摘要:通过点击反应与ATRP反应合成了含有磷脂胆碱仿生结构的阳离子聚合物———聚{α-[4-(二乙氨基)甲基-1,2,3-三唑]-己内酯-co-己内酯}-b-聚(2-甲基丙烯酰氧基乙基磷酰胆碱)(PDCL-PMPC)。用核磁共振、红外、差示扫描量热分析确证了聚合物的结构。动态光散射法与透射电镜结果显示,该材料在水中能自组装形成粒径120nm 左右的球形胶束。研究发现,该聚合物胶束对超疏水的阴离子药物氯尼达明(LDN)有较高的包载量。体外MTT 实验证明,PDCLPMPC胶束对人体肝细胞LO2和小鼠乳腺癌细胞4T1无细胞毒性,而PDCL-PMPC/LDN胶束相比于裸药LDN对4T1细胞具有更好的抑制效果,呈现出更小的IC50。因此,合成的阳离子聚合物PDCL-PMPC胶束具有被用于抗癌药物载体的潜力。

摘要:通过核磁共振技术(NMR)研究了丁腈橡胶中丙烯腈(AN)与丁二烯(BD)的序列结构对丁腈橡胶的硫化速率、拉伸性能的影响。结果表明,非极高腈品级丁腈橡胶的序列结构共有BAB、BBB、BBA/ABB、ABA4种;丙烯腈含量相同的丁腈橡胶的序列结构有很大的差异,且其硫化速率及力学性能受序列结构的影响很大。当BAB序列结构含量增加2.7%,焦烧时间缩短0.48min,拉伸强度增加2.34MPa,断裂伸长率增加80.52%。当BBB序列结构含量增加5.9%,正硫化时间缩短2.89min。

摘要:将具有三螺旋结构的天然高分子明胶改性后引入温敏性水凝胶聚-N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAAm)体系中,合成了P(MAGEL-NIPAAm)水凝胶。系统研究了引发剂(APS)、交联剂(BIS)和明胶用量对水凝胶的温敏性、溶胀性和压缩强度的影响,得到水凝胶的最佳合成条件为:MAGEL占单体用量的30%,引发剂APS用量为0.084%,BIS加入量0.12%。水凝胶压缩率达到76.6%,具有良好的韧性;水凝胶形状记忆比均大于96%,形状记忆功能良好。明胶的引入可有效提高水凝胶的生物可降解性、韧性、压缩强度和形状记忆功能,为水凝胶的实际应用提供了理论参考。

摘要:通过乳化的方法制备得到了稳定性良好的棕榈蜡乳液,同时采用溶胶凝胶法以辛基三乙氧基硅烷为前驱体,制得改性SiO2 溶胶。随后采用两步法对棉织物表面进行改性,首先用改性SiO₂ 溶胶整理,然后用棕榈蜡乳液与石蜡乳液的复配乳液继续整理。经测试表明,棉织物的水接触角高达166.2°,经过5次水洗和50次摩擦后,棉织物仍具有良好的疏水性能。超疏水棉织物的白度由初始的85.5%降至72.2%,透气性由初始的177.9mms^-1降至137.2mms^-1,但几乎不影响其服用性能。其经向强力由初始的605N提高至634N,纬向断裂强力由初始的302N提高至326N。最后对棉织物的表面形貌、性能变化及超疏水机理进行了深入的探讨。

摘要:?以棉短绒为原料,硝酸铈铵/HNO₃ 为引发剂,甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)/苯乙烯(St)为单体,N′N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,接枝共聚制备吸油材料。考察体系反应温度、反应时间、引发剂浓度和单体浓度对材料吸油倍率的影响,获得制备改性材料的最佳工艺,对所制备的材料进行红外光谱、热重分析和扫描电镜表征。结果表明,在引发剂浓度为0.06mol/L,单体浓度为0.7mol/L,反应温度为90℃,反应时间为18h 的条件下,得到的吸油材料最大吸油倍率可达19.4g/g。吸油重复性测定表明,该吸油材料具有较好的重复使用性。

摘要:将芳香族二酐(3,3′,4,4′-联苯四酸二酐,BPDA)和芳香族二胺(4,4′-二氨基二苯醚,ODA)在反应性双官能团封端剂(4-苯乙炔苯酐,PEPA)的存在下于极性非质子溶剂中通过缩聚反应制备相对分子质量可控的聚酰胺酸(PAA)树脂溶液,然后将高固含量、低黏度的PAA树脂流延涂敷在玻璃板上,在加热条件下获得聚酰亚胺(PI)薄膜。采用X射线衍射和动态力学热分析手段对PI薄膜的聚集态结构进行了研究,发现热亚胺化反应引发的树脂主链结构的取向大致与高温下链段解取向相抵消,但反应性苯乙炔封端基团的扩链反应约束了醚桥键和联苯键的构型,构成链段规整有序排列的若干个沿面内取向的微晶态区,致使晶体结构快速增长,增强增韧PI薄膜。

摘要:在超临界二氧化碳中制备了表面接枝磷杂菲的纳米二氧化钛(TiO₂-g-DOPO),用红外光谱、紫外光谱、热重分析等表征了所得纳米粒子的结构。将TiO₂-g-DOPO 加入聚氨酯中,用锥形量热仪测试材料的阻燃性能,发现向聚氨酯中加入TiO₂-g-DOPO 后,材料的热释放速率和总热释放量均降低。用扫描电子显微镜观察材料燃烧后生成的炭层结构,发现向聚氨酯中加入TiO₂-g-DOPO 材料燃烧生成的炭层较纯聚氨酯燃烧生成的炭层更致密。用Ozawa法研究了材料的降解动力学,发现加入TiO₂-g-DOPO 后聚氨酯材料的初期和后期的降解活化能提高。

摘要:利用双螺杆挤出机将尼龙6(PA6)与乙烯-辛烯嵌段共聚物(OBC)共混,研究了3种相容剂EVA-g-MAH-1(接枝率1%)、POE-g-MAH-0.6(接枝率0.6%)和POE-g-MAH-1(接枝率)1%及相容剂添加量对体系的结构与性能的影响。结果表明,当POE-g-MAH-0.6添加量高于2%,POE-g-MAH-1添加量高于3%时,共混物的缺口冲击强度大幅度提高。当相容剂为POE-g-MAH-0.6,添加量为5%时,冲击强度达83.0kJ/m2,比纯PA6提高了14倍。相容剂的加入对于共混物的强度影响不大。形态分析表明,加入高于2%的POE-g-MAH-0.6时,OBC分散相尺寸明显减小且界面相互作用增强;高冲击强度的样品中基体与弹性体发生了大量塑性变形。

摘要:采用自由基聚合的方法制备了聚甲基丙烯酸甲酯/聚乙二醇单甲醚两亲性接枝共聚物(C-MMA/MA-MPEG),并用两亲性共聚物C-MMA/MA-MPEG对聚偏氟乙烯(PVDF)进行亲水性改性制备微孔膜。使用傅里叶变换红外光谱、核磁共振碳谱和凝胶渗透色谱对接枝共聚物结构和相对分子质量进行表征与分析,当MA-MPEG 的摩尔含量为10%时,接枝聚合物的接枝率提高到8.9%,相对分子质量分布基本相同,稳定在2.0左右;用差示扫描量热仪对PVDF膜的热性能进行测试,PVDF微孔膜的熔融温度变化不明显,当C-MMA/MA-MPEG-4的添加量为20%时,结晶温度下降了8℃;用扫描电镜以及接触角测量仪对PP膜表面形貌结构与亲水性能进行测试,结果表明,其随改性剂用量的增多,亲水性得到提高,微孔膜的孔隙率也得到增大,当改性剂添加量为20%时,接触角降低到59.5°。

摘要:采用石墨微片和硼粉的复合体系制备了一种环氧树脂导电胶膜。通过绝缘测试仪、拉力试验机等对胶膜的电性能及力学性能进行了表征。结果表明,随着石墨与硼粉量的增加,电阻值和剪切强度呈明显下降的趋势。当石墨、硼粉用量分别为14.5phr和20phr时,胶膜的电阻值约为100MΩ,剪切强度约为20MPa。扫描电镜照片发现石墨微片呈片层结构分布在树脂体系中,有利于导电网络的构建;胶膜的体积电阻率和表面电阻率分别为7.29×10⁷ Ω·m、1.26×10⁹Ω;胶膜的玻璃化转变温度约为125℃;5%热失重温度达到了347℃;固化后的胶膜具有保持自身形状的特性,且在120℃具有较宽的加工工艺窗口;该导电胶膜有望在复合材料防雷击保护等方面获得应用。

摘要:探究了W/O 乳液自由基原位聚合制备以聚丙烯酰胺(PAM)水溶液为芯材、甲基丙烯酸酯树脂共聚物P(MMAco-BMA)为壁材的自修复抗穴蚀微胶囊的方法。采用热重分析、红外光谱、扫描电镜等手段对自修复抗穴蚀微胶囊进行了性能分析和形貌表征。结果表明,此方法能合成P(MMA-co-BMA)包覆PAM 水溶液微胶囊,其粒径约为40μm,包覆率达到70%以上。通过改变P(MMA-co-BMA)中甲基丙烯酸甲酯(MMA)、甲基丙烯酸丁酯(BMA)的共聚比例,制备出具有不同自修复抗穴蚀行为的微胶囊,将其添加到环氧树脂基体中固化,通过超声磁致振动装置定量表征了改性环氧树脂的失重性能。实验结果表明,PAM 水溶液微胶囊具有自修复抗穴蚀性能,当BMA、MMA 共聚比例为2.5∶7.5时,微胶囊抗穴蚀性能最佳。

摘要:通过加入聚四氟乙烯(PTFE)微粉对氟橡胶进行改性,采用力学试验和环-块摩擦磨损试验研究了不同含量的聚四氟乙烯对氟橡胶的力学性能和摩擦磨损性能的影响,使用扫描电子显微镜分析了磨损机制,并结合力学性能讨论了摩擦磨损性能变化的原因。结果表明,随着PTFE含量增加,硫化胶的拉伸强度降低但撕裂强度升高;PTFE质量含量在8%以下的改性氟橡胶摩擦磨损性能得以改善,体积磨损率和摩擦系数均小于未改性氟橡胶;5%的PTFE改性氟橡胶耐磨性最好,10%的PTFE改性氟橡胶摩擦系数最小。

摘要:以过氧化二异丙苯(DCP)为引发剂,马来酸酐(MAH)、环氧树脂(EP)为共同接枝单体,在转矩流变仪中通过熔融法制备聚乳酸(PLA)双接枝马来酸酐/环氧树脂(PLA-g-MAH/EP),以作为聚乳酸/聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯(PBAT)复合材料的增容剂。使用双螺杆挤出机制备了PLA/PBAT 复合材料。结果表明,当MAH 含量为2%时,PLA-g-MAH 接枝率最大为0.48%。EP的加入使得PLA-g-MAH 接枝率获得极大地提升,当加入3%EP后,PLA-g-MAH(2%)-EP-3接枝物接枝率最大为1.81%。差示扫描量热分析结果表明添加PLA-g-MAH/EP接枝物作为增容剂后,复合材料的双重熔融峰消失。动态力学热分析曲线表明复合材料加入相容剂后的界面强度增加。力学性能测试发现,接枝物作为PLA/PBAT复合材料相容剂能有效地提升复合材料的拉伸强度和缺口冲击强度。同时扫描电镜图像显示,添加相容剂后PBAT在PLA基体相获得了有效分散,PLA与PBAT两相之间的相容性得到提高。

摘要:以甲基乙烯基硅橡胶为基体,玻璃粉、白炭黑、云母、氢氧化镁、氢氧化铝为无机填料,负载铂聚磷腈微球(Pt/PZS)为催化协效剂,制备了阻燃型陶瓷化硅橡胶复合材料,研究了Pt/PZS的加入对阻燃硅橡胶复合材料热降解性能、阻燃性能及陶瓷化的影响。热重分析结果表明,极微量Pt/PZS微球(0.01phr)的加入即可显著提高硅橡胶复合材料的热稳定性和成炭性,最大热失重温度提高60℃;锥形量热测试结果表明,Pt/PZS微球的加入可使材料热释放总量降低49.8%,热释放速率峰值降低67.0%;经500~900℃不同温度烧蚀后,试样形貌可以更好地保持,并且弯曲强度从0.1MPa增大到2.1MPa,提高了20倍。通过扫描电镜分析发现,随烧蚀温度的提高,复合体系出现了更明显的连续网状结构陶瓷相,说明Pt/PZS微球有显著促进阻燃硅橡胶陶瓷化的效应。

摘要:采用扫描电子显微镜、偏光显微镜和差示扫描量热法观察了不同成形条件聚丙烯(PP)的结晶形态及结晶度,通过动态力学热分析(DMA)测试了不同结晶形态PP的力学特性,利用电声脉冲法(PEA)测得不同结晶形态PP的空间电荷特性,并对不同结晶形态PP进行了直流击穿强度测试。结果表明,PP在较高的熔融温度和结晶温度下减少了晶核数目并促进了球晶生长。DMA和PEA测试表明,小球晶可使PP的储存模量降低,大球晶在生长过程中,将较多的杂质和低分子物排挤到无定形区中,导致β松弛损耗增大,从而使室温下的空间电荷量明显增加。直流击穿强度测试表明,当PP形成大且疏的球晶时,击穿过程可沿更短的路径发展,并且无定形区存在较多杂质及低分子物,从而使击穿强度明显降低。

摘要:采用固相剪切碾磨(S³M)技术制备了聚甲醛/聚氧化乙烯/二硫化钼(POM/PEO/MoS2)复合粉体和材料,且进一步采用扫描电子显微镜、万能材料试验机、热失重分析仪、摩擦磨损测试仪测试和研究其形貌、粒径分布、力学性能、热稳定性和摩擦磨损性能。实验结果表明,在磨盘碾磨强大的三维剪切力场作用下,增韧改性剂PEO 和MoS₂ 填料粒子在POM 基体树脂中分散均匀,所得复合粉体粒子尺寸达到微米级。PEO 改性剂的引入和磨盘碾磨的共同作用可有效提高POM 的冲击性能,同时PEO 通过对MoS₂ 粒子的包覆有效解决了POM 热稳定性低和难以加工的问题。此外,磨盘碾磨作用下,PEO 与MoS₂ 的结合还明显降低了POM 的摩擦系数和损耗量,赋予所得POM/PEO/MoS₂ 三元复合材料优异的自润滑和摩擦磨损性能。

摘要:采用球磨法对聚氯乙烯(PVC)和氯化聚乙烯(CPE)进行固相力化学处理,制得复合粒子MGC,研究了MGC对PVC的增韧增强作用及机理。与PVC/CPE相比,PVC/MGC(Y2G0.5)复合材料的拉伸强度、断裂伸长率和冲击强度分别提高了1.39%、92.11%和472.91%。分析测试结果表明,两步法球磨有利于使CPE包覆在PVC初级粒子表面,并生成部分接枝共聚物PVC-g-CPE,两相界面作用得到提高,从而使CPE在PVC体系中呈类网状结构分布,应力场体积增加直至应力网络完全构建,使材料在断裂过程中基体发生完全屈服,最终产生韧性断裂。

摘要:文中提出了一种紫外压印技术成型透皮给药实心微针的工艺方法,以C-coating光刻胶作为微针成型的原材料,采用微机电技术加工的聚二甲基硅氧烷(PDMS)微针模具,探究了紫外压印实验中影响微针成型质量的工艺条件。实验结果表明,利用C-coating光刻胶抽真空12min以上,紫外曝光170~200s时,制备的紫外压印微针的高度能达到230μm。通过纳米压痕力学测试和猪皮离体皮肤穿刺实验,证明这种紫外压印微针的针尖在承受50mN 的力时没有发生断裂破坏现象,并且能够顺利刺入猪皮达到良好的透皮给药效果,为紫外压印技术成型透皮给药微针提供了一定的技术参考。

摘要:采用密炼机熔融混炼,制备ATH/MDH/POE/EVA/PE低烟无卤复合材料,对材料的力学及燃烧性能进行研究。发现通过化学合成后沉淀分级要比经矿石摩擦分级的氢氧化铝(ATH)、氢氧化镁(MDH)粉体的力学性能优异,三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)与ATH 及MDH 复配,拉伸强度与断裂伸长率都呈现降低趋势;锥形量热测试表明,与添加ATH的样品相比,添加MDH 的样品燃烧过程中热释放速率峰值要小,燃烧过程中热量释放缓慢,产烟量小,MCA 与MDH复配使用的样品热释放速率峰值变大,燃烧过程中热量释放相比未添加MCA的样品要迅速;与含磷协效阻燃剂复配后的配方体系热释放速率峰值要比B1级电缆护套料标样小,热释放速率均值降低至34.4kW/m2,整个燃烧过程热量释放更缓慢,炭层比标样牢固,且配方力学性能符合标准使用要求。

摘要:使用木浆粕和尿素为原料,以廉价的高沸点非质子极性溶剂N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)为介质通过固液相法制备了纤维素氨基甲酸酯(CC)。以NaOH 为溶剂,采用低温溶解法溶解所制备的CC,通过湿法纺丝在常规黏胶长丝装置上成功制得再生纤维素纤维(CC纤维)。采用红外光谱、X射线衍射、核磁共振、扫描电镜等对纤维进行了表征。并对纤维的力学性能和吸湿性能进行了研究。结果表明,所制备的CC纤维在力学性能和吸湿性能上较已经工业生产的黏胶和Lyocell纤维相差并不太大,后续有望通过改进纺丝工艺达到工业使用标准。因此,通过氨基甲酸酯法制备再生纤维素纤维提供了一种简便且环境友好的方法来克服传统再生纤维素生产工艺的缺陷。

摘要:首先将γ-甲基丙烯酸酯基三甲氧基硅烷(KH570)引入到硅片表面,通过表面引发的电子转移活化再生催化剂原子转移自由基聚合(SI-ARGETATRP)方法在硅片表面进行接枝聚合,制备出2种不同嵌段聚合物刷———硅片-g-聚苯乙烯-b-聚甲基丙烯酸甲酯(Si-g-PS-b-PMMA)和硅片-g-聚苯乙烯-b-聚N-异丙基丙烯酰胺(Si-g-PS-b-PNIPAM)。通过X射线光电子能谱、核磁共振氢谱和液相凝胶渗透色谱对聚合物和硅片表面的结构进行了测试和分析,结果表明溶液中形成的聚合物相对分子质量分布较窄(在1.1~1.2之间),且分子链末端含有Br,说明聚合过程是按照ARGETATRP机理进行。三维接触式表面轮廓仪测试结果表明,在接枝嵌段聚合物之后硅表面的表面粗糙度Sa=0.603μm。硅片表面接触角也发生了变化,在接枝聚苯乙烯后表面的接触角变为95.51°,通过接枝甲基丙烯酸甲酯接触角变为80.70°。这些变化进一步证实了硅片表面成功接枝了嵌段聚合物刷。

摘要:离子聚合物金属复合材料(IPMC)是一种新型人工肌肉材料。传统IPMC的含水率较低,其电致动性能较差。文中采用微粒浸析法,利用纳米四氧化三铁粒子成功制备了多孔Nafion膜。多孔Nafion膜含水率是普通Nafion膜的2.5~4.3倍,并且随着纳米粒子含量的增加,含水率不断增大。多孔Nafion膜IPMC的输出位移、应变能密度(能量转换效率)和稳定工作时间分别是普通Nafion膜IPMC的1.6~2.5倍、2.8~4.8倍和1.7~2.1倍。总之,Nafion膜中多孔结构的存在提高了IPMC的电致动性能。

摘要:采用四因素三水平正交设计,研究制备聚苯胺(PANI)/二氧化锰复合电极的最佳工艺,采用扫描电镜和X射线衍射对电极进行表征,采用电化学方法对制备的电极的电化学性能进行研究,并与镁合金组成海水电池进行电池性能测试。结果表明最佳电极制备工艺条件为:m(PANI)∶m(C2H4)=9∶1,稳定剂为电子级电解二氧化锰,成型压力为15MPa,所得聚苯胺电极的比能量可以达到205.6 Wh/kg。制备的聚苯胺电极微观为颗粒状,有一定的结晶度,二氧化锰与聚苯胺复合得很好,利于电极导电、降低极化和增大反应速度,电池的各项性能远高于氯化银电极。

摘要:研究甲基丙烯酸锌(ZDMA)用量对天然橡胶(NR)高温蠕变性能的影响,以及测试温度对NR/ZDMA 硫化胶蠕变性能的影响,并采用广义Kelvin模型对该蠕变结果进行数值拟合。结果表明,随着ZDMA的用量从0phr增加至4phr,硫化胶的压缩应变逐渐下降,蠕变增量先减小后增大;随着测试温度从70℃升高至150℃,硫化胶的压缩应变和蠕变增量均逐渐增大。广义Kelvin模型可以高度拟合ZDMA/NR硫化胶的蠕变行为,拟合曲线的判定系数(R²)大于0.99。

摘要:缩合多核芳烃树脂(COPNA树脂)因具有炭化收率高、耐热性好、自润滑和耐磨性优良等综合性能,已引起了学者的广泛关注。但COPNA树脂的研究多局限于其合成机理与产品的热行为。文中回顾了COPNA 树脂的研究历程,简单对比了COPNA树脂的3种合成方法,重点介绍了合成COPNA 树脂的原料、交联剂和催化剂对产品性能的影响,阐述了COPNA树脂的优异性能及广阔的应用前景。同时指出COPNA 树脂在合成过程中存在的问题,提出了COPNA树脂未来的研究方向。

摘要:原子力显微镜(AFM)技术作为一种材料微观结构的表征技术,被广泛应用于弹性体材料微观结构的研究。文中主要综述了原子力显微镜的工作原理和工作模式,通过实例系统介绍了近年来AFM 应用于弹性体复合材料界面结构、填料分散性以及拉伸过程的研究进展,总结了相关的研究方法和研究成果。最后,对原子力显微镜在弹性体复合材料微观结构领域的研究前景作出了展望,为今后弹性体复合材料微观结构的定量表征提供了理论参考。

摘要:概述了反式-1,4-聚异戊二烯(TPI)结晶行为的研究进展,如晶型的确定、晶型的形成条件、结晶的热力学和动力学过程、晶型之间的相互转化。其中重点介绍了TPI晶型的确定、α-晶型、β-晶型的反式-CTS-反式-CTS与反式-STS分子链构象研究进展。对近年来分子模拟技术在结晶方面的相关研究,如TPI晶型的构建、多相体系的结晶状态、凝聚态下晶体的相关性质、复杂体系下的结晶过程、动态环境下分子结晶的动态行为模拟研究进行了介绍,包括晶型的构建,如α-晶型、β-晶型的空间原子坐标与各向同性、各向异性之间的内在关系。

摘要:3D打印技术具有能够方便廉价地实现从3D虚拟模型到实体化的优点,在产品设计、快速成型、先进材料等领域得到了广泛的应用。近年来,“4D打印”概念的提出引起了社会和学术界广泛的关注。4D打印技术是在3D打印的基础上引入时间维度,在一定外界刺激的作用下,4D打印刺激响应材料的形状、结构和功能能够随着时间的推移而不断变化。文中对4D打印进行了概述,着重介绍了4D打印材料及其形状记忆效应,总结了4D打印技术在各个领域的应用前景,并结合4D打印研究现状探讨了4D打印技术的发展趋势。

摘要:水凝胶因其优良的物理化学性能和生物学特性,被广泛应用于生物医药、功能材料和传感器等领域。导电水凝胶作为一种新型功能凝胶材料,受到了广大科研工作者的青睐。通过将不同类型的聚合物基质与导电填料结合在一起,开发出了多种类型的导电聚合物水凝胶(ECHs)。文中综述了导电水凝胶研究领域的最新动态,详细阐述了导电水凝胶的设计和构筑方法,并讨论了导电水凝胶材料在生物医学和储能系统等领域的应用前景。导电水凝胶材料的构筑、设计和应用研究将促进电子功能材料领域的快速发展。