聚乙烯醇/乙二醇/氧化石墨烯/聚苯胺导电复合物水凝胶的制备及性能研究

通过共混和冻融循环法制备了聚乙烯醇(PVA)/乙二醇(EG)/氧化石墨烯(GO)/聚苯胺(PANl)复合水凝胶.并采用红外光谱(FTlR)、电子扫描显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、万能电子试验机和电化学工作站等手段对复合凝胶的微观结构、力学性能以及导电性能进行了研究.所获得的复合水凝胶的拉伸强度随着EG含量的增加而增强;复合水凝胶的电导率随着GO含量的增加呈先增大后减小的趋势.该复合凝胶在-20℃仍保持良好的柔韧性和电导率(5.93±0.55)S/m.同时,利用该水凝胶制作了一种简单的应变传感器,能够有效地检测人体的微小运动.     

一步法制备高强度自修复聚丙烯酸/聚烯丙基胺聚电解质水凝胶及其性能研究

通过一步法自由基聚合制备得到了聚丙烯酸/聚烯丙基胺(PAAc/PAH)水凝胶,并使用拉伸试验机和流变仪对凝胶的力学性质进行表征和研究。研究结果显示:聚丙烯酸的羧酸根和聚烯丙基胺的铵根能形成多重离子键,通过可逆离子键在水凝胶拉伸过程中断裂耗散能量,使得凝胶具有良好的力学强度和韧性,同时又具有快速恢复的性质。凝胶网络中加入抗衡离子(Na~+、Cl~-)可以有效破坏聚电解质之间的静电相互作用,但是通过透析除去抗衡离子之后凝胶又能回复到初始的力学性质,因此利用盐溶液调控的方式可以有效修复断裂的水凝胶,自修复后的水凝胶仍能保持较高的力学强度和韧性。     

聚丙烯酸盐／聚苯胺导电水凝胶的合成研究

采用两步水溶液聚合法使被吸收到聚丙烯酸盐高吸水性聚合物网络内部的苯胺单体原位聚合制备电导率为2．33mS·cm^-1的聚丙烯酸盐／聚苯胺导电水凝胶。建立了一维聚苯胺链与三维聚丙烯酸盐网络互穿的结构模型，对载流子（质子）沿聚苯胺链传导的机制进行了探讨。该新型导电水凝胶具有明显的pH敏感性，在pH为4～6和pH〉12处出现两个尖峰。     

新型聚丙烯酰胺/碳纤维/石墨导电水凝胶的制备

以N,N'-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,过硫酸钾为引发剂,丙烯酰胺为单体,碳纤维与石墨为导电填料,采用水溶液聚合法制备了聚丙烯酰胺/碳纤维/石墨高吸水性复合材料,吸水后形成导电水凝胶.考察了交联剂用量、引发剂用量、单体浓度、反应温度、吸水倍率及导电填料用量对凝胶电导率的影响.实验结果表明,当交联剂用量为0.06%(质量分数),引发剂用量为1.0%(质量分数),单体浓度为50%(质量分数),反应温度为80℃,导电填料为35%(质量分数)时,水凝胶的电导率最高可达4.32mS/cm.并采用FTIR及SEM对样品结构及形貌进行表征.     

水溶性导电聚苯胺-磺化聚（苯乙烯-丙烯酸）复合物的制备和表征

介绍了化学氧化一步诱导合成水溶性导电聚苯胺复合物的方法。详细叙述了水溶性导电聚苯胺复合物的合成方法。着重分析了聚电解质诱导苯胺单体定向排列的作用力，阐述了聚电解质的引入对聚苯胺溶解性、导电性的改善作用。红外光谱、紫外光谱、电导率测试等结果表明成功合成出导电PANI/SPSA复合物。     

PEDOT:PSS/聚(丙烯酰胺-甲基丙烯酸)导电水凝胶的制备与性能

通过原位自由基溶液聚合法制备了聚(3,4-乙撑二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT:PSS)/聚(丙烯酰胺-甲基丙烯酸)(P(AAM-MAA))导电水凝胶.采用FTIR、Raman、TGA和SEM分别表征了PEDOT:PSS/P(AAM-MAA)的组成与形貌,测定了PEDOT:PSS/P(AAM-MAA)的透光率、电...     

具有灵敏pH响应的高强度聚丙烯酰胺/聚丙烯酸钠双网络水凝胶的合成

采用二步法,以锂藻土(Laponite)交联聚丙烯酰胺(PAM),N,N-亚甲基双丙烯酰胺(BIS)交联聚丙烯酸(PAA),通过自由基聚合制备了PAM/PAA双网络水凝胶。该水凝胶的拉伸强度可达137 k Pa,在酸性缓冲液中收缩,碱性缓冲液中溶胀,具有灵敏的pH响应性。通过调节丙烯酸(AA)单体的中和度和2种网络交联剂的用量及单体配比,可控制双网络水凝胶的拉伸性能和响应性能。结果表明,AA中和度为125%,m(AM)∶m(Laponite)=1∶0.6,m(AA)∶m(BIS)=1∶0.0002,m(AM)∶m(AA)=7∶1时,水凝胶的拉伸强度最佳,可达137 k Pa;该条件下制备的双网络水凝胶同时具有灵敏可逆的pH响应性,在pH=3的缓冲液中溶胀度达5.26,在pH=7的缓冲液中溶胀度可达16.98。     

聚苯胺-聚丙烯酸复合物凝胶态的刺激响应性研究

研究了聚苯胺-聚丙烯酸(PANIPAAC)复合物在凝胶状态下的pH敏感性和电场敏感性,对复合物中的分子间作用力随pH值、温度和电场的变化作了初步探讨。认为凝胶的pH和电场敏感性都与酸碱度变化引起凝胶网络上荷电密度变化有关,本质上是相同的机制。     

高强度离子导电凝胶研究进展

近年来,柔性可穿戴电子产品在人机交互、传感器等方面应用越来越广泛。离子导电凝胶具有高导电性、生物相容性、自愈合、良好的机械性能以及对可见光透明度高等特点,力学性能对离子导电凝胶的应用影响较大,通过添加纳米填料、无机盐和有机盐、聚电解质可以提升离子导电凝胶的力学性能。综述了纳米复合离子导电凝胶、盐离子导电凝胶、聚电解质离子导电凝胶的研究进展,对离子导电凝胶在传感器、柔性皮肤、生物医药等领域中的应用以及面临的困难和挑战进行了探讨,并展望了其未来发展方向。     

新型聚苯胺/聚己内酰胺导电纤维的制备及性能研究

以聚苯胺(PANI)为导电成分、聚己内酰胺(PA6)纤维为基体纤维,针对传统涂覆法中导电涂覆易脱落的缺陷,提出用溶解-涂覆方法制备具有导电耐久性的PANI/PA6涂覆型导电纤维.讨论了溶剂浓度、卷绕转数等对PA6基体纤维溶解行为、PANI/PA6纤维力学性能和导电性能的影响,并分析了所得PANI/PA6纤维的导电耐久性.结果表明,75%甲酸和100r/min转数为较优的工艺条件,在此条件下制备纤维的体积比电阻为4.3×101Ω·cm,且纤维具有较好的导电耐久性.     

三元氯醋树脂/环氧基导电油墨的制备及性能

为提高环氧导电油墨的柔韧性,采用三元氯醋树脂（E15/45M）对环氧树脂E51增韧改性,并以2-乙基-4-甲基咪唑（2E4MI）为固化剂,银包铜粉为导电填料,制备柔性导电油墨。结果表明:导电油墨的体积电阻率随导电填料的用量增加而降低。随2E4MI用量的增加,导电油墨的体积电阻率呈现先降低后增加的趋势,2E4MI与E51的最佳质量比为1∶5。进一步探讨发现导电油墨的最佳固化温度和时间分别为105 ℃和2.5 h。E15/45M不仅可以提高导电油墨的柔韧性,还可以有效降低体积电阻率。随着E15/45M用量增加,E15/45M/E51-2E4MI胶膜的玻璃化转变温度从91.5 ℃降低至58.0 ℃,导电油墨的体积电阻率从27.5×10-4 Ω·cm降低至9.50×10-4 Ω·cm。E51-2E4MI与E15/45M的质量比为50∶50,导电填料用量为70wt%时,导电油墨体积电阻率达到9.57×10-4 Ω·cm,附着力等级为0,涂层反复折叠20次后电阻变化率小于80%。因此采用E15/45M增韧环氧树脂既可以提高导电油墨的柔韧性又可以改善其导电性。      

Preparation and properties of collagen/modified hyaluronic acid hydrogel for biomedical application

Hydrogels composed of collagen and hyaluronic acid are types of crosslinked water-swellable polymers and possess vast potential for applications in the medical industry. Collagen (Co) is the major structural protein of connective tissues such as skin, tendon and cartilage. Hyaluronic acid (HA) is a non-immunogenic, non-adhesive glycosaminoglycan that has a high water absorption property and plays significant roles in several cellular processes. The purpose of this study is to prepare a collagen (Co)-modified hyaluronic acid (MHA) hydrogel and investigate its potential utility for biomedical products such as wound dressing materials. Collagen (Co, type I) was obtained from pig skin and mucopolysaccharide-HA was modified by a poly (ethylene glycol) diglycidyl ether (PEGDGE) crosslinker. Thermal stability, swelling behavior, and mechanical strength of Co-MHA hydrogel according to different mass ratios of Co and MHA in hydrogel networks were investigated. The physical properties of the hydrogel were measured by SEM, Differential Scanning Calorimetry (DSC), Thermal Gravity Analysis (TGA), and a Universal Testing Machine (UTM). The cell viability of Co-MHA hydrogel was also evaluated using an in vitro MTT assay.     

石墨/陶瓷复合导电材料的制备及性能

为了研究片状石墨的掺杂量和取向排列对石墨/陶瓷复合材料结构和性能的影响,以长石、透辉石、石英等作为陶瓷基体并掺杂石墨,经湿混、干燥、干压成型、快速烧结等工艺制备了石墨/陶瓷复合导电材料。用精密伏安表精确测定了材料垂直和平行于成型压力方向的电阻,用XRD、SEM分析了试样的物相组成和断面形貌。实验结果表明：在烧结过程中石墨与陶瓷基体不发生化学反应,未发现有新相生成;片状石墨在复合材料中具有定向排列的特征,即片状石墨的c轴平行于成型压力方向;石墨/陶瓷复合导电材料的电阻率具有明显的各向异性;随着石墨掺量的增加,复合导电材料的电阻率随石墨掺量的增加而急剧减小;但是,当石墨掺量超过15 wt%时,复合材料电阻率的变化趋于平缓。     

碳纳米管/聚苯乙烯复合材料的制备及导电性能研究

用溶液共混的方法将碳纳米管(CNTs)分散在聚乳酸聚己酸内酯(PLLA-PCL)嵌段共聚物中,再采用熔融共混的方法,制备了CNTs/PLLA-PCL/PS复合材料.扫描电镜和高分辨率光学显微镜观察发现,CNTs能够较均匀地分散在PLLA-PCL.电导率的测定表明,CNTs的加入大幅度提高了聚苯乙烯的导电性能,与CNTs//PS复合材料相比,PLLA-PCL的加入对更加有效地分散CNTs.     

MWCNTs/天然纤维素壳聚糖导电复合材料的制备及其气敏性能

为了对空气中含毒性的有机气体进行检测,以1-丁基-3-甲基咪唑氯盐离子（[BMIm]Cl）液体溶解棉纤维素和壳聚糖得到均相混合溶液,以十二烷基磺酸钠（SDS）改性的多壁碳纳米管（MWCNTs）为导电填料,通过溶液涂覆方法,制备了MWCNTs/天然纤维素-壳聚糖气敏导电复合材料。结果表明：当壳聚糖与棉纤维素的质量比为1：7,MWCNTs含量在逾渗值（2.8wt%）附近时,该复合材料对甲醇、乙醇、氯仿和丙酮等极性有机溶剂蒸气显示出较好的气敏性和重复使用稳定性,其气敏响应行为表现为典型的负蒸气系数（NVC）效应。     

蒙脱土/聚丙烯酰胺复合涂层导水纤维的制备及性能

用钠基蒙脱土/聚丙烯酰胺及有机蒙脱土/聚丙烯酰胺两种复合涂层材料,对天然纤维进行涂层化处理,制备了两种蒙脱土/聚丙烯酰胺复合涂层导水纤维.用快速水分测定法研究了导水纤维在不同温度和土壤湿度时的动态导水规律.利用扫描电镜观察了涂层纤维的表面形貌及涂层材料在不同水势下的微观形貌.采用X射线衍射仪及比表面积与孔径分布测定仪对普通蒙脱土与有机蒙脱土的物理结构进行表征.实验表明涂层导水纤维具有基于土壤温度及湿度的自调节机制,以便保证植物生长的合理土壤湿度.对蒙脱土进行有机化处理后,其层间距及孔径增大,有利于水分的传导.     

聚乙二醇/聚丙烯酰胺相变材料的制备及性质研究

通过在丙烯酰胺的聚合反应中加入聚乙二醇(PEG)的方法制备了聚乙二醇/聚丙烯酰胺(PEG/PAM)相变材料,并对材料的相变行为、分子间的相互作用和相转变实质进行了研究.结果表明,PEG/PAM相变材料的相变温度、相变焓不仅随着PEG分子量的减小而降低,而且随着PEG质量分数的减小而降低;PEG与PAM间存在一定的分子间氢键,致使相变材料在PEG的熔点以上表现出固体化行为;相变材料发生固-固相变的实质是,在升温时材料中的PEG由结晶态变成了无定形态.     

竹炭/酚醛树脂复合导电材料的制备与性能

以碳化温度为900 ℃的竹炭为导电骨料、 酚醛树脂为黏结剂、 炭黑为添加剂, 采用模压成型法制备竹炭/酚醛树脂复合导电材料。考察了竹炭的粒度、 酚醛树脂用量、 炭黑用量、 成型压力及固化温度等工艺因素对竹炭/酚醛树脂复合导电材料导电性和抗弯强度的影响。结果表明: 随着酚醛树脂用量的增加, 复合材料的抗弯强度增大, 电导率先增大后减小; 增加成型压力可同时提高复合材料的电导率和抗弯强度; 增大竹炭粉粒的粒径、 增加炭黑用量、 提高固化温度有利于改善复合材料的导电性, 但会不同程度地改变复合材料的力学性能。制备竹炭/酚醛树脂复合导电材料的最佳工艺条件为: 竹炭粒度≤75 μm, 树脂用量30%, 炭黑用量7.5%, 成型压力280 MPa, 固化温度180 ℃。