仿生高取向结构聚乳酸/聚乙二醇/十二烷基硫酸钠熔喷非织造材料的原位牵伸制备及定向导液特性

为增强聚乳酸（PLA）超细纤维非织造材料的液体定向传输能力，选用聚乙二醇（PEG）和十二烷基硫酸钠（SDS）改善PLA的亲水性，并通过原位牵伸辅助的熔喷成型工艺制备了仿生高取向结构PLA/PEG/SDS超细纤维非织造材料，研究了不同牵伸倍率对材料结构与性能的影响。结果表明，PLA/PEG/SDS共混聚合物的玻璃化转变温度为50℃左右，适合进行牵伸；随着牵伸倍率从1.0增加至2.0，高取向度纤维（取向角度≤20°）数量从10%增大至67%，纵向拉伸断裂强力提升151.5%，液体爬升高度从20 mm增大至62 mm。仿生高取向结构PLA/PEG/SDS熔喷非织造材料定向导液特性得到增强，因此满足其在加湿器、雾化器和3D打印机等微流体传输领域的应用。     

庚二酸／硬脂酸钙双组分成核剂对β晶型等规聚丙烯生成的影响

研究了在120 ℃等温结晶30 min的条件下,庚二酸/硬脂酸钙组成比对等规聚丙烯中β晶型含量的影响,发现在0.15%(质量分数)庚二酸用量下,随着硬脂酸钙用量的增加,β晶型含量不断增大,硬脂酸钙用量在0.35%(质量分数)以上时,才能生成较高纯度的β晶型聚丙烯,说明iPP和双组分成核剂熔体混合时,庚二酸和硬脂酸钙可能"就地"发生化学反应,生成高效β晶型成核剂--庚二酸钙.还研究了在0.15%庚二酸/0.5%硬脂酸钙固定组成比下,等温结晶温度(100 ℃～140 ℃)对iPP中β晶型含量的影响,发现在130 ℃～140 ℃之间发生β→α晶型转变.     

丙二酸处理硫酸钡填充等规聚丙烯复合材料的结晶性能

采用差示扫描量热仪、广角X射线衍射仪、偏光显微镜研究了等规聚丙烯/沉淀法硫酸钡复合材料在120℃等温结晶后的熔融和结晶行为.结果表明,与未处理填料体系相比,丙二酸处理硫酸钡有利于聚丙烯中β晶的形成,β晶晶粒明显细化.在7.5%填料含量时,丙二酸处理硫酸钡复合材料的β晶型相对含量(KWAXD)达到最大值0.853,而未处...     

溶剂溶胀对聚丙烯熔喷非织造布过滤性能的影响

通过跟踪测试表面电位和过滤效率,研究了聚丙烯熔喷非织造布驻极体空气过滤材料经不同溶剂浸泡后过滤性能的变化及其与驻极体电场的相关性.结果表明:聚丙烯熔喷非织造布的高过滤效率主要源于驻极体电场产生的静电效应,而过滤阻力的大小则由其本身的结构所决定;驻极体电场的稳定性依赖于溶剂的溶胀作用.根据Flory-Huggins的溶剂溶胀理论探讨了溶剂浸泡对材料电荷存储能力和过滤效率的影响规律.     

牵伸速度对夜光纺粘非织造布性能的影响

在夜光纺粘非织造布加工过程中,通过调整牵伸气流的速度,制得不同结构的夜光非织造布,研究了牵伸气流速度对夜光纺粘非织造材料外观形貌、热学性能及光学性能的影响。结果表明:随着牵伸气流速度的增加,夜光纺粘纤维的直径逐渐减小,同时夜光纺粘纤维表面分布的发光材料颗粒增多;余辉初始亮度、发射光强度随着牵伸速度的增加逐渐降低,牵伸气流速度对夜光非织造材料的晶型结构无影响。     

β晶型等规聚丙烯/POE增韧体系的结晶和力学性能

研究了在β晶聚丙烯中加入不同质量分数POE的增韧体系的力学性能,通过差示扫描量热法(DSC)对聚丙烯的晶型进行了研究。结果表明,β晶型等规聚丙烯/POE增韧体系具有高的冲击强度,经过0.3%β晶成核剂处理的聚丙烯与质量分数为25%的POE增韧体系的冲击强度是未经处理的聚丙烯/POE增韧体系的1.5倍,是纯聚丙烯的12倍;与单纯的POE增韧聚丙烯相比,消除了脆韧转变点;试样在拉伸前后呈现明显的β晶型向α晶型的转变。     

振动剪切诱导茂金属全同立构聚丙烯生长γ晶

采用普通注射成型(CIM)和振动保压注射成型(OPIM)两种方法制备茂金属全同立构聚丙烯(m-iPP)试样。利用二维广角X射线衍射(2D-WAXD)和差示扫描量热法(DSC)分别表征试样从表层到芯层的晶体结构和热行为。结果表明:(1)γ晶的相对含量是温度场控制和剪切场诱导共同作用的结果。慢的冷却速率有利于γ晶形成,剪切取向一定程度抑制分子链的折叠有利于γ晶形成;(2)DSC与2D-WAXD的试验结果有很好的一致性。     

庚二酸类成核剂种类和结晶温度对等规聚丙烯中β晶型的影响——Ⅰ庚二酸、庚二酸镁和庚二酸铝的影响

研究了结晶温度(100℃~140℃)对庚二酸、庚二酸镁、庚二酸铝成核等规聚丙烯中β晶型生成的影响。发现聚丙烯熔体在120℃或130℃下等温结晶,可以产生β晶型。庚二酸是低活性β晶型成核剂,生成的β晶型不稳定,易在加热时转变为α晶型,造成DSC熔融峰变宽。庚二酸镁也是低活性β晶型成核剂,生成的β晶型含量低。庚二酸铝不是β晶型成核剂,对β晶型的生成有抑制作用。     

纳米SiO_2驻极体/聚乳酸复合熔喷非织造材料的制备及性能

采用纳米SiO_2为驻极体,经过表面改性与聚乳酸(PLA)复合,利用双螺杆挤出机制备了纳米SiO_2/PLA复合熔喷切片,并通过工业级熔喷生产线试制了纳米SiO_2/PLA复合熔喷非织造材料。利用FTIR分析了纳米SiO_2的表面改性效果,利用DSC分析了纳米SiO_2/PLA复合熔喷切片在熔喷快速冷却条件下的结晶性能,利用滤料综合性能测试台和SEM研究了纳米SiO_2/PLA复合熔喷非织造材料的过滤性能及微观形貌,最后采用质量损失法评估了纳米SiO_2/PLA复合熔喷非织造材料的降解性能。研究结果表明:经表面改性处理,纳米SiO_2表面附上了有机活性基团;在100℃/min的冷却条件下纯PLA的结晶分数较低,纳米SiO_2驻极体的加入有助于PLA的结晶;少量纳米SiO_2驻极体的添加可显著提高PLA复合熔喷非织造材料的过滤效率,其中质量分数0.75%的纳米SiO_2添加量可使过滤效率达到99.69%,接近商用高效空气过滤器(HEPA)级聚丙烯(PP)过滤效率;在中性水解环境下,纳米SiO_2/PLA复合熔喷非织造材料具备可降解性能,经8个月质量降解至79.57%。     

微塑件超声模压成型对等规聚丙烯结晶行为的影响

针对微塑件成型,文中运用了微塑件超声粉末模压成型的新方法对聚丙烯微塑件进行成型,并利用差示扫描热量法、广角X射线衍射、偏光显微镜研究了超声时间对聚丙烯结晶行为的影响。结果表明,在一定时间内,随着超声时间的延长,微塑件的结晶度逐渐减小,同时其熔点、起始结晶温度逐渐向低温偏移,结晶完善性逐渐增加,晶粒细化;微塑件的晶型主要表现为等规聚丙烯最为常见的α晶型,超声时间的变化并未使其晶型发生转变;微塑件内部组织主要以球晶的形式生长。     

空气过滤用电纺聚偏氟乙烯-聚丙烯腈/熔喷聚丙烯无纺布复合材料的制备及过滤性能

为开发高效低阻的空气过滤材料,采用静电纺丝技术制备了聚偏氟乙烯（PVDF）-聚丙烯腈（PAN）复合纳米纤维,并与聚丙烯熔喷非织造布复合制得高效复合过滤材料,研究了PVDF与PAN的质量比对溶液性质、表面形貌、比表面积、透气性和过滤性能的影响。结果表明,当PVDF与PAN质量比为3:5时,其溶液可纺性最好,所得纤维直径均匀,约为0.59 μm;利用BET比表面积分析仪测试可得其比表面积约为PVDF与PAN质量比为2:1时的两倍;利用滤料测试仪对PVDF-PAN/熔喷聚丙烯（PP）无纺布复合滤材的过滤性能进行测试,结果表明,静电纺PVDF-PAN纳米纤维层可显著提高聚丙烯熔喷非织造布的过滤性能,PVDF-PAN/熔喷PP无纺布过滤效率可达99.95%,明显高于熔喷无纺布的过滤效率（65%）,过滤阻力为77 mmH₂O（1 mmH₂O=9.8 Pa）,过滤品质因子达0.0987,远高于熔喷无纺布的过滤品质因子0.0168,过滤效果得到显著提升。      

等规聚丙烯顺序共注射制件的结构与性能EI北大核心CSCD

采用顺序共注射成型和传统注射成型对等规聚丙烯进行成型,分别利用偏光显微镜、二维广角X射线衍射以及万能试验机测试制件的结晶形态和力学性能。结果表明,顺序共注射成型过程中表芯熔体之间的强烈剪切使得表芯材料界面处出现柱晶,并且随着延迟时间的延长,柱晶数目增多;顺序共注射成型过程中,表层熔体受到两次剪切以及芯层熔体流动时熔体内部强烈的剪切使得顺序共注射制件内部分子链取向度高,提高了制件的弹性模量和拉伸强度,实现了制件的自增强;顺序共注射制件在拉伸过程中裂纹容易在不同晶体层界面处产生并迅速扩展,从而导致制件断裂,故顺序共注射制件断裂伸长率较传统注射制件有所降低;制件成型过程中剪切形成的β晶能够提高制件的冲击韧性。     

相对分子质量及立构缺陷分布对β晶聚丙烯结晶及形态的影响

制备了具有不同立构缺陷分布均匀性、不同相对分子质量的系列等规聚丙烯(iPP)样品,利用差示量热扫描仪、广角X射线衍射仪、扫描电子显微镜等深入研究了双组分β晶成核剂作用下,iPP的相对分子质量、立构缺陷分布均匀性对其多晶型行为、非等温结晶动力学行为,尤其是β晶含量、形态和热稳定性的影响。结果表明,立构缺陷分布的均匀性决定了iPP结晶温度的高低;而立构缺陷分布均匀性与相对分子质量都是结晶活化能的重要影响因素。在熔融方面,相对分子质量和立构缺陷均匀性都是影响β晶含量、β晶热稳定性的重要决定因素。相对分子质量越低、立构缺陷分布越不均匀,越不利于形成高含量β晶;然而,立构缺陷分布越不均匀,相对分子质量越高,越容易形成热稳定性高的β晶。上述研究结果表明,在双组分β晶成核剂作用下,iPP的相对分子质量和立构缺陷均匀性对iPP的β结晶具有不同的影响特征,因此在实际研究及加工过程中需综合考虑。     

β晶型等规聚丙烯的成核剂结构特征

使用广角Ｘ射线衍射法和扫描电子显微镜法研究了一系列等规聚丙烯β晶型成核剂的晶体结构特征和粒子形态特征，指出最强或次强Ｘ射线衍射峰发生在晶面间距为０．２８ｎｍ的成核剂是等规聚丙烯β晶型的高效成核剂，诱导聚丙烯β晶型的能力接成核剂的“棒状＜片状＜块状”外部粒子形态规律增强。     

PBAT含量对PLA基可降解共混切片及复合熔喷非织造布性能的影响

以聚乳酸（PLA）为基体,聚己二酸-对苯二甲酸-丁二酯（PBAT）为增韧剂,聚乙二醇（PEG）为增塑增容剂,利用双螺杆造粒机,通过熔融共混的方法制备了不同PBAT含量的PLA/PBAT/PEG共混切片,并对共混切片的熔融指数、热稳定性、脆断截面的微观形貌进行了分析,结果表明：PEG对PLA/PBAT复合基体增塑增容效果良好,使得PBAT可均匀分散在PLA基体中,呈现出典型的“海岛”结构,提高了PLA基体的韧性。利用往复式熔喷机,制备了PLA/PBAT/PEG复合熔喷非织造布。通过同步热分析仪、扫描电镜、电子万能试验机研究了PBAT含量对复合熔喷非织造布的热性能、微观结构和力学性能的影响。拉伸测试结果表明,适量的PBAT与PEG可以对PLA基复合熔喷非织造布起到协同增强增韧的作用,其中PLA-3(PBAT在PLA/PBAT复合基体中的质量分数为3%)复合熔喷非织造布与同工艺纯PLA熔喷非织造布相比,横向断裂强力提高48.8%,纵向断裂强力提高28.7%,横纵向断裂伸长率均提高一倍以上。     

纳米银抗菌防雾霾口罩的设计与性能测试研究

以棉布、麻布、聚丙烯(PP)熔喷非织造布、活性炭布及针刺静电棉为研究对象,通过透气性能测试和颗粒物过滤性能测试评价不同材料的空气过滤性能,并筛选出具有较好过滤性能的防雾霾口罩滤片;在此基础上,以紫外还原银离子(Ag+)的方法在活性炭布表面负载纳米银(Ag)以实现其抗菌功能。并研究了还原时间、硝酸银(AgNO3)溶液用量对载银效果的影响以及载银的牢度。研究结果表明:在AgNO3溶液用量为5%(wt,质量分数)条件下载银效果最佳,以PP熔喷非织造布、针刺静电棉和活性炭布组合制成的滤片具有较好的过滤作用,对PM2.5平均过滤效率达到93.95%。     

医疗用非织造材料的加工技术及发展

结合非织造材料在医疗领域的发展现状,选取了4种医疗非织造布所使用的原材料,从本身特性及在医疗中应用优势出发,介绍了聚丙烯、聚乳酸纤维、生物基纤维、再生纤维素纤维的研究现状;再从工艺特点与用途方面,阐述了纺粘法、熔喷法、SMS复合技术、纺粘水刺复合技术4种医用非织造布加工技术;重点总结出国外医用非织造布新型加工工艺,包括后整理工艺、静电纺技术以及其他改进工艺,介绍了新型工艺改进流程、改进后特性及在未来医疗中的应用;为医用非织造材料的选择与加工提供一定的理论依据和技术支持。     

稀释剂—等规聚丙烯体系球晶形态和双折射的研究

通过添加不同比例的石蜡油、十氢萘和正辛醇作为稀释剂,从聚丙烯α球晶的形态、正负光性以及球晶双折射大小的变化深入地研究了球晶中片晶的排列与取向。从球晶双折射的测定,就能估算出径向和切向片晶所占的比例。     

制备参数对聚醚砜/非织造布复合膜空气过滤性能的影响

聚醚砜(PES)是一种综合性能优良的聚合物成膜材料,熔喷非织造布具有良好的过滤效能并广泛应用于空气的过滤。聚醚砜/非织造布复合膜是以PES膜材、致孔剂聚乙烯吡络烷酮(PVP)和溶剂N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)作为铸膜液并涂覆在熔喷非织造布上,然后转移至凝固浴中成膜。通过控制铸膜液组分的不同比例、凝固浴温度和第一凝固浴配比共制备了15组复合膜对比样品,系统研究了各关键参数对膜的透气量、孔径、过滤效率及微观形貌结构的影响。结果表明,随着三氧化二铝(Al₂O₃)/PES质量比的增加,复合膜的透气量和平均孔径先增大后减小,过滤效率由75.1%提高至81.4%;随着凝固浴温度的上升,复合膜的透气量和平均孔径不断增大,过滤效率由80.6%降至57.7%;随着第一凝固浴中乙醇含量的增加,复合膜的透气量和平均孔径不断减小,过滤效率提高至89.5%。聚醚砜/非织造布复合膜有望在空气过滤、环保等领域得到应用。     

注塑成型二亚苄基山梨糖醇/茂金属等规聚丙烯的结晶结构及力学性能

利用普通注塑(CIM)和振动剪切注塑(OSIM)方法制备了二亚苄基山梨糖醇(DBS)不同质量含量的茂金属等规聚丙烯(m-iPP)试样,并研究了制品的结晶结构和性能。对试样的X射线衍射和差示扫描量热分析表明,DBS的加入使γ晶相对含量(fγ)减少,这是由于DBS生成网络结构增强了成型过程中α和γ晶的取向生成,进而抑制了试样中的γ晶含量。对试样的力学性能研究发现,添加0.5%DBS且经过OSIM成型的m-iPP试样具有最高的拉伸强度为45.2 MPa。