、PEG－400、表面活性剂组成的配方，控制一定的环境条件，使其在空气中发生相转化，讨论了各种影响因素，制备出平均孔径为0.25-0.55μm的海棉状孔对称膜，其水通量和强度较高。4.烧结法制备微孔滤膜：改变聚合物、氯化钠组成的二元体系配方、颗粒粒度、压机的压力和烧结时间等各种因素，讨论了这些因素对膜性能的影响。制备了孔径很大，孔径分布较宽的微孔滤膜。5.微孔滤膜性能测试 对以上几种方法得到的微滤膜，进行了耐热性，耐化学稳定性和机械性能测试。综上所述，首次制备了性能优良的聚芳醚酮微孔滤膜。与国内外同类膜相比，它有突出的耐热性和耐溶剂性，水通量高，可用在各种苛刻条件下的过滤，具有很大的工业应用前景。为高性能树腊聚芳醚酮在微孔滤膜方面的开发应用提供了可能。

渗透蒸发法分离水-乙醇液体混合物

利用自由基聚合的方法分别合成了三种不同配比的醋酸乙烯酯（VA）与马来酸酐（MA）的共聚物（VA-MA），将所得共聚物水解后，配成丙酮溶液成膜，然后分别用无机盐水溶液（CaCl_2，SrCl_2，BaCl_2， CuSO_4）进行交联，便得到了用于水-乙醇液体混合物分离的渗透蒸发膜材料。用IR，NMR，X-ray，TG，力学性能等方法对水解前后的共聚物及交联后的膜材进行了表征，结果表明，每一过程都达到了我们预期的目的，且所得膜材料具有良好的力学性能和热学性能。比较详细地研究了三种不同组成的膜材用BaCl_2水溶液交联以后，在对水-乙醇混合物分离过程中所表现的渗透蒸发性能，结果表明，三种类型的膜材均能对水-乙醇混合物进行有效地分离，随着料液中水含量增加，透过速率随之升高，而分离系数却相应地减小，在操作温度升高过程中，透过透率随温度变化的规律均符合阿仑尼乌斯方程。但是，由于不同类型的共聚物膜材中两种单体的含量各不相同，便使它们在分离性能上也产生了一定的差异，共聚物中马来酸酐含量越高，即膜材中-COOH的含量越高，其分离性能越好，三种膜材中以（VA:MA = 1.1:1）组成的膜材其分离性能尤为突出。膜分离性能的好坏还同交联时间的长短有关，在研究了不同交联时间的膜对水-乙醇混合物的渗透蒸发性能以后得出结论，膜交联时间的长短对其透过速率影响不大，而对分离系数的影响则比较显著，分离系数在交联时间的变化过程中存在一个极大值，操作条件不同，膜要达到最大分离所需的最佳交联时间亦不相同。在上述结果的基础上，我们又分别研究了另外三种不同无机盐（CaCl_2，SrCl_2， CuSO_4）交联的共聚物膜材对水-乙醇混合物的分离性能，同BaCl_2交联膜的分离性能比较以后得出结论，不同交联剂交联的膜，其分离性能也存在着很大的差异，主要表现在对温度的依赖关系上。Ca~(2+)，Sr~(2+)，Ba~(2+)三种离子其交联膜的分离性能依次增强，膜分离系数对温度的稳定性也依次增强，这些性能上的差异同无相盐本身的性质密切相关。上述讨论的几种膜材中，以BaCl_2交联（1.1:1）组成的膜材其性能最佳，将此膜材用于水-乙醇混合物的分离时，不仅可以得到比较高的透过速率，还具有很可观的分离系数，且分离系数对温度还具有比较好的稳定性。因此，可以说它是一种性能良好的渗透蒸发膜材料。最后，我们还定性地分析了无机盐对共聚物膜的交联机理，认为膜的交联分为金属离子向膜中的扩散和它与组成膜材的共聚物分子链上悬垂-COOH的化学反应两个过程，其中扩散是交联的控制过程。

酚酞型聚芳醚砜共聚物与共混物－(PP/BiS-T) PES共聚物和(PPS/PES-C)、(PPO/PES-C)共混物的合成、结构与性能研究

本工作旨在通过共聚、共混技术制备酚酞型聚芳醚砜共聚物(PP/BiS-T) PES和共混物(PPS/PES-C)、PPO/PES-C，以便改善酚酞型聚芳醚砜（PES－C）的加工性能（特别是注射加工性能）和耐溶剂性能。通过研究共聚物和共混物的微观结构，聚集态结构与性能的关系，探索改善酚酞型聚芳醚硕性能的有效途径第一部分：(PP/BiS-T) PES共聚物的合成、结构与性能(PP/BiS-T) PES共聚物是以4，4'二氯二苯砜（DCDPS）、酚酞（PP）和4，4'－二羟基二苯硫醚(BiS-T)为单体，采用固体无水K_2CO_3/NMP/TMSO_2 混合溶剂反应体系合成的。共聚反应规律研究表明：在NMP/TMSO_2混合溶剂中，共聚反应可以顺利进行，避免了交联反应的发生，并成功地合成了高分子量的(PP/BiS-T) PES共聚物。DSC分析结果表明(PP/BiS-T) PES系列属于无定形的均相共聚物体系，每一组成比例对应的共聚物只具有一个玻璃化转变温度。且随组成比例的改变呈线性变化，TBA分析结果与DSC基本一致，并证实了(PP/BiS-T) PES属于均相共聚物体系，而不是均聚物的共混物。TG分析表明：共聚物具有良好的耐热氧化稳定性BiS-T链节在分子链中起到了提高自身抗氧性的作用。1R光谱对共聚物的结构进行表征。~(13)C-NMR分析确认共聚物多属于无规共聚物。动态力学试验表明共聚物(PP/BiS-T) PES以及PES－C，在－100 ℃附近和0－100 ℃，存在着次级松驰与转变，并发现水分子的存在对这种转变（次级松驰）有一定的影响。共聚物的熔融流动性试验和溶解性试验表明共聚物(PP/BiS-T) PES具有稍好于PES－C的熔融流动性；溶解性与PES－C类似。力学试验说明共聚物属于强而硬类型的聚合物。第二部分：PPS/PES－C共混物的制备、聚集态结构与性能PPS/PES－C共混物是以联苯/二苯硕混合物为溶剂，采用溶液沉析方法制备的，DSC、WAXD，SEM和1R分析手段对共混物的聚集态结构和微观结构进行了表征。DSC分析认为共混物属于多相体系，PPS的结晶性随着PES－C含量增加而降低。DSC和SEM观察结果表明：相转变发生在PPS占40％左右。PPS占25％时，DSC曲线呈现出界面相玻璃化转变温度。共混物具有良好的耐热氧化稳定性和耐热分解稳定性。微晶大小计算结果：PES－C存在导致了PPS微晶大小降低。WAXD曲线表明PPS占50％，共混物中的PPS具有较好的结晶性。SEM观察发现：随着PES－C含量增加，PES－C由分散相（PES－C50％）变为连续相（PES－C70％）。PPS占50％或低于50％时，共混物体系不仅发生了微观相分离，而且发生了宏观相分离。M.I.指数表明共混物中PPS为连续相时，共混物具有良好的熔融流动性。溶解性试验结果：共混物具有较好的耐溶剂性。第三部分：PPO/PES－C共混物的合成、结构与性能 PPO/PES－C共混物系用溶液－涂膜法，以氯彷为溶剂制备的。讨论了由同一共混物溶液浓度下制备的共混物的互溶性随组成的改变而变化。DSC分析结果：PPO/PES－C属于部分相溶性体系。利用Fox方程推导式计算结果表明PPO在富PES－C相中具有良好的分散性；而PES－C在富PPO相中的分散性较差。共混物(PPO/PES－C)试样经丙酮浸泡后，PPO（>50％）发生了溶剂诱导结晶现象，同时丙酮促使共混物发生完全相分离。结晶溶化热显示共混物中少量的PES－C存在有利于PPO的溶剂诱导结晶。TG分析表明共混物具有良好的耐热分解稳定性和耐热氧化分解稳定性。偏光显微镜下观察到PPO球晶的存在。SEM和FT－1R分别对共混物的形态结构和微观结构进行了表征。WAXD试验证实了丙酮处理的(PPO/PES－C)（70/30），（90/10）共混物中PPO的结晶性。溶解性试验表明：PPO掺入有助于 PES－C的耐溶剂性提高。

新型聚芳醚酮的改性及其分离膜的研究

本工作对近年来合成的一种新型耐热高分子材料——含酞侧基的聚醚（PEK-C），进行了磺化改性，磺酰胺化改性，季胺化改性，并磺化PEK-C进行了制备荷电膜的探索，制备出了磺化PEK-C的超滤膜及气体分离膜，对其性能进行了研究。1、磺化PEK-C用98%浓H_2SO_4的磺化剂在38℃和60℃温度下对PEK-C进行了磺化改性。结果表明在上述温和条件下可以方便地得到磺化度(X_S)为0.2～1.0的磺化PEK-C（SPEK）。磺化度由反应温度及反应时间加以调节。与文献报导的用H_2SO_4对PEEK的磺化反应比较，浓H_2SO_4磺化法更适于对PEK-C的磺化改性。通过I.R.，~1H和~(13)C NMR分析表明磺化取代反应发生在酸酞单元醚氧键的邻位氢原子上。PEK-C经磺化改性后其溶解性有所下降，由于分子链中引入极性离子基因，几乎失去卤代烃对SPEK-C的溶解能力。由DSC法测得Tg的结果表明Tg随磺化度的增加而呈线性升高，这是磺化后分子链间相互作用力增加使分子链刚性增加的结果。2、磺酰胺化PEK-C用氯磺酸对PEK-C进行磺化，以二乙胺进行胺化在室温～40 ℃下虽然可以得到磺酰胺化的PEK-C（SA-PEK），但结果表明氯磺酸过于强烈，磺酰胺化程度不易控制且导致PEK-C严重降解和胺化时产生交联胶。SA-PEK的溶解度有所提高，但严重的降解和交联使其失去薄膜的可能性。3、氯甲基化，季胺盐化PEK-C用氯甲醚-氧化锌-三氯乙烷或四氯乙烷体系进行PEK-C氯甲基化改性的探索，结果未得到取代度高的产物，原因在于PEK-C在上述体系中的溶解度及反应活性低，与聚芳醚砜类的氯甲基化的行为不同。4、SPEK-C荷电超滤膜的研究由Loeb-Sourirajan转相法制备了具有不对称结构的超滤膜该膜的水通量f = 80ml/cm~2.h，孔隙率Pr>80%。平均孔径200-400A，对6,7000分子量牛血清蛋白的截留率>90%。研究确定了最佳膜液组成及制膜条件，讨论了膜液组成及制膜条件对膜性能及结构的影响。用流动电位和膜电阻表征了SPEK-C膜的荷电性能，讨论了磺化度对膜性能的影响。以扫描电镜研究了SPEK-C膜的形态结构为典型的不对称结构的指状孔超滤膜结构。对膜的耐酸碱性进行了初步考察。5、磺化PEK-C气体分离膜采用压力法测定了SPEK-C（磺酸盐型）均质膜对N_2，H_2透过性能。结果表明与PEK_C均质膜相比较，PH_2有所下降，PN_2下降较大。因而LH_2/N_2有较大提高。SPEK-C磺酸盐型膜的气体透过性能与温度的依赖关系进行了初步探讨。本文还讨论了SPEK-C钠盐，锌盐，铁盐型均质膜对H_2，N_2气体透过性能的影响。