摘要：据统计,2016年全球废轮胎产量超过10亿条,重量4000多万吨,由此带来严重的环境污染和资源浪费。目前,在我国废轮胎主要被用于制备再生橡胶,2017年再生橡胶年产量达470万吨,被称为第三大橡胶原材料。但是,传统再生橡胶制备技术存在着高污染、高危险、高能耗等问题,在国家“863”重点项目支持下,北京化工大学团队经过10余年的基础研究,通过废轮胎橡胶粉再生机理的建立、计算机模拟技术、橡胶粉导热性能和软化剂向橡胶粉内的渗透传质性能的明确等,最终自主研发设计制造了多阶螺杆挤出机连续脱硫绿色制备再生橡胶成套技术装备。

摘要：本发明涉及高分子材料技术领域,具体为一种可变色EPU材料及鞋面,包括以下组份及其质量百分比:热塑性聚氨酯弹性体90-99%,紫外线感光变色粉1%-10%;其中热塑性聚氨酯弹性体采用0.6mm固体颗粒,将上述质量百分比的紫外线感光变色粉加入至热塑性聚氨酯弹性体中并以500-1000rpm的转速搅拌混匀1-2小时,在完成混匀后在200-300℃的条件下将原料进行融化,并将融化后的原料通过预制的模具进行定型,随即得到可变色聚氨酯泡沫塑料材料。通过将紫外线感光变色粉融化混合在聚氨酯泡沫塑料中,利用紫外光照射媒介诱导颜色变化的过程,可在紫外灯和太阳光下变换颜色,改善聚氨酯泡沫塑料在使用过程中的外观,可粘合在各种网布和革料上,从而提升鞋面的外观性能。

摘要：该报告基本实现了研究目标,取得了如下进展:(1)设计合成了新型AIE构筑单元、小分子和高分子;(2)构筑了AIE超分子体系;(3)探索了AIE小分子、高分子和超分子在化学和生物荧光检测中的应用;(4)探索了AIE小分子、高分子和超分子在发光、光伏等方面的应用;(5)探索了聚集对载流子传输和光响应等物理性能的影响。

摘要：与其它合成橡胶相比,硅橡胶具有优异的耐高低温、耐候、耐老化、电气绝缘、生理惰性等优点。当配合加入无机导热填料(如金属粉末、金属氧化物、氮化物等)后可制成导热硅橡胶。虽然导热硅橡胶的研究历史不长,但它已逐步得到了实际应用,并且随着现代科学技术和工业生产的发展,其应用领域越来越广,用量越来越大,对其性能的要求也越来越高。但是,目前对导热硅橡胶的研究重在应用方面,其理论研究滞后于应用研究,且理论研究仅仅为初步,并不深入。因此在设计开发高品质导热硅橡胶的同时,重点对导热硅橡胶进行了基础理论研究。选择ZnO、Al2O3、SiC、AlN、BN5种导热填料填充的导热硅橡胶作为研究对象,对导热硅橡胶的导热性能、力学性能、热稳定性、各种影响因素及其作用机理等进行了研究;以导热硅橡胶的TGA数据为基础,研究了导热填料对硅橡胶热稳定性及其热降解动力学的影响,并对其热降解动力学参数进行了计算;通过溶液插层法制备VMQ/EG导热复合材料,将材料的结构、热稳定性、导热性等与传统熔融共混法制备VMQ/EG导热复合材料进行了对比,分析了影响材料导热性能的因素,探索了其导热机理;制备了具有导热性的硅橡胶/EPDM并用胶,并研究了导热填料对并用橡胶力学性能、导热性能的影响。(1)导热硅橡胶的性能研究。以甲基乙烯基硅橡胶作为基胶,以气相白炭黑为补强剂,考察了导热填料ZnO、Al2O3、SiC、AlN、BN对所填充的高温硫化导热硅橡胶性能的影响。研究发现,所得导热硅橡胶的各项性能与所用导热填料种类密切相关,SiC>AlN>Al2O3>ZnO>BN。对制备的导热硅橡胶的导热系数进行理论拟合,结果发现材料导热系数与Agari方程拟合较好。多种粒径导热填料配合使用能够显著提高橡胶导热性能,例如选用不同粒径的Al2O3导热填料制备的导热硅橡胶,当m(Φ27nm)∶m(Φ2μm)=3∶1、m(Φ5μm)∶m(Φ50μm)=1∶3或3∶1时,所得硅橡胶的导热系数提高较大。导热填料经过表面处理后制备的硅橡胶导热系数有明显提高,其中用A-172处理Al2O3效果最好,比未处理时(0.546W/(m·K))提高了12.7%。硅橡胶交联密度增加,导热网络变得更加致密,硅橡胶导热系数也增加,但当连续致密的导热网络形成以后,交联状态对硅橡胶导热系数的影响不再明显。降低硫化温度能够显著提高硅橡胶的导热系数,当硫化温度从160℃降到120℃时,所得硅橡胶的导热系数增加了5.5%;当硫化温度从120℃降到80℃时,导热系数增加24.9%。硅橡胶/Al2O3、硅橡胶/ZnO的导热系数随温度的升高而降低;随导热填料用量增加,硅橡胶的导热系数降低的程度增大;导热硅橡胶材料中存在明显的PTC(正温度系数)现象。(2)导热硅橡胶热降解动力学研究。应用TGA数据,采用改进的Freeman-Carroll方法对填充导热填料Al2O3和ZnO的导热硅橡胶的热降解动力学参数进行了计算,发现导热硅橡胶的起始热降解反应温度较高,其相应的反应活化能也大于空白硅橡胶。导热硅橡胶的热降解反应以零级反应为主,反应活化能是温度的函数,而且对温度的敏感性随温度的升高而变弱。(3)溶液插层法制备硅橡胶/膨胀石墨(VMQ/EG)导热复合材料。用X射线衍射对制备的VMQ/EG复合物进行了结构表征。对比溶液插层法和熔融共混法制备的VMQ/EG复合材料发现,EG用量小时,溶液插层法制备的VMQ/EG复合材料导热系数较高,并且能够显著改善硅橡胶的热稳定性能。这是因为溶液插层法制备的VMQ/EG复合材料中EG在经过插层、混炼、模压成型等工序后不但保留了原始结构,而且变得更紧密;而熔融共混法制备的VMQ/EG复合材料中EG的网络结构被彻底破坏。插层法制备的VMQ/EG复合材料虽然能够显著提高硅橡胶的导热性,但EG用量受到限制,硅橡胶导热性能的进一步提高非常困难。研究发现,当在VMQ/EG体系中继续加入第三组分(如SiC、AlN、BN、Al2O3、ZnO、碳纤维(CF)等)时可以进一步提高VMQ/EG材料的导热系数。(4)硅橡胶/三元乙丙橡胶(EPDM)导热并用胶研究。系统研究了固定硅橡胶与EPDM配比的条件下,增容剂Si69以及硫化剂DCP用量对并用导热硅橡胶力学性能的影响,以及导热填料及配合方法等对并用橡胶的力学性能、导热性能的影响。硅橡胶/EPDM并用导热硅橡胶与纯导热硅橡胶相比,其力学性能可得到显著提高。并用橡胶的热稳定性介于纯硅橡胶和EPDM之间。

摘要：高性能聚丙烯腈(PAN)基碳纤维是关系国家战略安全的军民两用新材料,是国家发展急需的“卡脖子”技术,为此,威海拓展纤维有限公司基于对产业链关键原材料实现自主可控的追求,投身于PAN基碳纤维国产化技术攻关和产业化建设。在国家科技部、科工局、发改委和工信部等多部委支持下,威海拓展针对传统的二甲基亚砜湿法纺丝技术的纤维缺陷控制、纤维表截面形貌控制、多纺位/多丝束工艺状态一致性控制,以及满足高端应用需求的碳纤维性能/规格系列化技术研究等难题,联合北京化工大学、复旦大学等科研单位,结合关键装备的再创新,实现了多项关键技术突破——突破高品质纺丝液高效制备关键技术,研制出洗/牵一体化组合式牵伸工艺与装备、自主創新多纺位纺丝新技术,研发出具有温度梯度特征的高效原丝牵伸工艺与装备,研制成功热风交互式输送预氧化炉新技术,研发出新型低纤度PAN原丝纺丝技术,研制出结构组合可控的纤维预氧化技术,自主创新集仿真设计、制造与运行管的国产化关键装备技术等,从而建立起完整的基于湿法纺丝工艺制备高强碳纤维的技术研发与千吨级产业化体系。

摘要：以纤维素、蓖麻油等可再生资源为原料，将甲基丙烯酸羟乙酯等石油基单体以及来源于可再生资源的松香基单体、油脂基单体以多种形式分别接枝到纤维素、蓖麻油骨干上，合成了具有刷状结构的纤维素基聚合物以及类似星状结构蓖麻油基聚合物，可制备出全生物基的新型高分子材料。通过采用傅里叶红外光谱（ FT-IR ）、核磁共振氢谱（1H NMR）、核磁共振碳谱（13C NMR）13、凝胶渗透色谱（GPC）、透射电子扫描电镜（TEM）、原子力显微镜（AFM）、力学性能测试等分析手段对纤维素、蓖麻油基引发剂的合成与聚合反应过程进行了研究，讨论了共聚物组成结构与热力学、力学等性能之间的关系。相关研究为利用可再生资源，设计合成新型全生物基聚合物材料提供了理论依据和技术基础。

摘要：以罗丹明B酰肼为基本骨架,设计合成了一种能够对次氯酸(HClO)进行特异性检测的小分子荧光探针(RBHD)。该探针本身呈现出丹磺酰胺的蓝绿色荧光,当HClO存在时,探针分子中的亚氨基被氧化,进一步水解释放出罗丹明B基团,体系荧光由蓝绿色变为橙红色,实现了对HClO的特异性检测。此外,该探针能够对HClO实现快速响应(响应时间10 s),表现出高灵敏度和优良的选择性,并且成功应用于环境水中HClO的检测。

摘要：本研究采用磺化聚苯乙烯(SPS)微球为模板,利用聚乙烯吡咯烷酮对银氨离子([Ag(NH_(3))_(2)]^(+))的稳定和还原特性,在微球表面负载Ag纳米粒子,形成SPS@Ag复合微球。随后,在弱碱性条件下,利用多巴胺仿生修饰在复合微球表面构建了聚多巴胺(PDA)壳层。并借助PDA壳层表面活性基团,进一步将[Ag(NH_(3))_(2)]^(+)原位还原为Ag纳米粒子,并紧密固定在PDA壳层上。通过溶剂选择性溶解SPS微球,最终制备出“三明治”结构银@聚多巴胺@银(Ag@PDA@Ag)空心微球。在抗菌性能评估中,Ag@PDA@Ag空心微球对革兰氏阴性大肠杆菌和革兰氏阳性金黄色葡萄球菌均展现出卓越的抗菌活性和持久的抗菌效果。这一研究不仅为抗菌材料的设计提供了新思路,还为实际应用中对抗多种细菌感染提供了有力的候选材料。