1、 1 项目编号： 郑 州 大 学大 学 生 创 新 性 实 验 计 划 项 目 申 请 书项目名称：热塑性聚酰胺弹性体 PA-b-PEO 嵌 段共聚物的合成 项目负责人： 刘宇航 学号 20092640211 年 级： 2009 专业 材料化学 所属院系： 材料科学与工程学院 填写日期： 2011 年 5 月 14 日 郑州大学大学生创新性实验计划领导小组制二一一年五月 2 填 写 说 明一、项目申请书要按照郑州大学创新实验项目管理办法的相关要求，逐项认真填写，填写内容必须实事求是，表达明确严谨。二、项目编号由学校统一确定。三、科研经历是指参与教师或主持的科学研究、发明专利，省以上挑战杯、电子
2、设计大赛等。论文：验证原件后留复印件，附后。四、格式要求：表格中的字体小四号仿宋体，1.5 倍行距；需签字部分由相关人员以黑色钢笔或水笔签名。均用 A3 纸双面打印，于中缝装订。装订。五、填写时根据需要，可另加附页。六、项目申请书一式二份，报教务处。 3 项目名称 热塑性聚酰胺弹性体 PA-b-PEO 嵌段共聚物的合成项目简况申请经费 20000 元 起止时间 2011 年 7 月至 2013 年 6 月姓名 刘宇航 性别 男 职务 联系电话18939512983E-项目名称 起止时间 项目中 排名 完成与获奖情况主要参与科研经历论文题目 何时何刊物发表 （注明卷期） 作者名次项目负责人发表论
3、文情况项目组主要成员姓 名 性别 学号 所属院系、专业 联系电话 项目中的分 工 签 字李登峰 男 20092640208材料科学与工程学院材料化学专业13653801377材料制备王露莹 女 20092640125材料科学与工程学院材料化学专业15286814072性能测试 4 姓名 刘民英 职称/职务教授/副院长联系电话13526583648E-mail 指导教师情况主要成果及获奖情况刘民英教授是首届河南省高校杰出科研人才创新工程项目基金获得者，河南省优秀青年教师和河南省优秀中青年骨干教师。获“九五”国家重点科技攻关计划优秀科技成果奖、杜邦科技创新奖、河南省科技进步一等奖、教育厅科技成果二
4、等奖、优秀科技论文奖等奖励。申请国家发明专利 11 项，其中 6 项已授权。在Polymer 、 J. Appl. Polym. Sci. 、 Polym. Adv. Tech.等国内外知名学术期刊上发表学术论文 100 余篇，其中有 40 余篇被 SCI、EI 收录。 5 一、研究目的、意义和主要内容研究目的及意义：热塑性弹性体（TPE）与橡胶一样具有优异的弹性，同时又与热塑性塑料一样，可采用注射、挤出、吹塑及旋转模塑等工艺成型加工。聚酰胺热塑性弹性体（TPAE）与 SBC（苯乙烯类） 、TPO（聚烯烃类） 、TPVC（聚氯乙稀类） 、PU（聚氨酯类）和 TPPE（聚酯类）等热塑性弹性体相比
5、，是开发出来最晚的一种新型热塑性弹性体。TPAE 具有拉伸强度大，低温抗冲强度高，柔软性好，弹性回复率高，耐磨性优良，抗疲劳性好，耐腐蚀且易成型加工，与许多聚合物有良好的相容性等优异性能。聚酰胺硬段的类型决定了 TPAE 的熔点、耐化学性和相对密度；聚醚或聚酯类型决定TPAE 的低温特性、耐湿性、抗静电性及某些化学品的稳定性。聚酰胺硬链段的长度对熔点有影响， 软、硬链段的含量比对 TPAE 的弹性、硬度和耐化学腐蚀性又有决定影响。在制备时控制线性分子链中软、硬段的共混比，是生产中 TPAE 的关键技术，通过改变软硬链段的种类和长度，或改变两者之间的共混比，既可调节其性能，生产出系列化的 TPA
6、E 产品。本研究的主要目的是用长碳链尼龙 1212 作为 TPAE 硬段，用双端胺基 PEO 或者 PPO作为 TPAE 软段，制备出软硬链段长度不同的 TPAE 品种。主要研究内容：1. 合成一系列具有一定分子量的双端羧基尼龙 1212，加入十二碳二元酸作为封端剂和分子量调节剂。2. 对合成出的尼龙 1212 以及双端胺基 PEO 以及 PPO 做分子量滴定，测出其准确分子量以及熔点。3. 将双端羧基尼龙 1212 和双端胺基聚醚进行聚合反应，制备出软硬链段不同的 TPAE 品种。4. 对产物进行结构及性能测试，研究软硬链段比例不同对产物力学性能、结构、结晶形态及行为、相分离程度等参数的影响
7、。 6 二、已具备的条件1. 通过专业基础课程的学习，我们已经初步掌握了材料科学基础、物理化学、有机化学、高分子物理、高分子化学等专业基础课程，并且对高分子材料方向都拥有浓厚的学习兴趣。我们课题组四位成员具有较强的动手能力，善于思考问题，对于工程塑料的研究及应用有较为浓厚的兴趣，其中课题组成员王露莹已经在我院超临界流体实验室进行了实验基础技能培训，课题组组长刘宇航已经在郑大化学系光、温敏材料研究实验室进行了实验室基础技能的学习，并参加了温敏性聚异丙基丙烯酰胺包覆银纳米粒子的相关研究。2. 郑州大学工程塑料研究室成立于 1980 年，多年来，一直从事新型工程塑料的开发与应用研究，尤其是致力于以石
8、油副产品轻蜡经微生物发酵得到的长碳链二元酸为原料合成长碳链尼龙系列产品的工程化、以及深加工产品的开发与应用研究。目前对半芳香尼龙的研究已有部分的进展，并在一些关键的技术方面取得了突破。3. 指导老师刘民英教授主持或承担了国家“九五”重点科技攻关项目、国家高技术产业化示范工程项目、国家科技成果重点推广计划项目、河南省高校杰出科研人才创新工程项目、大型横向合作项目及省部级攻关或基金项目 20 余项，在实验方面有着丰富的指导经验。4. 本项目组所在的工程塑料研究室成立于 1980 年，研究室现有教授 3 人，博士研究生导师 2 人，讲师 1 人，在读博士 4 人，在读硕士 23 人。先后获得国家发明
9、奖，国家“六五”、“九五”科技攻关表彰奖，杜邦科技创新奖，河南省科技进步一等奖、二等奖等奖励；发表学术论文 100 多篇，40 余篇被 SCI、EI 收录，有着雄厚的科研实力和良好的研究精神，这些都将对我们实验的顺利进行起到关键性作用。 7 三、实验方案及进度安排实验方案：1. 合成一系列分子量从 600-5000 的双端羧基尼龙 1212 预聚物。2. 对双端羧基尼龙 1212 和双端胺基聚醚进行分子量的滴定。3. 合成软硬链段不同的一系列 TPAE。4. 对产物进行 XRD、FT-IR、 1H-NMR、DSC、TG 以及力学性能测试和透射电镜观察。进度安排：2011.07-2011.10：
10、查阅文献，完善实验方案并进行初期实验，熟悉尼龙 1212 的制备工艺。2011.11-2012.06：制备双端羧基尼龙 1212 预聚物，对产物以及双端胺基聚醚进行分子量测定。2012.07-2012.03：制备一系列软硬链段不同的 TPAE，研究产物结构与性能之间的关系。2013.04-2013.06：总结结项。撰写学术论文，对存在的问题进行分析，准备更深入的研究。 8 四、项目经费概算及主要用途实验预计经费总计 20000 元。主要用途：原材料 5000 元小型仪器 5000 元文印资料费 2000 元性能测试 3000 元版面费 5000 元共计 20000 元五、预期成果发表论文两篇。 9 六、指导教师意见 该项目组三位同学在广泛查阅国内外相关文献的基础上，提出以双端胺基聚醚为原料合成 TPAE 新材料的方案，较合成 TPAE 普遍采用的聚酯化或酯交换反应更为简单易行，研究思路清晰，目的明确，理论与实际联系紧密，希望得到学校创新实验计划的大力资助。签字： 年 月 日七、院（系）意见签章： 年 月 日八、校评审专家组意见签字： 年 月 日 10 九、校创新性实验计划领导小组意见签章： 年 月 日
