摘要:橡胶沥青的微观悬浮结构使得施工黏度高，进而造成耗能、污染和性能变异等工程应用难题，胶粉的微纳分散有助于形成微观胶体结构，可以有效解决这一瓶颈，因而有必要探索施工黏度的多尺度依赖性。通过分析不同降解胶粉所制备橡胶沥青的组成、聚集态和分子链等多尺度微观结构，研究了胶粉的降解程度、掺量和改性剂类型对降解胶粉改性沥青黏度的影响，以及黏度对剪切速率和温度的敏感特性。结果表明，胶粉的预先降解提高了其在沥青中的分散程度，增加了基体中溶胶含量，减小了凝胶颗粒的含量和尺寸，使黏度随胶粉降解程度的提高而下降。加工黏度随降解胶粉含量的增加而增加，当降解橡胶含量为35%时，凝胶颗粒接触成网，降解胶粉改性沥青的黏度急剧上升。降解胶粉改性沥青具有明显的流变学剪切敏感特性，温度敏感性相对减弱。深度降解胶粉/SBS 复合改性沥青兼具较高的切敏性和温敏性。工程应用中可采用升温和提高剪切速率（振动频率）结合的方式来提高橡胶沥青的施工和易性。

摘要:以碱木质素（Lig）为原料，3-氨丙基三甲氧基硅烷、4- （二乙氨基）水杨醛和9, 10-二氢-9-氧-10-磷杂菲-10-氧化物为改性剂，通过三步法成功制备了一种含磷、氮、硅元素的木质素基阻燃剂（FR-Lig）。热失重分析表明，与Lig 相比，FR-Lig 在空气中具有良好的热稳定性能和成炭能力，其T_5% 提高了45 ℃，550 ℃时的残留量由1.8% 提高到31.6%。然后将FR-Lig 用于制备全生物基阻燃聚乳酸复合材料（FR-Lig/PLA），对材料的阻燃性能、热稳定性能、燃烧行为等进行了研究。结果表明，FR-Lig 的加入可提高PLA的阻燃性能，当添加量为20%时，LOI值可增加至27.5%，垂直燃烧Ul-94过V-0 级；即使质量分数10%的加入，也可使PLA的LOI 值增加2 个数值，UL-94 由无等级提高至V-2 级，对应PLA的拉伸强度为41.8 MPa，与纯PLA相比，冲击强度可提升约60%；而且，FR-Lig/PLA 材料的热稳定性能、耐火性能和抑烟能力得到了提升。此外，残炭的表征及PLA的热重-红外联用分析表明，气相阻燃和凝聚相阻燃在PLA中共同发挥作用，以后者为主，并提出了可能的阻燃机理。

摘要:以聚乙烯（PE）网衣为基材，苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物接枝马来酸酐（SEBS-g-MAH）和苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段聚合物（SEBS）为原料，通过浸涂法制备得到PE/SEBS-g-MAH/SEBS（PSMS）；分析讨论了不同SEBS附着率时PSMS的力学性能、表面形貌、表面性质、抗蛋白吸附和抗大肠杆菌吸附等性能。结果表明，PSMS表面呈大小不一的泡孔形貌，且随着SEBS附着率的增大，PSMS表面泡孔密度增大，拉伸强度先增加后降低。当SEBS附着率为46.1%时，PSMS的拉伸强度和表面自由能分别为6.045 MPa和14.055 mN/m，抗蛋白吸附率达93.21%，同时兼具良好的抗大肠杆菌吸附性能。除此之外，PSMS在海洋挂板实验中也表现出良好的防污性能。

摘要:为了制备高耐水性光固化丝胶蛋白（SS）微球，采用喷雾干燥与紫外交联相结合的方法，以丝胶为原料制备了甲基丙烯酸缩水甘油酯（GMA）交联SS中空微球（GMA-g-SS），该法赋予了其良好的耐水稳定性和紫外光固化性能。优化的喷雾干燥工艺参数包括：SS浓度、进风温度及进液速度；研究了GMA浓度、二苯甲酮（BP）用量及紫外辐照时间对接枝率的影响。借助扫描电镜、红外光谱及热分析对微球表面形貌结构及稳定性进行了表征与分析。结果表明，喷雾干燥SS 微球呈单分散空心结构，直径约5~20 μm；GMA-g-SS 微球红外光谱在1152 cm^-1和764 cm^-1处出现环氧基的吸收峰，表明GMA与SS 交联成功。交联后微球呈黏连聚集状态，具有较高的紫外光固化性能且耐水稳定性大幅提升，溶失率仅为17.1%。所制备的GMA-g-SS 微球具有可调的耐水稳定性和紫外光固化性，是一种有潜力的光固化3D打印生物材料。

摘要:采用低玻璃化转变温度、高分子量的丙烯酸树脂乳液与高玻璃化转变温度、低分子量的丙烯酸树脂分散体混合的方式，制备了无交联剂水性丙烯酸树脂复合乳液，用于彩印包装纸与塑料薄膜的热复合。以丙烯酸、丙烯酸丁酯、苯乙烯、丙烯酸羟乙酯等为原料，采用种子乳液聚合法制备了相对分子质量(1.48~1.84)×10⁵、玻璃化转变温度（T_g）﹣20~﹣40 ℃的丙烯酸酯乳液。以丙烯酸、丙烯酸丁酯、苯乙烯、α-甲基苯乙烯、马来酸单酯等为原料，采用本体聚合法制备了相对分子质量(1.34~1.65)×10⁴、T_g 20~45 ℃、软化点80~105 ℃的固体树脂，进一步采用自乳化方法将固体树脂制备成树脂水分散体。考察了不同T_g的丙烯酸酯乳液与水分散体以不同比例混配后的乳液混合体的性能。研究结果表明，T_g为﹣27.6 ℃的丙烯酸酯乳液与T_g为28.2 ℃固体树脂的分散体以质量比8:2 混合后，用于PET膜-黑色印刷纸的热复合，剥离强度达到5.6 N/25 mm，持粘性达270 h，可以充分满足覆膜材料的附着力和耐压纹等性能要求。

摘要:在笔者课题组之前的工作中，成功地制备和分析了无水硫酸铜（CuSO₄）填充丁腈橡胶（NBR）复合材料（NBR/CuSO₄），结果表明，CuSO₄的加入有效地提高了橡胶的强度，但同时也牺牲了断裂伸长率和可回收性，其实际应用受到了限制。文中使用低分子量的液体丁腈橡胶（LNBR）增韧NBR/CuSO₄，并制备了具有高力学性能和优异可回收性的NBR/CuSO₄/LNBR复合材料。X射线衍射、硫化曲线、差示扫描量热分析结果表明，LNBR对CuSO₄与NBR的配位反应具有抑制作用；扫描电镜结果表明，LNBR降低了NBR/CuSO₄的交联密度。当LNBR的含量为4 phr 时，断裂伸长率为583.0%、拉伸强度高达34.2 MPa、断裂能为71.58 MJ/m³。此外，LNBR的加入促进了Cu-腈基（—CN）配位键的断裂和重建，从而提高了NBR/CuSO₄/LNBR 复合材料的回收能力，其中的一种复合材料经二次加工后的回收率保持在93.6%。

摘要:以吲哚-3-甲醛、磺胺胍和9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物（DOPO）为原料，合成了一种含DOPO/吲哚的磺胺类化合物(SIAD)，并制备了环氧树脂(EP)/SIAD 复合材料。加入6% SIAD后，EP/SIAD-6 复合材料通过UL-94 V-0等级测试，LOI值提升至32%，其峰值放热率(535 kW/m²)、总热释放(64.2 MJ/m²)和平均有效燃烧热(18.1 MJ/kg)值较纯EP分别下降了37.3%，33.6%和22.5%，呈现出良好的火灾安全性。SIAD通过释放出含磷自由基和不可燃性气体等起到气相阻燃作用，同时通过促进形成致密的连续炭层在凝聚相中起到阻燃作用。

摘要:单一的磷杂菲或三嗪类阻燃剂的阻燃效果有限，为了提高阻燃剂在环氧树脂（EP）中的阻燃效率，将9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-硫化物(DOPS）与2,4,6-三苯氧基-1,3,5-三嗪（TPT）复配应用于EP中，通过协同阻燃作用来提高EP 的阻燃性能，以期获得优异的阻燃效果。文中将DOPS 与TPT 进行复配，采用熔融共混法制备了阻燃EP 复合材料。通过热重分析、垂直燃烧、极限氧指数、锥形量热和力学性能测试研究了复合阻燃剂DOPS/TPT对阻燃EP复合材料的热稳定性、阻燃性能及力学性能的影响，并采用扫描电镜、热重-红外光谱联用分析了材料的残炭形貌和热解气体，探究了其阻燃机理。结果表明，当阻燃剂的总添加量为9%，DOPS在复合阻燃剂DOPS/TPT 中的质量分数为8%时，复合材料EP/DOPS/TPT 的LOI 值为30.5%，达到UL-94 V-0 级，而且其平均热释放速率（av-HRR）、总热释放量（THR）值最低，其阻燃性能、成炭性能和力学性能均优于单独添加DOPS或TPT。从阻燃机理看，2 种阻燃剂在气相和凝聚相发挥了协效阻燃作用，弥补了单一阻燃剂的不足，能够进一步提高阻燃效果。

摘要:本文以苯基磷酰二氯、香草醛和4-氨基苯酚为主要原料，合成了一种含磷席夫碱阻燃剂(PH-VAN-AP)，并采用红外光谱、核磁共振氢谱和核磁共振磷谱证明其结构符合预期。将DOPO与PH-VAN-AP作为复配阻燃剂PH/DOPO加入环氧树脂(EP)中，通过垂直燃烧(UL-94)、极限氧指数(LOI)和锥形量热测试(CCT)对其阻燃性能进行了表征，并利用热失重和差示扫描量热分析了环氧树脂的热稳定性、热降解过程及玻璃化转变温度(T_g)。结果表明，PH/DOPO兼有气相和凝聚相2 种阻燃机理，能有效提高EP的燃烧性能。具体而言，当仅添加PH/DOPO至体系的3%（质量分数）时，顺利通过了UL-94 测试并达到V-0 等级，其LOI由24.7%提高至34.8%。此外，峰值热释放速率(PHRR)和总热释放(THR)分别降低了257 kW/m²和8 MJ/m²，材料的残留量提高了6.8%。添加3%的PH/DOPO，环氧树脂的T_g由149.5 ℃降至148.1 ℃，变化不大，表明PH-VAN-AP一定程度上改善了由于DOPO加入EP后导致T_g下降的问题。

摘要:分别以玻纤质量分数10%，20%，30%和40%的长玻纤增强聚丙烯（LGFRPP）材料制取一系列水驱动弹头辅助注塑（W-PAIM）管件。探究了玻纤质量分数对玻纤断裂长度、纤维取向、壁厚以及耐压性的影响。结果表明，随着玻纤质量分数的增加，玻纤断裂长度在较长区间内占比降低；不同玻纤质量分数的W-PAIM制件在壁厚层的取向不同，水道层的玻纤沿流动方向取向较模壁层和中间层更好，当玻纤质量分数为10%与40%时，水道层玻纤取向度最好，玻纤质量分数为20%时，中间层取向最差，玻纤质量分数为30%时，模壁层的玻纤取向较好；随着玻纤质量分数的增加，WPAIM管件壁厚呈先增加后减小再增加的趋势；随着玻纤质量分数的增加，管件的耐压性先增加后减小最后又增加，当玻纤质量分数为20%时，耐压性最好。

摘要:为探究石墨烯填充聚醚醚酮/聚四氟乙烯（PEEK/PTFE）复合材料制备过程中烧结温度对复合材料摩擦磨损性能的影响，基于分子动力学模拟研究方法，分别构建10%PEEK/PTFE和1％石墨烯/10%PEEK/PTFE体系模型，通过模拟复合材料制备过程中不同的烧结温度，得到复合材料对应的力学和摩擦学性能相关参数。在不同烧结温度制得10%PEEK/PTFE 和1％石墨烯/10%PEEK/PTFE 样品，进行了摩擦磨损试验及磨损形貌分析。结果表明，采用石墨烯填充PEEK/PTFE 复合材料可以有效改善复合材料的摩擦磨损特性，不同烧结温度对复合材料分子间作用力、材料力学特性和摩擦特性表现出不同程度的影响，当烧结温度为360 ℃时，复合材料分子间作用力、材料力学特性和摩擦特性均达到峰值。

摘要:为了改善纤维素对重金属的吸附去除性能，文中采用高碘酸钠选择性氧化纤维制得双醛纤维素，通过Schiff 碱反应，将乙二胺接枝到纤维素骨架，再将溴乙酸取代到氨基上，获得含有氮和氧配位原子的类乙二胺四乙酸螯合纤维素(EDTA-CL)。表征了其形貌和结构，考察了其对水中Cd²⁺和Pb²⁺的吸附性能。EDTA-CL吸附Cd²⁺和Pb²⁺的最佳pH范围为4.5~6；EDTA-CL对Cd²⁺和Pb²⁺的吸附在20 min 内达到了平衡；EDTA-CL对Cd²⁺和Pb²⁺的吸附容量分别为236.1 mg/g 和382.6 mg/g，氮和氧配位原子的引入大大提高了对Cd²⁺和Pb²⁺的吸附容量；EDTA-CL对Cd²⁺和Pb²⁺的吸附过程符合Langmuir和准二级动力学模型；EDTA-CL可以重复多次使用。

摘要:文中针对超高分子量聚乙烯（UHMWPE）纤维束在计及温度（-60~80 ℃）和应变率（1×10^-5~3.3×10^-2 s^-1）的25 种工况下，基于轴向拉伸实验数据，研究了UHMWPE纤维束力学性能的温度和应变率效应及其破坏模式。结果表明，UHMWPE纤维束的力学性能具有一定的应变率和温度效应，但后者具备更为强大的影响力，其使UHMWPE纤维束在温度高于50 ℃时强度产生显著下降；此外，低温在提升UHMWPE纤维束拉伸强度的同时也会削弱其力学性能的应变率效应，在-40 ~ -60 ℃范围内，UHMWPE纤维束拉伸强度和失效应变基本不受应变率影响。在UHMWPE纤维束的损伤破坏模式研究中发现，在脆-韧性转变存在的温度区间内（25~80 ℃），转变发生的临界应变率与温度之间具有密切联系，温度每升高约30 ℃，临界应变率就会提升1个量级。

摘要:文中介绍了一种制备纳米复合膜的方法——同轴静电共喷纺。首先组装了由外喷嘴和内喷嘴构成的同轴共喷纺装置，将静电纺丝与静电喷涂结合起来，利用该技术制备纳米纤维/颗粒复合膜。将聚偏氟乙烯(PVDF)/SiO₂溶于N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中，从外喷口制备颗粒；PVDF溶于DMF和丙酮混合物中，从内喷口制备纤维，成功制备了同时含颗粒和纤维的PVDF&PVDF/SiO₂复合膜，复合膜中颗粒的平均粒径为2.01 μm，纤维平均直径为0.43 μm。然后将PVDF&PVDF/SiO₂复合膜原位涂覆在商用超高分子量聚乙烯（UHMWPE）隔膜上，从而制备了一种新型锂离子电池复合隔膜。测试结果表明，该复合隔膜的孔隙率为85.96%，比UHMWPE基材膜的37.85%有明显的提高，纵向收缩率由7.28%降低到5.26%，复合隔膜接触角由48.55°降低到14.93°。与未改性的商用隔膜相比，同轴静电共喷纺制备的复合隔膜首次充放电比容量由107.8 mAh/g提高到122.4 mAh/g，经50 次循环后，仍具有良好的循环稳定性。

摘要:纤维素作为一种来源丰富的天然高分子材料，具有优异的生物相容性和可降解性，但其难溶特性限制了其应用。文中采用离子液体1-烯丙基-3-甲基咪唑氯化物(AmimCl)溶解纤维素(Cel)，海藻酸钠(SA) 与明胶(Gel) 混合水溶液作为凝固浴进行纤维素再生，进一步通过浸泡氯化钙（CaCl₂）溶液交联海藻酸钠，制备了一种透明、高强度的复合水凝胶。分别探究了纤维素浓度（3%，4%，5%，6%，7%和8%）及不同的海藻酸钠/明胶质量比（0:10，2:8，4:6，6:4，8:2和10:0）对水凝胶性能的影响。利用傅里叶变换红外光谱、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、紫外可见分光光度计和万能材料试验机对水凝胶进行了表征。结果表明，水凝胶中各组分之间的氢键作用及海藻酸钠与Ca²⁺之间的离子相互作用赋予水凝胶优异的力学性能，相比于纯水作为凝固浴制备的再生纤维素水凝胶，强度提高了26.36%。随着纤维素浓度的增加，水凝胶的结晶度和网络结构的致密性增加，水凝胶的力学性能显著提升。此外，海藻酸钠/明胶的比例也对水凝胶的力学性能有显著影响，当海藻酸钠与明胶质量比为6:4 时，水凝胶力学性能最好，最高达到2.349 MPa。生物降解性分析表明，水凝胶具有良好的生物降解性，在食品包装和生物医药领域具有潜在应用价值。

摘要:采用非共价键表面修饰制备了聚乙烯吡咯烷酮（PVP）改性的石墨烯（GR@PVP），通过共混方式将其作为填料与环氧树脂（EP）复合得到了不同填充量的EP/GR复合材料。红外光谱和热重分析结果表明，聚乙烯吡咯烷酮成功接枝到石墨烯表面。动态力学热分析和热性能测试结果表明，EP/GR@PVP复合材料的储能模量、玻璃化转变温度和损耗因子峰高度均比EP/GR复合材料有所降低，表明聚乙烯吡咯烷酮增强了环氧树脂复合材料的柔韧性。采用扫描电子显微镜观察复合材料断面形貌，GR@PVP在环氧树脂中分散均匀，且与基体相容性好。当填料质量分数为2.0%时，EP/GR@PVP复合材料的热导率比纯EP 和EP/GR 复合材料分别提高了205.3%和52.6%，25 ℃EP 复合材料的表观黏度为13.29 Pa· s，符合电子封装材料对复合材料加工黏度的需求(＜20 Pa· s)。其研究为进一步制备高导热、低黏度的电子封装材料提供了一种简便的方法。

摘要:Fe₃O₄被认为是一种储锂性能优异的锂离子电池负极材料，但目前仍存在导电性差和充放电过程体积膨胀问题。文中以L-精氨酸、对苯二甲醛和九水硝酸铁为原料，通过溶剂热反应得到铁离子掺杂L-精氨酸聚合物（W-Fe₃O₄@NC precursors），随后高温热解制备了杨梅状碳包覆四氧化三铁（W-Fe₃O₄@NC）复合负极材料。对W-Fe₃O₄@NC的形貌、表面化学结构、孔隙率和在锂离子电池负极中的电化学性能进行了表征。结果表明，得益于独特的杨梅状形貌、有益的氮掺杂、高度分散的Fe₃O₄纳米微粒和均匀的碳包覆，W-Fe₃O₄@NC在1 A/g 电流密度下循环800 圈后比容量高达815.1 mAh/g，在5 A/g 的大电流密度下，比容量仍保持在232 mAh/g，循环稳定性和倍率性能显著优于纯碳材料（NC）和市售Fe₃O₄纳米粒子。

摘要:碳纤维复合材料以其强度高、耐腐蚀、质量轻、抗疲劳等优良特性被广泛应用于航空航天及国防军工领域。然而，航空航天用复合材料结构部件在高温、湿热环境中会发生界面损伤和失效。上浆剂是碳纤维复合材料界面相的重要组成部分，研制可以增强界面强度和耐高温的上浆剂对提高复合材料的热力学性能具有重要意义。文中从碳纤维表面上浆剂的角度出发，重点介绍了碳纤维复合材料界面特性、上浆剂的作用机理以及高温下复合材料界面的破坏机制。最后，针对环氧上浆剂耐热性差的缺点，阐述了碳纤维耐高温涂层改性和纳米粒子改性，重点介绍了聚酰亚胺、聚醚醚酮、生物活性多巴胺及氧化石墨烯、多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)纳米粒子等类型改性上浆剂的研究进展。指出发展环境友好型上浆剂和POSS纳米粒子改性将是下一步工作的重点。

摘要:异形纤维是指横截面形状为非圆形的纤维，可弥补圆形纤维在抗扭强度、粗糙度、弹性、表观等性能方面的不足，并具有良好的光泽、染色、抗污、阻燃、隔热、隔音等性能，在纺织、复合材料、建筑、生物医学、汽车、航空航天、光学等领域得到了广泛应用。文中介绍了异形纤维的类型、特点、应用领域，总结了异形纤维的制造技术及其影响因素，分析了异形纤维横截面形态表征方法及对性能的影响。相关综述可为异形纤维的研究开发提供科学参考和技术借鉴。

摘要:高导热绝缘材料在应对日益严峻的电子元器件领域的热管理问题中的应用广泛，以氮化硼改性高分子基导热复合材料已成为其中的研究热点之一。引入具有高导热系数的氮化硼纳米材料，不仅可以解决高分子材料热导率低的问题，还能使得所制氮化硼改性高分子导热复合材料的力学性能、电绝缘性能和热稳定性能得到提升。文中简要介绍了氮化硼的结构特性及各种制备方法，结合课题组的研究工作综述了六方氮化硼从功能化、取向分散、三维导热网络构建3 个方面对高分子材料的改性，以及六方氮化硼和零维、一维、多元导热填料协同杂化高分子材料。最终，提出现阶段六方氮化硼改性高分子导热复合材料存在的主要问题，并对未来的研究方向进行了分析与展望。