• 2019年第35卷第4期文章目次
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    • 酸/还原剂双敏感的mPEG-P(HEMA-LA/PDEA)合成及用作药物载体

      2019, 35(4):1-6. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2019.0093

      摘要 (795) HTML (0) PDF 2.73 M (2) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过原子转移自由基聚合(ATRP)与酯化偶合反应合成了两亲性嵌段聚合物mPEG-P(HEMA-LA/PDEA)。用红外和核磁氢谱确证了其结构。动态光散射与透射电镜结果显示,该材料在水中能自组装形成粒径小于200 nm 的球形胶束,并用催化剂量的还原剂交联后具有较好的稳定性。体外药物释放结果表明,包载氯尼达明的交联胶束具有酸与还原双敏感性能,能较好地响应肿瘤处微环境释放药物。细胞毒性数据表明,材料对Hela细胞无生物毒性,存活率达90%以上。因此,合成的mPEG-P(HEMA-LA/PDEA)的交联胶束具有作为抗癌药物载体的潜力。

    • 聚己烯-1弹性体的合成与表征

      2019, 35(4):7-12. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2019.0094

      摘要 (623) HTML (0) PDF 1.63 M (1) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用Zielger-Natta催化体系对己烯-1进行均聚聚合试验,合成出聚己烯-1弹性体(PHe)。利用红外光谱、核磁共振对PHe进行了表征。考察了聚合时间、聚合温度、催化剂加入量、溶剂种类和加入量、助催化剂加入量、外给电子体的加入量对催化活性和聚合产品等规度的影响。结果表明,在催化剂为10 mg,己烯-1单体为62mL,己烷50 mL,n(Al)/n(Ti)=200,聚合温度为30 ℃,聚合时间2h,n(Al)/n(CHMMS)=20的条件下,成功合成出聚己烯-1弹性体。催化剂活性为1198 g PHe/gCat、聚合物的相对分子质量为218900,玻璃化转变温度为-41.39 ℃。

    • 一种含羟基的芴基Cardo型聚酰亚胺的合成及性能

      2019, 35(4):13-18. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2019.0095

      摘要 (845) HTML (0) PDF 2.80 M (4) 评论 (0) 收藏

      摘要:合成了一种含芴基、羟基及苯醚键的二胺单体9,9’-双[4-(4-氨基-2-羟基苯氧基)苯基]芴,将该二胺单体分别与六氟二酐(6FDA)、均苯四甲酸二酐(PMDA)、联苯四甲酸二酐(BPDA)、3,3’,4,4’-二苯酮四酸二酐(BTDA)和4,4'-联苯醚二酐(ODPA)聚合,通过热酰亚胺化法制备出了5种聚酰亚胺(PI)薄膜。采用热重分析 、傅里叶变换红外光谱 、X射线衍射、核磁共振、紫外-可见光谱、差示扫描量热分析和溶解性等测试手段表征了所制备的二胺单体和 PI 的结构与性能。结果表明,含羟基的芴基Cardo型聚酰亚胺为无定形结构,且大多数PI在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)、甲基吡咯烷酮(NMP)和二甲基亚砜(DMSO)等有机溶剂中具有良好的溶解性。而在热性能方面,PI-6FDA表现出最佳的热稳定性,其10%热分解温度为443 ℃。PI-6FDA、PI-PMDA和PI-BPDA的玻璃化转变温度分别为343 ℃、346 ℃和345 ℃。由于醚键使分子链的柔性提高,因此PI-ODPA展现出了最佳的力学性能。

    • 光聚合型pH敏感水凝胶的制备及药物缓释性能

      2019, 35(4):19-25. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2019.0096

      摘要 (587) HTML (0) PDF 2.37 M (3) 评论 (0) 收藏

      摘要:以四臂聚乙二醇 (4-arm-PEG,Mn=4000)、ε-己内酯 (ε-CL)及丙烯酰氯(AC)为原料合成了大分子单体4-arm-PEG-PCL-AC,在紫外光照射及光引发剂作用下与单体甲基丙烯酸(MAA) 共聚交联制备了可生物降解、pH敏感水凝胶。通过红外光谱、核磁共振对大分子单体的结构进行了表征,使用扫描电子显微镜对干胶的微观形态进行观察,并对水凝胶的溶胀、体外降解及药物缓释性能进行了系统的研究。实验结果表明,随着水凝胶中MAA含量的增加及缓冲介质pH值的升高,水凝胶的pH敏感性增强,溶胀率增大;药物释放速率及释放量随pH值的升高而增加;在pH=7.4时,MAA含量越大,水凝胶的药物缓释速率及降解速率越快。该类型的pH敏感水凝胶具有良好的生物相容性、pH敏感性及降解、药物缓释可控性,可应用于药物传送系统,提高水凝胶应用于生物医疗领域时的功能性及疗效。

    • 基于次磷酸铝的高抗冲聚乳酸材料的阻燃改性

      2019, 35(4):26-32. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2019.0097

      摘要 (1231) HTML (0) PDF 2.80 M (96) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对高抗冲聚乳酸材料阻燃性差的缺点,文中以次磷酸铝(AP)为阻燃剂,研究了其对聚乳酸、聚碳酸酯、抗冲改性剂和增容剂构成的高抗冲材料PLA-PC/ADR/BPM的阻燃性能、燃烧性能和热分解行为的影响。结果表明,AP有效改善了PLA-PC/ADR/BPM的阻燃性能。当AP为19 phr时,PLA-PC/ADR/BPM通过样品厚度为3.2 mm时的垂直燃烧V-0级,氧指数达29.5%。同时,锥形量热测试结果显示,19 phr的AP使PLA-PC/ADR/BPM材料燃烧过程中热释放速率峰值、总烟释放、总热释放均出现明显下降,而高温700 ℃的残余物质量显著上升。热分析结果证明,PLA-PC/ADR/BPM中引入AP后,材料的热分解行为在410~550 ℃范围内产生显著变化,AP使得材料高温热稳定性明显提高。结合燃烧测试和热分析测试结果证明,AP可有效改善高抗冲聚乳酸PLA-PC/ADR/BPM的阻燃性能,且燃烧过程中固相阻燃作用明显。

    • PMMA/PS-b-PMMA超临界二氧化碳微孔发泡——胶束尺寸和密度对发泡行为的影响

      2019, 35(4):33-39. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2019.0098

      摘要 (560) HTML (0) PDF 4.82 M (1) 评论 (0) 收藏

      摘要:以均聚物聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和二嵌段共聚物聚苯乙烯-聚甲基丙烯酸甲酯(PS-b-PMMA)共混物为考察对象,利用超临界二氧化碳(scCO2)发泡技术制备纳米发泡材料。通过改变PMMA的相对分子质量以及PS-b-PMMA的含量来调控共混物中胶束的尺寸和密度,系统研究其对材料发泡行为的影响。实验结果表明,对于纯PMMA发泡体系来说,随着PMMA相对分子质量的增大,发泡材料的泡孔孔径逐渐减小,但可发泡性变差;当PS-b-PMMA含量为5%时,共混物的可发泡性得到改善,泡孔孔径更加均匀,但泡孔孔径增大;将PS-b-PMMA含量提高到10%时,得到孔径更小、更均匀的纳米发泡材料。

    • 芳纶短纤维的改性浸胶预处理对填充的三元乙丙橡胶材料性能的影响

      2019, 35(4):40-46. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2019.0099

      摘要 (549) HTML (0) PDF 2.83 M (1) 评论 (0) 收藏

      摘要:芳纶短纤维(AF)因具有高模量、耐高温以及耐化学稳定性等优异性能而得到广泛应用。然而,AF表面高度结晶且呈化学惰性导致制备的复合材料界面黏接较差,难以充分利用其优异性能。文中首先对AF进行热氧化处理,再使用CaCl2乙醇溶液进行处理,最后用极性的丁吡胶乳浸渍处理得到改性浸胶预处理AF,重点研究了不同改性预处理方法对AF填充的三元乙丙橡胶(EPDM)界面黏合性能的影响。实验结果表明,AF经复合处理后所制备的复合材料性能提高显著,其100%定伸应力、横向撕裂强度和纵向撕裂强度比未改性AF制备的复合材料分别提高了50.00%、78.95%和52.35%,相对滑脱能提高205.83%。动态力学热分析仪(DMA)和扫描电镜(SEM)结果表明,复合处理AF制备的复合材料纤维与橡胶界面黏接最好。

    • 聚α-甲基苯乙烯空心微球的开裂机理

      2019, 35(4):47-51. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2019.0100

      摘要 (548) HTML (0) PDF 2.30 M (2) 评论 (0) 收藏

      摘要:干燥过程是制备高表面质量聚α-甲基苯乙烯(PAMS)空心微球的关键过程之一。文中通过实验研究了不同热处理温度(55 ℃、75 ℃、95 ℃)和不同干燥温度(室温、45 ℃、65 ℃、85 ℃、100 ℃)对PAMS空心微球干燥过程的影响。实验结果表明,采用不同温度对PAMS空心微球进行热处理后,具有严重初始微缺陷的空心微球所占百分比没有显著差异。因为最高热处理温度(95 ℃)远远低于PAMS的玻璃化转变温度(≈180 ℃)而不能使PAMS分子链段运动以消除残余内应力。随着干燥温度的升高,干燥后的空心微球表面出现裂纹的比例相应增加。干燥温度的升高将会导致空心微球球壳所受应力不断增大。而球壳所受应力是其产生裂纹的主要原因之一。

    • 聚酰亚胺阳离子染料载体染色性能

      2019, 35(4):52-56. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2019.0101

      摘要 (505) HTML (0) PDF 1.09 M (5) 评论 (0) 收藏

      摘要:以阳离子蓝SD-GSL染料和载体PEA在高温高压下对聚酰亚胺织物进行染色,研究高性能聚酰亚胺纤维的染色性能。通过正交实验设计对载体、电解质和pH值3个染色影响因素进行了研究。结果表明,载体和电解质的加入可以提高聚酰亚胺的染色性能,染液pH值对染色效果影响较小。聚酰亚胺纤维在含有载体和电解质的染色体系染色后具有良好的耐洗和耐摩擦色牢度,染料与纤维原有金黄色遵循减法混色原则,染色后纤维的颜色得以改变。扫描电镜测试结果表明,高温高压载体染色对纤维的表观形貌未产生明显的影响;热重分析表明经载体染色后聚酰亚胺纤维保持了良好的热稳定性;聚酰亚胺纱线的强力拉伸断裂测试结果显示纤维的强力有所下降。

    • 反应温度对共掺杂聚苯胺性能的影响及电化学特性

      2019, 35(4):57-63. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2019.0102

      摘要 (558) HTML (0) PDF 2.69 M (2) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了研究反应温度对共掺杂聚苯胺性能的影响,文中以H2SO4和磺基水杨酸(SSA)为掺杂剂,采用原位聚合法合成得到共掺杂聚苯胺(PANI)。采用热重分析、红外光谱分析和X射线光电子能谱对样品进行物相和结构分析,并通过循环伏安(CV)、交流阻抗(EIS)分析其在1 mol/L H2SO4电解液中的电化学性能,并对共掺杂PANI(10 ℃)电极材料进行了恒电流充放电测试(GCD)。研究结果表明,10 ℃反应温度下合成的共掺杂PANI掺杂率较高,具有更好的导电性和热稳定性能;在-0.6~0.2 V的电压范围内,共掺杂PANI(10 ℃)的循环伏安图面积更大,具有更好的电容性能,0.5 A/g电流密度的比电容达到106.9 F/g。

    • 聚乙烯醇薄膜在碘液染色后的结构演变

      2019, 35(4):64-67. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2019.0103

      摘要 (896) HTML (0) PDF 1.02 M (1) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过一系列测试手段对聚乙烯醇结构进行表征,研究了聚乙烯醇(PVA)薄膜在不同浓度碘液染色后的结构演变。随着碘液浓度的升高,红外光谱表明PVA分子间的氢键作用减弱;差示扫描量热法表明PVA晶体的熔点下降明显,结晶度降低;广角X射线衍射表明碘离子会渗入到PVA晶体中,形成PVA-I共晶体;紫外光谱表明PVA薄膜内碘离子I3-的含量和碘离子I5-的含量会随之增加,但 I3-的含量高于I5-的含量。

    • 壳聚糖表面接枝聚苯胺的防腐蚀性能

      2019, 35(4):68-72. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2019.0104

      摘要 (812) HTML (0) PDF 1.88 M (1) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用壳聚糖结构中氨基的特性,采用过硫酸铵为氧化剂,通过化学氧化聚合,合成了不同表面浸润性的3种壳聚糖接枝聚苯胺。掺杂酸分别为辛酸、 十四酸和全氟辛酸。通过聚苯胺在壳聚糖上的接枝,改善了聚苯胺的可加工性,并保持了聚苯胺的导电性。Tafel极化曲线和电化学阻抗结果表明壳聚糖接枝聚苯胺在0.10 mol/L H2SO4中对A3碳钢表现出良好的防腐蚀性能,且其防腐效率随着壳聚糖接枝聚苯胺的疏水性增加而提高;疏水性最强的壳聚糖接枝全氟辛酸掺杂聚苯胺材料静态触角为142°,防腐效率为70.75%。研究表明不同接枝材料的疏水性能是受掺杂酸的影响,另外采用红外光谱和核磁共振证实了壳聚糖与聚苯胺的有效接枝。

    • 聚丁二酸丁二醇酯载药体系释药通道调控及其对药物释放行为的影响

      2019, 35(4):73-78. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2019.0105

      摘要 (576) HTML (0) PDF 3.75 M (3) 评论 (0) 收藏

      摘要:以生物降解材料聚丁二酸丁二醇酯(PBS)为基体,水溶性药物酒石酸美托诺尔(MPT)为模型药物,熔融共混制备了不同载药量的药物释放体系,并设计不同热处理方式(淬冷和90 ℃等温1 h)调控基体的结晶行为,探讨了基体结晶行为对载药体系释药行为的影响。通过偏光显微镜、差示扫描量热法和扫描电子显微镜等分析了载药体系在不同热处理条件下基体的结晶形态变化,研究了不同热处理方式对载药体系释药行为的影响机理。结果表明,在释药中期,90 ℃处理载药样品的释药速率明显快于淬冷样品;在释药后期,2种体系释药行为差别不大。

    • 右旋聚乳酸-己内酯无规共聚物对左旋聚乳酸/聚己内酯共混物的结构调控和性能

      2019, 35(4):79-86. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2019.0106

      摘要 (502) HTML (0) PDF 4.19 M (1) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用熔融共混法制备左旋聚乳酸(PLLA)、聚己内酯(PCL)和右旋乳酸-己内酯无规共聚物(PDLA-r-PCL)的共混物。通过差示扫描量热仪、扫描电子显微镜、X射线衍射和拉伸测试等手段探究了相容剂PDLA-r-PCL对PLLA/PCL共混物结构和性能的影响。结果表明,随着PDLA-r-PCL含量的增加,共混物中立构晶(SC)含量增加;降温过程中,α晶结晶温度由93 ℃提高至108 ℃,表明SC晶对共混体系中α晶有异相成核作用。无规共聚物PDLA-r-PCL的加入,显著改善了PLLA与PCL的相容性,且随着无规共聚物含量增加,共混物中PCL的相尺寸减小,界面模糊;与PLLA/PCL相比,淬冷和退火处理PLLA/PCL/PDLA-r-PCL共混物的断裂伸长率提高,且强度也略微提升;并且PDLA-r-PCL可有效提高退火的PLLA/PCL样品的冲击强度。

    • 亲水聚丙烯/聚乙烯醇缩丁醛共混物的非等温结晶动力学及形貌

      2019, 35(4):87-94. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2019.0107

      摘要 (557) HTML (0) PDF 5.08 M (1) 评论 (0) 收藏

      摘要:以聚乙烯醇缩丁醛(PVB)为亲水改性剂,聚丙烯(PP)为基材,聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)为相容剂,通过熔融挤出制备亲水PP/PVB共混物。采用差示扫描量热分析表征PP/PVB共混物结晶性能,通过计算非等温结晶动力学,分析研究PVB对PP基体结晶行为的影响;采用偏光显微镜及X射线衍射研究PVB的添加对PP/PVB共混物中PP基体晶体形貌与晶型的影响;采用水接触角(WCA)测试了PP/PVB共混物的亲水性能。结果显示,PVB的加入可以起到异相成核作用,加快PP的成核速率,改变PP基体球晶成核生长方式。但过量添加时会阻碍PP分子链段运动,导致晶体结构不完善,同时也会阻碍PP球晶的进一步生长,使得球晶尺寸降低,球晶间的边界消失。PP/PVB共混物的亲水性得到极大改善,随着PVB含量的增加,WCA从纯PP的102.9°降低到76.7°。

    • 左旋聚乳酸/右旋聚乳酸立构晶复合材料的刮擦行为

      2019, 35(4):95-100. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2019.0108

      摘要 (634) HTML (0) PDF 3.52 M (1) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过熔融共混,制备了不同右旋聚乳酸(PDLA)含量的左旋聚乳酸/右旋聚乳酸(PLLA/PDLA)共混物。研究了在不同PDLA含量下,共混物的结晶、动态流变及耐刮擦性能。广角X射线衍射表明,PDLA的加入有效诱导了立构复合晶的生成,立构晶复合效率达到65%;动态流变测试表明,PDLA的加入使得共混物熔体中逐渐形成了以立构晶为交联点的物理网络结构。刮擦测试表明,PDLA的加入使得划痕形成力值和材料移除力值分别提升达260%和95%,相同负载下的刮擦摩擦系数和划痕深度减小,划痕形貌由裂纹转变为光滑划槽,表明立构晶的形成使得材料表现出更优异的耐刮擦性能。

    • 大黄提取物/聚丁二酸丁二醇酯复合材料的分子动力学模拟及抗菌性能

      2019, 35(4):101-107. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2019.0109

      摘要 (933) HTML (0) PDF 3.88 M (9) 评论 (0) 收藏

      摘要:从大黄(Rheum palmatum L.)中提取染色抗菌有效成分,并与聚丁二酸丁二醇酯(PBS)复合,制备双功能性大黄提取物/聚丁二酸丁二醇酯(RPLE/PBS)复合材料。采用Materials Studio(MS)软件对复合材料的界面作用进行了分子动力学模拟,研究了RPLE与PBS界面作用对复合材料性能的影响。复合材料红外光谱显示大黄提取物与PBS产生了分子间相互作用。MS模拟说明大黄提取物中的-OH与PBS酯基作用形成了静电能、氢键2种非键合作用,从而使得复合材料的界面结合作用增强。复合材料的热性能较PBS显著提高,力学性能呈现先增大后减小的趋势,降解速率同样高于PBS,均说明了分子间非键合作用对性能的影响。随着大黄提取物添加量的增加,未与PBS发生相互作用的提取物使得复合材料的有效抗菌单元增加,抗菌作用更强。

    • 溢流法水驱动弹头辅助注塑管件残余壁厚的形成与工艺参数影响

      2019, 35(4):108-114. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2019.0110

      摘要 (539) HTML (0) PDF 3.09 M (1) 评论 (0) 收藏

      摘要:溢流法水驱动弹头辅助注塑(W-PAIM-O)工艺可制得残余壁厚(RWT)更薄更均匀的管件。采用模拟手段分析了W-PAIM-O工艺中RWT的形成机理,采用单因素实验法考察了熔体温度、熔体注射压力、注水延迟时间、注水压力和模具温度5个工艺参数对RWT的影响。模拟发现,RWT不仅主要取决于弹头的截面尺寸,还与弹头穿透时对侧面熔体的拖曳作用有关;在考察的几个工艺参数中,熔体温度越高,RWT越小,但熔体温度过高时RWT反而增大;熔体注射压力越大RWT越小,但熔体注射压力过大反而使RWT增大;随着模具温度的升高,RWT变薄,模具温度超过一定值后,RWT趋于稳定;RWT随注水延迟时间的延长而变厚;注水压力对W-PAIM-O管件RWT影响较小。

    • 尼龙6棒材挤出成型及制品性能

      2019, 35(4):115-121. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2019.0111

      摘要 (720) HTML (0) PDF 4.01 M (2) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对尼龙6(PA6)棒材挤出成型性较差的工程问题,实验研究了PA6材料的流变特性和挤出成型的合理温度区间,采用数值分析方法研究了PA6棒材挤出模具加热区流道结构特征参数对熔体温度分布和剪切速率的影响规律,分析了螺旋冷却水道的温度分布状况及冷却效果。结果发现,PA6挤出成型温度控制在230~240 ℃,能够有效保证其挤出成型性并避免材料降解;增大挤出模具加热区压缩段长度能够降低熔体黏性生热导致的温升和熔体局部剪切速率,增大释放段长度能够降低熔体局部的剪切速率,但是对熔体温升基本无影响;挤出模具采用螺旋冷却水道冷却定型,可以使PA6棒材的冷却更加均匀。通过改进挤出模具设计和冷却定型系统,有效改善了PA6挤出棒材制品的内在和外观质量。

    • 再生丝素蛋白溶液的制备条件对纤维性能的影响

      2019, 35(4):122-127. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2019.0112

      摘要 (638) HTML (0) PDF 2.88 M (3) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用氯化钙(CaCl2)/甲酸(FA)溶解脱胶丝素制备再生丝素蛋白纳米纤维,研究了溶液制备条件(一步法、二步法)对纤维成形及纤维性能的影响。结果表明,2种方法都可以获得具有天然纳米原纤的纺丝溶液,但纺丝溶液中的原纤尺寸有所差异,一步法由于纺丝液中有未去除的盐和长度较大的原纤结构而影响了纤维的成形,形成的纤维直径不均匀、易粘连。二步法制备的溶液中原纤直径与一步法相近,但长度缩减到90~140 nm,使纤维的可纺性得到改善,纤维表面更光滑、细度更均匀,纤维的可牵伸性增强,牵伸0.5倍后断裂强度增加到(16.5±1.5) MPa,断裂伸长率达到17.2%±2.4%,降解30 d后的降解率仅5.2%。

    • 醚基硅溶胶和多异氰酸酯反应制备SiO2原位增强聚氨酯硬泡及其增强机理

      2019, 35(4):128-133. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2019.0113

      摘要 (554) HTML (0) PDF 2.24 M (1) 评论 (0) 收藏

      摘要:应用自制界面剂控制硅溶胶粒径,得到一种以聚醚多元醇为分散介质的聚醚基硅溶胶,以此硅溶胶与多异氰酸酯(PAPI)反应,制备了二氧化硅(SiO2)原位增强聚氨酯(PU)硬泡。通过发泡反应特性测试、电子显微镜观察泡孔结构及PU硬泡的压缩强度测试,研究了原位反应生成的SiO2对PU泡孔结构的影响,并结合数学模拟计算结果,探讨了SiO2对PU硬泡的增强机理。结果表明,界面剂对硅溶胶有较强稳定作用,原位反应生成的SiO2在PU发泡过程中具有良好的异相成核作用,且这种作用导致的泡孔均匀性与泡孔壁厚增加是SiO2增强PU硬泡的主要原因。当聚醚基硅溶胶浓度为8%时(以SiO2含量计),制备出的PU硬泡的泡孔较均匀,压缩强度较未增强的PU硬泡提升了约50%。

    • 改性POSS/苯并环丁烯树脂复合材料的制备与性能

      2019, 35(4):134-141. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2019.0114

      摘要 (481) HTML (0) PDF 3.74 M (1) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过分别在2种含有苯并环丁烯单元的基体树脂——4-(1’,1’-二甲基-1’-乙烯基)硅基苯并环丁烯均聚物(P(4-DMVSBCB))及4-(1’,1’-二甲基-1’-乙烯基)硅基苯并环丁烯和苯乙烯共聚物(P(4-DMVSBCB-r-St))中添加苯并环丁烯改性的笼型倍半硅氧烷(BCB-POSS),制备出介电性能优异的BCB树脂/POSS复合材料。通过红外研究了复合材料的固化过程,并通过阻抗分析、热重分析、邵氏硬度研究了不同BCB-POSS含量对复合材料的介电性能、耐热性能及硬度的影响。结果表明,在固化过程中,POSS表面的BCB四元环开环与基体树脂中的BCB四元环发生Diels-Alder反应形成共价键;复合材料的介电常数随着BCB-POSS的添加量增加而降低,当添加量达到40%时,介电常数可降低至2.35;BCB-POSS的添加使材料的耐热性能和硬度都有提高,并随着BCB-POSS的添加量的增加而上升。

    • 以磺化聚酰亚胺为基材的离子聚合物金属复合材料

      2019, 35(4):142-145. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2019.0115

      摘要 (624) HTML (0) PDF 1.80 M (3) 评论 (0) 收藏

      摘要:以磺化聚酰亚胺(SPI)作为离子聚合物金属复合材料(IPMC)的基体材料,通过化学沉积法制备新型IPMC,并对材料的性能进行了测试。扫描电子显微镜显示金属铂和银成功涂镀到SPI基材上,镀层厚度为12 μm;并对以SPI和Nafion膜为基材制备的IPMC材料的含水量、表面电阻和电制动性能进行测试。实验结果显示,与传统的Nafion为基材的IPMC材料相比,以SPI为基材的新型IPMC材料的含水量明显高于Nafion基材制备的IPMC,并且电致动性能更好,产生的尖端位移远远高于Nafion基材制备的IPMC,并且灵敏度更高。这些性能显示磺化聚酰亚胺有望替代Nafion膜作为电活性聚合物的基体材料。

    • 纤维素静电纺丝复合膜的制备及应用

      2019, 35(4):146-152. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2019.0116

      摘要 (468) HTML (0) PDF 4.73 M (1) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用静电纺丝纤维素膜作为中间层,在其表面涂覆聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯(PEGMEMA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、交联剂三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMPTA)和聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物(PVDF-HFP)的混合浆液,前三者发生热引发自由基共聚形成交联聚合物,并与PVDF-HFP构成互穿网络型聚合物表面涂层,最终与纤维素膜形成3层复合膜。实验结果表明,复合膜的离子电导率和力学强度均得到明显提升,分别达到1.8 mS/cm和12.5 MPa;与商业聚乙烯(PE)隔膜相比,其热稳定性有着明显优势,在180 ℃仍具有良好的尺寸稳定性;将复合膜组装成半电池,在电池测试中,复合膜组装的电池在0.5 C/0.5 C的充放电条件下放电比容量可以达到137 mA·h/g,并且拥有良好的倍率放电性能。

    • 宽X射线防护稀土/聚丙烯纤维的制备与性能

      2019, 35(4):153-160. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2019.0117

      摘要 (502) HTML (0) PDF 4.48 M (1) 评论 (0) 收藏

      摘要:以稀土氧化镧、氧化铕、氧化镱作为射线屏蔽剂,采用KH-560对稀土进行有机改性,通过密炼机将稀土和聚丙烯(PP)共混,然后对共混物进行熔融纺丝,得到了单一稀土填充以及稀土并用填充的复合纤维。采用红外光谱、差示扫描量热、X射线衍射、扫描电子显微镜等方法对所得纤维进行结构性能表征,并将短纤维层压作防辐射测试。实验结果表明,改性后的稀土氧化物在聚丙烯基体中分散更均匀。当稀土填充总量一样时,在各铅当量测试电压下,3种稀土氧化物并用复合材料的P值都比单一稀土氧化物复合材料的P值高,当测试电压为90 keV时,3种稀土氧化物并用复合材料的P值比氧化镱稀土复合材料的P值高37.2%。当铅当量测试电压范围为80~120 keV时,3种稀土氧化物并用复合材料的P值可达到0.5 mmPb/(g·cm-2)。

    • 聚酰胺聚醚弹性体/石墨烯纳米复合材料的制备与表征

      2019, 35(4):161-165. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2019.0118

      摘要 (504) HTML (0) PDF 2.30 M (2) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用一步法原位聚合制备了聚酰胺聚醚弹性体/石墨烯(PA6-b-PEG/GNs)纳米复合材料。傅里叶变换红外光谱测试结果表明,加入一定量的GNs能够促进PA6-b-PEG缩聚反应;X射线衍射和差示扫描量热分析显示,GNs的加入能提高纳米复合材料的结晶度和熔点,当GNs含量为5%时,纳米复合材料的结晶温度和熔点均达到最大值;热重分析表明,随着GNs含量的增加,复合材料的起始分解温度、分解终止温度及热稳定性均得到有效提高;拉伸测试结果表明,PA6-b-PEG/GNs纳米复合材料的拉伸强度和弹性模量均比PA6-b-PEG高,但其断裂伸长率下降;此外,扫描电镜结果显示,GNs的加入能够降低PA6-b-PEG的微相分离程度,改善材料的相容性。

    • 高韧性尼龙6-聚氧化乙烯醚复合材料制备及复合形式对合成及结构性能影响

      2019, 35(4):166-173. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2019.0119

      摘要 (612) HTML (0) PDF 4.65 M (1) 评论 (0) 收藏

      摘要:分别通过物理分散和化学嵌段形式将柔性端氨基聚氧化乙烯醚(PEA)引入尼龙6(PA6)体系制备了PA6/PEA共混物和PA6-b-PEA共聚物。研究发现,PEA的引入使得聚合反应活性降低,活化能增大,共聚体系中PEA-TDI大分子引发剂的长链效应和位阻效应对聚合反应的延缓作用更明显。当复合材料中PEA含量相同时,共混体系的结晶性能优于共聚体系,而当嵌段的PEA含量较高时,共聚体系形成少量γ晶。随PEA含量增加,PA6-PEA复合材料的弹性平台和应变硬化现象愈加明显。嵌段的柔性PEA链段使共聚分子链排列不再规整,分子链运动能力大幅提升,从而使PA6-b-PEA共聚物具有高抗冲击性,其冲击断面产生大形变和“毛发”结构,呈现韧性断裂特征。

    • 超支化聚合物在环氧改性中的应用

      2019, 35(4):174-181. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2019.0120

      摘要 (402) HTML (0) PDF 3.61 M (1) 评论 (0) 收藏

      摘要:超支化聚合物 (HBPs) 因其独特的结构和性质,常被用作环氧树脂(EP)的新型改性剂。文中介绍了HBP修饰的纤维、碳纤维、纳米粒子在EP改性中的应用;比较了不同端基、不同结构的HBPs对改性EP的影响; 总结了超支化环氧树脂(HEPs)的合成及其改性EP的进展;展望了生物原料合成的HBPs在改性EP方面的应用前景。

    • 三聚氰胺甲醛泡沫增韧改性研究进展

      2019, 35(4):182-190. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2019.0121

      摘要 (597) HTML (0) PDF 3.51 M (2) 评论 (0) 收藏

      摘要:三聚氰胺甲醛泡沫是一种具有吸音、耐热、保温等性能的本征型阻燃泡沫,燃烧时火焰易自熄且不产生流滴,可用于建筑、农业、航空、交通运输和电子信息等领域,是一种发展前景良好的轻质材料。但是,由于柔性链段短、交联密度大,三聚氰胺甲醛泡沫脆性往往较大,限制了其实际应用。为此,从三聚氰胺甲醛树脂基体改性和泡沫结构调控2个方面综述了国内外关于三聚氰胺甲醛泡沫增韧改性的研究进展,分析了不同改性方法的原理及优缺点,并对增韧改性三聚氰胺甲醛泡沫的发展进行了展望,旨在为合成高性能的三聚氰胺甲醛泡沫提供有益的借鉴和指导。

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