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  • 开环易位聚合-加氢法制备侧链功能化聚烯烃(47)
  • 冯雨晨,介素云,李伯耿
  • 2020.3:1-8 [摘要](47) [PDF]()
  • 以1,5-环辛二烯为起始原料,通过一系列反应制备了功能性单体5-溴代丙酸酯基-环辛烯(M1)。采用Grubbs II代催化剂(G2)对单体M1进行开环易位聚合反应(ROMP)制备了均聚物P1。调整M1与环辛烯的单体投料比,通过开环易位共聚反应制备了一系列无规共聚物P5%P10%P15%和P20%;共聚物中功能性单体M1的含量与单体配比接近,且无规共聚物的相对分子质量分布比均聚物要窄。对不饱和聚合物进行化学加氢反应,制备了饱和的功能化聚烯烃。热分析结果表明,随着功能单体M1投料比例的增加,无规共聚物的熔点呈现下降趋势;加氢后的饱和聚合物HP1的玻璃化转变温度比不饱和聚合物P1提高了40 ℃;加氢后饱和聚合物的热稳定性提高。
  • 不同1,2-结构含量聚丁二烯的自由基接枝反应(29)
  • 张春庆1,王 雪2,马文花1,赵忠夫1
  • 2020.3:9-15 [摘要](29) [PDF]()
  • 以正丁基锂为引发剂,四氢呋喃为结构调节剂,通过丁二烯的活性负离子聚合制备出不同1,2-结构含量的低相对分子质量且分布窄的模型聚丁二烯(PB)。以过氧化苯甲酰(BPO)为引发剂,2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基自由基(TEMPO)为自由基捕捉剂,进行模型PB的自由基接枝反应。采用核磁共振氢谱对模型PB接枝产物的微观结构、TEMPO及BPO残基的含量进行了分析表征。实验结果表明,PB的自由基接枝反应以夺氢反应为主,同时1,2-结构含量对PB自由基接枝反应有着重要的影响。随1,2-结构含量增加,自由基接枝反中夺氢反应比例增大,当1,2-结构含量达到53.6%时,其自由基接枝反应全部为夺氢反应而无加成反应存在。
  • 活性可控自由基聚合法制备含纳米二氧化硅的星形丙烯酰胺共聚物(24)
  • 王 玲1,陈美鑫1,刘巍洋1,宋考平2,杨二龙2,丁伟1
  • 2020.3:16-22 [摘要](24) [PDF]()
  • 以单电子转移活性自由基聚合(SET-LRP)法,在水溶液中合成含纳米二氧化硅的新型星形水溶性共聚物,研究了单体、引发剂、催化剂、配体和改性纳米SiO2功能单体(NSFM)用量、单体摩尔比等条件对聚合反应的影响。采用红外光谱和核磁共振氢谱对制备的丙烯酰胺共聚物进行表征。结果表明,NSFM成功地参与了单电子转移活性自由基聚合反应中。通过正交试验确定了聚合反应的最佳物料摩尔比,即n(AM)∶n(AANa)∶n(Gly-Br3)∶n(CuBr)∶n(Me6TREN)=1687.5∶562.5∶1.0∶2.3∶1.5,[AM]+[AANa]+[NSFM]总浓度为4.5 mol/L;单因素实验确定了NSFM的最佳用量为单体总质量的0.5%。用流变仪对共聚物的性能进行了研究。结果表明,当剪切速率超过临界值(100 s-1)时,星形共聚物表现出剪切增稠的流变性能;P(AM-co-AANa-co-VTS-SiO2)表现出较好的耐温和抗盐性。
  • 植酸钙/聚磷酸铵膨胀阻燃剂对增韧改性聚乳酸性能的影响(28)
  • 李德福,邓 聪,汪秀丽,王玉忠
  • 2020.3:23-29 [摘要](28) [PDF]()
  • 针对难以同时获得具有高阻燃性和高韧性聚乳酸(PLA)的现状,文中将聚磷酸铵和植酸钙复配形成膨胀阻燃剂加入到通过动态硫化法制备的韧性聚乳酸/不饱和聚酯共混物中(TPLA),详细研究了二者配比对TPLA阻燃性能、燃烧行为、热性能以及力学性能的影响。热重分析表明,该膨胀阻燃剂的引入并没有破坏TPLA的热稳定性,反而提高了其高温残炭量。极限氧指数(LOI)、垂直燃烧和锥形量热测试结果显示,该复配阻燃剂对TPLA表现出优异的阻燃性能,添加质量分数10%聚磷酸铵和5%植酸钙后,TPLA 可以通过UL-94 V-0级,LOI达到27%;与纯PLA相比,改性后TPLA的峰值热释放速率和总热释放分别下降57.5%和69.5%。力学测试结果表明,阻燃TPLA的断裂伸长率和缺口冲击强度相比聚乳酸有大幅上升,分别为聚乳酸的7.6倍和6.5倍。
  • 聚甲基丙烯酰亚胺/有机蒙脱土泡沫的制备与性能(20)
  • 张浩齐,许苗军,李 斌,张志永
  • 2020.3:30-35 [摘要](20) [PDF]()
  • 以甲基丙烯酸(MAA)和丙烯腈(AN)为单体,以偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,以有机改性蒙脱土(OMMT)为填料,通过单体原位插层聚合的方法,制备了聚甲基丙烯酰亚胺/有机蒙脱土(PMI/OMMT)泡沫。通过傅里叶变换红外(FT-IR)和X射线衍射(XRD)对OMMT的结构进行表征,通过热重分析(TGA)、动态力学热分析(DMA)、垂直燃烧、极限氧指数(LOI)和扫描电镜(SEM)对PMI/4OMMT泡沫热性能、燃烧性能和形貌进行表征,同时对PMI/4OMMT泡沫的力学强度进行分析。结果表明,十六烷基三甲基溴化胺(CTMAB)插层进入钠基蒙脱土(Na-MMT)层间,使层间距由1.25 nm增加到2.20 nm。制备的PMI/4OMMT泡沫具有良好的成炭性能和较高的玻璃化转变温度,OMMT的加入提高了PMI/4OMMT泡沫的LOI,泡沫呈蜂窝状结构,孔径在0.1~0.4 mm之间。力学性能分析表明,PMI/4OMMT泡沫具有较高的力学强度,PMI60/4OMMT泡沫的拉伸强度、弯曲强度和压缩强度分别为1.45 MPa、2.11 MPa和3.15 MPa。
  • ESBR/SiO2胶乳的破乳动力学及复合材料性能(20)
  • 王 臣1,孔米秋2,徐文卿2,严 正1,杨 其1,李光宪1
  • 2020.3:36-44 [摘要](20) [PDF]()
  • 系统探究了NaCl和CaCl2溶液絮凝乳聚丁苯橡胶/白炭黑(ESBR/SiO2)胶乳的行为及破乳动力学,考察了硅烷偶联剂TESPT和NXT对复合材料力学性能、动态黏弹性能和流变性能的影响。研究发现,NaCl溶液破乳呈现匀速破乳、加速破乳的过程,而CaCl2溶液破乳则呈现匀速破乳、加速破乳和减速破乳3个阶段。白炭黑粒子对体系破乳效应的影响存在差异,这主要是因为二价Ca2+对电荷中和能力比一价Na+高,导致白炭黑的成核中心作用不同。此外,发现硅烷偶联剂NXT使白炭黑在橡胶基体中的分散性显著提高,使其复合材料的硫化性能得到优化,力学性能明显提高,在保持抗湿滑性能时滚动阻力明显降低。
  • UV固化的水性含氟聚氨酯的制备与表征(26)
  • 单昌礼1,张英强1,娄静洁1,徐 微2
  • 2020.3:45-51 [摘要](26) [PDF]()
  • 合成了一种含短氟碳链的扩链剂(HFIP-IPDI-TMP),并将其应用于水性光固化体系,制备了UV固化水性含氟聚氨酯(UV-WFPU)乳液。利用红外光谱和核磁共振氢谱对HFIP-IPDI-TMP的结构进行了表征,研究了氟含量对UV-WFPU乳液粒径、乳液的力学稳定性及乳胶膜的动态力学性能、水接触角、表面形貌和力学性能的影响。结果表明,HFIP-IPDI-TMP的引入有效提高了UV-WFPU膜的疏水性和拉伸强度,氟元素的引入提高了UV-WFPU膜表面的粗糙程度。随着HFIP-IPDI-TMP用量的提高,乳液粒径、玻璃化转变温度和tanδmax逐渐增大,断裂伸长率下降。当有机氟含氟量为3.5%时,UV-WFPU3的疏水性能最佳,胶膜的水接触角为96°,此时的乳液粒径为52.3 nm,固化物的拉伸强度为12.31 MPa,断裂伸长率为213%。
  • 聚乳酸/聚己二酸二甘醇酯/甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物生物降解薄膜的制备及性能(22)
  • 赵吉丽1,2,3,张会良2,4,高 歌3,董丽松2
  • 2020.3:52-58 [摘要](22) [PDF]()
  • 采用甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物(MBS)对聚乳酸(PLA)进行增韧改性,增韧后的PLA再与增塑剂聚己二酸二甘醇酯(PDEGA)熔融共混挤出并吹膜。将PDEGA的质量分数固定为8%,改变PLA和MBS的比例,探讨了不同含量的MBS对PLA/PDEGA/MBS薄膜力学性能、光学性能、流变性能以及结晶性能的影响,用扫描电镜观察薄膜撕裂断面形态,用偏光显微镜观察PLA的结晶形貌。结果表明,加入PDEGA后,薄膜的Tg下降了近8 ℃,Tcc下降了约17 ℃;随着MBS的不断加入,拉伸强度、撕裂强度分别在25 MPa和120 kN/m以上,PLA薄膜的断裂伸长率由PLA的3.5%提高到薄膜的40%以上,薄膜的模量、黏度都有所增加;随着MBS含量的增加,PLA球晶的边界逐渐变得模糊,球晶数量增加,球晶尺寸明显变小, 但PLA的结晶类型没有改变;薄膜保持了良好的透明性和降解性。
  • 聚乳酸/聚丁二酸丁二醇酯/二苯基甲烷二异氰酸酯共混体系的结构与性能(25)
  • 余秋豪1,单海霞2,黄宏魏1,孙 琳3,余华燕3,鲁圣军1
  • 2020.3:59-65 [摘要](25) [PDF]()
  • 聚乳酸(PLA)的韧性差、稳定性不好使产业化生产受到局限,文中通过引入聚丁二酸丁二醇酯(PBS)来改善材料的性能,但是其相容性比较差,所以寻找了一种增容剂二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)来改善共混体系相容性。实验结果显示,聚乳酸性能得到了极大改善。通过红外测试发现共混体系生成了聚氨酯;由扫描电镜可以看出,共混体系分散性得到了改善;从扭矩图可以看出,共混体系流动性得到了改善,共混体系塑化时间比纯PLA/PBS和纯PLA相比分别缩短33 s和53 s;通过力学性能测试,得知其断裂伸长率得到了极大提升,共混体系断裂伸长率比纯PLA/PBS和纯PLA分别提高了1.57倍和66倍。
  • 环氧树脂复合材料的制备及力学性能(29)
  • 施雪军1,2,周兴平1,解孝林1
  • 2020.3:66-72 [摘要](29) [PDF]()
  • 通过配方设计,以硅烷偶联剂改性的空心玻璃微珠(HGB)为填料,端羧基液体丁腈橡胶(CTBN)为增稠剂和增韧剂,环氧树脂(EP)为基体,经变温分段固化技术制备环氧树脂/端羧基丁腈橡胶/空心玻璃微珠(EP/CTBN/HGB)三元泡沫复合材料并研究其力学和流变性能。结果表明,CTBN使得复合材料由脆性断裂变为韧性断裂;CTBN劣化了复合材料模量而HGB弥补了复合材料模量;当CTBN、HGB含量分别为12%(质量分数)和30%(体积分数)时,三元复合材料的冲击、弯曲、拉伸强度及弯曲模量均优于纯EP。另外,纯环氧树脂和EP/CTBN共混物的黏度呈现出牛顿流体的流变行为,而三元共混物的黏度表现出明显的剪切变稀现象。
  • 基于非线性黏弹性本构模型的轮胎滚动和生热(22)
  • 周梦雨,李凡珠,杨海波,张立群
  • 2020.3:73-78 [摘要](22) [PDF]()
  • 轮胎的滚动阻力和自生热是造成轮胎失效的原因之一,轮胎内部能量的产生主要取决于轮胎中橡胶材料的黏弹性能量耗散。文中基于超弹性模型和并行流变模型(PRF)描述了橡胶材料的非线性黏弹性响应特征,提出了一种预测实心轮胎温度分布和滚动阻力的方法。首先将线性黏弹性Prony级数转化为PRF模型的初始参数,并利用Isight软件根据多应变工况加载得到的应力松弛测试数据来校准材料参数,然后采用显式-热力耦合分析方法分析基于Prony级数和PRF模型的实心轮胎滚动过程的差异。结果表明,Prony级数无法描述橡胶材料的非线性行为,在显式动力学下计算的轮胎生热结果为0;PRF模型可以表征橡胶材料的非线性行为,并且计算的轮胎模型在0.3 s内温度上升了0.14 ℃。
  • 橡胶材料的非线性黏弹性本构方程(25)
  • 周梦雨,李凡珠,杨海波,张立群
  • 2020.3:79-84 [摘要](25) [PDF]()
  • 橡胶是一种非线性黏弹性材料,准确描述其非线性黏弹性力学响应的本构方程是橡胶材料及制品设计优化的关键。文中基于超弹性模型和并行流变模型(PRF)描述了橡胶材料的非线性黏弹性响应特征,重点探讨了由实验数据确定PRF本构方程材料参数的方法。首先通过单轴拉伸实验数据拟合得到超弹性模型,将应力松弛实验数据拟合得到表征材料线性黏弹性的模型-Prony级数,再将Prony级数转化为初始的PRF模型,进而不断优化得到PRF模型的准确材料参数,最后进行实验验证。结果表明,PRF模型计算的不同应变下的应力松弛数据与实验数据之间的误差仅为0.067%,PRF能准确地描述橡胶材料非线性响应的应力松弛行为。
  • 微结构塑件的注塑充填尺度效应(23)
  • 邓爱林,薛 松,徐 斌
  • 2020.3:85-95 [摘要](23) [PDF]()
  • 微尺度聚合物熔体流动具有明显的尺度效应,模具温度和注射速率是微注塑充填流动的关键影响因素。文中采用微细电火花铣削技术设计分别制造了一模八腔的带有200 μm和300 μm微孔的注塑模具。以聚丙烯(PP)进行单因素充模流动工艺实验,研究了模具温度和注射速率对直径为200 μm和300 μm微圆柱充填高度影响规律。结果表明,当模具温度为30 ℃和注射速率为60%时,直径200 μm微圆柱孔的充填高度小于直径300 μm微圆柱孔的充填高度,且Ⅰ型腔的微圆柱充填高度大于Ⅱ的充填高度。随着模具温度升高和注射速率增加,2种微孔充填高度差在减小,Ⅰ型腔和Ⅱ型腔之间的充填高度差值也在减小。可见,升高模具温度和增加注射速率可以减少微尺度效应对微圆柱孔充填高度的影响,同时,还可以减小流动不平衡程度。
  • 精细化聚氨酯薄膜鱼眼的形成机理及抑制(27)
  • 魏艳红,冯川桂,黄 桐,李泽汉,李瑞海
  • 2020.3:96-102 [摘要](27) [PDF]()
  • 以热塑性聚氨酯(TPU)薄膜为样本,研究TPU薄膜表面存在的颗粒状凸起(聚合物鱼眼)的形成机理。文中通过红外光谱、凝胶渗透色谱和扫描电镜等测试手段,充分研究了鱼眼和非鱼眼区域的化学结构和表面形态的差异。凭借差示扫描量热法和热重分析评估其热性能。结果表明,鱼眼区域相对分子质量略高于非鱼眼区域,且两者化学结构不存在显著差异。此外,由于聚氨酯粒料硬段区域氢键聚集,结晶度偏高,制得的TPU薄膜的熔融温度范围为160~200 ℃,高于工业生产实际加工温度,导致结晶部分不能完全熔融,未熔融颗粒冷却形成鱼眼。研究反驳了工业上将聚合物鱼眼视为物理杂质或超高相对分子质量聚合物的理论,为降低TPU等一类低结晶度聚合物薄膜鱼眼含量提供了理论依据。
  • 聚丙烯酸包囊的1-(羧甲基)-1,2,3-三唑-4-羧酸稳定胶体金对Al3+的可视化检测(19)
  • 赵丹晴,魏建宇,朱 婧,岳国宗,黄德顺,赵鹏翔
  • 2020.3:103-110 [摘要](19) [PDF]()
  • 以1-(羧甲基)-1,2,3-三唑-4-羧酸(FG)作为配体制备了形貌可控、粒径分布均匀的胶体金溶液,在胶体金溶液中加入适量聚丙烯酸(PAA)聚合物实现PAA对胶体金的包囊。利用紫外可见分光光度计、透射电镜、红外光谱等分析测试手段对胶体金进行了全面表征。实验表明,1-(羧甲基)-1,2,3-三唑-4-羧酸稳定的胶体金(FG-AuNPs)对Al3+具有良好的选择性,可以实现对Al3+的可视化快速检测,其肉眼最低检测限达1 μmol/L。机理研究表明,Al3+与1-(羧甲基)-1,2,3-三唑-4-羧酸配体具有选择性的配位作用,通过配位作用诱导胶体金的聚集实现其快速检测的目的。在FG-AuNPs溶液中加入PAA可以提高FG-AuNPs的稳定性和对铅离子的容忍度,在其他重金属离子是高浓度的情况下提升了对Al3+的特异性选择。
  • SiO2同步合成与固载酞菁的制备及可见光催化性能(27)
  • 党利芳,刘叶峰,吴晓晓,焦纬洲,王蕊欣
  • 2020.3:111-119 [摘要](27) [PDF]()
  • 首先通过对羟基苯甲酸和8-羟基喹啉分别与4-硝基邻苯二腈反应制备了羧基苯氧基邻苯二腈(CPPN)和喹啉氧基邻苯二腈(QPN),然后利用开环反应将CPPN键合到聚甲基丙烯酸缩水甘油酯改性的硅胶(PGMA/SiO2)表面,得到键合有邻苯二腈的硅胶CPPN-PGMA/SiO2,再通过“同步合成与固载”的方法在PGMA/SiO2表面固载喹啉氧酞菁(QPc)或金属喹啉氧酞菁(MQPc),制备了固载化的酞菁QPc-PGMA/SiO2或CoQPc-PGMA/SiO2。通过红外光谱、扫描电镜、热重分析、紫外-可见漫反射光谱等对其结构、形貌和酞菁键合量进行表征和测定。考察了催化剂DBU用量对“同步合成与固载”酞菁过程的影响。最后以亚甲基蓝(MB)和苯酚为目标降解物,研究所制得的固载化酞菁催化剂QPc-PGMA/SiO2或CoQPc-PGMA/SiO2的可见光催化活性。结果表明,借助“同步合成与固载”的方法能够成功在PGMA/SiO2表面固载喹啉氧酞菁(QPc)或金属喹啉氧酞菁(CoQPc),得到固载化酞菁QPc-PGMA/SiO2或CoQPc-PGMA/SiO2。在可见光照射下,QPc-PGMA/SiO2和CoQPc-PGMA/SiO2均具有较好的光催化活性。较低浓度时,CoQPc-PGMA/SiO2催化降解亚甲基蓝的效果优于QPc-PGMA/SiO2;碱性条件有利于CoQPc-PGMA/SiO2光催化降解MB性能的发挥,在pH值为10.0时,0.2 g/L 的CoQPc-PGMA/SiO2能使MB的降解率高达97%以上。固载化金属酞菁周边取代基的性质对其光催化降解苯酚有一定的影响,有供电子共轭效应的CoQPc-PGMA/SiO2对苯酚的光降解效果最优,5 min内苯酚的降解率达58%,2 h内苯酚的降解率高达100%。此外,固载化金属酞菁还具有良好的重复使用性。
  • 苯基三甲氧基硅烷改性纳米纤维素纸基阻隔涂层的制备及性能(24)
  • 郑闪闪,杭建忠,孙小英,金鹿江,朱潇敏
  • 2020.3:120-125 [摘要](24) [PDF]()
  • 采用苯基三甲氧基硅烷为改性剂,对纳米纤维素(CNF)进行改性处理,随后将其涂覆于普通A4纸表面,经固化制得苯基三甲氧基硅烷改性纳米纤维素纸基阻隔涂层。利用视频光学接触测量仪和电子拉力机分别对空白纸、纳米纤维素纸基涂层(CNF涂层)、苯基三甲氧基硅烷改性纳米纤维素纸基涂层(M-CNF涂层)的疏水性和力学性能进行了测试。结果表明,M-CNF涂层样品表面的水接触角为120.3°,相比于空白纸提高了17.2°,具有较强的疏水性。M-CNF涂层样品的拉伸强度、弹性模量和韧性相比于空白纸分别提高了314.7%、332.8%和297.9%,样品表现出较强的力学性能。对涂层的阻隔性能测试显示,M-CNF涂层样品的空气透气度为2837 s/25 cm3,相比于空白纸降低了1233倍;水蒸气透过率为3.586×103 g/(m2·24 h),相比于空白纸张下降了50.0%,阻隔性能较强。另外,M-CNF涂层样品的扫描电镜照片显示,粘连紧密的三维网络结构填补了CNF涂层未能填充的剩余纸张孔隙,赋予了涂层较强的阻隔性及韧性。
  • 具有自分层效应的环保型含氟环氧自分层涂层的制备与性能(21)
  • 史雅娜1,2,郑朝晖1,潘 毅1,赵秀丽3,邓瑾妮1
  • 2020.3:126-132 [摘要](21) [PDF]()
  • 采用具有优异拒水拒油表面性能的环保型“伞形”结构短氟碳链含氟聚合物与在极性基材上附着力强的环氧树脂共混,通过自分层技术,获得能一次涂装成型的梯度含氟涂层。采用接触角测试、X射线光电子能谱和能谱详细研究了自分层形成的梯度结构及分层机理;考察了溶剂选择、基材、树脂配比、分层时间和固化温度等因素对涂膜分层和涂膜性能的影响。研究表明,当静置分层时间为3 h,固化温度为80 ℃,基材为极性基材(马口铁和玻璃板)时,该环保型自分层涂层既具有含氟聚合物的优良表面性能,又兼具环氧树脂的优异附着力。此方法为涂层材料既保持强附着力又实现表面优异的拒水拒油功能,提供了一条新的思路和途径。
  • 复合微胶囊填充型环氧树脂自修复复合材料的老化性能(25)
  • 万里鹰1,肖春平1,肖 洋1,晏文康1,藏 辉2,林连镔2,刘 婷3
  • 2020.3:133-139 [摘要](25) [PDF]()
  • 采用浇注成型法制备新型环氧树脂-脲醛树脂@2-甲基咪唑复合微胶囊(E-51-UF@2-MI复合微胶囊)/环氧树脂自修复复合材料,研究湿热老化(65 ℃去离子水)、化学腐蚀(40%硫酸溶液、40%氢氧化钠溶液)、395 nm紫外线老化对新型自修复复合材料拉伸强度、弯曲强度和自修复性能的影响。结果表明,新型自修复复合材料在65 ℃去离子水中浸泡8 h后,吸湿率达到稳定状态,最大吸湿率为0.15%;在40%硫酸溶液中浸泡4 d,拉伸强度和弯曲强度最小损失率分别为25.7%和21.6%;在40%氢氧化钠溶液中浸泡5 d,拉伸强度和弯曲强度最小损失率分别为22.5%和19.8%;经紫外线老化4 d,拉伸强度和弯曲强度最小损失率分别为26.1%和46.1%;在40%硫酸溶液和395 nm紫外线老化条件下,修复率呈现下降趋势,而在40%氢氧化钠溶液腐蚀条件下,其修复率先略有上升后不断下降。自修复性能下降原因在于:基体老化、微胶囊老化,以及微胶囊与基体的脱离。
  • 主客体胶束水凝胶的制备及对神经生长因子的包载(30)
  • 冯俊峰1,2,张 晟2,柯 朵3,李帮经3,周先礼1,黄 帅1
  • 2020.3:140-148 [摘要](30) [PDF]()
  • 通过可逆加成-断裂链转移聚合(RAFT)反应制备了一种亲水性两嵌段聚合物——聚乙二醇/聚N-异丙基丙烯酰胺(PEG-PNIPAM),利用α-环糊精(α-CD)与其中PEG链段的选择性包合形成了一种独特的主客体胶束,这种胶束由于具备中空结构,可对亲水性药物起到很好的负载作用。其对神经生长因子的包载率为经典普朗尼克F127胶束的2倍。进一步利用主客体胶束为大分子交联剂制备丙烯酰胺水凝胶,可赋予水凝胶优异的力学性能,拉伸伸长率为化学交联对照组5倍,并且强度高于对照组2倍以上。循环拉伸测试表明,该水凝胶具有良好的应力耗散机制。
  • 拟用于可穿戴气敏传感器的二氧化钛/纳米纤维素复合膜制备及表征(16)
  • 周 静1,童 欣1,2,3,沈文浩1
  • 2020.3:149-157 [摘要](16) [PDF]()
  • 使用纤维素酶和木聚糖酶(酶活比9:1)组成总酶活为10 U/mL的复合酶液,以桉木浆为原料在50 ℃水解12 h,获得平均长度约625 nm、平均直径50 nm的棒状纳米晶纤维素(NCC)。以所制备的NCC为原料,采用真空抽滤法获得了透明柔性NCC膜,其弹性模量为8178 MPa,抗张强度为33 MPa,透光度为90.86%,裂断应变为99%,表明NCC膜具有良好的力学性能和透光性,可用作柔性器件的基底材料。然后,进一步在NCC中加入气敏材料纳米二氧化钛(TiO2)胶体,采用真空抽滤法获得了TiO2/NCC复合膜。研究结果表明,添加少量TiO2(1%、2%、4%)的TiO2/NCC复合膜依然具有良好的透光度(90%以上)与物理性能(弹性模量4906 MPa、抗张强度37 MPa、裂断应变45%)。在室温下,TiO2/NCC复合膜对氨气具有气敏响应,以及良好的选择性和稳定性。这些研究结果为制备高性能的TiO2/NCC可穿戴气敏传感器的进一步研究奠定了良好基础。
  • 氧化石墨烯共价杂化水基聚氨酯电沉积树脂的制备及性能(21)
  • 张 闯,蒋玉湘,李再峰
  • 2020.3:158-164 [摘要](21) [PDF]()
  • 采用超声波辅助反应技术,实现了甲苯二异氰酸酯(TDI)对氧化石墨烯(GO)的改性,成功制备了异氰酸酯共价改性的NCO@GO碳材料。采用原位聚合法制备出GO共价杂化水性聚氨酯,并与交联剂混合后得到聚氨酯(PU)电沉积涂料。利用红外光谱分析了GO改性前后及GO/PU电沉积树脂的特征官能团,用热失重研究了GO/PU电沉积树脂的热稳定性,X射线衍射研究了GO/PU电沉积树脂中GO层间效应,透射电子显微镜表征了GO/PU电沉积树脂的形态,电导率仪测试了漆膜的导电率,研究了氧化石墨烯含量对聚氨酯漆膜外观和性能的影响。结果表明,随着GO含量的增加,水性聚氨酯漆膜的导电性、光泽度、硬度和耐酸性表现出先增大后降低的规律。当石墨烯的质量分数为0.75%时,石墨烯在水性聚氨酯树脂及其乳液中具有较好的分散性,漆膜的导电性、光泽度、硬度和耐酸性等性能达到最佳。
  • 基于巯基改性磺化海泡石与聚(2,5-苯并咪唑)原位复合的宽温域用质子交换膜(22)
  • 张肖肖1,2,谭浩东1,陈匡胤1,周 正1,付旭东1,2,张 荣1,2,胡圣飞1,2,赵 锋2,3,李 骁2,3,刘清亭1,2
  • 2020.3:165-174 [摘要](22) [PDF]()
  • 天然海泡石经微波辅助酸活化和巯基偶联剂改性得到磺化海泡石,然后原位合成制备燃料电池宽温域用聚(2,5-苯并咪唑)/磺化海泡石(ABPBI/S-Sep)复合质子交换膜。研究了海泡石改性前后结构变化,以及S-Sep粒子的加入对复合膜的微观形貌、结构、力学性能、吸水固酸能力以及高、低温下质子传导性能的影响。研究发现,海泡石粒子经微波辅助酸活化处理后产生了解纤维化,磺化改性提高了其与聚合物相容性;S-Sep纤维状粒子均匀分散在ABPBI基体中可诱导聚合物分子链取向排列,从而提高复合膜的力学性能,其特有的纳米通道结构及高比表面积显著提高了复合膜的吸水率和固酸能力。在相似磷酸(PA)掺杂水平下,复合膜在40~180 ℃宽温域下的质子传导率和峰值功率密度均高于ABPBI膜,并且磷酸掺杂水平为1.85的复合膜在90 ℃以下,60%和98% RH时质子传导性能以及80 ℃、0% RH时单电池性能均与Nafion 212相当,表明低磷酸掺杂水平下的S-Sep改性ABPBI复合膜具备从低温到高温且不控制湿度的宽温域使用优势,可拓展基于PA掺杂聚苯并咪唑类膜材料的使用温度范围。
  • 纳米纤维素在功能纳米材料中的应用进展(29)
  • 符庆金,王燕云,梁帅博,宁 晓,姚春丽
  • 2020.3:175-182 [摘要](29) [PDF]()
  • 纳米纤维素分为纤维素纳米纤维(CNF)、纤维素纳米晶体(CNC)、细菌纳米纤维素(BNC)。CNF主要由机械法和2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基(TEMPO)介导氧化法制备,呈微纤丝状。CNC主要由酸水解法制备,呈棒状或针状颗粒。BNC由细菌合成,呈纳米纤维网络状。文中综述了纳米纤维素在凝胶、仿生复合材料、导电材料、电极材料、导热材料、电磁屏蔽材料、压电材料及传感器材料领域的应用现状,并对其功能纳米材料未来发展的方向进行了展望。
  • 共固化阻尼复合材料研究进展(27)
  • 郑长升,梁 森
  • 2020.3:183-190 [摘要](27) [PDF]()
  • 文中综述了共固化阻尼复合材料结构近年来的研究成果,包括共固化阻尼复合材料结构的共固化工艺类型、黏弹性阻尼材料的选择范围,并对阻尼薄膜的制作工艺、阻尼薄膜的结构以及处理方式行了概括。此外,对环氧树脂基与双马树脂基共固化阻尼复合材料的实验方法、数值模拟及理论分析做了总结,最后对共固化阻尼复合材料结构存在的不足及未来的发展趋势进行了展望。提出未来应用中需要继续研究解决的问题,以上工作对于深入探索大阻尼高刚度复合材料构件具有一定的参考意义。