摘要:自修复聚氨酯材料存在修复手段单一和室温（25 ℃）下难以修复等问题，限制了其在电子皮肤、柔性器件等领域的应用。文中以聚四氢呋喃二醇1000（PTMEG）、自制含氟二元醇（FE-OH）为软段，异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）为硬段，以胱氨酸（L-C）和4-甲基伞形酮（4-MU）分别作为生物基扩链剂和封端剂，炭黑（N-C）作为光热转化剂，成功制备了一系列不同含氟量的具备光热响应行为的聚氨酯弹性体（FPU）。通过光学显微镜、扫描电镜、3D轮廓仪等研究了FPU的自修复性能与自修复机理，通过热失重分析仪和接触角测量仪研究了FPU的热稳定性及疏水性。结果表明，FPU可实现在室温（25 ℃）和多波段光照条件下的双重自修复功能。相同条件下，随着FPU中含氟量的增加，其完全自修复时间明显缩短、热稳定性逐渐提高、疏水疏油性能逐渐增强。

摘要:通过重氮偶合反应在联苯酚醛树脂（BN）中引入乙炔基苯基，合成了新型的加成固化型间乙炔基苯偶氮联苯酚醛树脂（EPABN）。采用傅里叶变换红外光谱、聚合物称量、流变测试、差示扫描量热分析（DSC）、热重分析和吸附法等表征了EPABN的结构、溶解性能、流变性能、热性能及树脂炭化产物的致密性。溶解性能测试表明，EPABN树脂能溶于丙酮、四氢呋喃等溶剂。流变性能测试表明，EPABN树脂在120~150 ℃有1个低黏度加工窗口。DSC结果分析表明，EPABN可行的固化工艺为140 ℃/2 h+161 ℃/2 h+192 ℃/4 h+231 ℃/4 h+280 ℃/4 h。EPABN树脂的Td5和Td10分别为479.7 ℃和545.1 ℃，700 ℃和1000 ℃的残碳率分别为80.96%和77.26%。树脂炭化产物的氮吸附测试及密度测试表明，随着炭化温度升高，炭化物的致密度和炭化密度均增加。EPABN固化物具有优异的热稳定性、高残碳率及碳化物具高致密性。

摘要:由4-甲氧基二苯甲酮通过McMurry偶联反应得到(E)-1-甲氧基-4-(2-(4-甲氧基苯基)-1,2-二苯基乙烯基)苯(1)，经过脱甲基，与邻氯对硝基三氟甲基苯进行亲核取代并还原得到(E)-4-(4-(2-(4-(4-氨基-2-三氟甲基苯氧基)苯基)-1,2-二苯基)苯氧基)-3-三氟甲基苯胺(APBA)；采用上述二胺单体与4,4'-氧双邻苯二甲酸酐(ODPA)进行二元共聚，与4,4'-二氨基二苯醚(ODA)、ODPA按摩尔比15:85:100，45:55:100，75:25:100进行三元共聚，得到4种聚酰亚胺(PI)树脂及薄膜。然后对所得PI的结构、耐热性能、荧光性能、溶解性、吸水率等进行表征。研究结果表明，4种聚酰胺酸的特性黏度在0.91~1.91 dL/g之间, PI树脂在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)、间甲酚中都有不错的溶解性，在氯仿、四氢呋喃、二甲亚砜中的溶解性随着APBA含量的增加而增加；同时吸水率不断减低，分别为1.12%，0.68%，0.62%和0.39%；5%的热失重均在300 ℃以上，且稳定性随APBA含量的增加而增加，完全降解温度达到了630 ℃；另外，四苯乙烯型化合物的引入提高了荧光寿命，使其由单体的4.96 ns延长到了13.24 ns。

摘要:形状记忆环氧树脂在航空航天、生物医学设备等领域有巨大的应用潜力。为了满足实际应用的需求，设计性能优异的可重加工、自愈合形状记忆环氧树脂具有重要的研究意义。基于联苯结构的可取向性和硅氧烷可动态交换的特性，将联苯结构和硅氧烷相结合，有利于提高形状记忆性能和实现重加工、自愈合功能。文中选用4,4'-联苯二酚二缩水甘油醚(BP)和低聚氨基丙基甲基硅氧烷二酸二钾(K-PAMS)，分别引入联苯结构和硅氧烷，通过阴离子开环聚合制备了一种可重加工、自愈合的形状记忆环氧树脂，显示出优异的形状记忆性能，其形状固定率(Rf )可达96%、形状回复率(Rr)约为94%。通过划痕愈合实验和重加工后样品的弯曲回复实验证明，该形状记忆环氧树脂具有良好的自愈合功能及可重加工性。

摘要:基于溶液共聚法，制备出高醋酸乙烯酯含量和高分子量的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物（EVM），研究了溶剂效应对乙烯-醋酸乙烯酯共聚行为和支化结构演化的影响，建立了基于链转移效应调控共聚物支化结构和相对分子质量的方法。研究结果显示，在醋酸乙烯酯（VAc）高转化率条件下，以链转移常数最低的叔丁醇为溶剂有利于提高EVM相对分子质量。进一步研究了叔丁醇中EVM分子链支化结构随聚合时间的演化规律，揭示出醋酸乙烯酯单元所含乙酰氧酯基为主要支化位点。其研究可为调控EVM分子结构、实现高性能EVM的工业化生产提供理论基础和实践参考。

摘要:聚酯纤维具有低成本、易加工、力学性能好等优点，是生产、消费量最大的化学纤维之一。然而，聚酯纤维分子表面缺乏活性基团，导致其亲水性与吸湿性差，难以与其他材料复合。文中采用低成本的常压空气等离子体对再生聚酯纤维进行表面亲水处理，系统研究了再生聚酯纤维改性前后亲水性与物理化学结构的变化规律。结果表明，常压空气等离子体处理对再生聚酯纤维表面有一定的刻蚀作用，为其表面引入了羰基等极性含氧官能团；等离子体处理后再生聚酯纤维水接触角从135.9°下降到0°，并且亲水性可保持30 d之久。研究证明，常压空气等离子体处理是对再生聚酯纤维进行表面亲水化改性的有效途径。

摘要:合成了一种长链支化聚己内酯-聚乳酸嵌段共聚物（LB-PCL-b-PLLA），通过熔融共混用于改性聚乳酸（PLA），并通过吹塑制备了改性PLA薄膜。利用长链支化聚己内酯嵌段的链缠结作用和聚乳酸嵌段与基体的共结晶作用，在改性PLA内部构建了类似化学交联的物理交联网络，同时实现了材料的增韧和熔体强度提升。实验结果表明，在仅添加质量分数5%~15%的共聚物后，改性PLA薄膜的横向和纵向断裂伸长率分别为29.5%~64.8%和17.1%~32.2%，横向和纵向撕裂强度分别为139.9 N/m~214.2 N/m和119.4 N/m~180.7 N/m。

摘要:为改善聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）的阻燃性能，设计了氧化石墨烯（GO）改性2-羧乙基苯基次磷酸（CEPPA）阻燃聚酯（PET）体系（CPET-GO）。通过 Hummers 法制备GO，采用原位聚合法制备CPET-GO复合物，并对其阻燃性能进行研究。借助锥形量热仪及极限氧指数仪对复合物的燃烧及阻燃性能进行表征。针对聚合物力学性能受微观晶型结构影响的问题，借助差示扫描量热仪对CPET-GO的非等温结晶行为进行表征，用 Jeziorny 法修正的 Avrami 方程分析CPET-GO结晶前期的非等温结晶行为。结果表明，与PET相比CPET-0.1G的极限氧指数增加至28%，热释放速率峰值（PHRR）下降45.7%；在结晶初期，Jeziorny 法修正后的结晶速率常数（Zc）为0.37～1.00；与CPET相比，添加质量分数为0.1%的GO（CPET-0.1G）时，样品的半结晶时间（t_1/2）缩短；随GO添加量增加，CPET-GO的Zc降低、t_1/2延长。

摘要:以改性硅灰石和气相白炭黑为成瓷填料，以三聚氰胺聚磷酸盐（MPP）/双季戊四醇（DiPE）混合物（质量比为3:1）为膨胀型阻燃剂（IFR），制备可陶瓷化的室温硫化硅酮密封胶。研究了IFR对硅酮密封胶及其烧蚀所得陶瓷体性能的影响。结果表明，IFR用量从0 phr增大到120 phr时，硅酮胶的拉伸强度和粘接强度逐渐提高，氧指数从32.1%增加到36%，当IFR用量为60 phr时，垂直燃烧等级达到UL 94 V-0级；随着IFR用量的增加，硅酮胶样品正面被丁烷火焰喷烧形成的烧蚀面积减小，样品背面的最高温度从350 ℃以上降低至256 ℃，表明硅酮胶的防火性能显著提高。

摘要:环氧树脂增韧改性一直伴随其应用发展，纳米粒子增韧环氧树脂具有独特的性能，两侧具有不同组成的Janus纳米片具有更高的比表面积和更加丰富界面行为。文中采用乳液界面溶胶凝胶法制备了各向异性的二氧化硅基Janus纳米片（JNS），并用于增韧环氧树脂（EP）。结果表明，JNS固体颗粒对EP同时具有增韧和增强作用，两侧均能参与环氧树脂交联聚合的JNS2嵌入三维的聚合物骨架网络，双侧的界面作用力大于只有亲水侧的氨基参与环氧树脂交联聚合的JNS1。当JNS2的质量分数为0.5%时，EP/JNS2的冲击强度和断裂伸长率均最大，比纯EP分别提高了57.08%和58.68%。EP/JNS复合材料的刚性和玻璃化转变温度升高，热稳定性有所提高。

摘要:采用熔融共混法通过双螺杆挤出机制备了不同类型（亲水型和疏水型）的纳米二氧化硅(SiO₂)和聚己二酸丁二醇-对苯二甲酸丁二酸酯(PBAT)/左旋聚乳酸(PLLA)/SiO₂共混薄膜，分析了纳米SiO₂添加比例对共混薄膜热性能、力学性能及阻隔性能的影响。结果表明，随着纳米SiO₂的添加，共混体系中PBAT组分的结晶温度（Tc）和结晶焓(ΔHc)呈升高趋势，说明SiO₂的添加促进了PBAT组分的结晶，SiO₂的添加均能提高PBAT和PLLA组分的结晶度（Xc）；随着纳米SiO2的添加，共混薄膜取向拉伸方向的杨氏模量和拉伸强度升高，整体上改善了取向共混薄膜的力学性能；共混薄膜阻隔性能随着纳米SiO₂添加比例的升高呈现先上升后下降的趋势，质量分数为0.5%时呈现最优的阻隔性能，比较2 种类型的薄膜发现，亲水SiO₂共混薄膜的气体阻隔性能优于疏水SiO₂共混薄膜，而疏水组较亲水组表现出较优的水蒸气阻隔性能。

摘要:利用碳酸丙烯酯（PC）与2-甲基咪唑（2-MI）进行羟烷基化取代反应，合成了碳酸丙烯酯改性2-甲基咪唑（PC-MI）固化剂。将所合成的PC-MI固化剂与E-44环氧树脂配制成胶黏剂，通过胶料的硬化时间、凝胶时间、拉伸性能测试，考察了改性固化剂的合成工艺和使用工艺条件对PC-MI胶黏剂性能的影响。结果表明，PC-MI固化剂的优化合成工艺条件为，PC与2-MI按摩尔比2:1在135 ℃反应4 h，其合适用量为E-44环氧树脂质量的12%；由此得到的环氧胶料室温凝胶时间为96 h，在140 ℃固化3 h后，拉伸剪切强度、断裂伸长率分别达到31.58 MPa，5.08%。相较于2-MI，PC-MI固化剂与环氧树脂更易混溶，所配胶料室温凝胶时间得到有效延长，拉伸剪切性能优良。

摘要:研究了构成“三明治”结构的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)/聚乙烯(PE)/环烯烃类共聚物弹性体(COCe)3 种材料在不同温度场的熔融机理和成型过程,为后续人工肌肉纤维丝的制作提供数据参考。建立了基于标准κ-ε 湍流模型的分段加热有限元仿真模型,通过设置不同参数对比研究进料速度、单元划分方式和边界条件设置对仿真结果的影响,实现高分子材料加热熔融凝固过程的仿真模拟。仿真结果表明,通过面映射和局部加密处理的方式划分网格得到的计算结果精度较高;控制进料速度约1mm/s时,材料能够得到充分加热,密度达到稳定,有利于材料的挤出成型。

摘要:分别基于线性黏弹性模型和可压缩黏弹本构模型，采用相应的有限差分法和有限体积法作为控制方程的离散方法，以计算注射成型制品的流动残余应力和热残余应力。实现了对3 mm，7 mm和11 mm厚度注射成型聚碳酸酯平板的流动残余应力和热残余应力的数值模拟，并结合注射成型实验，分析了薄壁/厚壁制件流动残余应力、热残余应力和总残余应力的分布规律差异。计算结果表明，热残余应力区主要围绕平板边缘分布，中心区域的热残余应力明显低于边缘部分。随壁厚的增加，热残余应力逐渐上升，高残余应力分布面积明显增加，当壁厚从3 mm增加到11 mm，分布面积至少增加2倍以上；流动残余应力均表现为沿熔体流动方向递减的规律。随壁厚的增加，流动残余应力显著降低。当壁厚从3 mm增加到11 mm，最大流动残余应力从15 MPa降低到1.5 MPa，下降幅度达到90%；随着壁厚的增加，流动残余应力对平板总残余应力的贡献逐渐降低，热残余应力的贡献则逐渐增大。对于3 mm薄壁制件，流动残余应力占绝对主导地位；当平板厚度增加至7 mm时，近浇口区流动残余应力主导，远浇口区热残余应力主导；对于11 mm厚壁制件，热残余应力占绝对主导地位。不同壁厚平板的残余应力分布的数值模拟与实验结果吻合度较好，表明文中的数值模拟方法可以有效计算残余应力。

摘要:为了探究溴化丁基橡胶(BIIR)的气体阻隔机理并研究气体压力对BIIR气体阻隔性能的影响，采用分子模拟法对40 ℃不同压力(0.1 MPa和1.5 MPa)下N₂在BIIR中的渗透过程进行研究。结果表明，N₂在BIIR中的吸附与扩散主要发生在BIIR的自由体积中，N₂分子在BIIR中的扩散过程满足“空穴跳跃扩散理论”；一方面，气体压力的增高使N₂分子在BIIR中的吸附脱吸平衡向吸附的方向移动，致使高压下N₂在BIIR中的吸附量比在常压下高；另一方面，气体压力的增高使BIIR分子链排列更紧密，BIIR的自由体积被压缩，进而导致高压下N₂在BIIR中的溶解度系数、扩散系数及渗透系数均比常压下低。通过试验值与模拟值的对比，验证了分子模拟法判断材料气体阻隔性的可行性。

摘要:通过真空辅助树脂传递模塑成型工艺（VARTM）技术制备了缝合和未缝合碳纤维/泡沫夹芯复合材料，并进行了低速冲击和冲击后压缩实验，利用深度测量仪检测冲击后的表面凹坑深度。使用Origin软件拟合出了表征损伤阻抗性能的冲击能量-凹坑深度曲线及表征损伤容限性能的凹坑深度-剩余压缩强度曲线。以未缝合复合材料为对比，发现缝合能有效提高碳纤维/泡沫夹芯复合材料的损伤阻抗性能及损伤容限性能。缝合及未缝合碳纤维/泡沫夹芯复合材料的损伤阻抗及损伤容限曲线上均存在拐点，并且损伤阻抗的拐点位置和损伤容限的拐点位置具有一致性。拐点之前，泡沫夹芯板以基体裂纹和层间分层损伤为主；拐点之后，出现了纤维断裂损伤。

摘要:用羰基铁粉/高密度聚乙烯（CIP/HDPE）和碳纳米管/高密度聚乙烯（CNTs/HDPE）2种复合材料构造了多层吸波材料，通过仿真和实验对其吸波性能进行研究。结果表明，不同材料叠加优于单一吸波材料。进一步对多层吸波材料的顶层及中间层进行图案化设计，既降低了整体结构的质量，又通过多模式共振、吸波单元的界面和边缘衍射拓宽了吸收频带。在不影响吸波材料整体厚度的基础上，通过嵌入2层方形金属谐振单元提高微波吸收性能，制备的超材料吸波体在厚度为7.5 mm时，实现了2.85~18 GHz的高效宽带吸收。

摘要:设计了一种通用的离子模板交联法制备了物理交联高强度聚乙烯醇/海藻酸钠(PVA/SA)水凝胶，并可能通过可控的方式实现PVA/SA水凝胶的三维空间变形。对同一块水凝胶选择性交联，利用PVA/SA和PVA/SA/Fe³⁺水凝胶具有显著的溶胀性差异的特点，通过两步法引导图案化水凝胶局部溶胀和整体弯曲，发生可控变形，得到特定的多样构型。同时，由于水凝胶网络中离子配位具有可逆性，此变形是可逆可重复的。进一步在3D打印中构建在平面梯度和厚度梯度具有各向异性的水凝胶，可实现螺旋、弯曲等可控变形。

摘要:具有高介电性和柔性的复合材料越来越多的应用在触觉传感器领域中，复合材料的介电性能和柔性对于提高触觉传感器灵敏度和实现柔性功能至关重要。目前提高复合材料介电性能主要的方法是向聚二甲基硅氧烷（PDMS）基质中填充少量的导电刚性颗粒，但是该方法降低了复合材料的柔性，引起了复合材料力学性能的下降，限制了触觉传感器的应用。在聚二甲基硅氧烷（PDMS）基质里填充经6-丙烯酰氨基己酸（6-AHA）氧化的微米级液态金属镓铟合金（EGaIn）微滴制备了PDMS/EGaIn复合材料，分析了PDMS/EGaIn复合材料中EGaIn微滴的微观形貌，研究了PDMS/EGaIn复合材料的力学性能和介电性能，对PDMS/EGaIn复合材料应用在触觉传感器上的性能进行了仿真与分析。结果表明，在PDMS基质中填充微米级液态金属EGaIn微滴可以有效提高PDMS/EGaIn复合材料的介电性能。相较于纯PDMS，PDMS/EGaIn复合材料的力学性能不会明显降低，同时实现了较高的柔性。在一定范围内，PDMS/EGaIn复合材料中EGaIn含量增加可以提高传感器输出电容的响应能力，同时PDMS/EGaIn复合材料相对厚度增大并不会使传感器输出电容响应能力持续增加，相对厚度在0.4~0.6之间是一个合理值。

摘要:以聚丙烯(PP)为基底膜,利用常温等离子体对其进行亲水性改性,环糊精作为分子筛涂层对其进行修饰,以其作为锂硫电池隔膜,可实现对多硫化物的有效阻碍,提高锂硫电池比容量及循环稳定性。对修饰隔膜的表观形貌、孔隙率、电解液亲和性、对多硫化物扩散的抑制效果,以及在锂硫电池中的电化学性能等进行了表征。结果显示,修饰隔膜的孔隙率达67.49%,高于商业隔膜53.25%。多硫化物扩散实验进一步表明,环糊精分子筛涂层修饰的隔膜可以有效抑制多硫化物的穿梭效应。改性隔膜在0.2C电流密度时,初始放电比容量达1275.89mAh/g,200次循环后放电比容量达916.69mAh/g,显示出优异的电化学性能。

摘要:文中提出了一种基于双极电化学法制备图案化海藻酸钙水凝胶支架的方法，利用光刻技术在氧化铟锡玻璃上制造出多形状的电极，成功实现了海藻酸钙水凝胶在目标区域上的沉积。建立了水凝胶的高度生长模型，研究了反应时间、直流电源电压、驱动电极间距对所制备水凝胶高度的影响。结果表明，水凝胶的模型预测高度与实测值的误差在5%以内，且在反应时间为100 s、直流电源电压为12.5 V、驱动电极间距为30 mm时，制备的水凝胶密度较为均匀。最后，将细胞包埋于水凝胶20 h后，细胞存活率保持在80%以上。证明该方法制备的水凝胶支架对细胞损害小，对组织工程学体外生物支架构建具有较大的参考价值。

摘要:采用水溶性N-(3-二甲氨基丙基)-N′-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)和N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)为耦合剂制备了改性聚乙烯胺PVAm-DOPA和PVAm-PBA,并通过自组装的方式在硅板表面构建成一对高分子超薄膜,实现了PVAm-PBA和PVAm-DOPA之间基于可逆硼酸酯反应的可控自组装,并通过改变反应体系的pH 值实现了硅板上自组装超薄膜表面的亲水性能调控。研究表明,PVAm-DOPA 和PVAm-PBA 的等电点分别为pH=10.5和pH=9.2;PVAm-DOPA和PVAm-PBA在硅板上所形成的自组装薄膜的厚度可由pH 值进行控制,当pH 值小于4时,薄膜厚度稳定在2 nm 左右,之后薄膜厚度随pH 值的升高而增加并最终趋于稳定;同时,硅板上自组装薄膜表面的亲水性能也随着pH 值的增大而提高。

摘要:采用本体聚合技术合成甲基丙烯酸甲酯-丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（MABS）共聚物，通过改变连续相树脂的生成速率、相对分子质量和稀释剂种类，研究不同状态连续相中橡胶链形成的粒子结构形态对性能的影响。动力学曲线和透射电镜（TEM）分析表明，连续相树脂生成速率的提高导致橡胶粒子呈现出边缘不规整形态，反之形成双连续相结构；分子量分布曲线和动态力学分析表明，连续相相对分子质量降低会减缓橡胶链蜷曲成橡胶粒子的进程，容易获得多内包容结构大尺寸橡胶粒子，得到的MABS树脂透光率最高可至90.6 %，冲击强度164 J/m；激光粒度仪和TEM测试结果表明，稀释剂对二甲苯与乙苯的复配使用可以获得橡胶粒子尺寸呈现双峰分布的相区结构，在对二甲苯与乙苯体积比为1∶3时，MABS树脂透光率为89.1 %，冲击强度高达230 J/m。通过上述研究提出橡胶链在连续相中的析出过程决定相区结构这一观点，为本体ABS树脂的结构控制提供了一种简单明了的思路，以便制备光学力学性能平衡的MABS树脂。

摘要:结构色是通过微纳米结构与可见光的相互作用产生的颜色,也称为物理色。结构色与化学色的产生机理完全不同,颜色性质也有显著区别,其实质是物体自身的特殊周期性结构与光发生衍射、干涉和散射等物理作用所产生的视觉效果。目前,纺织品着色的主要途径是通过在纤维、纺织物上接枝或施加染料及颜料等有色物质,即化学着色。为了克服传统染料光牢度差及带来的环境问题,人们致力于利用颜色性能优异的结构色替代传统的有机染料应用于纺织印染领域。文中综述了结构色的产生原理、结构生色材料的制备与组装方法,以及国内外最新的用于纺织印染结构生色材料的研究进展。最后对该领域未来的研究方向进行了分析,指出存在的关键问题,以促进结构生色材料在纺织领域的拓展应用。