一、超临界二氧化碳中聚氨酯吸附小分子的动力学研究(论文文献综述)
石茹慧[1](2021)在《二氧化碳基环状聚脲齐聚物及聚脲塑料的制备》文中进行了进一步梳理人类对化石燃料的使用及需求的逐年增加,导致大气中CO2浓度持续上升。CO2是主要的温室气体,同时可作为一种绿色、廉价和储量丰富的Cl资源,取代传统化石资源如光气、异氰酸酯等剧毒原料,有效转化并合成结构多样的化学品、燃料和性能优异的高分子材料。CO2替代化石原料,作为廉价碳氧资源的利用和转化是实现“碳达峰”和“碳中和”宏伟目标的重要途径之一,是化学领域研究的重要和热点课题。所在课题组前期研究发现,CO2与端氨基二胺化合物可以发生缩聚反应,并合成了一系列二氧化碳基聚脲材料。最近在CO2基聚脲预聚物的后聚合过程中发现产物存在线型与环状两种结构,这一发现激发了我们对这一新型环状聚脲分子的形成,结构,性质等方面的极大研究兴趣。众所周知,环状大分子的合成、分离一直是相关领域研究的难点。本论文针对环状聚脲齐聚物的合成、分离、提纯、结构及性质展开了系统研究,并将环状聚脲齐聚物与其相对应的线型聚脲齐聚物的性质进行了比较,详细讨论了环状分子结构与性质之间的关系。同时,以CO2基热塑性聚脲材料的合成和性能调控为目标,揭示了聚脲链结构之间氢键作用以及结晶性对材料性能的影响规律。主要研究内容及阶段性结果具体如下:(1)环状聚脲齐聚物的分离纯化及性质根据线型聚脲齐聚物与环状聚脲齐聚物在活性末端胺基结构上的差异,通过4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)选择性地与线型聚脲齐聚物的端胺基发生聚合反应形成高分子量聚脲,进而利用与环状聚脲齐聚物在氯仿和乙醚溶剂中溶解度的差异实现分离,最后得到了纯度较高(>99.4%)的环状聚脲齐聚物。环状聚脲齐聚物表现出不同于相应线性聚脲齐聚物的性质,如较高的玻璃化转变温度和相对较弱的结晶性等。在冷冻电镜下清晰可见齐聚物的环状结构,4,7,10-三氧-1,13-十三烷二胺(TTD)作原料合成的环状聚脲齐聚物为半结晶结构,数均分子量Mn为1040 Da,熔点Tm为106℃,最大分解温度Td,max为302℃,玻璃化转变温度Tg为-10℃。(2)环状聚脲齐聚物的合成工艺参数优化采用TTD与CO2为原料在高压反应釜中经过“预聚合-NMP溶剂后聚合”两步缩聚反应,制备了二氧化碳基水溶性环状聚脲齐聚物。研究发现系统压力的影响依赖于聚脲预聚物的分子量,当TTD预聚物分子量越小时,压力影响越显着,环化率随着压力的增大呈先增大后减小的趋势;预聚物的浓度对环化过程影响较小;延长反应时间或提高反应温度,均促进环化反应进行,环化率增大。当TTD预聚物的数均分子量Mn为1687.2 g/mol,反应6h,CO2压力为6 MPa,温度为180℃时的环化率可高达89.9%。(3)预聚物前体分子量及结构的影响以TTD为单体,通过控制反应条件与CO2缩聚合成了四种不同分子量的预聚物 OL-1,OL-2,OL-3 以及 OL-4,数均分子量Mn分别为 697.8,1687.2,3232.1以及6324.0 g/mol。结果发现TTD预聚物分子量越大,后聚合环化率越高。当OL-3或OL-4预聚物的后聚合环化率高达98.8%。此外,以D-148(1,2-双(2-氨基乙氧基)乙烷)和D-204(1,4-丁二醇双(3-氨丙基)醚)含醚二胺为单体,通过控制反应条件与CO2缩聚合成了两种不同结构的预聚物OUas-148以及OUas-204。结果表明,较短链的含醚二胺(D-148以及D-204)替代TTD单体形成的预聚物在后聚合的环化率远高于TTD预聚物的后聚合环化率,其中OUas-148的环化率接近100%。(4)溶剂的影响选取OL-3预聚物作为后聚合前体,并筛选了多种类型的有机溶剂,包括含有酰胺键的极性溶剂(NMP、DMF、DMAc、NMA、DMI、DMPU、HMPA)、不含酰胺键的极性溶剂(H2O、HFIP)、仅含有羰基的极性溶剂(丙酮)以及普通的中极性溶剂(CHCl3、甲醇)等,探讨不同溶剂对预聚物后聚合环化率的影响。结果表明,预聚物在含有酰胺键的强极性非质子溶剂中的环化率较高,在中极性溶剂中的环化率较低。溶剂对齐聚物后聚合环化过程的促进作用主要归因于:溶剂的存在营造了“假高稀”环境,促进末端胺基之间偶联成环;溶剂分子中的酰胺键可与聚脲链结构中的氮原子和氢原子形成氢键,进一步促进聚脲的转酰化过程。(5)环化过程及机理分析以TTD单体作为原料,将预聚合和后聚合过程合并为“一锅法”的聚合产物中,未观测到环状齐聚物产生;相较于反应体系无NMP溶剂,无CO2,或以8 MPa N2为气体氛围的后聚合过程,当8 MPa CO2和10 mL NMP同时存在时,后聚合产物中环状率明显增加至80.3%。结合以上对照实验以及不同工艺参数对环化过程的影响规律,提出了可能的环化反应机理:当体系无CO2时,线型齐聚物主要发生分子间或分子内氨基交换反应,进一步生成线型或环状聚合物。当体系中存在CO2时,线型齐聚物的末端胺基首先与CO2反应生成端基为氨基甲酸酯的齐聚物,随后齐聚物分子链间脲基中的氮原子与端羧基发生转酰基化反应,同时NMP溶剂分子与另一侧端羧基相互作用,促进其分解,最终生成新的线型或环状聚合物。(6)CO2基聚脲塑料的制备及性质以CO2和两种不同结构的脂肪族二胺(1,12-二氨基十二烷(DAD)和1,6-己二胺(HMDA))为原料通过两步共缩聚法制备二氧化碳基热塑性聚脲材料。通过改变两种二胺的相对比例可调整聚脲材料的性能。由DAD或HMDA单一二胺与CO2形成的聚脲,氢键多以规则排布,结晶度较高,相应的聚脲(DAD100和HMDA100)表现为脆性材料。而DAD和HMDA混合二胺与CO2反应形成的聚脲(DAD100-xHMDAx(37≤x≤63)),打破了规则排布的氢键网络,结晶度较低,相应的聚脲(DAD100-xHMDAx(37≤x≤63))为热塑性材料。力学测试结果表明,HMDA含量为50%时,聚脲材料DAD50HMDA50的杨氏模量为918 MPa,拉伸强度为62.1MPa,断裂伸长率为267%,表现为韧性;当HMDA含量增加至63%,DAD37HMDA63材料的杨氏模量为1247 MPa,拉伸强度63.2 MPa,断裂伸长率54%,表现为刚性。此外,保持DAD单体及其含量50%不变,通过引入不同链长的脂肪族二胺(癸二胺、辛二胺、己二胺和丁二胺)替代HMDA制备了一系列聚脲材料,进一步验证了氢键强弱以及结晶性的差异是材料性能变化的核心因素。
张琦[2](2021)在《PET非水溶剂染色的分子动力学模拟》文中提出聚酯(PET)染色过程中存在用水量大和废水处理成本高等问题,越来越多的工作者致力于开展聚酯非水溶剂染色技术的研究,主要有超临界二氧化碳染色技术和有机溶剂染色技术。有机硅溶剂特别是十甲基环五硅氧烷(Decamethylcyclopentasiloxane,以下简称“D5”)在近期备受关注。本研究利用分子动力学模拟(MD)研究在不同温度下纯PET、PET与D5共存、PET与D5及1-甲基萘共存的分子模型,用分子动力学模拟溶剂、促进剂、温度对PET微观特性参数的影响。期望从微观角度研究聚酯的溶胀机理,为PET的非水溶剂染色的进一步研究提供支撑。(1)本论文首先采用分子动力学模拟手段构建了纯PET、PET与D5共存、PET与D5及1-甲基萘共存三个模拟体系,并对模型的准确性及可靠性进行了验证(见第三章内容)。从温度和能量两方面判定模型已达到平衡状态。计算密度与玻璃化转变温度对模型的准确性进行判定:构建的无定形态PET体系的最终密度为1.263×103kg/m3,与实际密度较为接近;对PET比体积随温度变化的分子动力学曲线进行线形拟合,计算得到PET的玻璃化转变温度为366K,与实际PET玻璃化转变温度342-350K较为接近,所建模型较为合理。(2)探讨聚酯(PET)在十甲基环五硅氧烷(D5)中微观结构的变化,并对相关结构参数进行了计算。研究发现:单纯加入D5,PET分子链的运动并没有发生较大的变化,D5本身并未改善PET分子链的运动性能,反而使得PET分子链的扩散系数有所下降,PET链的扩散性能减弱,而1-甲基萘的加入可以显着增强PET链的扩散性能;D5的加入可以增加PET中2.0×10-10m~5.0×10-10m范围内的空穴,可以显着地增加PET的自由体积。
唐含笑[3](2020)在《双硫仑-铜协同抗肿瘤纳米递送体系的研究》文中研究指明双硫仑(disulfiram,DSF)由于其存在不溶于水、体内易降解等问题,限制了它在临床中的应用。另外,作为铜离子依赖型抗肿瘤药物,由于体内铜离子有限,也限制了DSF的抗肿瘤效果。为了解决上述问题,制备了多种不同形式的DSF递送体系用于提高DSF的抗肿瘤效果,主要内容如下。首先,为了提高DSF在水中的溶解速率和抗肿瘤效果,本文首先测定了DSF在超临界二氧化碳(supercritical carbon dioxide,SC-CO2)中的溶解度,随后采用超临界溶液快速膨胀法(rapid expansion of supercritical solutions,RESS)制备了DSF及其与铜的络合物(DSF-copper complexes,CuET)药物颗粒。通过引入聚乙烯吡咯烷酮(polyvinylpyrrolidone,PVP)和聚乳酸-聚乙二醇(methoxy b-poly(L-lactide)-poly(ethylene glycol),mPLLA-PEG)提高颗粒在水中的分散性,并对颗粒的理化性质和溶出速率进行考察。结果表明,根据摩尔分数,实验范围内DSF的溶解度从7.89×10-5到6.71×10-4。经RESS处理后,可以明显减小药物颗粒尺寸。同时,聚合物可以明显改善颗粒的分散性及溶解速率。加入铜离子后,可成功制备CuET颗粒。体外抑瘤实验结果表明,由于铜离子的加入,DSF的抗肿瘤效果显着增强。此外,由于聚合物修饰的DSF或CuET纳米颗粒尺寸减小且水中分散性提高,DSF及CuET的毒性显着增强。实验结果表明,溶出速率的提高和与铜离子络合形成CuET都可以显着增强DSF的抗肿瘤作用,表明了RESS过程在提高纳米药物及其络合物的溶出速率和抗肿瘤活性方面的潜力。其次,为解决现有DSF载药体系载药量低,铜离子递送效率低的问题,本文根据DSF在SC-CO2中的溶解度数据,利用超临界溶液浸渍法(supercritical solution impregnation,SSI)和介孔二氧化硅(mesoporous silica nanoparticles,MSN)制备高载药量的DSF载药体系。首先,设计了一个全因子实验来研究各种工艺参数对DSF载药量的影响。随后,根据最优载药条件,制备铜含量不同的铜掺杂介孔二氧化硅(copper-doped mesoporous silica nanoparticles,Cu-MSN),考察铜含量对载药量的影响。结果表明,最佳载药条件为温度55℃,压力250bar,浸渍时间6 h,此时Cu-MSN的载药量高达30.8%。体外和体内实验表明MSN/DSF和Cu-MSN/DSF可有效减缓肿瘤的生长速率,延长小鼠的生存周期,具有较好的抑瘤效果,其中Cu-MSN/DSF组抑瘤效果最好。这些结果表明,采用SSI制备的Cu-MSN/DSF在肿瘤治疗中具有重要的应用潜力。最后,为了解决单用DSF不能根治肿瘤的问题,根据超小硫化铜量子点(ultra-small copper sulfides nanodots,CuS NDs)与金属结合药物DSF的相互作用,本文利用CuS NDs和DSF在体内的代谢物二乙基二硫代氨基甲酸酯(diethyldithiocarbamate,DDTC),成功地制备了负载DDTC的CuS-DDTC NDs多功能纳米平台,用于多模式成像引导下光热和铜离子增强化疗的联合治疗。结果表明,通过控制CuS NDs和DDTC的质量比,可调节DDTC的载药量。考虑对正常细胞的安全性,选择质量比为100:1时CuS-DDTC NDs用于整体的实验。结果表明,DDTC的添加对CuS NDs的光热和光动力性能没有明显影响。结合光声成像和体内分布结果,尾静脉注射12 h后,CuS-DDTC NDs在肿瘤部位的富集量为3.0%。同时,CuS-DDTC NDs可迅速从体内排出,尾静脉注射48 h后在粪便和尿中排泄量分别接近37.2%和2.8%。体内外实验表明,与CuS NDs加激光组相比,CuS-DDTC NDs加激光照射后可有效杀死细胞并抑制肿瘤的复发,表明光热联合铜离子增强化疗具有良好的协同治疗效果,提示CuS-DDTC NDs可有效应用于肿瘤治疗中。综上所述,本论文成功地制备得到了微细化的DSF和CuET药物颗粒、Cu-MSN/DSF缓释载药体系、可代谢的CuS-DDTC NDs,有效提高了DSF的抗肿瘤效果,为未来开发DSF载药体系用于癌症治疗提供了多样的有前景的策略。
孙东[4](2020)在《SCCO2发泡制备PCL组织工程支架研究》文中研究表明多孔支架材料是组织工程学的基本组成部分之一,制造工艺的发展是当前组织工程学的研究热点。采用超临界流体技术制造可生物降解的多孔支架可以较大程度上避免传统制造方法中使用有机溶剂和高温操作条件,在医疗材料其中的组织工程领域具有较大的使用空间。本文以聚己内酯(PCL)、聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)和布洛芬药物为研究材料,采用超临界二氧化碳(SCCO2)发泡法制备了PCL单层支架、PCL/PLGA双层支架和负载有布洛芬药物的PCL支架,并且对多孔支架的性能进行了研究。首先对PCL单层支架进行了研究,利用超临界二氧化碳(SCCO2)辅助的无有机溶剂发泡方法,制备了可用于组织工程的聚己内酯(PCL)多孔支架。研究了PCL分子量、发泡压力、温度以及保压时间等参数对支架性能的影响。结果表明,PCL分子量越大,泡孔孔径越小且孔径分布变窄。高压力下容易形成泡孔密度大的微孔支架;聚合物处于高粘弹性时,随着温度升高泡孔尺寸增大,而进一步升高温度时,泡孔会出现塌缩现象。降低泄压速率,泡孔间出现合并成大孔的现象。SCCO2发泡法可以实现132450μm范围内孔径可控的PCL多孔支架材料的制备。通过力学试验,发现这些支架的弹性模量在10 MPa以上,符合组织工程支架的应用要求。在PCL单层发泡的基础上,引入PLGA层。在本研究中,开发了一种由超临界二氧化碳(SCCO2)辅助的有效无溶剂发泡方法,以制备用于潜在引导组织再生(GTR)应用的多孔PCL/PLGA双层支架。主要研究了发泡温度、发泡压力等操作参数对其发泡效果的影响。基于此,通过一步发泡制备具有不同多孔PCL和PLGA双层的支架。SEM显示PCL层的孔径在300600μm范围内,PLGA层的孔径在20μm左右。通过拉伸试验,这些支架的拉伸强度为3.98 MPa,断裂伸长率为58.1%,符合GTR应用的的性能要求。具备适合成骨细胞增殖的PCL层和PLGA层抑制了成纤维细胞的向内生长。使用这种一步发泡制造的多孔PCL/PLGA双层支架满足GTR的要求并具有广阔的应用前景。最后,采用超临界二氧化碳(SCCO2)发泡并辅助以超临界二氧化碳浸渍技术(SSI),制备载药的多孔PCL支架材料。包括以下研究实验内容:以布洛芬药物作为负载对象,将SCCO2发泡与临界二氧化碳浸渍技术相结合,在实现布洛芬负载的同时完成PCL支架制备过程,然后测定支架载药量以及研究药物的释放过程。
张磊[5](2019)在《聚合物/二氧化碳体系的动态相演变与结晶行为研究》文中研究说明资源的加速消耗和环境的严重破坏已成让整个社会开始前所未有的关注节能减排问题。对于以消耗石油和白色污染为代价的聚合物材加工行业,实现节能减排已经迫在眉睫。然而,由于长链分子的高构象熵、强的分子间相互作用效应和分子间的拓扑缠结,聚合物材料的成形成性过程存在工艺窗口窄、流动行为复杂和产品缺陷多等问题。上述问题的解决可使聚合物材料的加工技术进一步降能降耗、节省原料和提高产品质量。二氧化碳是一种无毒、廉价、生物兼容和可调性强的流体,将二氧化碳引入到聚合物加工工艺中,可以实现对聚合物微观凝聚态演变的干预和介观结构形成的调控,从而提升聚合物产品力学性能和服役性能。这种优势引起传统聚合物加工行业的高度重视,开发了包括聚合物发泡注塑工艺在内的多种二氧化碳辅助的聚合物成形工艺。此外,这种优势还吸引了众多科研工作者开展聚合物/二氧化碳体系的相关研究,探讨其在组织工程、药物输运、电磁屏蔽、超级隔热、吸声、吸油等领域中的应用潜力。目前,人们围绕聚合物/二氧化碳的二元体系,在聚合物流场中气体相的形态演变和聚合物在高压二氧化碳环境中的凝聚态演变等方面开展了许多研究工作。然而,仍存在诸多关键问题亟待研究和解决。气泡在聚合物注塑流场中形态演变的全过程尚未探明,聚合物发泡件表面缺陷的形成机理及其消除方法尚不明确,工艺参数对聚合物/二氧化碳体系的影响规律缺乏理论解释;加压二氧化碳对聚合物结晶的影响尚未探明,如何通过改变二氧化碳压力实现对聚合物晶体形貌的控制缺乏理论指导。围绕上述问题,本文开展了关于聚合物/二氧化碳体系的动态相演变与结晶行为的研究,其主要研究工作和取得的研究成果如下:(1)建立了一种不可压缩、非等温、非稳态三维多相流数学模型,提出了一种模具型腔排气边界条件设置方法,将聚合物熔体的人为损耗降低到1 ‰以内。采用能量方程/PIMPLE耦合算法,解决了大黏度比两相界面温度求解发散问题;采用基于场量的自适应网格划分技术,提高了宏观尺度流场中微小气泡界面追踪的精度。基于该模型,本文研究了在注塑流场厚度截面上温度场和速度场对气泡形态演变过程的影响规律,预测了在剪切和泉涌流场中不同初始大小和位置的球形气泡的变形、破裂和溃灭过程;结合聚合物发泡注塑(Polymer Foaming Injection Molding,PFIM)短射实验,揭示了发泡注塑制件表面泡坑、银纹、塌陷形貌的形成机理。(2)建立了一种基于有限体积法的非等温非稳态的多相-VOF模型,提出一种采用隐式区域耦合算法同步求解模具和型腔区域温度场的方法,并进行快速热循环(Rapid Heat Cycle Molding,RHCM)辅助的PFIM工艺实验研究。基于模拟和实验结果,本文分析了超临界二氧化碳、聚合物熔体、空气在模具型腔内的瞬态流动行为,研究了模具温度对气泡在泉涌流场中的变形、破裂和塌陷的影响,揭示了 RHCM/PFIM工艺所成形的塑件表面缺陷的形成机理。(3)基于两相流模型开发了一种非等温流固耦合模型。该模型采用隐式耦合传热算法考虑注塑模具与聚合物熔体之间的耦合传热。模型精确预测了RHCM/PFIM工艺过程中的温度场,分析了 RHCM/PFIM工艺过程中热响应特征,结合数值模拟结果和实验获得的泡孔结构,揭示了 RHCM/PFIM工艺过程中的塑件内部多孔结构的形成机理。(4)开发了一种原位高压显微系统,该系统包含一个温度和压力可以闭环控制的样品池。在不同样品厚度、分子量、温度、二氧化碳压力条件下,本文采用该系统研究了 PLLA样品在加压二氧化碳中的晶体生长过程。通过合理选择实验参数,本文研究了雪花晶体形成过程的初始阶段。结合原子力显微镜,阐明了雪花状PLLA晶体的生长模式。(5)建立了一种原位高压多光学观测系统,该系统由光学、偏振光学和小焦激光散射三部分组成,可以研究0.1 μm-1 cm尺度范围内的聚合物凝聚态演变过程。本研究利用该系统获得了左旋聚乳酸(Poly(L-lactic acid),PLLA)在二氧化碳中的晶体尺寸和晶体数量密度的统计数据。结合原子力显微镜,分析了树枝状晶体在高压二氧化碳中的生长行为,发现了一种通过节奏式生长形成的竹节状树枝晶。(6)将超临界二氧化碳引入到PLLA样品的熔融等温结晶中,制备了一种可以排除链分子和晶间缠结的螺旋梯田状晶体。根据原子力显微镜、透射电子显微镜、核磁共振、X射线衍射的表征结果,确定了晶间相分子的链构象,研究了无定形链的构象状态对多层片晶形貌的影响,最终给出了关于晶片外翻起源的理论解释。(7)利用自建的原位高压显微系统,实现了一种可以在线升压的结晶实验。通过这种单变量的实验方法研究了二氧化碳压力对PLLA晶体长大的影响规律,基于两步形核模式提出一种用于计算在二氧化碳中聚合物晶体二次形核速率的新模型。结合实验结果,通过对聚合物/二氧化碳体系中结晶自由能、扩散活化能、混合能、吸附能、平动能的定量计算,本文给出了高压二氧化碳对聚合物晶体二次形核的影响机理。
宋波[6](2019)在《二氧化碳和炔类单体的新型聚合反应》文中提出大气中二氧化碳(CO2)浓度的不断攀升已经造成了日益严重的环境问题。作为一种丰富、廉价、无毒以及可再生的一碳资源,CO2在化学合成领域的利用是目前的研究热点,利用CO2制备高分子材料更是引起了大家的广泛关注。然而由于其较低的反应活性,只有极少量的CO2聚合反应被报道。目前被广泛研究的是CO2和环氧单体的共聚反应,而CO2与炔类单体的聚合则鲜有报道。相比于烯类单体,炔类单体是另一类重要的单体,具有更加丰富的化学性质。一般炔类单体聚合得到的聚合物通常含有不饱和化学键,从而具有特殊的光电性质。因此,本文主要是开发基于CO2和炔类单体的新型聚合反应,并制备一系列功能聚合物。在第二章中,我们首先建立了常压下CO2和端炔以及卤代烷烃单体的聚合反应。该聚合反应利用双功能催化剂钨酸银进行催化,在温和条件下即能够以高产率得到高分子量的聚炔酯。得到的聚炔酯可以被苄胺以100%的接枝率后修饰。此外,我们还利用该聚合反应制备低分子量的遥爪聚合物,并实现其进一步聚合得到更高分子量的聚炔酯。该聚合反应具有很好的官能团耐受性,可以将具有聚集诱导发光(AIE)特性的四苯基乙烯(TPE)、四苯基吡嗪(TPP)以及噻咯基元引入聚合物主链中,得到同样具有AIE特性的聚炔酯。所制备的聚合物薄膜的绝对荧光量子效率最高可达61%。另外,由于主链含有大量酯基,聚炔酯在碱性条件下具有很好的降解性能。在第三章中,我们在前一章工作的基础上引入第四单体——胺类单体,成功开发了一种基于CO2的简便高效的“一锅、两步、四组分”串联聚合反应。该反应在第一步CO2和端炔以及卤代烷烃单体聚合完成之后,不经过分离提纯直接加入胺类单体,最终得到具有区域和立构规整性的聚烯胺酯。我们还采用不同的单体组合,制备得到不同主链结构的聚烯胺酯,展现出不同的热学性质。TPE的引入使聚合物具有典型的AIE现象,其在聚集态的高效发光以及主链富含氮原子的特性,可被应用于爆炸物的灵敏检测。在第四章中,我们通过多官能团端炔单体制备了超支化聚炔酯,通过核磁共振(NMR)和傅里叶变换红外(FT-IR)表征可以看出,聚合物外围还有大量未反应的端炔基团。通过对核磁谱图的分析计算,我们可以算出聚合物的支化度为0.61,大于传统的超支化聚合物。由于超支化聚炔酯含有大量炔酯和端炔基团,可以对其进行精确多步后修饰,最终得到结构和序列可控的超支化聚烯胺酯,每一步后修饰转化率都接近100%。在第五章中,通过引入小分子化合物苯甲脒,我们实现了线形、超支化和交联聚炔酯的精确、快速和可视化降解,得到结构明确的功能化咪唑酮。我们采用在线红外详细研究了降解反应的动力学过程,发现温度会显着影响降解速率,三丁基膦(Bu3P)的用量对于降解速率有很大的影响,而苯甲脒的用量基本不会影响降解速率。我们可以通过反应体系的荧光强度变化来监测降解反应进程。利用高效快速的降解反应,我们实现了在宏观和微观尺度下的清晰可见的图案制备。由于独特的咪唑酮结构,降解产物可被用于三价金离子的特异性检测和吸附。在第六章中,我们开发了一种温和高效的CO2,二炔醇和芳基二卤化物的“一锅、三组分”聚合反应用于制备五元环状碳酸酯(5CC)基聚合物。通过密度泛函理论计算和在线红外监测,我们深入探究了聚合反应机理,结果表明CO2、二炔醇和芳基二卤化物之间存在协同反应效应。此外,5CC基聚合物还可以很容易地被二级胺进攻从而100%区域选择性开环。由于其优异的官能团耐受性,TPE和联萘基团可以很容易地引入聚合物主链中,以赋予聚合物独特的AIE和手性特性。我们还通过多种单体策略制备超支化聚合物,并成功开发出具有较大的比表面积的多孔聚合物。在第七章中,我们开发了CO2和芳基内炔以及卤代烷烃单体的多组分串联聚合反应。该聚合反应可以在常压CO2氛围下进行,很短时间内即能够以高产率得到高分子量的聚烯酯。该聚合反应普适性好,溴代或者碘代烷烃都表现出很高的反应活性。当引入TPE基团时,聚合物表现出聚集诱导增强荧光(AEE)的特性。在最后一章中,我们将同样廉价、丰富、无毒和可再生的氧气(O2)作为一种重要单体,成功开发出其与炔类单体的新型聚合反应。该聚合反应采用N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)和全氟萘烷(C10F18)的混合溶剂体系,通过醋酸钯(Pd(OAc)2)和氯化锌(ZnCl2)的共同催化作用,以高产率制备得到高分子量的多取代聚呋喃。通过分析模型反应产物的组分,我们可以确定聚合物中不同重复单元的比例。此外,P1(6)可以被用作爆炸物检测的荧光探针,具有超放大猝灭效应。而共轭聚合物P2-P5具有大的双光子吸收截面,最高可达1570 GM,显示出作为双光子吸收材料的巨大潜力。总之,我们开发了一系列新型高效温和的CO2/O2和炔类单体的聚合反应。它们可以在常压氛围下,采用廉价易得的商业化催化剂进行催化,通过灵活的单体设计制备一系列新型功能性聚合物,为CO2和O2的化学利用开辟了新的途径。
孙文超[7](2018)在《超临界二氧化碳增粘剂及其作用机制研究》文中提出利用SC-CO2压裂开发页岩气具有水力压裂不可比拟的优势,是页岩气开发技术的一个重要发展方向。作为压裂液,CO2的主要功能之一是将支撑剂输送到裂缝深处,防止裂缝闭合。SC-CO2压裂的核心技术问题之一是通过增加CO2的粘度来实现有效携砂。因此,研究增粘剂在SC-CO2中的作用机制并成功研发SC-CO2增粘剂,是突破SC-CO2加砂压裂技术的关键,具有重要的理论意义和应用价值。在分析聚合物的分子结构与性能之间关系的基础上,设计了一系列亲CO2含氟单体与疏CO2单体的共聚物作为备选增粘剂。利用分子模拟软件Material Studio7.0软件建立了共聚物-CO2体系的分子模型,进行了体系的分子动力学模拟(MD)。对共聚物-CO2体系的分子间相互作用、内聚能密度(CED)、溶解度参数、共聚物平衡构象和径向分布函数(RDF)等模拟结果进行综合分析,从备选增粘剂中优选出具有溶解和增粘潜力的共聚物。通过自由基聚合合成了这些共聚物,并对其组分、分子量、表面张力和玻璃化转变温度进行了表征。利用自主研发的“超临界二氧化碳相平衡及粘度测量实验装置”测量了所合成的共聚物在SC-CO2中的浊点压力和相对粘度,评价了其溶解性能和增粘性能。在此基础上,将实验结果与分子动力学模拟结果相结合,研究了增粘剂在SC-CO2中的作用机制,分析了共聚物结构与其在SC-CO2中性能的关系。由于氟斥力导致的弱聚合物-聚合物相互作用,与共聚物相比,PHFDA均聚物缺乏分子间缔合能力和增粘性能。氟化丙烯酸酯-直链酯类共聚物的研究表明,虽然共聚物的溶解性能随着疏CO2基团含量的增加而下降,但其增粘性能随之提高。疏CO2基团有利于增大共聚物分子间相互作用,提高其通过链间缔合增大CO2粘度的性能。在5wt%浓度下,P(HFDA0.26-co-EAL0.74)、P(HFDA0.28-co-MMA0.72)和P(HFDA0.49-co-VAc0.51)分别可使SC-CO2的粘度提高87倍、51倍和62倍。支链化的P(HFDA0.49-co-VPi0.51)增粘性能较差,最多仅可使SC-CO2的粘度提高24倍。原因在于,侧链的叔丁基团增大了共聚物的自由体积和空间位阻参数,降低了其聚合物-聚合物相互作用,导致其分子间缔合能力较弱。氟化丙烯酸酯-苯甲酸乙烯酯和氟化丙烯酸酯-苯乙烯共聚物的研究表明,这两种共聚物均可大幅度提高SC-CO2的粘度,在5 wt%浓度下,P(HFDA0.70-co-St0.29)和P(HFDA0.67-co-VBe0.33)分别可使SC-CO2的粘度增大352倍和438倍。苯基间的π-π堆积在其中起了关键作用。苯基间的π-π堆积为共聚物链间缔合提供了驱动力,从而提高CO2的粘度。共聚物的增粘性能并不随苯基含量的增大而单调变化,而是存在一个最优值。苯基含量较低的共聚物表现出较少的链间缔合,而苯基含量过高的共聚物则表现出较多的链内π-π堆积和较少的链间π-π堆积。基于上述研究结果,我们进一步进行了共聚物的设计、优化工作,合成了氟化丙烯酸酯-丙烯酸甲酯-苯乙烯三元共聚物作为增粘剂。结果表明,增粘性能最好的P(HFDA0.32-co-MA0.28-co-St0.40),在5wt%浓度下可以使SC-CO2的粘度提高846倍,远高于P(HFDA0.68-co-St0.32)的411倍和P(HFDA0.69-co-MA0.31)的31.5倍。分析结果表明,P(HFDA0.32-co-MA0.28-co-St0.40)较强的增粘性能源于苯基之间的π-π堆积产生的共聚物分子间缔合,以及HFDA含量降低引发的共聚物分子间排斥作用的降低。相对于国外研制的性能最好的增粘剂—PHFDA-0.299PSt,研制的P(HFDA0.32-co-MA0.28-co-St0.40)在含氟基团所占摩尔分数降低54.3%的情况,增粘性能提高了111.5%。评价了聚二甲基硅氧烷在甲苯改性CO2中的性能,并结合分子动力学模拟探讨了甲苯作为助溶剂的作用机制。结果表明,甲苯的加入使CO2体系的溶解度参数明显增大,聚合物的溶度参数更加接近,从而具备较好的溶解性能。当甲苯质量浓度达到5wt%以上时,体系的浊点压力并不随聚合物的浓度的增加而改变。助溶剂有效改善了CO2作为溶剂的性质,使聚合物能更好地溶于SC-CO2中并形成交联体系。分子量为139000的PDMS在5wt%浓度下可以使SC-CO2的粘度增大53倍。
于盼伟[8](2018)在《在scCO2中嵌入氯胺季铵盐聚硅氧烷杀菌剂改性PET纤维的研究》文中进行了进一步梳理材料表面的抗菌改性是能够大大扩展材料在医疗、服装等日常领域的应用。卤胺和季铵盐由于价格低、杀菌范围广、来源丰富等优点,成为最为常用的杀菌基团。季铵盐利用正电荷吸引并穿入带负电的病菌细胞壁,杀菌时不消耗、稳定性好、但是杀菌效率较低、且对革兰氏阴性菌不敏感。卤胺通过释放带正电的卤离子氧化病菌细胞内的受体,杀菌效率高、易消耗但可再生、不易引起抗药性。同时含有卤胺和季铵盐双官能团的杀菌基团,不仅在机理上互补,而且由于季铵盐增加了杀菌基团的水溶性,通过正电荷吸引病菌,能使卤胺充分接触和灭杀细菌。组合卤胺和季铵盐,发挥其协同作用,在保持各自原有的优良性能的同时,有望增加杀菌范围和效率。本论文首先合成含有氯胺和季铵盐双官能的聚硅氧烷杀菌剂,利用5,5-一甲基海因与3-溴-1-氯丙烷发生亲核取代反应,生成3-(3-氯代丙基)-5,5-二甲基海因(CPDMH)的氯胺前驱体;其次,聚甲基含氢硅油(PMHS)与丙烯酸二甲胺基乙酯发生硅氢化加成反应,引入叔胺结构;氯胺前驱体(CPDMH)与叔胺发生季铵盐化反应,合成一种含有海因环侧基季铵盐的聚硅氧烷;最后,用次氯酸叔丁酯对海因环进行氯化反应,生成含有氯胺季铵盐聚硅氧烷杀菌剂。本论文考察温度、醇封剂等因素对反应的影响,采用红外光谱(FT-1R)、X射线光电子能谱(XPS)、核磁共振氢谱(1HNMR)等仪器检测各产物的生成,并计算相应的产率。聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)纤维有强度高、质轻、化学性质稳定等优良特性,在医疗、服装等领域有着广泛的应用。本论文采用PET纤维作为模板,把新合成的氯胺季铵盐双官能聚硅氧烷杀菌剂在50℃,28 MPa的超临界二氧化碳(scCO2)中,渗入到PET纤维表层。通过SEM和XPS对聚硅氧烷杀菌剂涂层进行表征。通过重量法计算,在PET纤维表面形成一个70 nm的涂层。本论文采用AATCC1996标准的杀菌方法,表明该涂层能有效杀死金葡萄球菌和大肠杆菌,而没有涂层的PET纤维明显不具备杀菌效果。PET纤维上的涂层经过反复水洗、储存以及紫外线照射等测试,表现出耐洗涤、耐储存、活性氯可再充、杀菌效率高等优点。超临界二氧化(scCO2)浸渍方法使用二氧化碳作溶剂,避免强酸、强碱、有毒的试剂。这种方法不需要用共价键将基材与杀菌剂结合,因此可应用于任何成分的基材。本论文合成新的具有高效杀菌效果的氯胺季铵盐双官能团聚硅氧烷杀菌剂,通过超临界渗入改性PET,为其他化学基材提供一种简单的、实用的和环境友好型的改性方法。
王冠辉[9](2017)在《含CO2和H2O石油介质对GFRP管材的渗透与腐蚀行为研究》文中研究指明注CO2采油是一种有效提高低渗油藏开发效益的方法,不但解决了温室气体的排放问题,而且提高了原油的采收率,是一种可持续的发展方式。CO2作为原油开采中常见的伴生气体,本身没有腐蚀性,但是溶入水后对钢铁及水泥都有一定的腐蚀性,因而具有良好耐腐蚀性的玻璃钢(GFRP,Glass Fiber Reinforced Plastic)逐步应用于石油输送与存储。GFRP像其他材料一样也存在腐蚀或老化问题,随着GFRP管材在CO2驱采油系统中的应用,其腐蚀行为及机理亟待解决。本文探讨了不同温度和压力下含二氧化碳石油介质的组成及存在形式,分析了混合成分中易与环氧树脂发生反应的组分,以及超临界CO2膨胀对GFRP的破坏机制和破坏能量。采用Materials Studio建立了油烃分子、碳酸、水和CO2四种纯净物,以及油烃分子/碳酸、油烃分子/水/CO2两种混合物与环氧树脂的界面模型,计算结果表明碳酸与环氧树脂之间的界面吸附能最高,具有较大的相互作用,而油烃分子与环氧树脂的界面能最小,其相互作用很弱。采用静压法研究了H2O、CO2-H2O、含CO2和H2O石油三种介质在GFRP中的渗透行为,探讨了温度、压力对渗透速度的影响,基于菲克定律得到了不同条件下介质的渗透模型,分析了介质渗透对材料性能的影响。结果表明,随着温度的升高,水、CO2-水、CO2-H2O-石油的渗透系数均增大;随着压力的升高,CO2-水、CO2-H2O-石油的渗透系数均增大,对应的GFRP试样的饱和吸湿率上升,而试样性能呈现下降趋势。CO2-H2O-石油中的油性物质对混合介质的渗透行为阻碍作用明显,比同等条件下CO2-水的渗透速度慢,但受温度的影响基本一致,吸湿平衡后试样的刚度下降很小;在2 MPa、4 MPa和6 MPa三个压力下CO2-H2O-石油混合介质的扩散系数和GFRP吸湿率随压力的增加而增大,吸湿平衡后试样的刚度分别下降了1.154%、1.289%和1.354%。含有超临界CO2的介质在初期渗透速度更快,对应GFRP试样的饱和吸湿率更高。采用电子扫描显微镜、X射线光电子能谱、傅里叶红外光谱分析了超临界CO2(scCO2)-水对GFRP的腐蚀作用,探讨了其物理、化学作用机制。GFRP在超临界CO2-水中腐蚀后表面存在点蚀现象,这是由scCO2渗入环氧树脂孔隙并将表面未固化的小分子物质溶解而形成的溶蚀坑;而环氧树脂的水解反应是造成腐蚀产生的化学腐蚀反应。ANSYS模拟结果表明:GFRP孔隙内介质的压强越高,介质膨胀时孔隙受到的应力作用越大,膨胀时的切应力传递方向与纤维缠绕方向具有一定角度的重合,因而易引起层间裂纹的扩展,并最终导致局部区域分层。通过静压法对GFRP进行腐蚀处理,分析了温度、压力、时间对GFRP腐蚀行为的影响。结果表明:GFRP试样在CO2-H2O-石油混合介质中腐蚀后,树脂含量、硬度和刚度随着温度和压力的升高而减小。在6个月的试验期内,65℃温度和6 MPa压力下,GFRP试样的树脂含量、硬度和刚度随着试验时间增加而减小;通过红外光谱和XPS分析发现腐蚀后试样的官能团含量没有明显的变化,而C元素含量逐渐减少O元素含量逐渐增加。对不同温度和压力下GFRP试样在水、CO2-水和CO2-H2O-石油中的腐蚀行为进行了系统阐述,揭示了介质对GFRP的腐蚀机制。在二氧化碳临界点以下时,GFRP的腐蚀主要是由介质对试样的渗透以及缓慢水解造成的;在临界点以上时,scCO2则可以渗透到GFRP中,并溶解基体树脂中的小分子物质形成点蚀;另一方面,scCO2渗入到GFRP内部后产生的“膨胀效应”易导致铺层结构的分层。对不同压力下长期腐蚀的GFRP管材试样进行爆破试验,基于其失效压力得到了四参数的寿命预测方程,建立了复杂条件下GFRP管材的预测模型,估算了管材使用20年后的剩余强度。
王秀祥[10](2017)在《CO2-1,3-PDO-PTT三元体系相平衡的研究》文中进行了进一步梳理聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)作为一种高功能性且应用比较广泛的新型聚酯高分子材料,其在生产过程中,不可避免残留一些小分子挥发性物质(单体、溶剂、副产物等),这些挥发物的存在不仅对环境和使用者带来危害,而且对聚合物的性能、分子量的提高都有一定的影响。传统脱挥方式采用潜热依赖型的真空脱除法,这种方法能耗高、易引发副反应,且脱挥后期,由于体系粘度较高导致脱挥效率低,缩聚产品中挥分含量偏高,已不能满足日益严格的健康卫生要求。基于超临界流体(SCF)技术进行聚合物系脱挥,可有效解决上述问题。而设计、优化一个聚合物的超临界流体脱挥工艺过程,就必须对SCF-溶质-聚合物三元体系相平衡进行研究。在超临界二氧化碳(SCCO2)增强聚合物脱挥过程,SCCO2相平衡的分配参数是研究聚合物分离体系的基础,用实验方法获得分配系数对于指导SCCO2增强聚合物脱挥具有重要的意义。本研究利用自行研制的一套超临界高粘熔体缩聚/脱挥装置,采用静态法+气相色谱,研究了温度为313.15353.15 K、压力719 MPa条件下,二氧化碳(CO2)-1,3-丙二醇(1,3-PDO)-聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)三元体系相平衡时超临界流体相中的组成,并计算得到1,3-PDO在SCCO2相与PTT相间的分配系数。此外探究了温度和压力对相平衡的影响,实验结果表明:(1)当压力恒定时,分配系数随温度的升高而增大;(2)当T=313.15K时,分配系数随压力的增加而减小;当T>313.15K时,分配系数随压力的增加先增大后减小。最后应用Sanchez-Lacombe(S-L)状态方程对实验结果进行优化得到模型中的未知参数,由此计算出1,3-PDO在两相间的分配系数。模型关联计算结果表明:S-L状态方程关联计算值与实验结果基本吻合。
二、超临界二氧化碳中聚氨酯吸附小分子的动力学研究(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、超临界二氧化碳中聚氨酯吸附小分子的动力学研究(论文提纲范文)
(1)二氧化碳基环状聚脲齐聚物及聚脲塑料的制备(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 前言 |
1.2 二氧化碳的资源化利用 |
1.3 二氧化碳转化为高附加值化学品 |
1.4 二氧化碳转化为聚合物 |
1.4.1 二氧化碳基聚碳酸酯 |
1.4.2 二氧化碳基聚氨酯 |
1.4.3 二氧化碳基聚酯 |
1.4.4 二氧化碳基聚脲 |
1.4.4.1 二氧化碳制备碳酸酯用于聚脲合成 |
1.4.4.2 二氧化碳制备脲类化合物用于聚脲合成 |
1.4.4.3 二氧化碳作为聚合单体直接参与聚脲合成 |
1.5 选题依据及研究内容 |
第2章 二氧化碳基环状聚脲齐聚物制备、分离与纯化 |
2.1 前言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 化学试剂 |
2.2.2 线型聚脲预聚物的合成 |
2.2.3 环状聚脲齐聚物的合成 |
2.2.4 环状聚脲齐聚物的分离纯化 |
2.2.5 齐聚物表征 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 线型聚脲预聚物的化学结构 |
2.3.2 环状聚脲齐聚物的化学结构 |
2.3.3 环状聚脲齐聚物的分离与提纯 |
2.3.4 环状聚脲齐聚物的性质 |
2.3.4.1 热学性质 |
2.3.4.2 溶解性质 |
2.4 小结 |
第3章 齐聚物环化过程的工艺参数优化 |
3.1 前言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 化学试剂 |
3.2.2 聚脲齐聚物的合成和表征 |
3.2.3 聚脲齐聚物的环化过程工艺参数优化 |
3.2.4 环化率测定 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 反应温度的影响 |
3.3.2 二氧化碳压力的影响 |
3.3.3 环化反应时间的影响 |
3.3.4 预聚物浓度的影响 |
3.4 小结 |
第4章 溶剂、预聚物结构影响及环化机理 |
4.1 前言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 化学试剂 |
4.2.2 线型及环状聚脲齐聚物的合成 |
4.2.3 表征方法及环化率测定 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 不同分子量预聚物的合成 |
4.3.2 预聚物分子量的影响 |
4.3.3 不同结构预聚物的合成 |
4.3.4 预聚物结构的影响 |
4.3.5 溶剂的影响 |
4.3.6 环状聚脲齐聚物形成机理 |
4.4 小结 |
第5章 二氧化碳基聚脲塑料的合成及性能 |
5.1 前言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 化学试剂 |
5.2.2 聚脲材料的制备 |
5.2.3 聚脲材料的表征 |
5.2.4 聚脲分子量计算方法 |
5.3 结果及讨论 |
5.3.1 聚脲材料OUas及PUas的合成及结构表征 |
5.3.2 结晶性质 |
5.3.3 热学性质 |
5.3.4 溶解性 |
5.3.5 机械性能 |
5.3.6 结构与机械性能关系解析 |
5.4 小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
(2)PET非水溶剂染色的分子动力学模拟(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 聚酯的概述 |
1.1.1 聚酯材料的改性 |
1.1.2 聚酯的发展及应用 |
1.2 聚酯无水染色研究现状 |
1.2.1 超临界二氧化碳染色 |
1.2.2 真空升华染色 |
1.2.3 溶剂染色 |
1.3 分子模拟技术的发展及在纺织材料中的应用 |
1.3.1 分子模拟技术发展 |
1.3.2 分子模拟技术基本系综 |
1.3.3 分子模拟技术基本力场 |
1.3.4 分子模拟技术在纺织材料中的应用 |
1.3.5 分子模拟技术在无水染色的应用 |
1.4 本课题主要研究内容及创新点 |
1.4.1 本课题的主要研究内容 |
1.4.2 本课题的主要创新点 |
2 模拟部分 |
2.1 模型的构建及结构的优化 |
2.1.1 溶剂与促进剂及聚酯染色模型构建 |
2.1.2 溶剂与促进剂及聚酯染色模型结构弛豫 |
2.2 能量优化及动力学模拟过程 |
2.3 聚酯相应模型微观结构参数的获取 |
2.3.1 聚酯微观空穴及其分布 |
2.3.2 聚酯玻璃化转变 |
2.3.3 分子链构象及运动扩散特性 |
2.3.4 聚酯的溶胀和溶解 |
3 模型的准确性验证 |
3.1 体系平衡的判定 |
3.1.1 体系温度平衡的判定 |
3.1.2 体系能量平衡的判定 |
3.2 模型合理性的验证 |
3.2.1 模型准确性的判定 |
3.2.2 力场参数准确性的验证 |
4 十甲基环五硅氧烷中聚酯结构变化的分子模拟 |
4.1 聚酯玻璃化转变温度模拟分析 |
4.2 聚酯微观空穴及其分布的模拟分析 |
4.2.1 自由体积 |
4.2.2 微观空穴分布 |
4.3 聚酯分子链运动能力及扩散特性模拟分析 |
4.3.1 聚酯分子链的运动能力分析 |
4.3.2 聚酯分子链的扩散性质分析 |
4.4 聚酯分子链的能量转化模拟分析 |
5 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
附录 攻读学位期间发表的论文、专利情况、获奖及社会评价 |
致谢 |
(3)双硫仑-铜协同抗肿瘤纳米递送体系的研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
主要符号对照表 |
第1章 绪论 |
1.1 双硫仑及其应用 |
1.1.1 双硫仑简介 |
1.1.2 双硫仑递送体系 |
1.1.3 铜离子递送体系 |
1.1.4 双硫仑/铜络合物递送体系 |
1.2 超临界二氧化碳在药物传递体系中的应用 |
1.2.1 超临界二氧化碳造粒 |
1.2.2 超临界浸渍载药 |
1.3 介孔二氧化硅及其医学应用 |
1.3.1 介孔二氧化硅在药物递送体系中的应用 |
1.3.2 掺杂类介孔二氧化硅在药物递送体系中的应用 |
1.4 化疗与光疗的联合治疗 |
1.4.1 光疗简介及其应用 |
1.4.2 硫化铜及其应用 |
1.4.3 超小型多功能纳米载药体系的构建 |
1.5 本文的研究工作 |
1.6 本文的研究特色和创新之处 |
第2章 双硫仑及铜络合物药物微粒的制备及表征 |
2.1 引言 |
2.2 试剂与仪器 |
2.2.1 试剂 |
2.2.2 仪器 |
2.3 实验方法 |
2.3.1 双硫仑在超临界二氧化碳溶解度的测定 |
2.3.2 双硫仑在超临界二氧化碳溶解度的模型拟合 |
2.3.3 双硫仑微粒的制备 |
2.3.4 双硫仑/铜络合物微粒的制备 |
2.3.5 微粒理化性质的表征 |
2.3.6 微粒体外生物学功能评价 |
2.4 结果与讨论 |
2.4.1 双硫仑在超临界二氧化碳中溶解度的测定及拟合 |
2.4.2 药物微粒的形貌表征 |
2.4.3 微粒的理化性质表征 |
2.4.4 微粒的体外生物学功能评价 |
2.5 本章小结 |
第3章 双硫仑/铜掺杂介孔二氧化硅体系用于铜离子介导的增效治疗 |
3.1 引言 |
3.2 试剂与仪器 |
3.2.1 试剂 |
3.2.2 仪器 |
3.3 实验方法 |
3.3.1 介孔二氧化硅的制备和表征 |
3.3.2 最佳载药方法的探究 |
3.3.3 不同含量铜掺杂介孔二氧化硅的制备和表征 |
3.3.4 双硫仑/铜掺杂二氧化硅载药体系的制备和表征 |
3.3.5 体外生物学功能评价 |
3.3.6 体内生物学功能评价 |
3.4 结果与讨论 |
3.4.1 介孔二氧化硅的制备和表征 |
3.4.2 最佳载药方法的探究 |
3.4.3 不同含量铜掺杂介孔二氧化硅的制备和表征 |
3.4.4 双硫仑/铜掺杂二氧化硅载药体系的制备和表征 |
3.4.5 体外生物学功能评价 |
3.4.6 体内生物学功能评价 |
3.5 本章小结 |
第4章 双硫仑/硫化铜复合量子点用于光热和铜离子增强化疗协同治疗 |
4.1 引言 |
4.2 试剂与仪器 |
4.2.1 试剂 |
4.2.2 仪器 |
4.3 实验方法 |
4.3.1 硫化铜量子点的制备和表征 |
4.3.2 双硫仑/硫化铜复合体系的制备和表征 |
4.3.3 体外生物学功能评价 |
4.3.4 体内生物学功能评价 |
4.4 结果与讨论 |
4.4.1 硫化铜量子点的制备和表征 |
4.4.2 双硫仑/硫化铜复合体系的制备和表征 |
4.4.3 体外生物学功能评价 |
4.4.4 体内生物学功能评价 |
4.5 本章小结 |
第5章 总结 |
5.1 全文总结 |
5.2 后续工作建议 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历、在学期间发表的学术论文及研究成果 |
(4)SCCO2发泡制备PCL组织工程支架研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 组织工程学 |
1.2 组织工程支架 |
1.2.1 组织工程支架的要求 |
1.2.2 组织工程支架材料 |
1.3 多孔支架的制备方法 |
1.3.1 传统制备方法 |
1.3.2 气体发泡法 |
1.4 超临界流体发泡法制备组织工程支架 |
1.4.1 超临界流体性质 |
1.4.2 超临界流体与聚合物的相互作用 |
1.4.3 超临界流体在聚合物加工中的应用 |
1.4.4 SCCO_2发泡技术 |
1.5 本文研究思路及内容 |
2 组织工程支架的制备过程和表征 |
2.1 实验材料与设备 |
2.1.1 实验材料 |
2.1.2 实验器材 |
2.1.3 实验装置 |
2.2 组织工程支架实验制备过程 |
2.2.1 原料片制备 |
2.2.2 多孔支架发泡制备过程 |
2.3 支架表征 |
2.3.1 扫描电子显微镜(SEM) |
2.3.2 支架孔隙率 |
2.3.3 力学性能测试 |
2.3.4 差示扫描量热法 |
2.3.5 流变学测量 |
2.3.6 支架的载药量计算 |
2.3.7 X射线衍射检测(XRD) |
2.3.8 药物释放过程检测 |
2.4 本章小结 |
3 超临界二氧化碳发泡法制备PCL多孔支架 |
3.1 PCL基质对发泡的影响 |
3.1.1 PCL分子量对发泡过程的影响 |
3.1.2 原料片厚度对发泡过程的影响 |
3.2 过程参数对发泡的影响 |
3.2.1 操作压力 |
3.2.2 保压时间 |
3.2.3 操作温度 |
3.2.4 泄压速率 |
3.3 支架表面的形态 |
3.4 支架的力学性能 |
3.5 DSC分析 |
3.6 本章小结 |
4 超临界二氧化碳发泡法制备GTR用 PCL/PLGA双层支架 |
4.1 PCL和 PLGA的流变行为 |
4.2 PCL和 PLGA多孔形态分析 |
4.2.1 温度影响 |
4.2.2 压力影响 |
4.3 多孔PCL/PLGA双层支架的形态特性 |
4.4 PCL/PLGA双层支架的拉伸性能 |
4.5 本章小结 |
5 超临界二氧化碳发泡法制备负载布洛芬药物的PCL支架 |
5.1 结果与分析 |
5.1.1 支架中载药量 |
5.1.2 支架中药物形态 |
5.1.3 未载药和载药支架孔径形态 |
5.1.4 布洛芬从多孔PCL复合支架的释放 |
5.2 本章小结 |
结论 |
展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
致谢 |
(5)聚合物/二氧化碳体系的动态相演变与结晶行为研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 前言 |
1.2 二氧化碳气泡在聚合物流场中的动态演变 |
1.2.1 聚合物流场中气泡形态演变 |
1.2.2 注塑充填流场的数值模拟 |
1.2.3 聚合物/二氧化碳两相流数值模拟 |
1.2.4 二氧化碳气泡在聚合物流场中形态演变的数值模拟 |
1.3 聚合物在高压二氧化碳中的结晶行为 |
1.3.1 二氧化碳辅助聚合物成形技术的应用 |
1.3.2 二氧化碳对聚合物结晶的影响 |
1.3.3 原位高压显微光学研究方法 |
1.4 该课题方向所存在的主要问题 |
1.5 本文的主要研究内容 |
1.6 参考文献 |
第二章 聚合物注塑流场中超临界流体气泡的形态演变规律 |
2.1 引言 |
2.2 数学建模 |
2.2.1 控制方程 |
2.2.2 界面追踪 |
2.2.3 界面张力 |
2.2.4 黏度模型 |
2.2.5 边界条件 |
2.2.6 计算方法 |
2.3 模型验证 |
2.4 聚合物发泡注塑实验 |
2.5 结果与讨论 |
2.5.1 注塑流场中性面上的气泡的形态演变过程 |
2.5.2 注塑流场中性面上不同初始位置和尺寸的气泡的形态演变过程 |
2.5.3 偏离注塑流场中性面的气泡的形态演变过程 |
2.5.4 非注塑流场中性面上不同初始位置和尺寸气泡的形态演变过程 |
2.6 本章小结 |
2.7 参考文献 |
第三章 模具温度对聚合物发泡塑件表面质量的影响机理 |
3.1 引言 |
3.2 数学建模 |
3.2.1 控制方程 |
3.2.2 界面追踪 |
3.2.3 黏度模型 |
3.2.4 界面张力 |
3.2.5 边界条件 |
3.2.6 计算方法 |
3.3 模型验证 |
3.4 结果与讨论 |
3.4.1 RHCM/PFIM工艺中的气泡演变 |
3.4.2 非对称模具温度所引起的气泡的偏心分布 |
3.4.3 模温对产品表面质量的影响机理 |
3.4.4 RHCM/PFIM中熔接痕附近的表面缺陷 |
3.5 本章小结 |
3.6 参考文献 |
第四章 模具温度对聚合物发泡塑件内部泡孔结构的影响机理 |
4.1 引言 |
4.2 数学建模 |
4.2.1 控制方程 |
4.2.2 界面追踪 |
4.2.3 黏度模型 |
4.2.4 边界条件 |
4.2.5 计算方法 |
4.3 模型验证 |
4.4 实验 |
4.5 结果与讨论 |
4.5.1 RHCM/PFIM热相应分析 |
4.5.2 实心层的厚度变化 |
4.5.3 芯层的泡孔结构 |
4.5.4 小气泡带的位置 |
4.5.5 小气泡带的形成机理 |
4.6 本章小结 |
4.7 参考文献 |
第五章 雪花状左旋聚乳酸晶体在二氧化碳中的生长过程 |
5.1 引言 |
5.2 实验 |
5.2.1 材料 |
5.2.2 样品制备 |
5.2.3 二氧化碳处理 |
5.2.4 测试方法 |
5.3. 结果与讨论 |
5.3.1 经加压二氧化碳处理的PLLA薄膜的形貌 |
5.3.2 雪花晶的结构分析 |
5.3.3 雪花晶的生长过程 |
5.4. 本章小结 |
5.5 参考文献 |
第六章 加压二氧化碳对左旋聚乳酸晶体形核长大的影响 |
6.1 引言 |
6.2 实验 |
6.2.1 材料 |
6.2.2 样品制备 |
6.2.3 测试 |
6.2.4 原位高压多光学观测系统 |
6.2.5 二氧化碳处理 |
6.3 结果与讨论 |
6.3.1 PLLA在低温二氧化碳中的结晶 |
6.3.2 PLLA在高温二氧化碳中的结晶 |
6.3.3 PLLA在加压二氧化碳中的结晶动力学 |
6.3.4 PLLA晶体在形核限制效应中的节奏式生长 |
6.4 本章小结 |
6.5 参考文献 |
第七章 二氧化碳中聚乳酸晶体的分子构象和晶片结构 |
7.1 引言 |
7.2 实验 |
7.2.1 材料 |
7.2.2 薄膜制备 |
7.2.3 超临界二氧化碳处理 |
7.2.4 测试 |
7.3 结果与讨论 |
7.3.1 PLLA提纯 |
7.3.2 二氧化碳中的薄膜结晶 |
7.3.3 螺旋梯田晶体 |
7.3.4 分子形态 |
7.3.5 松弛折叠的形成 |
7.3.6 多层片晶中的晶片外翻 |
7.4 本章小结 |
7.5 参考文献 |
第八章 聚乳酸在二氧化碳中晶体生长的分子机理 |
8.1 引言 |
8.2 实验 |
8.2.1 二氧化碳处理 |
8.2.2 实验结果 |
8.3 理论模型 |
8.3.1 聚合物/二氧化碳体系状态方程 |
8.3.2 分子形核模型 |
8.3.3 二氧化碳诱发的附加能变 |
8.3.4 模型参数 |
8.3.5 计算方法 |
8.4 计算结果 |
8.5 本章小结 |
8.6 附录 |
8.6.1 S-L模型的计算结果 |
8.6.2 分子形核模型的计算结果 |
8.6.3 扩散活化能和临界形核自由能 |
8.6.4 二氧化碳引起的形核过程中的额外自由能 |
8.7 参考文献 |
第九章 结论与展望 |
9.1 结论 |
9.2 展望 |
致谢 |
攻读博士学位期间完成的论文 |
攻读博士学位期间申请的发明专利 |
攻读博士学位期间获得的奖励 |
攻读博士学位期间参与的科研项目 |
附件 |
学位论文评阅及答辩情况表 |
(6)二氧化碳和炔类单体的新型聚合反应(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 二氧化碳排放 |
1.2 二氧化碳物理化学性质 |
1.3 二氧化碳的化学利用 |
1.3.1 二氧化碳制备尿素及其衍生物 |
1.3.2 二氧化碳制备五元环状碳酸酯 |
1.3.2.1 二氧化碳和环氧化物反应 |
1.3.2.2 二氧化碳和炔丙醇反应 |
1.3.2.3 二氧化碳和烯烃反应 |
1.3.3 二氧化碳制备五元环状氨酯 |
1.3.3.1 二氧化碳和氮杂环丙烷环加成反应 |
1.3.3.2 二氧化碳和邻氨基醇反应 |
1.3.3.3 二氧化碳和炔丙胺反应 |
1.3.3.4 环状碳酸酯作为中间体合成环状氨酯 |
1.3.3.5 二氧化碳和炔、醛、胺反应 |
1.3.4 二氧化碳制备其他化合物 |
1.4 二氧化碳参与的聚合反应 |
1.4.1 二氧化碳和环氧化物的聚合反应 |
1.4.1.1 聚合反应机理 |
1.4.1.2 聚合反应选择性 |
1.4.1.3 聚合反应催化剂 |
1.4.2 二氧化碳和环氮、环硫化物的聚合 |
1.4.3 二氧化碳和二醇(酚)类化合物的聚合 |
1.4.4 二氧化碳和二胺类化合物的聚合 |
1.4.5 二氧化碳和烯类化合物的聚合 |
1.4.6 二氧化碳和炔类化合物的聚合 |
1.5 课题提出 |
第二章 二氧化碳与端炔、卤代烷烃单体制备聚炔酯 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 化学试剂 |
2.2.2 测试仪器与设备 |
2.2.3 聚合物的合成 |
2.2.4 模型产物的合成 |
2.2.5 遥爪聚合物的制备及其聚合 |
2.2.6 聚合物的降解 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 聚合反应 |
2.3.2 结构表征 |
2.3.3 遥爪聚合物的制备及其聚合 |
2.3.4 聚合物的光物理性质 |
2.3.5 聚合物的降解性能 |
2.4 本章小结 |
第三章 二氧化碳与端炔、卤代烷烃以及胺类单体制备聚烯胺酯 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 化学试剂 |
3.2.2 测试仪器与设备 |
3.2.3 聚合物的合成 |
3.2.4 模型产物的合成 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 多组分串联聚合反应 |
3.3.2 溶解性与热稳定性 |
3.3.3 结构表征 |
3.3.4 聚合物的光物理性质 |
3.3.5 爆炸物检测 |
3.4 本章小结 |
第四章 超支化聚炔酯的制备及其精确多步后修饰特性 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 化学试剂 |
4.2.2 测试仪器与设备 |
4.2.3 单体的合成 |
4.2.4 聚合物的合成 |
4.2.5 模型化合物的合成 |
4.2.6 聚合物的精确多步后修饰 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 聚合反应 |
4.3.2 结构表征 |
4.3.3 支化度计算 |
4.3.4 光物理性质 |
4.3.5 精确多步后修饰 |
4.4 本章小结 |
第五章 聚炔酯的精确可视化降解及其应用 |
5.1 引言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 化学试剂 |
5.2.2 测试仪器与设备 |
5.2.3 线形聚炔酯的降解 |
5.2.4 模型反应 |
5.2.5 超支化聚炔酯的降解 |
5.2.6 交联网状聚炔酯的降解 |
5.2.7 聚炔酯薄膜制备和实时降解 |
5.2.8 图案化与微印刷 |
5.2.9 降解产物对金离子的吸附 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 线形聚炔酯的降解 |
5.3.2 超支化和交联网状聚炔酯的降解 |
5.3.3 降解产物光物理特性 |
5.3.4 降解过程可视化 |
5.3.5 图案化与微印刷 |
5.3.6 金离子检测与吸附 |
5.4 本章小结 |
第六章 二氧化碳与炔醇、卤代芳烃单体制备五元环状碳酸酯基聚合物 |
6.1 引言 |
6.2 实验部分 |
6.2.1 化学试剂 |
6.2.2 测试仪器与设备 |
6.2.3 密度泛函理论计算方法 |
6.2.4 单体的合成 |
6.2.5 聚合物的合成 |
6.2.6 通过“AB+ C”策略合成聚合物 |
6.2.7 模型产物的合成 |
6.2.8 聚合物的区域选择性开环 |
6.2.9 手性聚合物的合成 |
6.2.10 超支化聚合物的合成 |
6.2.11 多孔聚合物的合成 |
6.3 结果与讨论 |
6.3.1 聚合反应条件优化 |
6.3.2 结构表征 |
6.3.3 机理研究 |
6.3.4 聚合物的区域选择性开环 |
6.3.5 光物理性质 |
6.3.6 手性聚合物 |
6.3.7 超支化聚合物 |
6.3.8 多孔聚合物 |
6.4 本章小结 |
第七章 二氧化碳与芳基内炔、卤代烷烃单体制备聚烯酯 |
7.1 引言 |
7.2 实验部分 |
7.2.1 化学试剂 |
7.2.2 测试仪器与设备 |
7.2.3 单体的合成 |
7.2.4 聚合物的合成 |
7.2.5 模型产物的合成 |
7.3 结果与讨论 |
7.3.1 聚合反应 |
7.3.2 结构表征 |
7.3.3 溶解性与热稳定性 |
7.3.4 聚合物的光物理性质 |
7.4 本章小结 |
第八章 氧气与芳基内炔单体制备聚呋喃 |
8.1 引言 |
8.2 实验部分 |
8.2.1 化学试剂 |
8.2.2 测试仪器与设备 |
8.2.3 聚合物的合成 |
8.2.4 模型产物的合成 |
8.3 结果与讨论 |
8.3.1 聚合反应 |
8.3.2 模型反应 |
8.3.3 结构表征 |
8.3.4 溶解性与热稳定性 |
8.3.5 聚合物的光物理性质 |
8.3.6 爆炸物检测 |
8.3.7 双光子吸收 |
8.4 本章小结 |
结论与展望 |
参考文献 |
附录 |
攻读博士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
附件 |
(7)超临界二氧化碳增粘剂及其作用机制研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
论文创新点摘要 |
第一章 绪论 |
1.1 研究目的及意义 |
1.2 CO_2 的相态与性能 |
1.2.1 CO_2 的性质与相变 |
1.2.2 CO_2 的溶解性能 |
1.3 SC-CO_2 增粘剂研究进展 |
1.3.1 聚合物增粘剂 |
1.3.2 小分子增粘剂 |
1.3.3 表面活性剂 |
1.4 分子模拟技术 |
1.4.1 分子模拟的基本原理 |
1.4.2 超临界CO_2体系的分子模拟研究 |
1.5 目前存在的问题 |
1.6 本文的主要研究内容 |
第二章 超临界二氧化碳增粘剂的分子设计及性能评价方法 |
2.1 CO_2 增粘剂分子设计原则 |
2.2 CO_2 增粘剂的分子模拟辅助设计方法 |
2.2.1 分子模拟在CO_2-聚合物体系微观机制研究中的应用 |
2.2.2 CO_2-增粘剂体系的分子动力学模拟 |
2.2.3 共聚物类CO_2增粘剂分子设计 |
2.3 增粘剂的性能评价实验装置与方法 |
2.3.1 实验仪器 |
2.3.2 浊点压力测量 |
2.3.3 增粘性能评价 |
2.4 本章小结 |
第三章 超临界二氧化碳增粘剂的合成与表征 |
3.1 合成与表征方法 |
3.1.1 合成方法 |
3.1.2 合成路线 |
3.1.3 表征方法 |
3.2 合成与表征结果 |
3.2.1 氟化丙烯酸酯-乙烯酯类共聚物 |
3.2.2 氟化丙烯酸酯-甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸乙酯共聚物 |
3.2.3 氟化丙烯酸酯-苯乙烯共聚物 |
3.2.4 氟化丙烯酸酯-苯甲酸乙烯酯共聚物 |
3.2.5 氟化丙烯酸酯-丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物 |
3.3 本章小结 |
第四章 增粘剂在超临界二氧化碳中的性能与作用机制 |
4.1 氟化丙烯酸酯-乙烯酯类共聚物 |
4.1.1 溶解性能及溶解机制 |
4.1.2 增粘性能及增粘机制 |
4.2 氟化丙烯酸酯-甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸乙酯共聚物 |
4.2.1 溶解性能及溶解机制 |
4.2.2 增粘性能及增粘机制 |
4.3 氟化丙烯酸酯-苯乙烯共聚物 |
4.3.1 溶解性能及溶解机制 |
4.3.2 增粘性能及增粘机制 |
4.4 氟化丙烯酸酯-苯甲酸乙烯酯共聚物 |
4.4.1 溶解性能及机制 |
4.4.2 增粘性能及机制 |
4.5 氟化丙烯酸酯-丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物 |
4.5.1 溶解性能及溶解机制 |
4.5.2 增粘性能及增粘机制 |
4.6 本章小结 |
第五章 PDMS在助溶剂改性二氧化碳中的作用机制 |
5.1 实验材料与仪器 |
5.2 分子模型构建及模拟方法 |
5.2.1 模拟方法 |
5.2.2 模拟结果处理 |
5.3 性能评价及作用机制 |
5.3.1 溶解性能及作用机制 |
5.3.2 增粘性能及作用机制 |
5.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读博士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
作者简介 |
(8)在scCO2中嵌入氯胺季铵盐聚硅氧烷杀菌剂改性PET纤维的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 杀菌剂的研究现状 |
1.3 杀菌改性方法的研究现状 |
1.4 课题选择 |
2 氯胺季铵盐双官能聚硅氧烷杀菌剂的合成 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.3 氯胺前驱体3-(3-氯丙基)-5,5-二甲基海因(CPDMH)的合成 |
2.4 次氯酸叔丁酯的制备 |
2.5 氯胺季铵盐双官能聚硅氧烷的合成 |
2.6 结果与讨论 |
2.7 小结 |
3 PET纤维的超临界CO_2改性 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.3 对PET纤维进行改性及表征 |
3.4 结果与讨论 |
3.5 小结 |
4 抗菌涂层的抗菌活性测试及其洗涤、储存稳定性 |
4.1 引言 |
4.2 实验菌种、原料及设备 |
4.3 氯胺季铵盐聚硅氧烷杀菌剂涂层抗菌测试 |
4.4 氯胺季铵盐聚硅氧烷杀菌剂涂层稳定性测试 |
4.5 结果与讨论 |
4.6 小结 |
5 结论 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间取得的学术成果 |
学位论文数据集 |
(9)含CO2和H2O石油介质对GFRP管材的渗透与腐蚀行为研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题来源 |
1.2 课题背景及研究的目的和意义 |
1.3 材料腐蚀类型与机理 |
1.3.1 物理腐蚀 |
1.3.2 化学腐蚀 |
1.4 GFRP的腐蚀与破坏 |
1.5 环境对GFRP结构与性能的影响 |
1.5.1 介质的作用 |
1.5.2 应力的作用 |
1.5.3 温度的作用 |
1.6 复合材料破坏的模拟 |
1.6.1 界面作用的分子模拟 |
1.6.2 应力破坏的有限元模拟 |
1.7 聚合物基复合材料寿命预测 |
1.8 主要研究内容 |
第2章 试验材料与试验方法 |
2.1 试验材料 |
2.2 试验设备 |
2.3 试验方案 |
2.3.1 不同介质在GFRP中渗透扩散试验 |
2.3.2 GFRP在含CO_2介质中的腐蚀试验 |
2.3.3 分析测试方法 |
第3章 含CO_2和H_2O石油介质与GFRP界面作用模型 |
3.1 引言 |
3.2 介质组成与状态 |
3.2.1 腐蚀介质的成分 |
3.2.2 腐蚀介质的状态 |
3.3 超临界CO_2损伤机制分析 |
3.3.1“膨胀效应”的形成及破坏原理 |
3.3.2“膨胀效应”的能量计算 |
3.4 介质与GFRP界面结构与MS模拟 |
3.4.1 液-固界面模型建立与优化方法 |
3.4.2 流体界面模型与分子模拟 |
3.4.3 流体与环氧树脂的界面模型 |
3.5 本章小结 |
第4章 不同介质对GFRP的渗透行为 |
4.1 引言 |
4.2 水对GFRP的渗透行为 |
4.2.1 水在GFRP中的渗透 |
4.2.2 温度对水渗透的影响 |
4.2.3 水对GFRP的渗透模型 |
4.2.4 水的渗透对GFRP性能的影响 |
4.3 CO_2-水混合介质对GFRP的渗透行为 |
4.3.1 CO_2-水混合介质在GFRP管材中的渗透 |
4.3.2 压力对CO_2-水混合介质渗透的影响 |
4.3.3 CO_2-水混合介质在GFRP中的渗透模型 |
4.3.4 CO_2-水的渗透对GFRP性能的影响 |
4.4 CO_2-H_2O-石油对GFRP的渗透行为 |
4.4.1 CO_2-H_2O-石油在GFRP中的渗透 |
4.4.2 温度对CO_2-H_2O-石油渗透行为的影响 |
4.4.3 压力对CO_2-H_2O-石油渗透行为的影响 |
4.4.4 CO_2-H_2O-石油在GFRP中的渗透模型 |
4.4.5 CO_2-H_2O-石油的渗透对GFRP性能的影响 |
4.5 超临界CO_2对CO_2-水在GFRP中渗透行为的影响 |
4.5.1 含scCO_2的CO_2-水混合介质在GFRP中的渗透行为 |
4.5.2 含scCO_2的CO_2-水混合介质在GFRP中的渗透模型 |
4.5.3 含scCO_2的CO_2-水混合介质对GFRP性能的影响 |
4.6 三种介质的渗透性对比 |
4.7 本章小结 |
第5章 超临界CO_2对GFRP的腐蚀及其“膨胀效应” |
5.1 引言 |
5.2 GFRP在超临界CO_2-水中的腐蚀损伤形貌 |
5.3 GFRP在超临界CO_2-水中的腐蚀机制 |
5.4 GFRP在含scCO_2混合介质中的性能演变 |
5.5 CO_2“膨胀效应”模型及有限元计算 |
5.5.1 有限元计算的准则 |
5.5.2 CO_2“膨胀效应”模型 |
5.5.3 有限元模拟结果分析 |
5.6 本章小结 |
第6章 GFRP在含CO_2和H_2O石油介质中的腐蚀行为及寿命预测 |
6.1 引言 |
6.2 GFRP在CO_2-H_2O-石油中的腐蚀损伤 |
6.3 温度对GFRP腐蚀行为的影响 |
6.3.1 温度对GFRP表面形貌的影响 |
6.3.2 温度对GFRP组成与结构的影响 |
6.3.3 温度对GFRP性能的影响 |
6.4 压力对GFRP腐蚀行为的影响 |
6.4.1 压力对GFRP表面形貌的影响 |
6.4.2 压力对GFRP组成与结构的影响 |
6.4.3 压力对GFRP性能的影响 |
6.5 GFRP在CO_2-H_2O-石油混合介质中腐蚀后的性能演变 |
6.5.1 GFRP的组成与结构分析 |
6.5.2 GFRP的力学性能演变规律 |
6.6 GFRP在CO_2-H_2O-石油中的寿命预测 |
6.6.1 长期静水压对GFRP力学性能的影响 |
6.6.2 基于剩余强度的四参数寿命预测 |
6.7 本章小结 |
结论 |
创新点 |
展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
致谢 |
个人简历 |
(10)CO2-1,3-PDO-PTT三元体系相平衡的研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
主要符号说明表 |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 超临界流体 |
1.2.1 超临界流体性质 |
1.2.2 超临界二氧化碳 |
1.3 超临界二氧化碳技术在聚合物中的应用 |
1.3.1 超临界CO_2在聚合物合成中的应用 |
1.3.2 超临界CO_2在聚合物改性中的应用 |
1.3.3 超临界CO_2在聚合物染色中的应用 |
1.3.4 超临界CO_2在聚合物脱挥中的应用 |
1.4 超临界体系相平衡的研究 |
1.4.1 SCF-纯液体/固体体系 |
1.4.2 SCF-聚合物体系 |
1.4.3 SCF-溶质-聚合物体系 |
1.5 超临界CO_2-溶质-聚合物三元体系研究进展 |
1.5.1 超临界CO_2-溶质-聚合物三元体系的实验研究 |
1.5.2 超临界CO_2-溶质-聚合物三元体系的理论研究 |
1.6 聚对苯二甲酸丙二醇酯简介 |
1.6.1 PTT合成工艺 |
1.7 本课题的研究意义及内容 |
1.7.1 研究意义 |
1.7.2 主要研究内容 |
1.8 本章小结 |
第二章 二元体系相平衡的测定 |
2.1 实验药品、材料与设备 |
2.1.1 实验药品与材料 |
2.1.2 实验仪器 |
2.1.3 实验装置 |
2.2 1,3-PDO在SCCO_2中溶解度的测定 |
2.2.1 实验操作 |
2.2.2 平衡时间的确定 |
2.2.3 气相色谱分析 |
2.3 CO_2在PTT中吸附量的测定 |
2.3.1 空白试样的制备 |
2.3.2 吸附量的测定 |
2.3.3 实验数据分析 |
2.4 实验数据处理 |
2.4.1 1,3-PDO在SCCO_2中溶解度的测定 |
2.4.2 CO_2在PTT中的吸附量的测定 |
2.5 CO_2密度的计算 |
2.5.1 计算方程 |
2.5.2 计算结果 |
2.6 实验结果 |
2.6.1 溶解度结果 |
2.6.2 吸附量结果 |
2.7 实验误差分析 |
2.7.1 1,3-PDO在SCCO_2中溶解度的测定 |
2.7.2 CO_2在PTT中吸附量的测定 |
2.8 本章小结 |
第三章 三元体系相平衡的测定 |
3.1 实验原理 |
3.2 实验步骤 |
3.2.1 PTT样品的制备 |
3.2.2 SCCO_2萃取 |
3.3 平衡时间的确定 |
3.4 气相色谱分析 |
3.5 实验数据处理 |
3.6 实验结果 |
3.6.1 色谱分析结果 |
3.6.2 分配系数结果 |
3.7 实验误差分析 |
3.8 本章小结 |
第四章 模型的关联计算 |
4.1 模型介绍 |
4.2 混合规则 |
4.3 模型参数的估算 |
4.3.1 S-L状态方程特征参数的确定 |
4.3.2 二元相互作用参数的确定 |
4.4 模型关联计算 |
4.5 计算结果与分析 |
4.6 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 创新点 |
5.3 展望 |
参考文献 |
作者简历 |
致谢 |
攻读硕士学位期间发表论文情况 |
四、超临界二氧化碳中聚氨酯吸附小分子的动力学研究(论文参考文献)
- [1]二氧化碳基环状聚脲齐聚物及聚脲塑料的制备[D]. 石茹慧. 中国科学技术大学, 2021(09)
- [2]PET非水溶剂染色的分子动力学模拟[D]. 张琦. 中原工学院, 2021(08)
- [3]双硫仑-铜协同抗肿瘤纳米递送体系的研究[D]. 唐含笑. 华侨大学, 2020(01)
- [4]SCCO2发泡制备PCL组织工程支架研究[D]. 孙东. 大连理工大学, 2020(02)
- [5]聚合物/二氧化碳体系的动态相演变与结晶行为研究[D]. 张磊. 山东大学, 2019(02)
- [6]二氧化碳和炔类单体的新型聚合反应[D]. 宋波. 华南理工大学, 2019(01)
- [7]超临界二氧化碳增粘剂及其作用机制研究[D]. 孙文超. 中国石油大学(华东), 2018(07)
- [8]在scCO2中嵌入氯胺季铵盐聚硅氧烷杀菌剂改性PET纤维的研究[D]. 于盼伟. 山东科技大学, 2018(03)
- [9]含CO2和H2O石油介质对GFRP管材的渗透与腐蚀行为研究[D]. 王冠辉. 哈尔滨工业大学, 2017(01)
- [10]CO2-1,3-PDO-PTT三元体系相平衡的研究[D]. 王秀祥. 浙江工业大学, 2017(05)