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  • 1  聚乳酸增强增韧的研究进展
    单梦瑶, 杨 操, 张世科, 王格格, 王向红, 李 辉, 刘文涛, 刘旭影, 陈金周
    2022, 38(3):183-190. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2022.0067
    [摘要](73) [HTML](0) [PDF 1.79 M](1)
    摘要:
    聚乳酸(PLA)作为一种新型的生物可降解材料,来源广泛、加工性能良好,但其硬而脆的属性限制了其在一些领域的应用。近年来,人们采用多种方法对PLA进行增强增韧改性以获得最优性能。文中针对PLA的特性、功能化和高性能化的发展趋势,并结合笔者课题组有关PLA的工作,首先揭示了PLA增强增韧的机理,然后从化学改性和物理改性两方面介绍了PLA的改性方法,随后讨论了聚乳酸与生物降解型和非生物降解型聚合物组成的复合材料,最后总结了聚乳酸在绿色电子器件、生物医用材料、形状记忆功能材料等领域中的应用,并对其未来的发展形势做出了展望,为开发新型聚乳酸增强增韧策略提供新的方法和思路。
    2  有机硅树脂耐高温改性方法及机理研究进展
    代广富 裴勇兵 褚俊涵 罗 勇 谢于辉 谢德龙 梅 毅
    2022, 38(3):174-182. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2022.0058
    [摘要](41) [HTML](0) [PDF 2.96 M](1)
    摘要:
    有机硅树脂是一种性能优异的耐高温材料,在耐热领域具有广阔的应用前景。随着国防工业等的高速发展,传统的有机硅树脂热防护涂层难以满足当前发展的需要。因此,提高有机硅树脂的耐高温性具有极其重要的战略价值。文中从有机硅树脂的结构和特性出发,分析有机硅树脂的热稳定性机理及热降解机理。硅树脂的热降解主要来自于侧链降解、解链降解和重排降解。在此基础上,综述了侧链改性、主链改性、填料改性、封端、协同改性等方法对有机硅树脂耐热改性的研究进展,探讨了其优缺点,并展望了耐高温改性有机硅树脂未来的研究方向及应用前景。
    3  自修复高分子材料在皮革涂层中的应用研究进展
    李淑昱 , 闫新秀 , 麻寿江 , 刘名洋 , 刘 军 , 丁克毅 , 陈华林
    2022, 38(3):166-173. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2022.0049
    [摘要](43) [HTML](0) [PDF 2.84 M](1)
    摘要:
    高分子材料以其优良的性能在生产、生活中具有广泛的应用,但是不可避免会因为裂纹的产生而影响其性能。受自然的启发,自修复材料应运而生。自修复材料根据修复类型可以分为外援型和本征型自修复材料,是材料科学发展的最新动向,受到了密切的关注,且在皮革涂层领域得到了初步应用。文中对自修复材料类型及在皮革涂层领域的应用情况进行了综述,并讨论了皮革自修复涂层的未来发展方向。
    4  功能化木质素在高分子材料中的应用研究进展
    李鹏辉, 黄丽菁, 李家全, 任建鹏, 吴文娟
    2022, 38(3):159-165. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2022.0046
    [摘要](26) [HTML](0) [PDF 1.08 M](1)
    摘要:
    木质素是自然界中含量第二大的天然三维网状的高分子聚合物。以制浆造纸废料或生物质炼制中的工业木质素为原料,制备出具有特殊功能的高附加值材料,实现木质素的高效优化利用,这对解决化石资源日趋紧缺及环境污染等问题具有重要意义。文中首先评价了木质素作为功能性材料的潜在反应特性与应用潜力,介绍了国内外木质素基功能材料的最新研究进展,详细总结了木质素基功能材料在聚氨酯、聚酯、环氧树脂、酚醛树脂、电极储能、碳纤维、纳米粒子以及其他方面的不同制备工艺,评述了木质素微观结构及制备工艺对材料结构特性和应用性能的影响。
    5  聚合物气体辅助挤出成型研究进展
    邓小珍, 肖 兵, 任 重
    2022, 38(3):151-158. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2022.0044
    [摘要](20) [HTML](0) [PDF 2.18 M](2)
    摘要:
    挤出成型是聚合物加工领域出现得较早且应用最广泛的技术之一,聚合物传统挤出成型过程中存在的挤出胀大、扭曲变形等问题严重阻碍了该技术的进一步发展及推广应用。聚合物气辅挤出是本世纪初发展起来的一种新型成型工艺,通过在口模内壁与熔体表面间形成稳定的气垫膜层,使熔体以完全滑移非粘着方式挤出成型,改善了口模内熔体的流场分布,从而有效减小甚至消除了传统挤出过程中存在的影响制品质量的固有问题。该技术因具有节能、环保、改善制品质量等优良特性,自问世以来即受到聚合物加工领域诸多学者的广泛关注,相关研究成果对丰富和发展聚合物成型理论及其加工技术的进一步推广应用均具有重要的科学意义和工程价值。文中综述了聚合物气辅挤出成型问世以来国内外研究进展,主要介绍了该技术的成型机理和成型装置,气体辅助单层挤出、双层共挤、微管挤出及气垫膜层等方面的研究方法与研究成果,并在综述现有的研究基础上展望了气辅挤出成型的研究趋势。
    6  纤维素基气凝胶吸附性能的研究进展
    庄 杰, 徐朝阳
    2022, 38(3):144-150. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2022.0048
    [摘要](32) [HTML](0) [PDF 1.56 M](0)
    摘要:
    目前,水体污染和气体污染是环境污染中较为突出的2个问题。在解决污染的诸多办法中,吸附法因适应性好、操作简单而备受研究人员的青睐。在诸多吸附材料中,纤维素气凝胶具有高比表面积、高孔隙率、可再生性、良好的生物相容性和可降解性等优良特性,成为吸附分离领域的研究热点。文中着重介绍了纤维素气凝胶吸附重金属离子、油类、染料、有机物、盐类、PM2.5等污染源的机理、改性处理和应用,探讨了纤维素气凝胶应用于吸附分离领域存在的主要问题和面临的挑战,并对其发展前景进行了展望。
    7  高强度柔性木材膜的制备与性能
    陈楚楚 , 周 彤, 李卓衍, 谢炬炫, 刘利会, 徐朝阳, 李大纲 金永灿
    2022, 38(3):137-143. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2022.0054
    [摘要](22) [HTML](0) [PDF 1.83 M](0)
    摘要:
    以轻木为原料,通过脱基质处理结合表面改性工艺(2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧化物TEMPO氧化和乙酰化),制备了一系列高强度柔性木材膜,并系统研究了不同处理方法对木材膜力学性能、光学性能、宏/微观形貌、表面特性及结晶结构等的影响。结果表明,脱基质处理后的木材纤维骨架在干燥过程中能够形成具有致密层状结构的木材膜试样,其密度提高了近5倍。进一步经TEMPO氧化及乙酰化处理后,木材膜试样的透光性及力学性能均有显著提升,其中,TEMPO木材膜透光率约为61.8%,断裂拉伸强度为180.29 MPa;而乙酰化木材膜断裂拉伸强度达264.14 MPa,几乎是轻木的14倍。进一步将其作为柔性基材,制备了一种智能防伪标签。其研究结果可为促进木材的高值化利用提供理论依据与技术支持。
    8  聚乙烯亚胺对反渗透复合膜抗菌性能的优化改性
    翟晓飞, 陈 思, 陈冰倩, 闫旭焕, 张宇峰
    2022, 38(3):129-136. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2022.0043
    [摘要](79) [HTML](0) [PDF 2.34 M](0)
    摘要:
    以聚砜超滤膜为支撑层,利用间苯二胺和三甲酰氯发生界面聚合反应,制备出聚酰胺反渗透复合膜。用聚乙烯亚胺(PEI)通过连续界面聚合法对反渗透膜进行抗菌性能优化改性。通过探究PEI反应参数对膜性能的影响,确定了优化改性的最佳参数,对改性膜的分子结构、表面性能以及膜性能进行了研究。结果表明,当PEI反应的质量分数为2%,反应时间为60 s,热处理为100 ℃和5 min时,改性膜的性能最好。膜表面的亲水性和荷电性的双重提升有助于膜性能的提高。与原膜相比,所制备膜的截留率由96.6%提升至98.9%,水通量由35.7 L/(m2·h)增加到49.9 L/(m2·h);选用革兰氏阴性大肠杆菌和革兰氏阳性葡萄球菌对膜抗菌性能进行了评价,所制备的膜对2种细菌的抑菌率分别可达95.8%和96.3%,通过PEI改性实现了膜分离性能和抗菌性能的同步提升。
    9  基于二硫键的三重刺激响应可控润湿性表面的构建
    王文豪, 刘 伟, 孙 芳
    2022, 38(3):122-128. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2022.0057
    [摘要](31) [HTML](0) [PDF 1.90 M](0)
    摘要:
    合成了一种双-[3-(三甲氧基硅)丙基]-二硫化物(TPDS),并将其接枝到具有优异光热转化能力的聚多巴胺改性表面(PDA-Glass),获得了二硫键功能化表面(2S-PDA-Glass)。利用X射线光电子能谱仪对该表面进行了表征,采用水接触角测定仪表征了2S-PDA-Glass在980 nm近红外光、365 nm紫外光及50 ℃温度刺激下可控润湿性。结果表明,接枝于表面上的二硫键在3种刺激源下均可发生断裂,被还原成亲水的巯基,导致表面水接触角由78°下降到55°左右;而表面巯基被三氯化铁氧化后又重新形成二硫键,表面水接触角可再次升至78°左右,实现了多重刺激响应的可控润湿性。使得材料可以在不同的环境中自由选择刺激源,应用范围更为广泛。
    10  微尺度下H形分布流道充模流动不平衡特性
    徐 斌, 杨 波, 安晓玉, 杨朝龙
    2022, 38(3):113-121. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2022.0061
    [摘要](16) [HTML](0) [PDF 2.18 M](0)
    摘要:
    为探究微尺度下的充填不平衡与传统注塑的不同,考虑微尺度下的影响充填不平衡的关键因素包括尺度效应、壁面滑移和对流换热,采用聚甲醛(POM),对H形对称分布的半圆形截面微流道系统进行了充模流动数值模拟实验。通过分析浇口处对称点间温差数据,实验结果表明壁面滑移能有效降低对称点间温度差,对充填不平衡有较明显的改善作用。对流换热使流道内熔体的一部分热量通过模具散失,加剧了充填不平衡,且对流换热系数越小,充填不平衡越明显。随着流道尺寸的减小,壁面滑移越明显,对流换热使对称点间温差变小,有利于改善充填不平衡。
    11  聚二甲基硅氧烷柔性基材上应力-激光复合制备直角微沟槽
    谢凯武, 李泽斌, 邓 宇, 张 璆, 钟世裕, 蔡俊劲, 常磊鑫
    2022, 38(3):106-112. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2022.0047
    [摘要](13) [HTML](0) [PDF 2.66 M](0)
    摘要:
    聚二甲基硅氧烷(PDMS)是一种应用广泛的柔性材料。文中在PDMS表面制备了直角微沟槽,分析了直角微沟槽的形貌。结合PDMS的柔性特点,开展了预应力下纳秒激光制备PDMS表面直角微沟槽实验。结果表明,微沟槽两侧的微裂纹随着激光扫描速度的增大(100~600 mm/s)开始出现随后逐渐变小,微沟槽的几何形貌随扫描速度发生改变,其深度最大值为43.14 μm、最小值为8.41 μm,其宽度最大值为111.41 μm、最小值为16.18 μm,且直角微沟槽的内外侧形貌存在差异;调整预应力角度可以调控微沟槽两侧微裂纹的走向、微沟槽的几何形貌和扫描路径的偏移。应力辅助是一种调控表面形貌,辅助PDMS表面微纳加工实现功能化的简便方法。
    12  光敏聚氨酯丙烯酸酯固化收缩应力的影响因素
    童梦玥, 孙冠卿, 刘 仁
    2022, 38(3):96-105. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2022.0066
    [摘要](30) [HTML](0) [PDF 2.38 M](0)
    摘要:
    光敏聚氨酯丙烯酸酯体系的光固化速度快,然而快速的聚合动力学会导致树脂在光聚合过程中内应力释放受到阻碍,出现严重的聚合收缩现象,使体系双键转化率降低,光固化材料性能较差。为了了解性能与聚合过程之间的关系,文中采用中红外光谱仪和光流变仪相结合的技术来监测光敏聚氨酯丙烯酸酯(PUA)的光聚合过程。结果发现,引发剂含量增加可以提高固化速率,降低聚合过程中的法向应力;UV光强降低会减少收缩应力,但同时也会降低体系的双键转化率。当单体官能度增加,凝胶点推迟出现,收缩应力降低。随着稀释剂单体中乙氧基柔性链增加,固化材料的柔韧性增大,从而收缩应力降低。
    13  高温环境作用下T800碳纤维/AC631双马来酰亚胺复合材料的疲劳行为
    高 禹, 杨晓东, 董尚利, 王柏臣, 包建文
    2022, 38(3):89-95. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2022.0055
    [摘要](47) [HTML](0) [PDF 2.16 M](1)
    摘要:
    在200 ℃高温环境下对多向铺层T800/AC631双马来酰亚胺复合材料进行了长时间暴露处理,测试了复合材料的质损率、动态力学性能和拉伸强度。根据拉伸强度确定疲劳应力水平,并测试了高温环境处理前后材料的疲劳性能。采用宏观目视和超声C扫描对复合材料疲劳损伤状况进行了表征和分析。结果表明,随着高温环境处理时间的延长,复合材料的质损率先迅速增加再缓慢增加。复合材料动态力学性能的变化归因于高温环境处理后的复合材料发生了一定程度的后固化、物理老化和界面局部脱粘。高温环境处理1000 h后,复合材料出现了轻微损伤,其疲劳寿命与原始态相比明显下降。复合材料的疲劳破坏模式主要为纤维断裂和铺层分层开裂。经历高温环境处理的T800/AC631复合材料的刚度明显下降,迟滞回能环轴线斜率和面积减少,表明复合材料出现了明显的高温老化损伤。
    14  温度与加载应力对双轴取向聚甲基丙烯酸甲酯蠕变行为的影响
    丁 尧, 张晓雯, 郑梦瑶, 相 宁, 颜 悦
    2022, 38(3):81-88. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2022.0063
    [摘要](17) [HTML](0) [PDF 1.82 M](0)
    摘要:
    考察了不同试验温度下YB-DM-11航空有机玻璃的拉伸性能,基于拉伸性能研究结果,在加载应力不超过对应温度下有机玻璃屈服强度的情况下,研究了蠕变温度和加载应力对有机玻璃蠕变行为的影响。结果表明,温度从25 ℃升至115 ℃,有机玻璃的屈服强度从85.69 MPa下降到9.89 MPa,降幅达88%。有机玻璃蠕变行为是温度、应力耦合作用的结果,升高温度或增加加载应力均能较大地提高有机玻璃的蠕变速率;通过降低蠕变温度或减小加载应力能有效地将有机玻璃蠕变过程控制在前2个阶段。采用广义蠕变方程和有效时间理论的蠕变模型对YB-DM-11航空有机玻璃前2个阶段的蠕变曲线进行拟合,所得拟合曲线与实验结果具有较高的重合度。
    15  甜菜碱改性聚乙烯胺在活性染料染色中的作用及影响
    季静怡, 聂宜苹, 王子璇, 贾鹏飞, 张 丹
    2022, 38(3):74-80. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2022.0065
    [摘要](34) [HTML](0) [PDF 1.76 M](1)
    摘要:
    通过1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)/ N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)接枝法使用甜菜碱对聚乙烯胺进行化学接枝,并固定在棉纤维上使其阳离子化,解决了传统染色过程中大量使用无机盐造成的水污染问题。与传统使用无机盐上染法相比,由于棉纤维阳离子化增加了染料与纤维之间的亲和力,该方法上染率由40.8%提高至78.0%,匀染性和染色牢度均得到提升,染色废水的化学需氧量(CODcr)由1267 mg/L降低至221 mg/L。方法操作简单效果优良,符合当前绿色生产的理念,可以被广泛应用于棉纤维材料的染色。
    16  铝塑复合带用黏合层树脂的流动温度依赖性
    袁 亚 , 龙世军, 李学锋
    2022, 38(3):62-73. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2022.0041
    [摘要](14) [HTML](0) [PDF 2.96 M](0)
    摘要:
    制备马来酸酐接枝聚乙烯(LLDPE-g-MAH)/乙烯-丙烯酸共聚物(EAA)和马来酸酐接枝聚乙烯(LLDPE-g-MAH)/乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)2种共混物,从共混物熔体的动态流变行为和温度依赖性两方面分析界面作用强度差异的原因。结果表明,LLDPE-g-MAH /EAA和LLDPE-g-MAH /EVA共混物作为黏合层时,前者的剪切强度和剥离强度比后者高22.0 %和80.8 %;随着温度升高,前者的松弛指数(λ)先增加后减小,共混物的温度依赖性与LLDPE-g-MAH相一致,后者的松弛指数不受温度影响;LLDPE-g-MAH /EAA共混物的时温叠加(TTS)在整个频率区曲线完全不重合;后者的TTS曲线在高频区基本重合,低频区无法重合;前者的松弛时间逐渐缩短;后者的松弛时间与温度无关。
    17  二异氰酸酯共价接枝碳纳米管的制备及对聚氨酯弹性体的复合改性
    赵立莹 孔德成 张 曾 李 慧 周海月 王洪振 李再峰
    2022, 38(3):56-61. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2022.0053
    [摘要](30) [HTML](0) [PDF 2.08 M](0)
    摘要:
    碳纳米管的改性及其对聚氨酯复合研究一直备受关注。通过羟基碳纳米管(OH-MWCNTs)与4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)的反应,制备出MDI共价接枝的功能型碳纳米管。研究了改性前后碳纳米管的结构变化及MDI@MWCNTs的含量对聚氨酯弹性体复合材料的改性效果。结果表明,制备的MDI@MWCNTs被赋予了异氰酸酯的反应活性。随着MDI@MWCNTs在聚氨酯基体中含量的增加,聚氨酯定伸强度单调增加,断裂伸长率逐渐下降,当MDI@MWCNTs的质量分数在0.10%时,聚氨酯的拉伸强度达到极值(67.4 MPa)。同时,复合材料的导电性逐渐增加,当MDI@MWCNTs的添加量为0.20%时,电导率达1.71×10-4。新型碳管对聚氨酯表现出优异的增强作用。
    18  环保型增塑聚氯乙烯的热响应形状记忆性能与机理
    杨丽华, 郑 宇, 沈佳斌, 郭少云
    2022, 38(3):48-55. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2022.0052
    [摘要](43) [HTML](0) [PDF 2.04 M](0)
    摘要:
    采用环保型增塑剂乙酰基柠檬酸三丁酯(ATBC)制备了具有较宽玻璃化转变温域的增塑聚氯乙烯(PVC),研究了开关温度(Ts)的选择对材料形状记忆性能的影响。增塑PVC的形状固定率始终接近100%,与T2大小无关,但当Ts从70 ℃升高到100 ℃,形状回复率由91.5%降至85.5%,回复速率和回复应力也同时劣化。在低的Ts下进行同条件拉伸时,增塑PVC高的储能模量赋予其更强的弹性能贮存能力,可提供更大的回复应力,进而加速回复过程。机理研究表明,增塑PVC的形状记忆效应源于微晶和无定形分子链的协同作用,PVC微晶作为物理交联点,充当固定相,其结构和含量在形状记忆前后不变,无定形分子链基于Ts的选定划分为软链和硬链部分,分别充当可逆相和第二固定相。提高Ts会增大软链比例,加剧分子链滑移,而硬链的减少弱化了固定相对分子链滑移的抑制作用,最终导致形状回复率的降低。
    19  全氟醚橡胶在四氧化二氮中的老化行为和机理
    卓文越, 王启龙, 杨 国, 李 杲, 张 欢, 许 文, 牛艳华, 李光宪
    2022, 38(3):40-47. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2022.0050
    [摘要](28) [HTML](0) [PDF 2.63 M](0)
    摘要:
    研究了经双-25硫化剂(DBPMH)和三烯丙基异氰脲酸酯(TAIC)硫化的全氟醚橡胶(FFKM)在氧化介质四氧化二氮中加速老化的行为和机理,并通过分子结构表征明确了交联网络的降解机理。研究发现,模量和交联密度随老化时间延长呈先增后减的趋势,表明老化早期发生了微弱的后交联,后期以交联结构的降解破坏为主。扫描电镜、动态力学热分析、差示扫描量热分析的结果均表明,气相氧化介质加速老化的作用强于液相。红外光谱和X射线光电子能谱的结果进一步表明,网络结构的破坏优先发生在TAIC交联点上,TAIC环状结构上不稳定的羰基在氧化介质形成的强酸性环境中容易发生断裂。
    20  含羧基聚酰亚胺共聚物的挠性覆铜板的制备与性能
    刘国淑, 刘瑞翔, 瞿伦君 , 唐海龙, 杨朝龙, 李又兵
    2022, 38(3):32-39. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2022.0069
    [摘要](29) [HTML](0) [PDF 2.13 M](0)
    摘要:
    以4,4'-对苯二氧双邻苯二甲酸酐(HQDPA)和不同比例的4,4'-二氨基二苯醚(ODA)及3,5-二氨基苯甲酸(DABA)为反应单体,通过共聚的方法,制备了一系列聚酰胺酸(PPA),将其涂覆于铜箔表面,通过热酰亚胺化后得到无胶型挠性覆铜板(FCCL)。研究表明,当二胺为DABA时,聚酰亚胺的力学性能和热学性能最好,表面接触角为61.3°,热膨胀系数为24×10-6 K-1,介电常数为3.58,制备得到的FCCL的剥离强度达到1.18 N/mm。这种含羧基结构的聚酰亚胺的性能可以满足无胶型挠性印制电路对基底膜材料的尺寸稳定性和粘接性能的要求。
    21  热交联结合紫外光表面固化制备聚己内酯形状记忆材料
    蒋瑞巧, 张 佑, 马文中 , 钟 璟
    2022, 38(3):24-31. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2022.0064
    [摘要](49) [HTML](0) [PDF 1.92 M](1)
    摘要:
    通过热引发剂引发聚己内酯(PCL)自由基交联,再结合紫外光表面二次固化的协同作用,制备了一系列光引发剂添加量不同的PCL形状记忆材料。通过差示扫描量热分析和热重分析、形状记忆性能测试和力学性能测试研究了Irgacure 2959(Ir2959)对PCL交联材料的结晶度和热稳定性、形状记忆性能、力学性能的影响。结果表明,相较于热交联体系,结合紫外光表面二次固化后明显提高了材料的形状记忆性能和力学性能。当光引发剂Ir2959质量分数为3%时(P/B/I-3),材料的形状记忆性能达到峰值,形状固定率(Rf)和形状回复率(Rr)分别由93.0%和91.4%提升至99.5%和99.8%;拉伸强度和断裂伸长率分别由42.5 MPa和658.1%提升至49.9 MPa和805.0%。
    22  交变电磁场对CoFe2O4/Fe3+/聚丙烯酸水凝胶自修复性能的影响
    毛 晨 鄂 毅 邹姝燕 吴首昂 龚兴厚
    2022, 38(3):18-23. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2022.0060
    [摘要](33) [HTML](0) [PDF 1.75 M](0)
    摘要:
    为了提高聚丙烯酸(PAA)自修复水凝胶的自修复速率,采用溶剂热法制备了铁酸钴(CoFe2O4)粒子,用二乙醇胺(DEA)为表面活性剂对CoFe2O4粒子表面功能化,使CoFe2O4粒子具有良好的亲水性,并采用原位共聚法制备了CoFe2O4/Fe3+/PAA磁性水凝胶。重点研究了交变电磁场(AEF)对复合水凝胶自修复行为的影响。红外光谱证实,DEA成功修饰在CoFe2O4粒子表面;透射电子显微镜显示,CoFe2O4的粒径约为50 ~ 70 nm;磁性测试测得其饱和磁化强度和矫顽力分别为5.6 emu/g和1000 oe;力学性能测试表明,CoFe2O4粒子的加入提高了磁性水凝胶的强度和模量(CoFe2O4质量分数为3.0%时,σt和E分别增加了41% 和29%);由于CoFe2O4粒子在AEF中振动促进了PAA分子链和3+的热运动,当CoFe2O4粒子质量分数为3%、AEF的频率和强度分别为40 Hz和0.64 mT时,AEF能使复合水凝胶在100 min内完成自修复,自修复时间缩短50%以上。
    23  基于单体反应物自聚合方法的高韧性聚酰亚胺树脂结构与性能
    李圣雄, 张 朋, 包建文, 姚逸伦, 钟翔屿, 杨 涛, 董波涛
    2022, 38(3):10-17. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2022.0062
    [摘要](68) [HTML](0) [PDF 2.13 M](1)
    摘要:
    采用单体反应物自聚合(PMR)方法,以4-苯乙炔苯酐为反应性封端剂,2,3,3',4'-联苯四甲酸二酐(α-BPDA)和4,4'-二氨基二苯醚(4,4'-ODA)为二酐和二胺单体,合成了不同相对分子质量的热固性聚酰亚胺树脂。借助差示扫描量热分析、动态力学热分析、热重分析和流变性能分析等方法,研究了相对分子质量与固化反应特性、流变特性、耐热性能、韧性性能的关系及影响机理。结果表明,随着相对分子质量增加,熔体最低黏度由10.4 Pa·s增加至1449.4 Pa·s;玻璃化转变温度由378 ℃下降至346 ℃,冲击强度由31.69 kJ/m2提高到62.15 kJ/m2。通过优化相对分子质量可实现对韧性性能、耐热性能与工艺性能的综合调控。
    24  具有油相隔离层的微流控法可控制备中空微纤维
    谭昕玥, 巨晓洁 , 谢 锐 , 汪 伟 , 刘 壮 , 褚良银
    2022, 38(3):1-9. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2022.0051
    [摘要](118) [HTML](0) [PDF 2.60 M](0)
    摘要:
    利用具有油相隔离层的微流控法连续可控制备了海藻酸钙(CaAlg)中空微纤维。内外相流体通过微流控装置出口挤出,通过调整装置出口与凝固浴液面距离、外相流速和收集速度在油相隔离层中形成同轴射流,射流突破油水相界面进入凝固浴后交联形成CaAlg中空纤维。实验中,微流控装置出口与凝固浴液面的最优距离为2 mm,外相流速越大,收集速度越小,射流越稳定。在形成稳定射流的条件范围内,制备得到了结构均一的CaAlg中空纤维,通过调整内外相流速和收集速度可以精确调控中空纤维的直径。根据流动连续性方程建立了简单的分析模型用于中空纤维直径的预测,该模型给出了内相流速、外相流速、收集速度与纤维直径的显式关系,并根据实验数据验证了模型预测的准确性。
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