鲍沂沂 , 贾少晋 , 李记伟 , 陈俊聿 , 曹 海 , 孙茜蒙
2018, 34(9):1-4. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2018.09.001
摘要:双连续相乳液制备多孔聚合物是以甲基丙烯酸丁酯单体(BMA),甲基丙烯酸甲酯单体(MMA)为油相,十二烷基硫酸钠(质量分数20%)水溶液为水相,丙烯酸(AA)为助乳化剂,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,在60 ℃聚合制备得到。利用扫描电镜和热重分析仪对产物的多孔结构进行表征,利用红外光谱和万能拉力机表征产物结构组成和拉伸性能等。研究了水相含量不同对聚合产物形貌的影响,扫描电镜和热重分析结果表明水相比例为40%和50%时,聚合产物为呈开孔结构的多孔聚合物。当水相比例30%时,其拉伸强度最大。
2018, 34(9):5-11. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2018.09.002
摘要:采用2,3,3′,4′-二苯醚四甲酸二酐(α-ODPA)与柔性二胺单体1,3-二(4-氨基苯氧基)苯(1,3,4-APB)合成了可溶性聚酰亚胺,其在N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)等极性溶剂中的溶解性得到提高,研究了亚胺化方法对基于α-ODPA的可溶性聚酰亚胺性能的影响和作用机制。结果表明,亚胺化方法对相对分子质量的影响是产生各项性能变化的根本原因,基于α-ODPA的聚酰亚胺适用于化学亚胺化方法,采用化学亚胺化方法能够得到的可溶性聚酰亚胺的数均相对分子质量为2.68×104,5%热分解温度(Td5)为544.7 ℃,玻璃化转变温度(Tg)为236.1 ℃,热稳定性能良好。化学亚胺化聚酰亚胺树脂的拉伸强度为99.99 MPa,冲击强度为102.51 kJ/m2,韧性性能优异。
曹世杰, 汪称意 , , 周远鹏, 陈海权, 赵晓燕 , , 李 坚, 任 强
2018, 34(9):12-19. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2018.09.003
摘要:以2-苯基苯酚和9-芴酮为原料,于60 ℃进行羰基偶合反应得到含双苯侧基芴结构双酚单体9,9-双(3-苯基-4-(4-羟基)苯基)芴,进一步经芳香亲核取代、氧化还原得到一种同时含二甲基、双苯侧基和芴结构的新型芳香二胺单体——9,9-双(3-苯基-4-(4-氨基-2-甲基苯氧基)苯基)芴二胺单体。由该二胺分别与对苯二酸、2,2-双(4-羧基苯基)六氟丙烷、4,4-二苯醚二甲酸通过磷酰化缩合反应合成一系列聚芳酰胺,分别利用核磁共振氢谱、红外光谱、X射线衍射对所合成的聚芳酰胺的分子结构和聚集体结构进行了表征,并对聚合物的溶解性、特性黏数、热性能、力学性能等进行了研究分析。研究结果表明,该类含二甲基、双苯侧基和芴结构的聚芳酰胺为无定形态,且具有优异的溶解性能,能溶于二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺、甲基吡咯烷酮、四氢呋喃、吡啶等有机溶剂。聚合物具有良好的热性能和力学性能(空气和氮气中10%的热失重温度均达到450 ℃以上,玻璃化转变温度在216~234 ℃,拉伸强度最高达到85.6 MPa)。刚性扭曲非共平面结构及二取代甲基的存在赋予了该系列聚芳酰胺良好的综合性能。
余丽丽, 刘 乾, 姚 琳, 李 立, 刘少静, 杨 宽, 田洪玉
2018, 34(9):20-25. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2018.09.004
摘要:采用3, 3′-二硫代二丙酸、乙酰氯、N-Boc-乙醇胺、ε-己内酯、聚乙二醇单甲醚等为原料,通过分子内脱水、酰化、开环聚合、缩合等一系列反应制备了以聚乙二醇单甲醚(mPEG)为亲水端,聚己内酯(PCL)为疏水端,中间含有二硫键链接的两亲聚合物——mPEG-SS-PCL。通过核磁共振氢谱、傅里叶变换红外光谱对聚合物的结构进行表征;以阿霉素(DOX)为模型药物,探讨胶束载药性能和氧化还原敏感性能。并通过MTT法评价了聚合物的细胞毒性。研究结果表明,mPEG-SS-PCL可自组装形成胶束,该胶束粒径分部均匀,外表圆整,粒径约为190 nm,其结构具有良好的氧化还原敏感性;胶束的载药量为10.0%,载药稳定性良好,且具有显著的药物控制释放性;此外,胶束在细胞水平表现为良好的生物安全性。
郝丽芬 , 裴萌萌 , 王学川 , 许 伟 , , 杨锐妮 , 杨娇娇
2018, 34(9):26-30. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2018.09.005
摘要:以甲基三乙氧基硅烷(MTES)和γ缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH560)为硅源,氨水为催化剂,十二烷基磺酸钠/脂肪醇聚氧乙烯醚(SDS/AEO3)为复合乳化剂,通过乳液聚合法合成了单分散反应性聚环氧基/甲基倍半硅氧烷纳米球杂化材料(PGMSQ NPs)。用红外光谱、硅谱和X射线光电子能谱对PGMSQ NPs的化学结构进行表征;用纳米粒度仪、场发射扫描电镜、原子力显微镜和热重分析仪等对PGMSQ NPs的平均粒径、微观形貌和耐热稳定性进行研究。结果表明,当n(KH560)/n(MTES)为0.1~0.2,油/水质量比为0.03~0.05时,制得的PGMSQ NPs平均粒径在100~150 nm之间,呈单分散规整球形。PGMSQ NPs具有良好的耐热稳定性。
2018, 34(9):31-34. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2018.09.006
摘要:以二(二(2-乙基己基)磷酸)异辛酸钕盐(Nd(P204)2EHA)/氢化二异丁基铝(AlH(i-Bu)2)/二甲基二氯硅烷(Me2SiCl2)为催化剂进行异戊二烯聚合。考察了[Al]/[Nd]、[Cl]/[Nd]比、聚合温度和时间对聚合的影响。该催化剂在[Al]/[Nd]为10时,可高活性催化异戊二烯聚合。所得聚合物具有高相对分子质量(Mn~105)、窄相对分子质量分布(Mw/Mn<2.0)、高顺-1,4立构规整性(97.5%)。催化活性随[Al]/[Nd]在8.0~15和[Cl]/[Nd]在1.0~3.0范围内的增加而提高,反应温度的升高可显著加快聚合速率。聚合物窄的相对分子质量分布和凝胶渗透色谱的单峰曲线,表明该催化体系具有单一活性中心的特点;聚合物的立构规整性基本不受反应条件的影响,顺-1,4结构含量为97.0%~97.5%,表明催化剂有高的立体定向性。
帅小玉 , 龚明睿 , 张 垚 , 成 澄 , 邱 磊 , 杨昌跃 , 周天楠 , 丁明明 , 谭 鸿 , 傅 强
2018, 34(9):35-40. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2018.09.007
摘要:合成具有不同gemini季铵盐(GQA)含量的阳离子多嵌段聚氨酯,对其结晶性能和降解行为进行研究,发现GQA的引入能限制聚氨酯软段的结晶,减小聚氨酯的结晶速率和晶粒尺寸。此外,通过降解失重率测试、凝胶渗透色谱、差示扫描量热法和偏光显微镜等手段研究聚氨酯降解行为与结晶性能的关系,发现聚氨酯的降解优先从软段无定形区开始,因而结晶能力更差的聚氨酯样品具有更高的降解速度。同时,聚氨酯的水解过程也能促进软段发生重排,导致降解残留物的结晶度和熔融温度增高,且所形成的晶区保护膜进一步减缓了材料的降解速度。
任家兴, 任 强, 方建波, 邓 健, 陈建海, 汪称意, 李 坚
2018, 34(9):41-45. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2018.09.008
摘要:以多羟基化合物为核、叔碳酸缩水甘油酯为臂,采用一步法开环反应直接合成了3种不同臂数的星形多元醇低聚物。采用傅里叶变换红外光谱与飞行时间质谱对星形多元醇的结构进行了表征。在施工黏度300 mPa·s下,星形多元醇的固含量最高可达88%,达到了超高固体份树脂的要求。流变测试表明星形多元醇没有出现剪切变稀现象。相对于线型聚合物,星形聚合物具有较低的流动活化能,其黏度对温度变化不敏感。将星形多元醇与异氰酸酯固化剂复配制得清漆,漆膜具有良好的综合性能。
2018, 34(9):46-51. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2018.09.009
摘要:采用熔融共混法制备了不同比例的聚苯醚(PPO)/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)合金,并以苯乙烯接枝马来酸酐共聚物(SMA)作为增容剂,采用哈克转矩流变仪、扫描电子显微镜、冲击和拉伸试验、热重分析等研究了PPO/ABS共混合金的加工流动性、相形态、力学性能和热稳定性。结果发现,PPO和ABS属于热力学不相容聚合物,SMA可以在PPO/ABS合金中起到较好的增容作用;PPO/ABS合金中ABS的含量越高,合金加工流动性越好,SMA可以使PPO/ABS合金的转矩明显降低,但其含量对转矩的影响较小;PPO/ABS合金的力学性能较差,加入适量SMA后合金的冲击性能和拉伸性能都有较大改善;PPO/ABS共混合金中PPO的含量越高,合金的热稳定性越好,SMA对合金的热稳定性影响不大。
褚 明 , , 张健夫 , , 杨历川 , , 李文斐 , 姚占海
2018, 34(9):52-57. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2018.09.010
摘要:通过预辐照接枝和悬浮接枝技术制备流滴树脂复配物和纳米SiO2 与流滴剂司班(SP)接枝物SiO2-g-SP的共混物。采用红外光谱、差示扫描量热分析、扫描电子显微镜、旋转流变仪、加速流滴测试仪、材料试验机及液滴形状分析仪对共混物的结构、性能进行了表征。结果表明,SiO2-g-SP相比改性纳米SiO2 在2920cm-1、2850cm-1、1728cm-1、1456cm-1和722cm-1出现了新的特征吸收峰。其中1728cm-1是酯类羰基的特征峰,2920cm-1和2850cm-1处的峰为碳氢键不对称和对称伸缩振动特征峰,这说明SP已接枝到了改性纳米SiO2 表面。通过改性纳米SiO2 接枝SP的方法引入SiO2,使得共混物熔融温度降低,结晶温度升高;流滴剂与聚乙烯相容性变好,容易加工;共混物流滴性能得到改善,流滴期最多延长6d,力学性能得到改善,拉伸强度最多提高了2.5MPa。
2018, 34(9):58-62. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2018.09.011
摘要:以微晶纤维素(MCC)为原料,采用酸水解法制备纳米纤维素(NCC),再以N,N-羰基二咪唑(CDI)活化纳米纤维素表面的羟基,最后将其与环氧氯丙烷进行接枝反应,得到接枝环氧基的纳米纤维素(NCC-g-ECH)。采用透射电镜、红外光谱、溶解性、接枝率、X射线衍射对所制得的样品NCC和NCC-g-ECH的结构和性能进行表征。结果表明,实验制得的NCC符合纳米尺寸;NCC-g-ECH的红外图中出现明显的环氧基峰;NCC-g-ECH的接枝率最大达到8.47%;与NCC相比,样品NCC-g-ECH在丙酮中能均匀、稳定地分散;NCC和NCC-g-ECH均为纤维素Ⅰ晶型,NCC-g-ECH的结晶度比NCC减小8.59%。
2018, 34(9):63-75. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2018.09.012
摘要:为了研究缝合对泡沫夹芯复合材料抗低速冲击的影响,以未缝合、全厚度缝合和冲击面纤维面板三类缝合碳纤维泡沫夹芯复合材料板为研究对象,采用落锤冲击试验机对泡沫夹芯复合材料板进行10J能量的冲击试验。然后使用水浸超声波扫描成像系统对冲击后的复合材料板进行损伤检测,得出泡沫夹芯复合材料板内部不同深度层的损伤情况。采用ABAQUS有限元软件对上述三类泡沫夹芯复合材料板进行有限元模拟,得出了低速冲击响应过程及面板的损伤情况,并进行了实验与数值模拟结果对比分析。研究结果表明,缝合会使得各铺层的损伤趋向均匀化,能够大幅提高层合板的整体性使各铺层之间的衔接更加紧密。在较小冲击能量下,全厚度缝合与冲击面纤维面板缝合都能够抑制分层的破坏,并且抑制分层的效果相差不大,且靠近冲击面的层与层之间更加容易产生分层的破坏。
2018, 34(9):76-82. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2018.09.013
摘要:以聚乙烯醇/支化聚乙烯亚胺(PVA/BPEI)为基体,分别选用多种卤代烃为季铵化试剂制备阴离子交换膜(AEMs),并采用多种测试方法对膜的关键性能进行表征,以及基于分子结构对结果进行分析讨论。结果表明,以3-氯-1-丙醇为季铵化试剂制备所得的AEM于80 ℃电导率可达79.03 mS/cm,IEC值为3.1 meq/g,且该膜由于羟基在膜内形成的氢键作用使其具有优异的热力学性能、尺寸稳定性和化学稳定性;膜内季铵基团随其疏水链长度及结构的不同对AEMs性能的影响也有所差异,引入含有羟基的柔性侧链可在膜内构成氢键网络形成亲疏水结构,是提高膜综合性能的有效途径。
冯宗财 , 赵世鹏 , , 袁 爽 , , 宋秀美 , 梁楚欣 , 刘 芳
2018, 34(9):83-88. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2018.09.014
摘要:以丙烯酰氯为桥连剂,采用聚乙烯亚胺(PEI)对交联壳聚糖微球(GCS)进行表面接枝改性,制备了聚乙烯亚胺改性交联壳聚糖微球(PEI-GCS)。采用傅里叶变换红外光谱和X射线光电子能谱对PEI-GCS的结构、扫描电子显微镜对PEI-GCS的形貌进行了表征,并系统考察了PEI-GCS对甲基橙(MO)的吸附性能。结果表明,PEI成功引入到GCS中,制备的PEI-GCS的外观形貌为均匀的球形。在pH为3.00时,PEI-GCS对MO具有最佳的吸附性能,吸附容量为622.27 mg/g,吸附动力学符合二级动力学,等温吸附模型均可采用Langmuir和Freundlich等温吸附模型来描述。
李京超, 卢咏来, 金振涣, 陈家辉, 楼齐淼, 程侠挺, 张立群
2018, 34(9):89-95. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2018.09.015
摘要:以天然橡胶(NR)为主体材料的全钢子午线轮胎胎面胶耐磨性普遍较差,为了提高耐磨性,并保持良好的综合性能,文中将全反式丁戊橡胶(TBIR)引入全钢子午线轮胎胎面橡胶配方,探讨TBIR部分代替NR对其性能影响。结果表明,随着TBIR含量提高,胎面胶耐磨性能显著提高,滚阻降低;通过原子力显微镜及差示扫描量热分析对胶料结晶性的研究,发现TBIR的并用量不宜过高,否则结晶度过高,对加工性能不利;TBIR并用量在20~30 phr时胶料各项性能最优。为了改善加工性能,讨论了TBIR塑炼对共混胶流变性能及各项物理性能的影响。
2018, 34(9):96-100. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2018.09.016
摘要:为研究不同的表面活性剂对Ti-6Al-4V金属注射成形(MIM)喂料相容性的影响,对喂料分组添加相同含量的硬脂酸(SA)、司盘80(Span 80)和乙撑双硬脂酸酰胺(EBS),通过润湿角实验、流变实验、力学性能实验和断面形貌分析选择适合的表面活性剂。结果表明,添加EBS黏结剂的湿润角为37.6°,具有较好的润湿效果;含有EBS的喂料具有较低的屈服应力,温度的变化对其流变性能有较小的影响;含有EBS的喂料具有较高的剪切敏感性和最高的综合流变学因子值,并具有较高的抗弯强度,断裂面上存在较少的“窝状”和裸露的Ti-6Al-4V粉末。
2018, 34(9):101-107. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2018.09.017
摘要:通过自主研发的超临界流体辅助螺杆挤出连续再生实验平台,探究不同工艺条件对废旧胶粉再生程度的影响。实验结果表明:喂料螺杆与主螺杆最优的转速比为1∶4;再生过程中交联键断裂后搭接形成亚甲基和碳碳双键;超临界流体环境下制备再生胶的微观形貌具有更高的连续性和一致性;在螺杆转速为50 r/min的条件下,挤出产量达92 kg/h;超临界流体的加入有利于提高再生胶的品质,具有最佳再生效果的工艺条件为:螺杆转速为40 r/min,超临界流体与胶粉质量比为2%,机筒温度在水平3,这为本项目的深入实验及工业化应用奠定了基础。
彭黎莹 , 王怡星 , 吉剑奇 , 刘梦云 , 秦家强 , 刘向阳
2018, 34(9):115-119. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2018.09.019
摘要:将一定浓度的水溶性聚酰胺酸盐(PAAS)溶液先通过冷冻干燥制备PAAS气凝胶,再经热酰亚胺化得到聚丙烯酰胺(PI)气凝胶。通过调控PAAS溶液固含量、冻干溶剂组成及聚酰亚胺链结构,成功实现了对PI气凝胶微观形态的调控。研究发现,以纯水作为冻干溶剂,得到孔径为110μm 左右的蜂窝状结构,随着固含量的增加,孔壁厚度增加。以叔丁醇替代部分水作为冻干剂,随着叔丁醇含量增加,孔洞尺寸先减小后增加,在水和叔丁醇共晶点(20%)附近孔洞尺寸最小。当叔丁醇质量分数为50%时,所得PI链结构刚性不同,其微观形态也不同。进一步研究链柔顺性和微观形态对气凝胶压缩性能的影响发现,气凝胶微观形态对其抗压能力起主要作用。
2018, 34(9):120-125. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2018.09.020
摘要:低温可膨胀石墨(LTEG)呈二维片层状,具有优良的导热导电性,可以作为导热填料提高高分子材料的导热性能。文中将Al2O3 与LTEG复配,与尼龙6(PA6)树脂复合,制备了导热复合材料。实验控制LTEG的用量低于其导电逾渗阈值,保证最终材料的体积电阻率在较高水平。熔融挤出过程中,LTEG 原位膨胀、剥离形成石墨微片,石墨微片起到“桥梁”作用,与Al2O3 粒子相互搭接,促进导热通路的形成,明显提高了材料的热导率。试样EA5/60 (5% LTEG+60% Al2O3)的热导率达到2.019W/(m·K),比纯PA6热导率提高了596.2%。引入石墨微片使复合材料的体积电阻率降低2~3个数量级,保持在1012~1013 Ω·cm。
2018, 34(9):126-131. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2018.09.021
摘要:以氯化聚乙烯(CPE)、热塑性聚氨酯(TPU)为原料,超临界CO2 为发泡剂,制备了TPU/CPE发泡珠粒。研究了TPU/CPE共混物的相容性、流变性能、发泡性能及CPE的含量对发泡珠粒抗收缩性能的影响。结果表明,CPE与TPU有良好的相容性,CPE的加入能有效改善TPU 的发泡性能与抗收缩性能,CPE含量为10%时,得到平均泡孔尺寸最小(8.851μm)、泡孔密度最大(1.763×1012cm-3)的发泡材料。TPU/CPE发泡珠粒的收缩率随着CPE含量的增加而降低,CPE的加入对降低TPU 发泡珠粒的收缩有着显著作用。
夏艳平 , 纪波印 , 陈慧蓉 , 马文中 , 曹 峥 , 陶国良
2018, 34(9):132-138. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2018.09.022
摘要:以马来酸酐(MAH)为功能单体,N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)为共聚单体,采用熔融接枝法制备两亲性改性剂PP-g- (MAH-co-NVP),并通过热致相分离法制备聚丙烯(PP)亲水微孔膜。通过红外光谱仪和元素分析仪表征了PP-g- (MAH-co-NVP)的化学结构和接枝率,使用差示扫描量热仪、X 射线衍射仪表征了PP-g-(MAH-co-NVP)的结晶性能。利用接触角、热失重分析、扫描电子显微镜和孔隙率测试对改性前后的PP膜进行研究。结果显示,亲水支链成功接枝到PP大分子链上,相比于MAH 作为唯一的接枝单体,NVP的加入使MAH 的接枝率增加了270%;且NVP的加入促进了PP分子链的结晶。改性PP微孔膜的热稳定性能提高,膜孔数增多,孔隙率增加了2.8%。并且改性PP微孔膜的亲水性也得到改善,接触角下降了28.5%。
马文中 , 赵宇辰 , 李玉雪 , 张 鹏 , 贾天飞 , 杨海存 , 刘春林 , 陶国良 , 龚方红
2018, 34(9):139-147. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2018.09.023
摘要:以表面引发接枝聚合制备多壁碳纳米管接枝聚甲基丙烯酸甲酯(MWCNTs-g-PMMA)。通过非溶剂致相分离(NIPS)法制备聚偏氟乙烯(PVDF)/MWCNTs-g-PMMA 复合微孔膜。通过差示扫描量热和衰减全反射红外光谱测试考察了微孔膜的热性能和结晶性能,通过水接触角和水通量测试分析了膜的亲水性能,通过场发射扫描电子显微镜和力学性能测试分析了膜的微观形貌和力学性能。随着MWCNTs-g-PMMA 接枝率和含量的增大,PVDF复合微孔膜的结构和性能明显改善。当MWCNTs-g-PMMA接枝率和含量分别为28.6%和1%时,PVDF复合微孔膜的亲水性能、结晶度、β相和力学性能相对纯PVDF膜提升最为明显。
赵海利 , 马玉录 , 马 康 , 刘 嵩 , 谢林生 , 沙 金
2018, 34(9):148-155. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2018.09.024
摘要:以基于数字微镜器件(DMD)的数字掩模技术为基础,以三(2-苯基吡啶)合铱(Ir(ppy)3 )为光氧化还原催化剂,以低聚(乙二醇)甲基丙烯酸酯为单体,通过光引发表面原子转移自由基聚合(ATRP)在硅片表面实现了复杂图案形状聚乙二醇(PEG)聚合物刷微图案的快速制备(小于10min)。原子力显微镜(AFM)和光学显微镜测试结果表明该方法能够实现最小10μm 图形线宽的PEG 聚合物刷微图案,且聚合物刷厚度和图形精度受到催化剂浓度、单体浓度的影响。综合考量聚合物刷厚度与图形精度,优选的催化剂浓度为1.22mmol/L,单体浓度为1.22mol/L。激光共聚焦显微镜表征异硫氰酸荧光素(FITC)染色牛血清蛋白在PEG聚合物刷微图案表面的吸附结果表明,所得PEG 聚合物刷微图案能够在硅片表面实现不同区域的非特异性抗蛋白吸附反差。
徐 昉 , 薛 杰 , 李 响 , 周 杨 , 吴 宏 , , 郭少云
2018, 34(9):156-159. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2018.09.025
摘要:为满足导热高分子材料应用于可穿戴材料领域,文中以热塑性聚氨酯(TPU)为基体设计出柔性电绝缘导热复合材料,使用零维粒状碳化硅(SiC)与二维片状氮化硼(BN)为导热填料搭接密实的导热通路,研究了这2种不同维度导热填料杂化的最佳配比与填料杂化网络的搭接效果。实验结果发现,2%SiC-18%BN-TPU(体积分数)杂化体系的热导率是纯TPU 的5倍,较单一填料20%BN-TPU 体系热导率进一步提高。1.5μmSiC可以在BN 片层之间有效形成桥接结构,有利于搭接密实的导热通路。此外,研制的TPU-BN-SiC复合导热材料具有良好的电绝缘性和力学性能,可以用于柔性可穿戴材料基板、封装材料等领域。
2018, 34(9):160-164. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2018.09.026
摘要:采用物理混合的方法,以水性聚氨酯(PU)为基体,制备了环保型炭黑基电热碳浆。对炭黑基电热碳浆的表面形貌、力学性能、电阻率及电热性能进行了测试,结果表明,当炭黑(CB)含量为13%~15%时,碳浆膜片具有良好的表面形貌和力学性能,电阻率为28.8~33Ω·cm,220V条件下电热温度为70~81℃。在上述材料中加入石墨烯(GO)并对其电热性能进行测试,结果表明,GO 的加入能明显改善其电热性能,当导电填料含量为15%且m(GO)∶m(CB)=12∶3时,碳浆膜片在100V条件下电热温度为50.7℃。
2018, 34(9):165-170. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2018.09.027
摘要:通过溶剂沉淀法制备3D打印用尼龙66(PA66)/Cu复合粉体材料,采用扫描电镜(SEM)、差示扫描量热仪(DSC)、X射线衍射仪(XRD)、激光粒度分析仪和电子万能拉伸机等测试方法,研究了Cu不同加入量对PA66/Cu复合粉体及其烧结件的形貌、热性能、结构、粒度分布和力学性能的影响。由SEM 和粒径分析结果发现,Cu的加入使得复合粉体的粒径大幅下降,外观更近似于球形;DSC结果表明,复合粉体结晶速率和烧结窗口温度均大于PA66,有利于SLS3D打印成型;XRD结果显示,当Cu含量低于0.5%时,Cu可以完全被包裹在PA66中,并且Cu的加入不会改变PA66的晶体结构;拉伸结果表明,Cu加入量在5.0%以下时,能够有效改善烧结件的力学性能。
2018, 34(9):171-175. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2018.09.028
摘要:通过改变3-丙烯酰胺丙基三甲基氯化铵(ATC)对酸解淀粉(ATS)的质量比,制备一系列不同接枝率的3-丙烯酰胺丙基三甲基氯化铵接枝淀粉(S-g-PATC)。研究了S-g-PATC的接枝参数、浆液黏度特性和对纤维的粘合性能,结果表明,随着单体加入量的增加,S-g-PATC的接枝率逐渐增大,接枝效率逐渐减小;当S-g-PATC的接枝率在2.8%~10.6%范围内,随着接枝率的增加,S-g-PATC的浆液黏度逐渐增大,对涤纶纤维、棉纤维的粘合性能逐渐增大,S-g-PATC能提高对涤纶纤维、棉纤维的粘合性能。
2018, 34(9):176-183. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2018.09.029
摘要:掺杂聚苯胺(PANI)具有合成方法简单、电导率可调、质量轻、价格低廉、性能稳定等优点,使其成为一种性能优良的本征型电导高分子。为实现日益提高的高性能电磁屏蔽/吸波材料的应用要求,需要将掺杂PANI和其他材料复合使用。核壳结构材料整合了核与壳材料的优点,通过改变核和壳的化学组成、组分和形貌,可以调控材料的性能,拓展其应用范围。文中回顾了近5年来,尤其是近3年来掺杂PANI用于核壳型电磁屏蔽/吸波材料的一系列研究工作。从材料的制备、结构、性能、屏蔽/吸波机理等方面进行了阐述,并对其发展前景进行了展望。
2018, 34(9):184-190. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2018.09.030
摘要:石墨烯是一种新型的二维纳米材料,可以提供声子的二维传播路径,具有非常优异的导热性能,是导热型聚合物复合材料的理想填料。文中总结了石墨烯/聚合物复合材料导热性能的影响因素(石墨烯取向、石墨烯尺寸、温度、聚合物链长度、石墨烯片层厚度、石墨烯分散性和与聚合物的界面强度),重点介绍了3种增强石墨烯/聚合物复合材料导热性能的方式(共价键连接、非共价键连接、多种填料协同共混)。