微波辅助合成载银蒙脱土/水性聚氨酯纳米复合抗菌材料的制备及表征EI北大核心CSCD

采用绿色的微波辐射辅助还原合成载银蒙脱土,再将其与水性聚氨酯复合制备抗菌性复合材料。通过扫描电镜、X射线能谱、透射电镜、热重分析、力学性能、抗菌实验等分别研究了微波合成载银蒙脱土及载银蒙脱土/水性聚氨酯复合材料的表面结构、热稳定性、力学性能、抗菌性能等。实验结果表明,通过绿色的微波辐射辅助还原法于蒙脱土界面合成了粒径小、分布均匀的纳米银单质,将该载银蒙脱土引入到水性聚氨酯中,可提高载银蒙脱土/水性聚氨酯复合材料的热稳定性及力学性能,硬段的最大失重温度上升了11℃,拉伸强度和断裂伸长率分别提高了32%和13%;抗菌性能研究表明复合材料对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌具有良好的抑制效果,该复合材料在抗菌材料领域有广泛的应用前景。     

脂肪族聚氨酯弹性体/蒙脱土复合材料的制备与性能

使用原位插层聚合法制备了一系列不同有机蒙脱土含量的基于异佛尔酮二异氰酸酯的脂肪族聚氨酯弹性体/蒙脱土纳米复合材料,通过X射线衍射(XRD)、差示扫描量热测试(DSC)、热重分析(TGA)等研究了有机蒙脱土含量对脂肪族聚氨酯弹性体结构与性能的影响。XRD结果表明,成功地合成了聚氨酯/蒙脱土插层型纳米复合材料。TGA结果表明,纳米复合材料的热稳定性随着有机蒙脱土含量的增加而提高。有机蒙脱土对聚氨酯基体有较好的增强和增韧作用,而当有机蒙脱土含量为7%时,纳米复合材料的力学性能最佳。     

悬浮聚合法制备纳米蒙脱土/聚合物( 苯乙烯-共聚-二乙烯基苯) 复合材料及性能

采用悬浮聚合法制备了纳米蒙脱土/聚合物(苯乙烯-共聚-二乙烯基苯) 复合材料。钠基蒙脱土(SMMT) 经十六烷基三甲基溴化铵(CTAB) 离子交换后获得有机蒙脱土(OMMT) 。采用XRD 和FTIR 分析表征了有机蒙脱土的结构与性能。通过XRD、TEM、SEM、和FTIR 对复合材料微观结构进行了表征; 通过热重分析仪( TG) 对复合材料的热稳定性能进行了研究。讨论了蒙脱土含量和交联剂用量对复合材料热稳定性能的影响。结果表明, 钠基蒙脱土的层间距为1. 48 nm , 经有机改性蒙脱土的层间距为2. 85 nm , 纳米蒙脱土/聚合物复合材料的层间距约为4 nm; 纯聚苯乙烯最大质量损失温度为399 ℃, 当蒙脱土含量为5 %、交联剂用量为10 %时, 纳米蒙脱土/聚合物最大质量损失温度提高到437 ℃。在实验条件下, 纳米蒙脱土/聚合物复合材料具有更好的热稳定性能。      

用以合成高剥离型天然橡胶复合材料有机蒙脱土的制备及应用

合成出一种端羟基阳离子水性聚氨酯树脂,采用超声波助混技术将其插层到蒙脱土中,通过阳离子交换制备出含有端羟基高剥离度的有机蒙脱土(HOMMT),并将HOMMT应用到天然橡胶(NR)复合材料中,研究其对天然橡胶复合材料力学性能的影响。采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、广角X射线衍射(XRD)、热失重分析(TGA)、透射电镜等检测手段分别对HOMMT结构性能进行分析表征,并用材料拉伸机、阿克隆磨耗机测试HOMMT/天然橡胶复合材料的力学性能。XRD结果表明,改性后的蒙脱土层间距由原来的1.21 nm增加到6.29 nm。FT-IR和TGA表明端羟基阳离子水性聚氨酯树脂大分子链插层于蒙脱土层间。加入剥离型有机蒙脱土后,由于层状硅酸盐纳米粒子的存在,NR复合材料的力学性能得到提高,耐磨性提高约14%。     

基于径向基函数神经网络优化制备复合改性钠基蒙脱土/橡胶复合材料及其补强-阻燃性能

以钠基蒙脱土作为研究对象,以十六烷基三甲基溴化铵与去离子水的混合液、硅烷偶联剂KH550与无水乙醇的混合液作为改性剂,制备复合改性钠基蒙脱土,并将复合改性钠基蒙脱土代替部分炭黑,与促进剂、硫磺、ZnO、硬脂酸、橡胶进行复合,制备复合改性钠基蒙脱土/橡胶复合材料。利用径向基函数（RBF）神经网络模型优化复合改性钠基蒙脱土/橡胶复合材料的制备工艺参数,并且对复合改性钠基蒙脱土和复合改性钠基蒙脱土/橡胶复合材料进行表征与测试。结果表明,当扩展系数为0.50~0.65时,所建立复合改性钠基蒙脱土/橡胶复合材料力学性能和阻燃性能的RBF神经网络模型具有最佳的逼近效果。当去离子水用量为1 074 g、十六烷基三甲基溴化铵用量为13.7 g、无水乙醇用量为14.8 g、硅烷偶联剂KH550用量为0.32 g、搅拌速度为2 890 r/min时,复合改性钠基蒙脱土/橡胶复合材料具有良好的力学性能和补强性能,即拉伸强度19.1 MPa、撕裂强度43.5 kN/m和极限氧指数32.83%。      

天然胶乳/碳酸钙晶须医用复合材料的制备与性能

本文将超声分散后的改性碳酸钙晶须分散液加入天然胶乳,对其进行补强,制得绿色环保高性能的改性碳酸钙晶须/天然胶乳医用复合材料。系统研究了该医用复合材料的力学性能、抗菌性能及热稳定性能。结果表明,使用硬脂酸改性后的碳酸钙晶须与天然胶乳基体材料有极佳的相容性。医用复合材料的力学性能、抗菌性能及热稳定性能均比纯胶有所提高。当改性碳酸钙晶须用量为4%时,医用复合材料的各项性能达到最佳。     

醋酸洗必泰改性蒙脱土抗菌复合物的制备及抗菌性能

采用离子交换法将醋酸洗必泰交换到钠基蒙脱土的层间得到醋酸洗必泰/蒙脱土抗菌复合物, 并对醋酸洗必泰/蒙脱土的结构和性能进行了研究.通过FTIR、XRD、TG对所合成的结果表明,醋酸洗必泰已插入蒙脱土的层间,并且醋酸洗必泰/蒙脱土抗菌复合物热分解起始温度为218℃, 具有较好的热稳定性.抗菌试验结果表明,醋酸洗必泰/ 蒙脱土抗菌复合物具有良好的抗菌性能,文中还研究了醋酸洗必泰/ 蒙脱土的抗菌活性,发现其对大肠杆菌(E.coli)、金黄色葡萄球菌(S.aureus)最小抑菌浓度(MIC)分别为50μg/mL,6.25μg/ml,具有良好的抗菌性能和比较广的抗菌谱.     

水性聚氨酯纳米复合材料的研究进展

针对纳米改性剂在水性聚氨酯改性方面的应用,介绍了不同的水性聚氨酯纳米复合材料的制备方法,总结了近年来在水性聚氨酯纳米改性方面所取得的成就,探讨了纳米改性剂在提高水性聚氨酯的耐水性、热稳定性和力学性能方面的突出作用,并展望了今后水性聚氨酯纳米复合材料的发展方向。     

聚合物基蒙脱土纳米复合材料的热稳定性能及协同阻燃研究

综述了近年来国内外聚合物基蒙脱土纳米复合材料热稳定性能及其与磷-氮阻燃剂协同阻燃方面的研究进展及机理,并展望了蒙脱土与其他绿色阻燃剂协同阻燃的前景.     

原位聚合法制备尼龙66/蒙脱土纳米复合材料及其性能

采用原位聚合法制备了尼龙66/有机蒙脱土纳米复合材料,利用TEM观察了复合材料的微观结构,测试了其力学性能、热稳定性和阻燃性能,探讨了复合材料结构与性能之间的关系。研究结果表明:蒙脱土以纳米尺度均匀分散在尼龙66基体中,蒙脱土的加入改善了材料的力学性能、热稳定性和阻燃性能。     

聚氨酯/OMT纳米原位复合材料的制备及性能

用原位聚合的方法制备了聚氨酯/蒙脱土复合物,讨论了蒙脱土对复合物性能的影响,结果表明,当蒙脱土填料的质量百分含量为2%时,PU/OM T纳米复合材料的综合力学性能达到最佳,与空白PU相比,拉伸强度和断裂伸长率分别提高了110.0%和27.9%。动态力学温度分析得出复合材料的玻璃化温度向高温方向偏移了6.8℃,其贮能模量和损耗模量在低温区有显著的增长。DTA和溶胀试验表明PU/OM T纳米复合材料的热稳定性能和耐溶胀性能得到明显的改善。FT-IR图谱中2268 cm-1的-NHCOO吸收峰的出现和3623 cm-1的-OH吸收峰变弱,证明OM T表面的羟基与TD I的异氰酸基发生了接枝反应。     

高强抗蠕变水性抗菌聚氨酯及其生物降解性能

以聚乳酸多元醇、聚四氢呋喃二醇、异佛尔酮二异氰酸酯、二甲胺基丙胺二异丙醇等原料合成了水性聚氨酯预聚体(PLA-WPU-C-pre);再通入二氧化碳(CO₂)与PLA-WPU-C-pre在水中反应,经搅拌乳化后得到聚乳酸基水性聚氨酯乳液(PLA-WPU);在乳液成膜过程中,以1,6-二碘己烷为交联剂实现了PLA-WPU的固化交联,得到高强抗蠕变水性抗菌聚氨酯(PLA-WPU-C)。研究探讨了聚乳酸多元醇用量、交联和退火时间对PLA-WPU-C力学性能、抗菌性能和生物降解性能的影响。结果表明,PLA-WPU-C具有较好的生物降解与抗菌性能,当聚四氢呋喃二醇与聚乳酸多元醇的摩尔比为3:1、退火时间为1 h时,交联PLA-WPU力学性能较好(27.8 MPa和384%)。     

不同蒙脱土对Al(OH)_3/乙烯-醋酸乙烯酯复合材料力学性能和阻燃性能的影响

对比研究了钙基蒙脱土(Ca-MMT)和有机改性的钠基蒙脱土(Na-MMT)对Al(OH)_3/乙烯一醋酸乙烯醋(EVA)复合材料的力学性能、热稳定性和阻燃性能的影响。采用熔融插层法制备MMT-Al(OH)_3/EVA复合材料。用XRD和TEM进行微观结构表征。结果表明:两种MMT在复合材料中均表现为一定程度的剥离分散状态,其中Ca-MMT的剥离片层相对尺寸更小。测试显示,Ca-MMT-Al(OH)_3/EVA的拉伸强度、热稳定性均高于Na-MMT-Al(OH)3/EVA;在燃烧过程中,加入Ca-MMT的Ca-MMT-Al(OH)_3/EVA复合材料热释放更低,形成的炭层隔热效果更好,表现出更优异的阻燃性能;同时火灾性能指数(FPI)提高,火灾危险性明显降低。分析原因是Ca-MMT中的Ca~(2+)在燃烧成炭中具有促进作用。     

蒙脱土的酸化及有机化对聚氨酯/蒙脱土纳米复合弹性体材料性能的影响

利用本体聚合方法制备了聚氨酯/蒙脱土纳米复合材料。通过对蒙脱土进行酸化和有机化两步处理,发现酸化处理不仅能有效地扩大蒙脱土的片层间距,还能有效地防止蒙脱土在聚氨酯本体聚合时对异氰酸酯基三聚副反应的催化作用。利用DSC、TGA、XRD等手段对聚氨酯/蒙脱土纳米复合材料的力学性能、热性能、内部结构进行了表征,发现酸化及有机化蒙脱土在聚氨酯内部能形成纳米片层结构,提高了复合材料的力学性能。     

均相自发泡法制备抗菌多孔复合骨修复支架

与植入骨修复材料相关的感染仍是临床面临的难题,能控释或缓释抗菌剂的骨修复材料在易感染骨缺损修复领域越来越受到青睐。在具有良好生物相容性和成骨作用的纳米羟基磷灰石/聚氨酯(nHA/PU)复合材料中添加磷酸银作为抗菌剂,复合磷酸氢钙结晶水合物(DCPD)作为发泡剂水的来源,通过释放DCPD中结晶水与PU中异氰酸根反应产生CO_2气体实现了复合材料均相发泡成型。实验结果显示,85℃条件下自发泡制备的载磷酸银羟基磷灰石/磷酸氢钙/聚氨酯(Ag_3PO_4-nHA/DCPD/PU)复合支架的孔隙率高达80%,抗压强度可达2.83 MPa;制备的抗菌支架能有效抑制细菌在材料表面黏附,与细菌接触24h后抑菌率可达95.45%。该方法简便易行,制备的孔隙分布均匀、贯通性好、孔隙率高和力学性能佳的抗菌复合支架在骨修复领域有较大的应用潜力。     

水性聚氨酯/聚邻氨基苯磺酸修饰碳纳米管复合材料的制备与性能

采用原位聚合法合成出聚邻氨基苯磺酸修饰多壁碳纳米管(PASANT)。进而,以PASANT为导电填料,以水性聚氨酯乳液(WPU)为基体,采用溶液共混法制备WPU/PASANT复合材料,研究表明,PASANT能够均匀地分散在水性聚氨酯乳液中。PASANT与WPU复合后,PASANT表面的-NH基团与WPU中的羰基(尤其是脲羰基)形成了氢键,复合材料的导电性和力学性能均得以提高。当PASANT的含量为5%时,复合材料的电导率和拉伸强度比纯水性聚氨酯分别提高6个数量级和465%。     

丁腈橡胶/有机蒙脱土纳米复合材料的结构及性能研究

通过机械共混法制备了丁腈橡胶/有机蒙脱土(NBR/OMMT)纳米复合材料.X射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)表征了复合材料的纳米结构.通过硫化仪研究了有机蒙脱土用量对复合材料硫化性能的影响,同时研究了复合材料的力学性能、热空气老化性、耐油性和热稳定性.结果表明:有机蒙脱土的加入在一定程度上提高了复合材料的力学性能,热空气老化性,耐油性及热稳定性,而且对复合材料的硫化性能有明显的影响.     

聚丙烯腈/钠基蒙脱土纳米复合材料的结构和性能研究

采用乳液聚合法制备了聚丙烯腈/钠基蒙脱土(Na-MMT)纳米复合材料,并通过湿法纺丝得到了Na-MMT纳米复合腈纶纤维.用X射线衍射仪表征了纳米蒙脱土在腈纶基体中的分散情况,并用热重分析法和电子单纱强力仪对纤维的热稳定性能和力学性能进行了表征.结果表明,通过乳液分散聚合法,层状蒙脱土剥离,并均匀分散在聚丙烯腈基体中,与不舍蒙脱土的腈纶纤维相比,Na-MMT纳米复合腈纶纤维的热稳定性能和力学性能得到明显提高.     

咪唑基离子液体修饰蒙脱土/聚丙烯复合材料的耐热老化性能

研究了1-十八烷基-3-甲基氯化咪唑修饰的蒙脱土/聚丙烯复合材料耐热老化性能。结果表明,热老化前改性蒙脱土/聚丙烯复合材料的拉伸性能、弯曲性能与聚丙烯相比均有所改善,分别提高了7.3%和17.5%,冲击性能提高达54%。经以5d为一老化周期的热老化,研究了4个老化周期中改性蒙脱土/聚丙烯复合材料的力学性能保持率,质量变化率,以及颜色变化的情况。研究发现,在热老化过程中,复合材料的力学性能有很高的保持率,部分性能甚至得到改善,复合材料的质量变化很小,颜色无明显加深,说明该离子液体修饰的蒙脱土/聚丙烯纳米复合材料不仅有很好的力学性能,而且耐热老化性能优越。     

辣椒素/有机蒙脱土的制备及其缓释性能研究

利用溶液插层方法成功制备了不同载药量的辣椒素(Capsaicin,CAP)/有机蒙脱土(OMMT)复合物。通过X射线衍射(XRD)、红外吸收光谱(FTIR)、热重分析(TGA)对复合物的插层结构、相互作用及其热稳定性进行了分析。结果表明,载药后蒙脱土层间距由1.9nm增加到3.7nm,即形成了辣椒素/蒙脱土纳米插层结构,并且该复合物有效地提高了辣椒素的热稳定性,使辣椒素的热分解温度升高到240℃。从药物体外释放实验结果可知,复合物的药物缓释时间为48h,对辣椒素具有明显的药物缓释效果。这种辣椒素/有机蒙脱土长效抗菌复合材料有望作为抗菌塑料添加剂。