• 2020年第36卷第10期文章目次
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    • 石墨烯改性聚甲基丙烯酸甲酯复合材料的制备及性能

      2020, 36(10):1-7. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2020.0229

      摘要 (697) HTML (0) PDF 8.30 M (5) 评论 (0) 收藏

      摘要:聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)具有易加工、价格低廉及透光率好等优点,但在高温下的力学性能较差,阻碍了其在高温环境中的应用。文中以PMMA为基体,通过添加石墨烯(GR)作为增强材料,制备了石墨烯改性的PMMA/GR复合材料,并考察了石墨烯对PMMA热分解性能、玻璃化转变温度及力学性能的影响。研究发现,与PMMA相比,PMMA/GR复合材料的热分解温度略微降低,玻璃化转变温度最高可以达到109.0 ℃,比纯PMMA高4.7 ℃,在100 ℃的弹性模量、断裂应力和断裂伸长率最高可以达到535.8 MPa,12.6 MPa和186.9%,分别是纯PMMA的2.5倍、2.2倍和3.3倍,在120 ℃的弹性模量、断裂应力和断裂伸长率最高可以达到25.0 MPa,4.5 MPa和254.7%,分别是纯PMMA的6.4倍、2.4倍和1.9倍。

    • 蒙脱土用量对天然胶乳/蒙脱土/石墨烯复合材料性能的影响

      2020, 36(10):8-14. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2020.0234

      摘要 (342) HTML (0) PDF 7.78 M (4) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用乳液插层法制备了纳米蒙脱土(MMT)/石墨烯(GE)/天然胶乳(NL)复合材料,用MMT代替炭黑作为补强体,GE作为润滑相促进MMT分散。利用扫描电镜和红外光谱对复合材料的微观结构和插层间距进行表征,利用压差法气体渗透仪对试样的气体阻隔性能进行测试,利用差示扫描量热仪和万能材料拉力机对复合材料的玻璃化转变温度和拉伸性能进行测试。研究了不同MMT含量对复合材料的形貌影响,扫描电镜和红外光谱结果表明当MMT用量为10 phr时,与橡胶基体的结合好且插层间距最大,其物理力学性能最优。

    • 乙烯基MQ硅树脂对室温硫化硅橡胶泡沫隔热材料性能的影响

      2020, 36(10):15-20. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2020.0237

      摘要 (365) HTML (0) PDF 5.15 M (2) 评论 (0) 收藏

      摘要:以α,ω-二羟基聚硅氧烷(SR-107)为基胶,甲基含氢硅油(PMHS)为发泡剂,空心玻璃微珠(HGB)为填料,在铂类催化剂及抑制剂的作用下发泡,制备了室温硫化硅橡胶(RTV)泡沫隔热材料。针对化学发泡制备的RTV泡沫隔热材料拉伸强度低的问题,以乙烯基MQ硅树脂(VMQS)作为改性剂进行补强。对改性后发泡反应所需PMHS和催化剂的用量进行确定,制备了SR-107与VMQS不同配比的RTV/VMQS泡沫隔热材料。通过测量导热系数、拉伸强度和热重分析等,对RTV/VMQS的隔热性能、力学性能和热稳定性能进行了表征。结果表明,VMQ的补强效果明显,拉伸强度比仅用SR-107为基胶时提高了2.60倍;RTV/VMQS具有较强的热稳定性,其初始热分解温度均在400~415 ℃之间。

    • 酸催化的葡萄糖均聚物及葡萄糖瓜尔胶共聚物的合成与结构表征

      2020, 36(10):21-28. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2020.0228

      摘要 (384) HTML (0) PDF 8.44 M (2) 评论 (0) 收藏

      摘要:文中采用绿色高效的固态聚合方法,以葡萄糖和瓜尔胶为原料,以酸为催化剂,合成了均聚葡萄糖及葡萄糖基瓜尔胶。最佳的均聚条件为:柠檬酸摩尔分数为20%,反应温度为110 ℃,反应时间为9 h,通过葡萄糖自聚过程的研究发现,葡萄糖均聚物的主链主要由1,6-连接的葡萄糖元组成,葡聚寡糖最高聚合度可达7。最佳共聚条件为葡萄糖与瓜尔胶的质量比为3∶1(在115 ℃加热15 h)。通过核磁共振波谱表征了产物的摩尔取代度(MS),最大MS为0.49。核磁分析结果表明,葡萄糖瓜尔胶接枝共聚物上的葡萄糖单元主要连接在瓜尔胶主链上的半乳糖单元上,连接方式以1-6-连接为主。

    • 聚羧酸减水剂共聚单体活性及共聚物结构组成

      2020, 36(10):29-35. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2020.0223

      摘要 (465) HTML (0) PDF 6.09 M (2) 评论 (0) 收藏

      摘要:以过硫酸铵分别引发甲基烯丙基聚乙二醇醚(MAPEG)、异戊烯基聚乙二醇醚(IPEG)、乙氧基乙烯基聚乙二醇醚(VEPEG)大单体与丙烯酸(AA)小单体进行自由基共聚合反应,制备了一系列不同单体配比的3种低转化率(<15%)共聚物,并进行了凝胶渗透色谱、高效液相色谱测试,通过K-T法计算得到了3个共聚体系中单体竞聚率分别为r(MAPEG)=0.017,r(AA)=1.700;r(IPEG)=0.042,r(AA)=1.630;r(VEPEG)=0.250,r(AA)=7.060。竞聚率结果表明,丙烯酸比大单体有更高的共聚活性;对比3种大单体共聚合活性,VEPEG大单体有更高的竞聚率且在链增长阶段显示出更高的活性;VEPEG-AA共聚体系的共聚物组成曲线符合一般理想共聚特征,而MAPEG-AA、IPEG-AA共聚物组成曲线表现出非理想共聚特征。

    • 聚丙烯酸丁酯/聚甲基丙烯酸甲酯核壳粒子的制备及在环氧树脂中的分散与增韧

      2020, 36(10):36-43. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2020.0240

      摘要 (513) HTML (0) PDF 8.37 M (2) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用原位乳液聚合法成功合成了具有核壳结构的聚丙烯酸丁酯(PBA)/聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)纳米粒子,研究了其在环氧树脂中的分散。通过红外光谱研究了PBA/PMMA粒子与环氧树脂间的相互反应,粒径测试和扫描电镜分析表明核壳粒子在环氧树脂基体中具有良好的分散性。将其用于环氧树脂增韧,探究了粒子核壳比以及粒子添加量对环氧树脂增韧效果的影响。结果表明,加入PBA/PMMA粒子以后,环氧树脂的冲击强度明显增加,核壳比在1∶1.5以下时,PBA/PMMA核壳比例的变化对环氧树脂冲击强度影响不大。环氧树脂的冲击强度随着粒子含量的增加而增加,核壳比为1∶1.5的PBA/PMMA核壳粒子添加量在15%时,其冲击强度可达到为23.2 kJ/m2,是纯环氧树脂的2.7倍且拉伸强度无明显下降。

    • 弹性体/聚丙烯与塑性体/聚丙烯复合材料的力学及介电性能

      2020, 36(10):44-50. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2020.0231

      摘要 (380) HTML (0) PDF 9.22 M (9) 评论 (0) 收藏

      摘要:选用聚丙烯(PP)为基体树脂,分别以乙烯-辛烯共聚弹性体(POE)、丙烯-乙烯共聚塑性体(POP)为填料,制备出不同组分的POE/PP与POP/PP共混材料。对共混体系的力学性能研究表明,POP在降低PP弹性模量及增韧改性效果上均弱于同含量的POE/PP体系,但当POP质量分数增至40%时与POE质量分数为30%时的力学性能相仿;而电导电流及交、直流击穿等实验表明,POP较POE更大程度维持了纯PP的电性能;观测共混体系的微观形态发现POE在PP中的分散性较差,而共聚单体含量较少的POP对PP结晶规整度破坏较弱,相近分子结构呈现出与PP较好的相容性,是POP/PP体系电性能较优异的原因,具有潜在的工程应用价值。

    • 紫外光本体法制备丙烯酸酯压敏胶的合成与表征

      2020, 36(10):51-54. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2020.0236

      摘要 (334) HTML (0) PDF 3.79 M (3) 评论 (0) 收藏

      摘要:以丙烯酸酯为原料,采用紫外光引发聚合制备具有一定黏度的预聚物,随后采用光和热双重固化的方法,获得本体法聚丙烯酸酯压敏胶,考察了二官能度异氰酸酯交联剂用量对其压敏性能的影响。旋转黏度计测定了预聚物的黏度;索氏提取法测定产物的凝胶含量;通过凝胶渗透色谱表征了可溶部分聚合物的相对分子质量;动态力学热分析研究了聚合物的黏弹性,并测定该压敏胶的性能,包括初黏力、剥离力和持黏强度。结果表明,丙烯酸酯单体全部参与反应;当丙烯酸羟乙酯(HEA)含量为10%、丙烯酸丁酯(BA)与丙烯酸(AA)的质量比为92∶8、异氰酸酯(KL-1202)含量为0.1%时,压敏胶的综合性能最好。

    • 改性水滑石的制备及在硅橡胶泡沫阻燃抑烟中的应用

      2020, 36(10):55-62. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2020.0220

      摘要 (378) HTML (0) PDF 8.93 M (2) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用共沉淀法分别制备出水滑石(Zn-Mg-Al-LDHs)与含稀土元素La改性水滑石(Zn-Mg-Al-La-LDHs)阻燃剂样品,通过X射线衍射、能谱仪对阻燃剂样品进行表征。利用热重分析、氧指数和锥形量热等研究了水滑石及含稀土元素La改性水滑石对硅橡胶泡沫材料(SRF)阻燃及抑烟性能的影响。结果表明,Zn-Mg-Al-LDHs和Zn-Mg-Al-La-LDHs被成功制备,将两者添加到SRF中,垂直燃烧等级均达到V-0级别,添加量为20%(质量分数)的Zn-Mg-Al-La-LDHs/SRF的极限氧指数(LOI)可达32.8%。改性前后SRF燃烧残余物表面形成致密保护炭层,其中添加量为5%(质量分数)的Zn-Mg-Al-La-LDHs/SRF的炭层更加致密。与未添加阻燃剂的SRF相比,含5%Zn-Mg-Al-La-LDHs/SRF的热释放速率峰值(PHRR)和烟释放率峰值(PSPR)分别降低了56.53%和59.52%。Zn-Mg-Al-LDHs与Zn-Mg-Al-La-LDHs均提高了SRF的热稳定性,当两者添加量为5%,SRF材料的残余炭渣率分别提升了15.69%和10.84%。

    • 膨胀型阻燃剂/纳米CuO协同阻燃环氧树脂

      2020, 36(10):63-70. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2020.0242

      摘要 (336) HTML (0) PDF 8.42 M (4) 评论 (0) 收藏

      摘要:将单分子膨胀阻燃剂2,4,6-三(2,4-二(5,5-二甲基-1,3-二氧环杂己内磷酰氧基)苯基)-1,3,5-三嗪(TDDMDOBT)与聚磷酸铵(APP)组成的膨胀阻燃体系应用于环氧树脂(EP)的阻燃改性,同时为改善其烟毒性及力学性能的缺陷,将CuO引入到阻燃体系的最优配方(EP5)中,制得阻燃改性EP材料。结果表明,CuO协同体系中综合性能最优的材料为EP31(m(TDDMDOBT-APP)/m(CuO)/m(EP)=19/1/80),该材料的氧指数为50%,材料难燃性显著增加;在热重分析中,材料的最高释热速率与EP5、纯环氧树脂(EP0)相比分别降低了70.1%,98.2%,说明EP材料在外界辐射热源下的稳定性显著提高;在锥形量热测试中,EP材料较EP5、EP0的平均比消光面积分别下降了77.5%,70.3%,抑烟效果良好;扫描电镜观察发现,EP31受热能够生成以纳米粒子为节点的交联状结构的炭层,炭层致密、成炭量大,成炭效果良好;材料的冲击强度、拉伸强度、弯曲强度及断裂伸长率分别比EP0提高了39.7%,23.9%,96.2%,49.8%,材料力学性能得到了良好改善。

    • 磷氮阻燃剂聚焦磷酸哌嗪及其复配体系对聚丙烯材料性能的影响和阻燃机理

      2020, 36(10):71-78. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2020.0235

      摘要 (462) HTML (0) PDF 6.86 M (2) 评论 (0) 收藏

      摘要:探究了聚磷酸铵(APP)、三嗪成炭剂(CFA)与聚焦磷酸哌嗪(PAPP)复配体系对聚丙烯(PP)材料性能的影响。当PAPP∶APP∶CFA的质量比为2∶4∶1时,PP/PAPP/APP/CFA材料的LOI达到37.0%,垂直燃烧达到V-0级。热失重测试显示,PP/PAPP/APP/CFA复合材料在700 ℃的残炭量相比于PP复合材料有了显著提高。扫描电镜结果显示,PP/PAPP/APP/CFA复合材料的炭层非常致密且连续。差示扫描量热分析显示,PP/PAPP/APP/CFA复合材料的玻璃化转变温度相比于纯PP材料显著降低。能谱分析表明,PP/PAPP/APP/CFA复合材料残炭主要来源于PAPP及APP的促进成炭作用。热失重-红外测试联用表明,PP/PAPP/APP/CFA复合材料燃烧后碳氢化合物释放量显著降低。力学性能测试显示,PP/PAPP/APP/CFA复合材料的力学性能相比于纯PP材料,有一定程度的降低。

    • 苯磷酰二硅油的合成及阻燃聚碳酸酯

      2020, 36(10):79-85. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2020.0221

      摘要 (274) HTML (0) PDF 7.08 M (3) 评论 (0) 收藏

      摘要:以苯基磷酰二氯和单羟丙基硅油为反应基体,通过亲核取代反应合成了苯磷酰二硅油(SiP-FR),然后以SiP-FR为阻燃剂,通过熔融共混的方法在双辊密炼机上制备了聚碳酸酯基共混阻燃材料。采用红外光谱和核磁共振磷谱表征了SiP-FR的化学结构;垂直燃烧和极限氧指数(LOI)测试结果表明,当添加2.2 phr阻燃剂时,共混材料可通过UL-94 V-0等级测试,LOI值达到29%;通过锥形量热仪分析了燃烧行为,发现阻燃剂的加入提高了共混材料的抑烟性能并降低了火灾危险性;采用热重红外联用与场发射扫描电子显微镜、拉曼光谱探究了阻燃机理,研究结果表明SiP-FR起到了气相与凝聚相协同阻燃的效果。

    • 蜜胺甲醛树脂包覆聚磷酸铵/三聚氰胺/硼酸锌复合阻燃剂对环氧树脂胶黏剂阻燃性能的影响

      2020, 36(10):86-93. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2020.0232

      摘要 (342) HTML (0) PDF 7.53 M (3) 评论 (0) 收藏

      摘要:以蜜胺甲醛树脂包覆聚磷酸铵(MFAPP)、三聚氰胺(MEL)、硼酸锌(ZB)配置成复合阻燃剂加入到聚氨酯增韧的环氧树脂中,再加入固化剂聚酰胺9010(PA),制备出阻燃环氧树脂胶黏剂。通过氧指数和力学性能测试研究了材料的热稳定性和力学性能。通过扫描电镜和拉曼光谱研究了阻燃胶黏剂的成炭情况。结果表明,当复合阻燃剂加入环氧树脂胶黏剂中质量分数达到25%时,极限氧指数从19.5%提高到30.9%,垂直燃烧效果通过UL-94 V-0级,剪切强度为29.2 MPa,总热释放量(THR)和总烟生成量(TSP)显著降低。

    • 有机硅改性疏水聚合物的合成及界面稳定性模拟

      2020, 36(10):94-102. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2020.0239

      摘要 (314) HTML (0) PDF 13.81 M (2) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用丙烯酰胺(AM)与2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)作为亲水嵌段, 甲基丙烯酸十八酯(SMA)与γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷为疏水嵌段,通过乳液聚合成功合成了一系列新型含硅聚丙烯酰胺共聚物。聚合物由于较低的相对分子质量,能在5 min 内通过搅拌完全溶解,在0.3%水溶液中能达到19.6 mPa·s的表观黏度。使用胜利油田的原油进行乳化实验,油水体积比为7∶3时,发现可以使原油黏度在50 ℃下,从1100 mPa·s降低至121 mPa·s,并且乳化后的原油能在30 min内快速破乳。分子模拟研究有机硅对油水界面表面性质的影响发现,有机硅由于具有伞状结构,更容易铺满表面,有着更高的表面效率。因有机硅平铺形成的界面膜厚度低于SMA,通过计算得出界面弹性模量更低,界面容易形变导致小液滴被破坏聚集,从而加快了破乳速度。

    • 冷喂料橡胶挤出机的喂料行为

      2020, 36(10):103-108. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2020.0233

      摘要 (292) HTML (0) PDF 7.04 M (2) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过旋转圆盘模型实验装置,对胶条喂入冷喂料橡胶挤出机的喂料行为进行实验研究。在不同的圆盘转速下,对卡车轮胎胎面、胎侧和内衬层混炼胶条进行旋转压缩实验,以模拟胶条通过橡胶挤出机喂料口处楔形间隙的过程。实验表明,胶料门尼黏度值对胶条的咬入有影响;重要的是嵌入到胶条中的螺杆螺棱(圆盘)侧面,对胶料有附加的拖曳作用;在楔形间隙末端,胶条断开不是由于剪切切断,而是由于垂直压缩引起的横向压力流动;在胶条通过楔形间隙过程中,具有单个峰值压力分布、明显的温升和功率消耗。这些结果可对冷喂料挤出机的喂料行为进行完整描述,并提供了数学建模的基础。

    • 失水处理对Poly(AAc-co-AM)/Fe3+配位水凝胶的结构及力学性能影响

      2020, 36(10):109-113. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2020.0227

      摘要 (354) HTML (0) PDF 4.98 M (2) 评论 (0) 收藏

      摘要:制备了含有不同丙烯酸(AAc)/丙烯酰胺(AM)摩尔比的Poly(AAc-co-AM)水凝胶,将其浸泡在FeCl3溶液再经过在去离子水中的平衡溶胀后得到初始的Poly(AAc-co-AM)/Fe3+(AY-Fe)配位水凝胶,再失水获得含水量约40%的Poly(AAc-co-AM)/Fe3+(Ad-Fe)配位水凝胶。测定并比较了失水前后的不同配位水凝胶的力学性能,AY-Fe水凝胶的断裂应变为500%~800%,Ad-Fe水凝胶的断裂应变为550%~1700%,AY-Fe水凝胶的断裂强度为0.29~6 MPa,Ad-Fe水凝胶的断裂强度为2.59~14 MPa。用元素电子扫描电镜(SEM-EDS)面分析得到AY-Fe, Ad-1-Fe配位水凝胶中的Fe元素分布均比较均匀,失水后,Fe元素分布密度的提高有利于Fe3+与COO-间的配位;用红外光谱和紫外光谱揭示了配位水凝胶失水前后的键合作用变化。

    • P(PEGMA-DFHMA)共聚物刷表面的溶剂响应行为

      2020, 36(10):114-119. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2020.0224

      摘要 (344) HTML (0) PDF 5.93 M (2) 评论 (0) 收藏

      摘要:以等离子体引发方法制备了溶剂响应性的聚(甲基丙烯酸聚乙二醇酯-甲基丙烯酸十二氟庚酯)(P(PEGMA-DFHMA))共聚物刷,其结构中带有浸润性不同的聚乙二醇(PEG)侧链和十二氟烷基(DF)侧链。通过接触角、X射线光电子能谱(XPS)等分析方法研究了共聚物刷表面的溶剂响应性行为。结果表明,共聚物刷表面经水处理后的接触角较小,而经石油醚处理后的接触角较大,两者相差可达33.5°,表现出明显的溶剂响应性质。XPS结果显示,共聚物刷与水接触后其亲水的PEG侧链会向表面富集,而与石油醚接触后其疏水的DF侧链会向表面迁移,2种侧链翻转引起的表面结构重组是共聚物刷表面具有溶剂响应性的原因。

    • 低取代羟乙基纤维素在不同浓度NaOH溶剂中的溶解行为

      2020, 36(10):120-126. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2020.0218

      摘要 (449) HTML (0) PDF 6.66 M (2) 评论 (0) 收藏

      摘要:纤维素中含有大量的氢键和致密的结晶结构使其难溶解于大多数普通溶剂,经醚化处理后的低取代度羟乙基纤维素(HEC)低温下可以溶解在NaOH溶剂中,但NaOH浓度对HEC溶解行为及溶解机制的影响尚未清晰。文中通过偏光显微镜观察HEC处于不同浓度NaOH水溶液中的溶解行为,通过差示扫描量热仪研究了HEC与不同浓度NaOH溶剂的相互作用。研究发现HEC可溶解在4%~14%的NaOH水溶液中,不同浓度NaOH水溶液可溶解的HEC最大固含量与溶液中NNaOH/HEC的值有关,当其达到N值以上时,HEC可完全溶解;在8%~12%NaOH溶液中,NaOH与水分子可结合形成适当大小且相对稳定的NaOH水化物进入HEC大分子内部,从而切断HEC分子链间的氢键使HEC直接溶解,而超过此浓度范围的NaOH溶液形成的水化物尺寸不利于HEC溶解。

    • 氮化硼/石墨烯共混对环氧树脂复合材料导热性和形状记忆效应的影响

      2020, 36(10):127-134. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2020.0222

      摘要 (382) HTML (0) PDF 12.73 M (2) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用不同摩尔比的熔融氢氧化钠和氢氧化钾剥离六方氮化硼。分别利用原子力显微镜、扫描电子显微镜和透射电子显微镜观察剥离效果发现,氢氧化钠和氢氧化钾摩尔比为2∶1时,氮化硼被剥离成4个原子层的氮化硼纳米片,剥离效果较好。为了提高环氧树脂的导热性,研究了不同质量比的氮化硼纳米片(BNNS)和石墨烯(Gr)混合物对其导热性能的影响。实验结果表明,BNNS和Gr混合物对环氧树脂导热性的影响优于单一的BNNS和Gr。当m(BNNS)∶m(Gr)=1∶4时,环氧树脂的导热系数最高,从纯环氧树脂的0.22 W/(m·K)增加到0.42 W/(m·K)。同时, 该混合物还改善了环氧树脂的形状记忆效果,当m(BNNS)∶m(Gr)=1∶4时,复合材料的形状回复率可达到100%;70 ℃时,纯环氧树脂的形状回复时间为30 s,复合材料的形状回复时间缩短为4 s。

    • 泵供量和纺丝液浓度对Y形Lyocell纤维截面形状与性能的影响

      2020, 36(10):135-140. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2020.0225

      摘要 (318) HTML (0) PDF 5.51 M (2) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用Y形截面喷丝孔,通过干喷湿纺制备异形Lyocell纤维,通过扫描电子显微镜、光学显微镜和纤维强伸度仪分别研究了泵供量和纺丝液浓度对纤维截面形状、异形度及力学性能的影响。研究结果表明,尽管采用的喷丝孔截面为Y形,但由于孔口胀大效应,所得Lyocell纤维截面类似三角形。随着泵供量增加,纤维的异形度略有减小,力学性能则先上升后趋于平稳,当泵供量为16 g/min时,可制备出具有较高异形度且断裂强度最高的类三角形Lyocell纤维。随着纺丝液浓度的增大,纤维截面形状更加趋于喷丝孔形状,异形度逐渐提高,同时纤维力学性能也逐渐提高,其中纺丝液浓度为13%时制得的Y形Lyocell纤维的截面形状与力学性能最佳。

    • 空气过滤用聚芳硫醚砜/纳米二氧化硅复合静纺纳米纤维膜的制备及应用

      2020, 36(10):141-148. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2020.0226

      摘要 (282) HTML (0) PDF 9.66 M (2) 评论 (0) 收藏

      摘要:在纺丝液中添加疏水性气相纳米二氧化硅(SiO2),通过静电纺丝制备了具有自清洁性能的二氧化硅/聚芳硫醚砜(SiO2/PASS)复合纳米纤维膜。使用场发射扫描电镜(FESEM)观察了SiO2不同含量的SiO2/PASS复合纤维膜的形貌,并对纤维膜进行了元素(EDS)和红外光谱(FT-IR)分析,FESEM、EDS和FT-IR的结果表明,纳米SiO2加入到纤维膜可形成多级微纳结构。对纤维膜的平均孔径分析,表明纳米SiO2的加入会增大纤维膜的孔径;对纤维膜的空气过滤性能的探究发现,在一定条件下适当增加纤维膜的面密度可以提高纤维膜的综合过滤性能,面密度为3.46 g/m2的4-SiO2/PASS复合纤维膜的综合过滤效率最佳,品质因数可达0.03549 Pa-1。SiO2/PASS复合纳米纤维膜的高效过滤和超疏水特性可以使其在空气过滤领域有广泛的应用。

    • 磺化芳香族聚噁二唑纤维吸附锰离子的耐紫外改性

      2020, 36(10):149-154. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2020.0230

      摘要 (273) HTML (0) PDF 6.12 M (2) 评论 (0) 收藏

      摘要:合成制备了磺化与未磺化的聚噁二唑(POD)纤维,通过浸渍法吸附锰离子,分别研究了2种纤维在锰离子改性前后分子结构、形貌结构及力学性能的变化,并通过荧光发射光谱和X射线光电子能谱分析了锰离子提高纤维耐紫外性能的机理。结果表明,锰离子能使纤维在光老化后分子链上羰基与羟基数量减少;纤维表面被破坏程度得以降低;聚合物特性黏数与纤维强度保持率明显提升。并且由于磺酸基团的存在,磺化POD纤维能稳定吸附更多的锰离子,从而使磺化POD纤维获得更为优异的耐紫外性能,其强度保持率在68%以上,伸长率保持率可达76%。机理分析表明,锰离子在紫外光照射过程中能猝灭聚噁二唑纤维的激发态,通过电子转移的作用吸收纤维激发态的能量,从而增强纤维的耐紫外性能。

    • 聚乙二醇-聚丁二烯-聚乙二醇三嵌段共聚物的制备及性能

      2020, 36(10):155-159. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2020.0247

      摘要 (268) HTML (0) PDF 5.09 M (2) 评论 (0) 收藏

      摘要:以活性阴离子聚合所得端羟基聚丁二烯(HTPB)及聚乙二醇(PEG)为原料,依次通过苯磺酰化和亲核取代反应制备聚乙二醇-聚丁二烯-聚乙二醇(PEG-b-PB-b-PEG)三嵌段共聚物。利用红外光谱、核磁共振氢谱、核磁共振碳谱及凝胶渗透色谱-激光光散射联用仪证实所得三嵌段共聚物结构与设计相一致。差示扫描量热分析及热重分析对PEG、HTPB及PEG-b-PB-b-PEG热性能对比研究显示,PEG-b-PB-b-PEG的玻璃化转变温度(Tg)为-82.8 ℃,其结构中PEG链段的结晶行为被无定形PB链段所限制,且PEG-b-PB-b-PEG具有较好的热稳定性。动态光散射粒度分析及透射电子显微镜对PEG-b-PB-b-PEG组装特性研究表明,PEG-b-PB-b-PEG在水溶液中形成稳定分布的点状胶束。

    • 基于超临界流体发泡技术制备开孔型微孔塑料的研究进展

      2020, 36(10):160-169. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2020.0245

      摘要 (497) HTML (0) PDF 11.76 M (3) 评论 (0) 收藏

      摘要:开孔型微孔塑料因其独特的三维互通结构而具有优异的吸收和穿透能力,作为功能高分子材料被广泛应用在吸音降噪、吸附过滤、催化载体、电磁屏蔽、组织工程等领域。超临界流体(sc-CO2,sc-N2)作为物理发泡剂在塑料基体中溶解度大,同时具有无毒环保、价廉易得等优势,使得超临界流体发泡技术在制备开孔型微孔塑料方面有巨大的应用前景,并成为当前研究热点。文中首先总结了基于超临界流体发泡技术制备开孔型微孔塑料的几种开孔机理,然后综述了开孔型微孔塑料制备方法及其应用领域的最新研究进展,最后对目前基于超临界流体发泡技术制备开孔型微孔塑料面临的问题进行分析和展望。

    • 高分子包膜缓控释肥养分释放机制及模型研究现状

      2020, 36(10):170-176. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2020.0238

      摘要 (521) HTML (0) PDF 7.41 M (2) 评论 (0) 收藏

      摘要:新型缓控释肥料作为研究热点已有大量成果,但针对缓控释肥料的养分释放机制及养分释放影响因素的研究还相对较少。文中从高分子膜材料出发,分析各类高分子材料的特点,总结出现有高分子材料包膜缓释肥的养分释放机制主要为扩散机制和破裂机制。由于膜材料种类繁多且养分释放过程的复杂性,现有养分释放机制无法准确地评价高分子包膜缓释肥性能,需要通过建立缓释模型的方式来描述高分子包膜缓释肥养分释放情况,文中综述了现有新型缓控释肥料的养分释放模型,并且提出将肥料缓释模型与植物生长养分需求相结合,可进一步提高缓控释肥料的养分利用率。

    • 树脂基复合材料成型用炭泡沫模具技术的研究现状

      2020, 36(10):177-184. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2020.0246

      摘要 (340) HTML (0) PDF 7.66 M (5) 评论 (0) 收藏

      摘要:炭泡沫是一种由孔泡和相互连接的孔泡壁组成的具有三维网状结构的多孔材料,具备强度高、密度低、热电性能可调、热膨胀系数低、耐高温、可设计性强、易加工等特点。用其做成的树脂基复合材料成型模具在模具制造、质量、变形、可维修、运输等方面都具有明显优势。文中先综述了模具用炭泡沫材料和炭泡沫模具技术发展,然后与传统模具对比说明炭泡沫模具的性能优势,进而对炭泡沫模具设计和制造中的关键技术进行归纳,最后对国内开展炭泡沫模具的研发提出建议。

    • 高分子材料在乳腺癌术后乳房假体重建中的应用进展

      2020, 36(10):185-190. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2020.0248

      摘要 (321) HTML (0) PDF 5.92 M (3) 评论 (0) 收藏

      摘要:在乳腺癌术后乳房重建的主要方法中,假体植入因其并发症少、安全方便等优点,已成为近年来的研究热点。在假体植入材料中,高分子材料具有质量轻、价格便宜、可塑性高、生物相容性好等优势,是最有前景的假体植入材料。用于乳腺癌术后乳房假体重建的高分子材料主要有人工合成高分子假体材料、天然高分子假体材料、高分子材料补片等,文中评述了这3种高分子材料的应用现状及研究进展,介绍了高分子硅橡胶假体的常见并发症,并进一步探讨了该领域的发展趋势。

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