PVAc/SnO2杂化纳米纤维的光催化及力学性能

采用静电纺丝方法结合溶胶-凝胶技术制备具有柔韧性及光催化效果的PVAc/SnO2、PVAc/SnO2/1％ TiO2颗粒掺杂纳米纤维膜,并进行亚甲基蓝染料光催化降解实验.分析光催化前后的纤维形貌、单根纤维模量、纤维膜力学性能及光催化效果.结果表明:杂化纤维在光催化后仍能保持纤维状,但单根纤维模量降低;由于光催化后纤维间...     

多孔木素/醋酸纤维素基微纳米碳纤维的制备及功能化应用

采用静电纺丝的方法,通过调整木素与醋酸纤维素的质量比来制备具有多孔结构的前驱体纤维,然后经预氧化和碳化得到具有不同孔隙结构的木素/醋酸纤维素基微纳米碳纤维,并对制备所得的碳纤维进行傅里叶变换红外光谱、热重分析、场发射扫描电子显微镜、氮气吸附脱附以及亚甲基蓝吸附等表征。结果表明,木素与醋酸纤维素纺丝混合性良好,混纺之后前驱体纤维热稳定性与玻璃化转变温度均优于醋酸纤维素;当醋酸纤维素与木素质量比为8:2时,制备的多孔微纳米碳纤维直径较细,孔洞分布均匀,比表面积最大为173.42 m~2/g,水接触角最大为129.3°,亚甲基蓝吸附量最优,吸附量达到49.30 mg/g,且循环使用7次之后其亚甲基蓝吸附量仍能达到初次使用的95%以上。     

溶剂对聚酰亚胺基碳纤维形貌的影响

分别以DMF、DMAc、NMP为溶剂合成了一定固体含量的酮酐型聚酰胺酸(PAA)溶液,经高压静电纺丝得到PAA纳米纤维,热亚胺化之后得到聚酰亚胺(PI)纳米纤维,再经过从600℃到1000℃的高温热处理制得PI基碳纤维,炭化后产率小于42%。用扫描电境(SEM)表征了PI纳米纤维和PI基碳纤维的形貌。用XRD表征了PI基碳纤维的晶相结构。分析表明以DMF为溶剂合成的PAA溶液经过静电纺丝、热处理之后的直径在300~500 nm之间,炭化后纤维间的粘连、弯曲现象最为严重。而溶剂对PI基碳纤维的晶相结构影响微小。     

水性聚酯对氧化淀粉膜力学性能的影响

研究水性聚酯对淀粉浆膜结构和力学性能的影响.采用浇注成膜法制备了不同水性聚酯含量的氧化淀粉/水溶性聚酯混合膜.通过衰减全反射红外法、X-射线衍射法探讨了水性聚酯对淀粉浆膜结构的影响,并测定了浆膜的机械性能.结果表明,水性聚酯促进了氧化玉米淀粉分子间氢键的形成,增加了玉米氧化淀粉分子的链缠结和无定形区,而氧化玉米淀粉与水性聚酯之间并没有氢键形成;水性聚酯含量增加会使浆膜结晶度逐渐下降,但并未对其结晶形态造成影响;水性聚酯降低了浆膜的初始模量,提高了浆膜的断裂伸长.指出:水性聚酯的加入有助于改善淀粉浆膜的脆硬性.     

壳聚糖/二氧化硅杂化膜固定化糖化酶的研究

利用正硅酸乙酯与壳聚糖通过溶胶-凝胶反应制备了壳聚糖/SiO2杂化膜,用来固定糖化酶.对固定化酶的酶学性质进行了研究,结果表明:SiO2含量为4%的杂化膜相对酶活最高,达到了77.91%.固定化酶的最适作用温度为50℃,最适作用pH为5.2,固定化酶的耐受热性及pH稳定性较游离酶有所提高.     

木质素/聚丙烯腈基碳纤维的制备及其表征

为实现木质素作为一种可再生、易降解的环保原材料在制备碳纤维领域的应用,通过静电纺丝、预氧化和炭化工艺制备了木质素/聚丙烯腈基碳纤维.借助旋转流变仪、电导率仪、扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱仪、X射线光电子能谱仪和比表面积测试仪研究了木质素的添加对纺丝溶液的性质、预氧丝和碳纤维结构与性能的影响.结果表明:在保证溶液可...     

溶剂对PVAc/SnO2杂化纳米纤维可纺性及热学性能的影响

利用超声水解法制备Sn(OH)4水溶胶,在甲醇、甲醇/乙醇、丙酮3种不同共溶剂的条件下,与聚醋酸乙烯酯(PVAc)混合后通过静电纺丝制备PVAc/SnO2杂化纳米纤维.通过对纤维形貌观察、傅里叶红外光谱测试以及热重分析,研究不同品种溶剂对杂化纤维成形的作用以及添加SnO2对PVAc纤维热学性能的影响.实验结果表明:采用...     

静电纺PA 6纳米纤维膜的力学性能研究

利用静电纺丝可形成由纳米级纤维组成的纳米纤维膜,由于该膜孔径小并具有高比表面积和高孔隙率,可用作组织工程支架、传感器感知膜、过滤材料和防护材料等。静电纺纳米纤维膜的力学性能对其适用性和耐用性有重要影响。以PA 6甲酸溶液进行静电纺丝,研究了纺丝液喂入速度和纺丝距离对静电纺PA 6纳米纤维膜力学性能的影响。结果表明:纺丝液喂入速度较低时,形成的纳米纤维膜力学性能差;纺丝距离增大时,纳米纤维膜的断裂强度降低;PA 6溶解于98%甲酸中配制成13%(质量分数)纺丝液,在喷嘴口径0.9 mm、电压30 kV下进行静电纺丝,纺丝液喂入速度在0.2～0.3 ml/h、纺丝距离为8～10 cm时可获得具有良好力学性能的PA 6纳米纤维膜。     

SiO2/TiO2/聚酰亚胺复合杂化环氧树脂基碳纤维浆料的制备与表征

 采用溶胶－凝胶技术,在合成的聚酰胺酸（PAA）中对纳米SiO2/TiO2前驱体进行原位改性,添加硅烷偶联剂（WD-50）和适当的表面活性剂,利用超声空化及复配技术制备了碳纤维用环氧树脂基-SiO2•TiO2复合杂化聚酰亚胺增强浆料。采用FTIR、DSC、粒径分析仪、力学测试、STM等手段对制备的PAA-SiO2-TiO2复合改性增强浆料的性能及其在碳纤维上浆膜铺展的显微形貌进行了分析。结果表明,SiO2•TiO2以纳米粒度分布于浆膜中,上浆后碳纤维轴向表面有一层纳米级粒状突起,表面较为粗糙,碳纤维的界面性能得到了改善。力学实验表明,杂化浆料处理后碳纤维的抗拉强度及层间剪切强度显著提高。     

壳聚糖/硅杂化膜对直接桃红12B吸附性能研究

利用壳聚糖和硅偶联剂乙烯基三乙氧基硅氧烷改性的纳米二氧化硅,制备了壳聚糖/硅杂化膜.用扫描电镜观察杂化膜表面SiO2的分布情况,并考察了不同温度、吸咐时间、pH条件下,直接桃红12B在杂化膜上的吸附行为.结果表明:纳米SiO2粒子在壳聚糖相内均匀分散,无机相与有机相交界处会出现空隙.当温度为55℃,pH=8,吸附时间为4.5 h,直接桃红12B质量浓度为60 mg/L时,直接桃红12B在杂化膜上有比较高的吸附量.另外,试验数据表明,直接桃红12B在杂化膜上的吸附模型更适合用Langmuir吸附等温线采描述.     

二硫化钼/聚氨酯复合纤维膜的制备及其光热转换性能

为制备具有高光热转换效率的纺织材料,采用水热合成法制备了近红外吸收能力强的三维二硫化钼(MoS₂)纳米颗粒,然后添加至聚氨酯(PU)纺丝液中,通过静电纺丝方法制备MoS₂/PU复合光热纤维膜。借助扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线粉末衍射仪、傅里叶变换红外光谱仪等对MoS₂纳米颗粒及MoS₂/PU复合纤维膜的结构和性能进行表征。结果表明:经功率密度为0.8 W/cm²的近红外光照射1 min后,MoS₂/PU复合纤维膜的温度上升10.48 ℃,光热效率达到了31.07%,且经长时间反复升降温后热效应无衰减现象,同时在阳光下照射5 min后,复合纤维膜温度上升比黑色纯PU纤维膜高31%;经高温以及模拟汗液浸渍24 h后,复合纤维膜仍可保持原有强力;该MoS₂/PU复合纤维膜可将光能有效地转换成热能,并具有较好的力学稳定性。     

环境友好聚己内酯基复合相变纤维膜的制备及其性能

为实现聚已内酯(PCL)环境友好高分子材料在相变储能领域的应用,以PCL为壳层支撑材料,聚乙二醇(PEG)为核层相变材料,羟基化多壁碳纳米管(MWCNTs-OH)作为导热增强材料分散至核层溶液中,采用同轴静电纺丝法制备了PCL/PEG/MWCNTs-OH复合相变纤维膜,并对其结构和性能进行分析。结果表明：复合相变纤维表面光滑,具有较为完善的核-壳结构;复合相变纤维膜呈现较高的断裂应力和断裂应变,添加质量分数为4%的MWCNTs-OH时复合相变纤维膜的断裂应力为7.43 MPa,断裂应变为132.2%;核层中MWCNTs-OH的加入,提高了复合相变纤维膜的导热性能和热稳定性,而其相变温度和焓值则无明显变化,相变温度在38.85～39.35℃之间,略高于人体的正常温度,在储能调温生物医用材料领域具有潜在的应用价值。     

玄武岩／聚丙烯复合体系结晶性能的研究

采用差示扫描量热仪研究玄武岩纤维和硅烷偶联剂KH-550对聚丙烯（ PP）结晶性能的影响规律,并研究改性处理及纤维含量对复合材料力学性能的影响。结果表明：在玄武岩/PP复合体系中,玄武岩纤维的加入充当了PP结晶时成核剂的作用,有利于PP在纤维表面处异相成核,使复合体系的结晶度增大;KH-550改善了纤维与基体树脂的界面相容性,加速了PP在复合材料界面处异相成核,使其结晶度增加;纤维含量及KH-550质量分数对复合材料力学性能的影响与其对结晶度的影响相一致,且当纤维质量分数为40％、KH-550质量分数为0．75％时,复合材料的力学性能最佳。     

壳聚糖改性静电纺聚砜纤维膜对染料的过滤性能

为提高静电纺聚砜(PSF)纤维膜的亲水性、力学性能及其对可溶性染料的过滤性能,采用戊二醛交联壳聚糖溶液浸轧处理静电纺PSF纤维膜。研究了纤维膜的表面润湿性、力学性能及其在0.1 MPa恒压死端过滤条件下对分散蓝2BLN和弱酸性蓝N-RL的过滤性能。研究结果表明:处理后的静电纺PSF纤维膜的表面润湿性和力学性能均得到显著改善;未经处理的静电纺PSF纤维膜和体积分数为0.4%戊二醛交联壳聚糖溶液处理纤维膜对分散蓝2BLN的截留率都能达到94%以上,对弱酸性蓝N-RL的截留率都小于35%,但都能保持较高的过滤通量;而体积分数为0.48%戊二醛交联壳聚糖溶液处理纤维膜对分散蓝2BLN和弱酸性蓝N-RL的过滤效率分别为99.5%和92.4%,但是过滤通量急剧下降。     

静电纺PA6/CS复合纤维膜的过滤性能研究

采用自制单喷头静电纺丝设备,以聚丙烯熔喷非织造布为基布,制备静电纺聚酰胺6/壳聚糖(PA 6/CS)复合纤维膜,研究了静电纺丝时间对复合膜表面形貌、孔径和过滤性能的影响。结果表明:随着静电纺丝时间增加,复合纤维膜对Na Cl气溶胶的过滤效率显著增加,过滤阻力明显增加,品质因子先增加后减小;连续纺丝90 min后,复合纤维膜的过滤效率达到99%以上。     

静电纺聚酰胺6/聚酰胺66纤维膜对染料的过滤性能

为将具有高表面吸附能和高孔隙率的静电纺纳米纤维膜作为一种新型膜材料应用于染料废水处理,以达到高效过滤染料的目的,研究了在0.1 MPa恒压死端过滤条件下静电纺聚酰胺6/聚酰胺66(PA6/PA66)纤维膜对质量浓度为0.1 g/L分散蓝2BLN悬浮液和弱酸性蓝N-RL水溶液的过滤效果,通过SEM、孔径分析测试仪、纳米粒径测试仪和紫外-可见分光光度仪观察及测试,分析了静电纺PA6/PA66纤维膜的表面形态、孔隙结构、染料粒径分布及对染料截留性能的影响。结果表明,连续过滤1 h后,静电纺PA6/PA66纤维膜的表面均沉积一层致密的滤饼,对分散蓝2BLN的截留率达95.6%,对弱酸性蓝N-RL的截留率仅为35.1%,但是对2类染料的过滤通量相差不大。     

原位法连续聚合聚酯/炭黑体系的结构与性能

为开发高黑度的细原液着色聚酯纤维,采用原位法连续聚合制备出炭黑质量分数为2%~3%的聚酯/炭黑(简称原位法PET/炭黑)体系,对其流变行为、结晶行为和炭黑分散形态等进行了表征,并制备了高速纺长丝。结果表明:原位法连续聚合使炭黑以直径小于1 μm的粒子簇团形式均匀分散在聚酯基体中;炭黑含量较低时的流变行为与PET相似,当炭黑质量分数达到3%时,原位法PET/炭黑熔体的表观黏度随剪切速率增大而快速降低;熔融结晶过程中,炭黑作为高效异相成核剂,显著加快了聚酯结晶速率,同时,聚酯与炭黑的良好相互作用,导致有更多的结晶缺陷,与PET相比,出现了熔融双峰,且高温熔融峰峰顶温、结晶度均降低,这与母粒法PET/炭黑体系明显不同。因为原位法保证了良好的炭黑分散性,原位法PET/炭黑可以稳定制备出炭黑质量分数为3%、单丝线密度为0.52 dtex、断裂强度≥3.31 cN/dtex的长丝。     

碳纤维增强编织复合材料圆管的扭转力学性能及其损伤机制

为研究编织层数对编织复合材料圆管的扭转力学性能和失效模式的影响,采用二维编织铺层(Over-Braiding)工艺及真空辅助树脂灌注成型工艺分别制备了2、3和4层的碳纤维/树脂编织复合材料圆管.通过搭建扭转试验-非接触全场应变测试平台,研究了3种编织层数的复合材料圆管的扭转力学响应.基于扫描电子显微镜与微计算机断层扫描...     

静电纺聚乳酸纤维毡的微观结构及力学行为

通过静电纺丝可以制备由直径为数微米的聚乳酸纤维构成的多孔状材料。在确定纺丝工艺条件的基础上,分析接收基底对PLA纤维毡微观结构和力学性能的影响。研究结果表明:质量分数为11%的聚乳酸/二氯甲烷溶液可以利用静电纺纺出连续光滑且比较均匀的纤维;当以纳米级的静电纺丝素或锦纶纤维毡为基底时,可以使PLA纤维的分布均匀化,同时纤维的直径下降;经过复合后,PLA复合纤维毡承受负荷的能力得到了很大提高。