中空桔瓣型超细纤维/水性聚氨酯合成革的制备及性能

以聚酯-聚酰胺6(PET-PA6)中空桔瓣型超细纤维非织造布为基布,以水性聚氨酯(WPU)膜为聚合物涂层,经干法移膜技术得到了中空桔瓣型超细纤维/水性聚氨酯(PET-PA6/WPU)合成革,实现了超纤革的绿色化制备。通过场发射扫描电镜(FESEM)等测试手段表征了PET-PA6中空桔瓣型超细纤维非织造布的结构性能,系统研究了发泡倍率对WPU膜形态结构和性能的影响规律,分析了PET-PA6/WPU合成革的结构、透气透湿和物理力学性能。结果表明:PET-PA6中空桔瓣型超细纤维非织造布裂离后单根纤维的直径介于2.2~5.5μm之间,且其性能满足纺织品合成革用非织造基布的使用要求。当发泡倍率为100%时,所制备WPU膜为致密无孔结构,透气量和透湿率分别为14.72L/(m~2·s)和3 686.84g/(m~2·24h)。随着发泡倍率的增加,所制备WPU膜具有通透型泡孔和有孔表面,平均孔径、透气量和透湿率均依次增大。其中,当发泡倍率为250%时,WPU膜的透气量和透湿率分别达到169.43L/(m~2·s)和5 209.09g/(m~2·24h)。所制备的PET-PA6/WPU超纤革为三层复合结构,包括基布层、发泡层和面层,且其透气量为0.45L/(m~2·s),断裂强力为纵向138.40N、横向96.60N,断裂伸长率为纵向72.70%、横向101.80%,撕裂强力为纵向63.20N、横向88.20N,剥离强力为水解前15.86N、水解后15.61N,褶皱回复角为纵向149.30°、横向151.80°,均优于同类型的海岛针织合成革和真皮,同时透湿率高达1 673.8g/(m~2·24h),接近于真皮。     

聚酯-聚酰胺6中空桔瓣超细纤维/Lyocell纤维非织造复合材料的制备与性能

采用纺粘技术制备聚酯-聚酰胺6(PET-PA6)双组份中空桔瓣纤维,并与Lyocell纤维网复合,经高压水刺制备双层复合结构的PET-PA6/Lyocell非织造材料,研究了纤维复合比例及面密度对复合非织造材料性能的影响。结果表明:PET-PA6/Lyocell复合非织造材料具有明显的三维立体结构和双层复合结构,PET-PA6纤维裂离后纤维等效直径介于3.60~6.50 μm之间,Lyocell纤维的直径介于9.30~11.50 μm之间,且有部分原纤化的微原纤维。面密度一定时,PET-PA6/Lyocell非织造材料相比于PET-PA6非织造材料,亲水性能有明显的提升,当PET-PA6与Lyocell纤维含量比值为1∶1时(面密度为160 g/m2),透气率为249.47 L/(cm2·s),提升117.83%;透湿率为4 035 g/(m2·24 h),提升36.01%;柔软度为4.39 mm,提升67.56%;同时力学性能有所增加,纵横强力比由1.5降至1.2,相差幅度明显降低;但热稳定性有略微的下降。随着的面密度增加,复合非织造材料的透气透湿性能逐渐降低,柔软度降低,力学性能有所增强。Lyocell纤维的复合使非织造材料的综合性能有了明显的提升,非织造布的三维立体结构和双层复合结构与天然皮革的微观结构相似,有望在超细纤维合成革基布领域得到应用。      

改性纳米TiO_2/WPU复合材料在超细纤维合成革上的应用

将改性纳米TiO2添加到聚氨酯预聚体中,制备出具有良好稳定性的改性纳米TiO2/水性聚氨酯(WPU)复合材料;以其作为成膜剂,采用干法移膜法制备超细纤维合成革。通过对超细纤维合成革卫生性能、耐用性能等指标的测定,考察了复合材料的应用性能。结果表明:加入改性纳米TiO2可提高WPU的抗静电性且对涂层表面平整度无影响,当添加量为3%(质量分数)时,超细纤维合成革的透气性提高了40%,透水汽性提高了64%,其耐磨、耐折性也得到明显改善。     

有关聚氨酯合成革标准的对比分析

文中从聚氨酯合成革基布、工艺、标准考核指标、相关指标测试方法四个方面将四份有关聚氨酯合成革标准(QB/T 1646-2007《聚氨酯合成革》、QB/T 2888-2007《聚氨酯束状超细纤维合成革》、GB/T8949-2008《聚氨酯干法人造革》与QB/T 2958-2008《服装用聚氨酯合成革》)进行对比分析,为企业及检测机构在对聚氨酯合成革进行检测时选择检测依据提供建议。     

PAMAM—COOH的合成、表征及对超细纤维合成革卫生性能的影响

分别采用盐酸和乙醛酸对0.5代聚酰胺-胺(G0.5 PAMAM)和1代聚酰胺-胺(G1 PAMAM)进行改性,得到了0.5代端羧基的树枝状大分子(G0.5PAMAM—COOH)和1.0代端羧基的树枝状大分子(G1 PAMAM—COOH)。采用单因素实验优化了乙醛酸改性G1 PAMAM的反应条件,即n(G1 PAMAM)∶n(乙醛酸)为1∶12,反应温度为35℃,反应时间为2h。采用G0.5 PAMAM—COOH和G1 PAMAM—COOH对超细纤维合成革基布进行改性,结果表明,改性后基布的透水汽性分别提高了26.97%和34.59%。SEM显示改性后基布纤维松散程度增加,孔隙变大。水接触角测试表明改性后基布上的亲水基团增多,经G0.5 PAMAM—COOH与G1 PAMMA—COOH改性的基布,其渗水时间较之未改性基布分别缩短了71.74%和78.26%,表明超细纤维合成革基布的卫生性能得到改善。     

PLA和PE包装袋对西兰花贮藏品质的影响

目的考察聚乳酸(PLA)与聚乙烯(PE)袋对西兰花贮藏品质的影响。方法利用透氧仪和透湿仪对市售的PLA和PE膜进行阻隔性测试,并采用该PLA和PE袋包装西兰花,利用色度计和顶空分析仪研究室温和冷藏条件下2种包装袋对西兰花保鲜效果的影响。结果 PLA膜的透湿系数和透氧系数分别为1.241×10-13 g·cm/(cm2·s·Pa)和5.07×10-10 m L·cm/(m2·s·Pa),PE膜的透湿系数和透氧系数分别为1.125×10-14 g·cm/(cm2·s·Pa)和2.87×10-10 m L·cm/(m2·s·Pa)。随着贮藏时间的延长,西兰花的色度由绿变红,由蓝变黄,明度由黑变白;袋中O2气氛浓度先减少后增加,CO2浓度先上升后下降。结论 PLA膜的透湿性和透氧性高于PE膜,冷藏条件下,PLA比PE袋能更有效地抑制西兰花的呼吸作用。     

基于静电纺丝技术的防水透湿层压织物的研究

将聚酯(PET)和聚氨酯(PU)静电纺纳米纤维膜热压在普通织物上,得到的层压织物具有很好的性能。对层压织物进行透气性、透湿性以及耐静水压等性能测试,结果显示,层压织物的性能随着静电纺纳米纤维膜的种类和厚度的不同而有差异。纳米纤维层压织物具有优良的透湿性能,透湿量可达9727.843g/(m~2·d),阻气值不低于14.6kPa/(s·m),且具有很好的手感。     

功能氧化石墨烯/热塑性聚氨酯复合材料薄膜的制备及阻隔性能

为了提高热塑性聚氨酯(TPU)的阻隔性能,首先,采用溶液成型的方法在涂膜机上制备了功能氧化石墨烯(IP-GO)/TPU复合材料薄膜。然后,利用FTIR、XPS、XRD、FE-SEM、原子力显微镜和氧气透过仪对IP-GO/TPU复合材料的形貌和性能进行了表征。结果表明:IP-GO层间距相对原始鳞片石墨的增加了0.696nm,片层的厚度为1.2nm左右。IP-GO以褶皱层状的形式均匀分散在TPU基体中,并且包覆在复合材料薄膜断口表面。当IP-GO含量为3wt%时,IP-GO/TPU复合材料薄膜的氧气透过率为84.325cm3/(m2·d·Pa),相比纯TPU薄膜的280.973cm3/(m2·d·Pa)下降了70%,阻隔性能明显提高。研究解决了TPU薄膜阻隔性能不佳的问题,为高阻隔聚合物的制备提供了一种思路和方法。     

热处理过程对PLA薄膜阻隔性能的影响

目的研究不同热处理对PLA薄膜阻隔性能的影响。方法对用PLA和PE薄膜包装好的食品模拟物进行不同的热处理,分析热处理后PLA和PE薄膜氧气透过量、吸水能力、水分透过量的变化。结果热处理前的PLA和PE薄膜的氧气透过量分别为3737.27和1469.54 cm3/(m2·d·Pa),热处理后因PLA和PE薄膜出现缺陷,在透气性测试仪中测量不出数据。PLA薄膜的水分透过量在80~124g·cm/(cm2·s·Pa)之间,PE薄膜的水分透过量在4.9~29.6 g·cm/(cm2·s·Pa)之间。在蒸煮加热时,当储存时间为3周时,PLA的拉伸强度、透湿量、吸水率都会减小。结论传统的蒸煮加热消毒对PLA的阻隔性能影响最大,不适用于需要蒸煮消毒的食品包装材料。在预测食品货架期时,不应忽视消毒方式对包装材料性能产生的影响。     

PET/PP药品包装用复合膜高阻隔性能研究

研究了聚酯PET/聚丙烯PP药品包装用复合膜的高阻隔性能,其氧气透过量最低可达0.7cm3/(m2·24h·0.1MPa),水蒸气透过量最低可达1.0g/(m2·24h),通过不同材料阻隔性能的对比及对复合膜红外分析,得出胶粘剂种类和其致密的粘合层结构,可能是材料拥有高阻隔性能的主要原因。     

海藻酸钠离子凝胶法制备直通孔氧化铝多孔陶瓷

利用海藻酸钠的离子凝胶过程, 采用溶剂置换结合冷冻干燥的工艺, 成功制备了具有高度有序六方排列的直通孔多孔氧化铝陶瓷, 整个工艺过程及所使用的原料都是环境友好的。研究结果表明, 1500℃烧结2 h样品的孔径尺寸在200 μm左右, 且与固相含量的关系不大, 而孔壁上存在0.3 μm~0.5 μm的小孔。通过控制浆料中氧化铝的固相含量可以对材料的性能进行有效地调控, 研究表明, 随着固相含量从5wt%提高到15wt%, 材料的密度从0.87 g/cm³提高到1.16 g/cm³, 渗透率从2.57×10^-11 m²下降到2.16×10^-11 m², 而抗压强度从(18.9±3.2) MPa提高到(44.2±5.4) MPa, 平行孔道方向的热导率从2.1 W/(m·K)提高到3.1 W/(m·K), 而垂直孔道方向的热导率从1.3 W/(m•K)提高到1.7 W/(m·K), 并且平行孔道方向热导率的增加幅度要明显大于垂直孔道方向。     

稀土氧化物对常压烧结氮化硅陶瓷性能的影响

高导热氮化硅陶瓷是大功率电力电子器件散热的关键候选材料。研究采用稀土氧化物(Re₂O₃)和氧化钛(TiO₂)烧结助剂体系, 通过低温常压烧结方法来制备氮化硅陶瓷, 以有效降低成本, 满足实际应用的需求。系统研究了烧结助剂种类及含量对Si₃N₄陶瓷的致密化行为、热导率、显微结构以及力学性能的影响。研究发现随着稀土离子半径的增大, 材料的致密度和热导率均呈现下降趋势, 添加Sm₂O₃后样品最高密度仅为3.14 g/cm³。但是当Sm₂O₃-TiO₂烧结助剂含量为8wt%时, 样品断裂韧性可达5.76 MPa•m^1/2。当添加Lu₂O₃且烧结助剂含量为12wt%时, 材料的密度可达3.28 g/cm³, 但是大量存在的第二相导致热导率仅为42.3 W/(m∙K)。研究发现该材料具有良好的断裂韧性。经1600℃退火8 h后, Er₂O₃-TiO₂烧结助剂样品的热导率达到51.8 W/(m∙K), 基本满足一些功率电路基板材料的实际应用需求。     

Development of Ultrafine Indium Tin Oxide (ITO) Nanoparticle for Ink-Jet Printing by Low-Temperature Synthetic Method

In this paper, an ultrafine indium tin oxide (ITO) nanoparticle for ink-jet printing was successfully developed by applying low-temperature synthetic method at 300 degC. Mean size of the synthesized ITO nanoparticle is 5 nm with uniformity. High specific surface area above 100 m²/g certifies the ultrafine particle size. Especially, the ITO nanoparticle was well dispersed by the surface additive. Despite the low-temperature synthesis at 300 degC, the ITO nanoparticle was well crystallized with (2 2 2) preferred orientation. Composition ratio of In and Sn is 90 and 10 wt% in the lattice of the ITO nanoparticle. Also, using the well-dispersed ultrafine ITO nanoparticle, ITO ink was attempted to be used for ink-jet printing. As a result, ITO ink was made well by dispersing the ITO nanoparticle into the organic solvent uniformly. Using the nano-ITO ink, ITO transparent thin film with high optical transmittance over 90% could be fabricated.     

氧化铈空心球可控合成及其对Pt基催化剂电催化性能的影响

采用水热合成法, 以碳球为模板, 改变焙烧升温速率, 控制影响铈物种的扩散、渗透及碳球结构的收缩率, 制备了单、双壳层CeO₂空心球。通过微波辅助乙二醇还原氯铂酸法制备了Pt-CeO₂/RGO催化剂, 研究了CeO₂空心球的添加对Pt基催化剂电催化性能的影响。利用X射线衍射仪(XRD)、比表面积及孔径分析仪(BET)、扫描电镜(SEM)和电子能谱(EDAX)、透射电镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)对CeO₂及催化剂的微观结构进行了表征, 利用电化学工作站对催化剂进行电化学性能测试。结果表明: 单、双壳层CeO₂空心球的比表面积为124.44 m²/g、140.95 m²/g, 孔容为0.014427 cm³/(g·nm)、0.018605 cm³/(g·nm), 孔径分布在2~4 nm范围内。催化剂中的CeO₂保持原有的球状形貌, Pt纳米粒子主要分布在CeO₂附近; 当RGO∶CeO₂=1∶2时, 添加了双壳层CeO₂空心球的Pt-CeO₂/RGO催化剂的电催化性能最优, 电化学活性表面积为94.27 m²/g, 对乙醇氧化的峰电流密度值为613.54 A/g, 1000 s的稳态电流密度值为135.45 A/g。     

304不锈钢表面纳米铝改性有机硅涂层的高温氧化和电化学行为

研究了纳米铝改性有机硅高温涂层的固化、抗650℃高温氧化性能和耐3.5% NaCl水溶液电化学腐蚀性能。当聚氨酯:有机硅的质量分数达到1:3或更高时,有机硅涂料可以在24 h内完成常温固化。制备出的纳米铝改性有机硅高温涂层表面致密,没有微观裂纹等缺陷。纳米铝改性的有机硅涂层显著提高了304不锈钢抗氧化性能,经1028 h氧化实验,基体几乎没有发生氧化,涂层没有出现开裂和剥落。纳米铝改性的有机硅涂层还显著提高了氧化后的304不锈钢耐氯化钠水溶液腐蚀性能,无涂层的304不锈钢氧化后形成的氧化膜低频阻抗仅3.2 Ω·cm²,而涂装涂层的不锈钢的低频阻抗约为1.1×10⁵ Ω·cm²。     

活性炭模板法制备锡酸锌掺杂磷化合物及表征

选用磷酸活化后的活性炭为模板,NaSnO₃·3H₂O、ZnSO₄·7H₂O为原料,通过生物质模板法制备了锡酸锌掺杂磷(Zn₂SnO₄/P)化合物。通过X射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和N_2吸脱附等温线对制备的Zn₂SnO₄/P的结构、形貌进行表征。结果表明:Zn₂SnO₄/P为尖晶石结构,其形貌基本上和活性炭相匹配。其比表面积、孔体积和平均孔径分别为87m²/g、0.20cm³/g和9.0nm。     

水溶性共聚物为交联剂的凝胶注成型AlN陶瓷的研究

本研究采用一种快速凝胶的氮化铝凝胶通过在氮气气氛下烧结制备AlN陶瓷。将AlN粉体、少量的Y₂O₃粉体(烧结助剂)和去离子水以一定比例混合制得AlN浆料, 在浆料中加入一种新型的水溶性共聚物Isobam(由异丁烯和马来酸酐形成的共聚物)作为交联剂, 所得浆料在室温空气中自发凝胶成型。研究了Isobam和AlN、Y₂O₃粉体表面的有机包裹剂聚亚氨酯对浆料流变性能和凝胶性能的影响。结果表明, 加入0.3wt% Isobam可制备出固含量达52vol%的低粘度(0.2 Pa·s)AlN浆料。将凝胶干燥并脱粘, 获得的AlN素坯在氮气气氛下1800 ℃烧结4 h, 可制备出鳍状AlN陶瓷, 所得陶瓷的密度为3.33 g/cm³, 热导率为204 W/(m·K)。