玻璃表面PS-r-P4-VP共聚物“刷子”的制备与表征

采用原位活性聚合法在玻璃表面接枝聚苯乙烯与聚4-乙烯吡啶无规共聚物(PS-r-P4-VP)"刷子",并对其进行表征。X射线光电子能谱(XPS)结果表明,玻璃表面接枝共聚物后,Si(1s/2p)、O(1s)的吸收峰强度降低,C(1s)吸收峰强度增强并出现了N(1s)(吡啶环)的特征吸收峰;椭圆偏振仪测试结果表明,接枝PS-r-P4-VP的厚度随聚合时间延长而增加,表面均方粗糙度则减小;原子力显微镜(AFM)观察结果表明,随着St配比的增加,玻璃表面聚合物"刷子"粗糙度降低;红外光谱(FT-IR)表明,玻璃表面的聚合物为PS-r-P4-VP;透光率测试表明,在玻璃表面接枝PS-r-P4-VP并不影响玻璃的透光率;接触角测试结果表明,接枝共聚物的玻璃表面接触角随着St比例的增加而显著增大。     

表面功能化聚苯乙烯磁性微球的制备及表征

以纳米级四氧化三铁(Fe3O4)为磁性载体,以苯乙烯(St)、丙烯酸(AA)和丙烯酸甲酯(MA)为单体,用微悬浮聚合法制备了表面功能化聚苯乙烯磁性微球,并对聚合过程中预处理、温度、Fe3O4/St比、分散剂的影响进行了讨论。扫描电镜照片和磁滞回线显示微球分散性好,具有超顺磁性;热失重-差热分析表明其磁含量高;红外光谱表明微球表面含有羧基基团;通过电导率仪测试,计算出了微球表面羧基含量。结果表明,丙烯酸甲酯改性的羧基磁性微球比丙烯酸改性的性能要好。     

磁性聚苯乙烯微球的制备与表征

采用化学共沉淀法制备了Fe3O4纳米颗粒,以PEG-4000为表面活性剂进行表面修饰,制备了分散性良好的纳米Fe3O4磁流体.磁流体存在时,采用分散聚合法,以苯乙烯为单体制备了磁性高分子微球.TEM研究表明,Fe3O4纳米颗粒的平均粒径约为10nm,分散聚合所制备的磁性聚苯乙烯微球的平均粒径约为80nm;VSM研究表明,合成的Fe3O4纳米颗粒及磁性聚苯乙烯微球具有超顺磁性;FT-IR研究表明,Fe3O4纳米颗粒很好地包覆于聚苯乙烯中;XRD结果表明,分散聚合前后,Fe3O4纳米颗粒的晶体结构没有发生变化.     

聚苯乙烯/纳米二氧化钛复合材料的制备与表征

利用单螺杆挤出机和平板硫化机制备了聚苯乙烯/纳米二氧化钛(PS/纳米TiO₂)的共混物。研究了PS/纳米TiO₂(100/1.5)中聚苯乙烯接枝马来酸酐(PS-MAH)加入量对共混物的拉伸强度、冲击强度、微观结构的影响。结果表明:当PS-MAH加入PS/纳米TiO₂中20g时,共混物的拉伸强度达到最大值。紫外光照射实验结果表明,PS-MAH的加入可有效地提高PS/纳米TiO₂复合材料的抗老化性能,与PS/TiO₂复合材料相比拉伸强度提高30%。     

功能化聚苯乙烯共聚荧光微球的制备与表征

以烯丙基罗丹明B为荧光染料,采用分散聚合法制备了粒径均一的聚苯乙烯共聚荧光微球,并通过磺化反应,在荧光微球表面引入功能基——磺酸基。环境扫描电子显微镜和荧光显微镜观察表明,产物微球具有良好的单分散性,荧光性能好且稳定;电导率测定表明,微球表面磺酸基的含量较高,约为90μmol/g;荧光和紫外-可见分光光度计表明,聚合在聚苯乙烯共聚荧光微球中的烯丙基罗丹明B具有和烯丙基罗丹明B一致的性质,并证实磺酸基聚苯乙烯共聚荧光微球和烯丙基罗丹明B在乙醇中具有不同的荧光光谱。     

聚苯乙烯填充丁苯橡胶复合材料的制备与性能表征

利用乳液聚合制备纳米、亚微米聚苯乙烯填料粒子.扫描电镜(SEM)和激光粒度(DLS)测试表明填料粒子为规则球型,粒径分别为30 nm和200 nm.SEM测试表明纳米PS粒子在SBR中有良好的分散性,亚微米PS粒子在SBR中呈现单分散状态.静态力学拉伸(MTS)测试表明纳米复合材料断裂应力为13.2 MPa、断裂伸长率为580％,相比填充同分数的亚微米复合材料提高了7 MPa和300％.复合材料动态力学(DMA)测试表明,纳米复合材料的模量在5～90℃范围内是亚微米复合材料的4倍.Payne效应测试表明,纳米复合材料具有较高初始模量和Payne效应.研究表明,填充30份纳米PS粒子的SBR具有最佳静态和动态力学性能.     

纳米银/聚苯乙烯核壳粒子的制备与表征

研究了纳米银粒子的表面修饰技术与纳米银/聚苯乙烯核壳粒子的制备技术,采用乳液聚合方法制备出纳米银/聚苯乙烯核壳粒子,并借助于TEM、XPS、FTIR分析了其微观结构。     

空心玻璃微球表面接枝聚苯乙烯及其性能研究

空心玻璃微球表面改性有利于改善其与基体间的相容性,提高复合泡沫性能.通过接枝聚苯乙烯对空心玻璃微球进行表面处理,采用SEM、IR、热失重等方法分析了反应条件对接枝的影响.结果表明,接枝反应过程中提高反应温度、延长反应时间有利于接枝率的提高,但温度过高会加速单体自聚,降低接枝率.接枝处理后,随着聚合物层的增厚,空心玻璃微球表面缺陷减小,破损率降低,抗压强度得到一定程度提高.     

聚苯乙烯/Fe3O4纳米复合材料的制备与表征

采用油酸为表面活性剂表面处理Fe3O4纳米粒子,将其分散在苯乙烯单体中,进行原位聚合,制备PS/Fe3O4纳米复合材料,对该复合材料的分散均匀性和结构进行了表征.实验结果显示,Fe3O4粒子在PS基体中分散均匀;包覆油酸的Fe3O4纳米粒子在基体中起到物理和化学交联点的作用,使得聚合物产生交联,并提高了其耐热性.     

聚苯乙烯/银核壳结构纳米微球的制备与表征

采用两步法的简单路线制备出银纳米粒子包覆的聚苯乙烯(PS)微球,首先通过乳液聚合法合成出聚苯乙烯微球;然后对苯乙烯进行敏化和活化,搅拌下加入银的还原液,从而制备出Ag-PS核壳结构的纳米微球.同时借助于TEM、UV-vis、 FE-SEM进行表征,分析其微观结构.结果表明,所得的聚苯乙烯微球粒径约为40nm;聚苯乙烯/银核壳结构纳米微球粒径为45～350nm,银层厚度可随意调控.     

生物活性玻璃-二氧化锰复合支架的制备与表征

骨修复支架在植入缺损处后出现的炎症与氧化应激有关, 其中过氧化氢(H₂O₂)浓度过高是引起氧化应激的主要原因之一。二氧化锰(MnO₂)能够通过催化分解H₂O₂来消除植入物周围环境过量的H₂O₂, 同时催化H₂O₂分解产生的氧气(O₂)能够缓解骨缺损处因血供不足而导致的缺氧环境, 从而有利于骨组织再生与骨缺损修复。本研究采用简单的氧化还原法在3D打印制备的生物活性玻璃(BG)支架表面原位沉积MnO₂颗粒, 得到BG-MnO₂复合支架(BGM), 赋予BG支架清除H₂O₂的同时提供O₂的能力。研究结果表明, BGM支架表面沉积MnO₂含量随反应溶液中高锰酸钾浓度升高而增加, 其抗压强度随MnO₂含量增加而增强, 但这些支架的孔隙率和降解速度基本保持不变。更为重要的是, BGM支架能够在H₂O₂环境中持续催化分解H₂O₂产生O₂, 当不同Mn含量的BGM (BGM5和BMG9)支架在浓度为2 mmol/L的H₂O₂溶液中催化分解H₂O₂产生的O₂能使溶液中饱和氧浓度分别达到8.4和11 mg/L。细胞实验结果表明, BGM支架对骨髓间充质干细胞的增殖和碱性磷酸酶活性有一定促进作用。因此, BGM支架在骨组织修复领域具有较大的应用潜力。     

改性TiO2自洁净玻璃的制备与表征

用溶胶-凝胶法制备了表面镀有La—TiO2光催化薄膜的自洁净玻璃,并利用XRD,UV—Vis,SF等手段对La—TiO2光催化薄膜进行检测。结果表明：镧离子掺杂可以减少电子-空穴对的复合几率,提高量子效率,从而有助于光催化活性的增强。     

聚苯乙烯/石蜡相变储能微胶囊的制备和表征

采用类悬浮聚合法制备了聚苯乙烯/石蜡相变微胶囊,用傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、扫描电镜(SEM)、差热扫描量热仪(DSC)及热重分析仪(TG),对微胶囊的化学结构、表面形貌、潜热值及耐热性进行了分析。结果表明,微胶囊制备过程中壁材不与芯材发生反应,微胶囊的表面有大小不均的微孔;石蜡含量为20%~50%的微胶囊壁材对芯材保护效果较好;当石蜡含量提高到60%时,微胶囊的形貌变得不规则;微胶囊的相变潜热值达到92.4 J/g,具有较好的相变储能效果;TG测试表明微胶囊壁材对芯材有保护作用。     

压电陶瓷表面硅钙复合膜的制备与表征

采用溶胶-凝胶法制备了硅钙复合溶胶，并在压电陶瓷表面制备硅钙复合膜，以改善水泥基压电陶瓷复合材料界面。确定了溶胶配比，研究了陈化、低温热处理和硅烷偶联剂对覆硅钙复合膜压电陶瓷接触角、压电和介电性能的影响。结果表明，硅钙复合溶胶中Ca与Si摩尔比>0.2时不利于成膜；提高陈化温度和延长陈化时间可明显减小硅钙复合膜的接触角；硅钙复合膜层数最佳为3层，烧结温度不大于160℃；加入微量硅烷偶联剂可有效改善膜层开裂。制备的硅钙复合膜接触角最小为27°，亲水性好。      

硅表面十六烯薄膜的制备与表征

利用机械与化学结合的方法实现了硅基底上的可控自组装（“割草种花”思想）,为纳米尺度结构的构筑提供了一定的实验基础．基于金刚石刀具切削的自组装加工技术,在氢终止的硅表面上制备了十六烯自纽装单分子膜,并利用原子力显微镜（AFM）和X射线光电子能谱（XPS）对自组装膜进行了检测和表征,证明这种方法能够方便快捷地实现硅基底上的可控自组装;并用AFM检测了十六烯薄膜的黏着力,分析了可能导致其变化的原因,根据黏着力的变化也说明切削区域生成了自组装膜。     

钢铁表面超疏水膜的制备与表征

采用水热法结合氟硅烷修饰直接在钢铁表面制备超疏水膜。疏水膜的疏水性与钢铁基底的微纳米结构有重要关系。结果表明,以乙二胺为溶剂,经140℃水热反应4h和160℃水热反应5h,可以在钢铁表面制得具有次级网状结构的正八面体、花状等微纳米精细结构,再经氟硅烷修饰后表现出良好的超疏水性,与水滴的接触角分别达到156.49和165.31°。XRD的分析结果表明,该微纳米结构的主要成分是Fe3O4,它的形成一方面提供了制备超疏水表面所必须的微纳米精细结构,另一方面又为与氟硅烷发生反应生成牢固的薄膜创造了条件。电化学分析结果表明,超疏水膜层的存在显著降低了钢铁基底的腐蚀倾向。     

聚苯乙烯包覆正十四醇微胶囊的制备及表征

选用过硫酸钾(K_2S_2O_8)为引发剂,司班80(Span 80)和吐温80(Tween80)为复配乳化剂,聚乙烯吡咯烷酮K30(PVP-K30)为分散剂,季戊四醇四丙烯酸酯(PETA)为交联剂,采用乳液聚合法制备出了以正十四醇(MA)为芯材,聚苯乙烯(PS)为壁材的正十四醇-聚苯乙烯相变微胶囊(MA/PS微胶囊);通过差示扫描量热仪、扫描电镜、傅里叶变换红外光谱仪和热重分析仪等仪器对制备的微胶囊进行检测表征。结果表明,当聚乙烯吡咯烷酮K30和复配乳化剂(m(Span80)∶m(Tween80)=3∶13)加入量分别为正十四醇质量的5%和4%,过硫酸钾和季戊四醇四丙烯酸酯加入量分别为苯乙烯单体质量的10%和37.5%,芯壁比为2.5∶1,搅拌速度为1000r/min时,所制备的MA/PS微胶囊具有良好的热稳定性和致密性。     

聚苯乙烯/蒙脱土复合材料的制备及表征

用本体聚合法制备了聚苯乙烯/蒙脱土复合材料,通过FTIR对有机改性蒙脱土的结构进行了表征,用XRD表征了纳米复合材料的结构,用TGA、DTA袁征了纳米复合材料的热稳定性.结果表明,聚苯乙烯可插层于含双键的咪唑盐表面活性剂改性的蒙脱土中,复合材料的热稳定性得到了较大的提高.