【摘 要】
：
聚乙烯醇（polyvinyl alcohol,PVA）是一种集生物相容性好和可微生物降解等优点于一体的大宗化学品。为了提高聚乙烯醇的耐水性与可加工性,实际应用中需要对PVA进行改性,其中最常见是方法采用烷烃链部分取代PVA上的羟基。PVA衍生物的宏观性能强烈依赖于制备的分子结构和加工过程中形成的高级凝聚态结构。系统调控聚乙烯醇衍生物的分子结构,及其向凝聚态结构的演化,是明确结构-性能关系的重要环节
【基金项目】
：
广东省自然科学基金区域联合基金重点项目（编号:2020B1515120075）；
论文部分内容阅读
聚乙烯醇（polyvinyl alcohol,PVA）是一种集生物相容性好和可微生物降解等优点于一体的大宗化学品。为了提高聚乙烯醇的耐水性与可加工性,实际应用中需要对PVA进行改性,其中最常见是方法采用烷烃链部分取代PVA上的羟基。PVA衍生物的宏观性能强烈依赖于制备的分子结构和加工过程中形成的高级凝聚态结构。系统调控聚乙烯醇衍生物的分子结构,及其向凝聚态结构的演化,是明确结构-性能关系的重要环节,也是提高实际使用性能的必经之路。为此,本论文的主要研究内容可分为以下部分:（1）通过后修饰法制备一系列具有不同烷烃侧链长度的PVA衍生物,研究制备条件对产物分子结构的影响;（2）将以上制备的不同烷烃侧链长度的PVA衍生物通过非溶剂诱导相分离成膜,开展分子结构与相分离形貌,以及黏弹性研究;最后,（3）选择工业上常用的聚乙烯醇缩丁醛（英文全称:polyvinyl butyral,缩写:PVB）作为研究对象,将其溶解于甲苯-乙醇混合溶液,然后对溶液和成膜两个不同阶段的相分离研究。具体研究工作总结如下:（1）通过Mitsunobu反应或缩醛反应在PVA上接枝不同碳个数的短烷烃链,然后通过控制投料比例,温度,反应时间等反应条件,控制接枝比例（degree of substitution,DS）,制备具有一系列不同羟基取代率的聚乙烯醇衍生物。该系列衍生物的烷烃侧链碳个数分别为3-8,接枝比例为0.5。（2）调整短烷基侧链（Cn）的长度构建了一系列具有不同力学性能的烷基侧链改性水凝胶（ASHs）,并研究了ASHs微观结构的Cn依赖性,以揭示它们对相分离过程和形貌的影响。此外,我们研究了富聚合物相在动力学中的关键作用,重点关注小变形和大变形特性的拉伸速率和温度依赖性。结果表明,随着侧链长度的增加,富聚合物相的结构域由于疏水相互作用的增强而变厚。流变学表明较长的烷基侧链导致较高的玻璃化转变温度和较慢的动力学。进一步,通过研究小变形特性和大变形特性的拉伸速率和温度依赖性,我们发现当水凝胶的拉伸测试温度接近于其玻璃化转变温度或者在中频状态下其拉伸速率和弛豫时间相匹配时,无论侧链的长度如何,水凝胶都会变得强韧。（3）在以上研究基础上,针对一种广泛用做多层陶瓷电容器（MLCC）粘结剂的短烷烃链接枝聚乙烯醇,即聚乙烯醇缩丁醛（PVB）,深入探索了PVB溶解条件对其溶解性影响;进一步明确流延成膜气氛的相对湿度等因素对于溶液中PVB构象以及凝聚态膜片微观相分离结构等的影响机制。我们发现,乙醇和甲苯分别为PVB的良溶剂和劣溶剂,但在溶解时要混合使用效果最好。此外,在湿度较高时成膜会造成缺陷,但缺陷不影响PVB膜的有效模量和热学性能。总之,本论文以疏水性短烷烃侧链改性的聚乙烯醇为研究对象,探究了侧链长度对其相分离过程以及动力学、力学性能的影响,同时,还选择了工业上常用的粘结剂PVB为研究对象,探究了实际生产过程中的相分离过程及影响因素。
其他文献
以毛泽东为核心的党中央带领中国人民进行的社会主义改造，对于实现中华民族的伟大复兴具有极为重要的意义：确定了社会主义的发展方向，为实现中华民族伟大复兴奠定了社会主义道路基础；建立了社会主义生产资料所有制，为实现中华民族伟大复兴奠定了基本经济制度基础；解放和发展了社会生产力，为实现中华民族伟大复兴奠定了物质基础。必须充分认识社会主义改造的伟大意义，正确把握历史的本质，以防陷入历史虚无主义的泥坑。
通过辐照核能材料SiC,表征激光加速质子束连续宽能谱、短脉冲和高瞬态流强的特点。将SiC样品放置在距离靶体4cm处,连续进行300发满足指数能谱分布的能量为1～4.5MeV的激光加速宽能谱连续质子束辐照。表面和截面拉曼光谱显示辐照后的SiC散射峰强度减小,且拉曼光谱截面测量的整体趋势可以与SRIM模拟的能谱加权后的深度能损分布对应,从而通过实验对能量连续分布的激光加速质子束进行表征。此外,实验结果
生物活性分子直接或间接参与细胞的信号传导、免疫力和新陈代谢,进而影响细胞微环境的动态平衡。有多种主要疾病都是相关的生物活性分子异常表达所导致,例如碱性磷酸酯酶（ALP）和偶氮还原酶。因此,需要开发各种手段来监测细胞中的生物活性分子,为疾病分析和药物研发提供重要的手段。目前基于有机小分子的荧光探针已广泛应用于生物活性分子的特异且高灵敏地可视化监测。基于聚集诱导发光（AIE）的荧光探针能够有效避免聚集
有机-无机钙钛矿太阳能电池（PVSCs）由于其低成本和高转换效率,在光伏领域展示出巨大的发展潜力。得益于有机-无机钙钛矿材料优良的光学和电子特性,在过去的十余年中,PVSCs的光电转换效率（PCE）从3.8%快速提高到25.7%。然而,钙钛矿太阳能电池商业化还面临着一些急需解决的难题。首先,常用的溶液法制备的钙钛矿薄膜存在大量晶界和表面缺陷,从而导致电荷复合损失,因此PVSCs的PCE远未达到肖克
随着电动汽车以及工业设备的发展,现代工业对能量储存体系有更高的要求。传统的储能体系面临着环境污染,储备量日益减少,我国对传统能源过于依赖进口等问题。基于目前新储能体系中锂电池的发展,我们主要的电池为三元、磷酸铁锂、钴酸锂电池等。相对于传统电池,锂硫电池由于其理论能量密度高、硫成本低且含量丰富,环境友好等优点被认为是最有希望的下一代储能系统之一。然而,锂硫电池的商业化受到了一些现有挑战的阻碍,如活性
荧光粉材料具有物理化学稳定性高、节能环保等的优点,被广泛应用于激光显示及生物成像等领域。其中,稀土掺杂荧光粉材料更是在激光技术、发光器件等领域发挥着不可或缺的作用。随着科学技术的快速发展,探索和深入研究稀土掺杂荧光粉材料的各种特性以及相关应用也成为科研工作者们急需攻破的难题。为了研究双模发射稀土掺杂荧光粉材料,本论文以硅铝酸盐和石榴石结构的荧光粉材料作为基质,以Er3+和Yb3+为掺杂离子,通过高
现阶段能源消耗严重迫切需要新的清洁能源代替,并且环境的污染程度随着科技进步也逐渐加剧。太阳能利用光催化水分解转化为容易存储的氢能能够平衡这个矛盾,代表了未来新兴能源的可能趋势和方向。g-C3N4拥有较窄的禁带和可见光响应、高的化学稳定性,高的导带位置赋予了其良好的还原能力,同时合成路线简单并且具有特殊的二维层状结构。然而,光生电子空穴对的高复合率和有限的光吸收使g-C3N4还未达到预期的光催化性能
海洋工程钢结构焊接过程中会因为焊接工艺、焊接环境等因素产生焊接残余应力和结构焊接变形。在分析钢结构焊接残余应力产生原因的基础上，提出了钢结构焊接残余应的控制措施。
合理选择成本低、活性高、稳定性好的析氧反应（OER）催化剂对实现电解水这一可持续的制氢方式必不可少。钙钛矿氧化物是一种价格便宜、储量充足、结构多样的金属氧化物,作为非贵金属催化剂,在碱性介质下的析氧反应催化领域中受到了广泛关注。单相的钙钛矿氧化物OER催化剂一般相稳定性差、导电性低,通过不同相的机械复合或将不同相浸渍制备成复合相可改善以上不足。然而,这些制备方法过于繁琐且制备出的材料颗粒均匀性差。
随着冶炼、采矿、电镀等行业的迅猛发展以及农业生产活动中农药化肥的过度使用,大量重金属排入环境中且难以被自然降解,其中砷（As）、铅（Pb）污染的情况尤为突出。土壤中的As、Pb污染不仅可以影响土壤肥力,而且可以通过食物链使其生物毒性放大进而对人体健康造成巨大威胁。在复合污染土壤中,As、Pb的理化性质和污染物行为的差异使土壤污染更为复杂,修复难度更大,亟须开发一种有效提高修复效果的材料。生物炭因成