自愈合凝胶在柔性传感器中的应用研究进展

自愈合凝胶具有优异的机械性能、良好的生物相容性和延长材料使用寿命功能等特性,已广泛应用在电子皮肤、柔性机器人、可穿戴设备等方面。凝胶基质结构的可调性和导电材料选择的多样性也为制备具有不同功能的柔性传感器提供了可能。该文根据交联方式、功能性类型、愈合方式和胶凝剂相对分子质量大小4种分类方式将自愈合凝胶进行了分类,并详细介绍了各种自愈合凝胶的成胶机制和性能特点。综述了自愈合凝胶在柔性传感器中力学、光电和生物方面的国内外研究现状。最后,讨论了该研究领域仍存在的问题,并对其未来发展前景及方向进行了简要展望。     

氰乙基淀粉制备及其纸张表面施胶性能

以木薯淀粉为原料,制备了取代度分别为0.016、0.039和0.116的氰乙基淀粉,采用IR表征了氰乙基淀粉的结构,并通过实验比较了氰乙基淀粉和氧化(木薯)淀粉的表面施胶性能,利用SEM观察了施胶纸张的表面情况。结果表明,氰乙基淀粉对纸张进行表面施胶时,不仅能提高纸张的表面强度和各项物理指标,而且具有用量少、成本低等特点,是一种高效的纸张表面施胶剂。     

芦丁β-环糊精聚合物微球的制备与表征

采用共沉淀法制备芦丁β-环糊精聚合物（β-CDP）载药微球,以L9（3^4）正交试验设计通过回归分析法对制备工艺进行了优化;分别用激光粒度分布仪、红外光谱仪、综合热分析仪和X射线衍射仪对芦丁β-CDP载药微球进行表征。结果表明：最佳制备工艺条件是β-CDP微球1 g、芦丁0.03 g、蒸馏水60 mL、反应时间3 h、温度60℃;影响因素的大小依次为：芦丁的浓度〉β-CDP微球与芦丁投料比〉载药时间〉载药温度;按优化工艺参数制得的载药微球的总载药量为2.45%,包封率为81.67%;鉴别试验结果表明已形成包合物。     

腐植酸钾-尿素型吸水缓释材料的制备及性能

为节约水资源、提高尿素利用率,以腐植酸钾、硅藻土、丙烯酸、尿素为原料,采用水溶液聚合法合成了腐植酸钾-尿素型吸水缓释材料。利用傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、X-射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对材料进行表征。探究了其最佳合成条件,考察了其对自来水的吸收倍率及氮素释放率。结果表明,最佳合成条件为丙烯酸质量为10 g、腐植酸钾质量为2. 0 g、交联剂质量为0. 03 g、引发剂质量为0. 22 g、硅藻土质量为1. 0 g、反应温度为80℃、尿素质量为2. 0 g、丙烯酸中和度为65%,在此条件下其对自来水的吸收倍率达395倍,氮素24 h的缓释率为6. 04%。     

丙烯酸酯共聚物/磷酸酯复配体系阻垢作用研究

以丙烯酸(AA)、丙烯酸羟丙酯(HPA)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)为单体,丙二醇甲醚为溶剂,采用自由基溶液聚合法制备AA/HPA/AMPS聚合物阻垢剂,并与羟基乙叉二磷酸(HEDP)、氨基三亚甲基叉磷酸(ATMPA),柠檬酸以质量比为3∶3∶2∶1配制复配型阻垢剂。通过电导法测阻垢率,利用SEM观察硫酸钡晶体表面的变化。结果证明,在BaCl_2浓度0.1 mol/L时,复配型阻垢剂阻垢率可达97.54%,比丙烯酸酯聚合物平均高出28%。加入复配型阻垢剂BaSO_4晶体的立方体结构被破坏,垢样呈现松散无序、晶格畸变和扭曲的现象。     

环保型无氯高支化湿强剂的制备与研究

通过三羟甲基硅烷(TMP)和硅烷偶联剂(KH560)同时改性聚酰胺多胺环氧氯丙烷(PAE)树脂,通过IR、SEM、Zeta电位仪、TG等表征方法对其结构、性能进行表征,探究了TMP及KH560用量对纸张干湿抗张强度及耐折度的影响,以及改性PAE用量对浆料Zeta电位的影响。结果表明,在打浆度为55°SR,湿强剂为1.0%的用量下进行抄纸,湿强度提高了60.37%,而干强度和耐折度分别提高了48.34%和11%,经处理后的纸张热降解残渣量分别增多了72.72%,74.44%,热稳定性也有一定程度提高。     

TPU/Leu可剥离膜的防腐性能及分子动力学模拟

以自制热塑性聚氨酯(TPU)、亮氨酸(Leu)为原料,制备了增容改性前、后的TPU/Leu防腐蚀可剥离膜TPU/Leu-1(未改性)、TPU/Leu-2(KH-560改性)、TPU/Leu-3(环氧树脂E44改性)。通过Tafel极化曲线、电化学阻抗谱(EIS)和耐盐水加速实验评价了可剥离膜的防腐蚀性能;利用分子动力学(MD)模拟方法,对腐蚀粒子的扩散行为和3种TPU/Leu可剥离膜的防腐效果进行了考察。结果表明,加入增容剂KH-560、E44后,溶度参数(δ)和内聚能密度(CED)增大。径向分布函数(RDF)结果表明,可剥离膜组分与增容剂之间的作用力主要包括氢键作用和静电吸附,KH-560及E44对TPU/Leu可剥离膜具有显著的增容效果。TPU/Leu-1的腐蚀电位为–0.430 V,而TPU/Leu-2和TPU/Leu-3分别升至–0.320和–0.348 V。MD模拟扩散结果表明,添加增容剂后,自扩散性能及扩散系数(D)均下降,且自由体积分数(FFV)大小顺序为:FFV_(H_2O(TPU/Leu-2))相似文献   

POSS改性水性双组份树脂的应用研究

以苯基三乙氧基硅烷(PTES)、苯基三甲氧基硅烷(PTMS)、四甲基二硅氧烷(D2H)为主要原料,在酸性条件下共水解缩聚得到部分含有Si—H键的PhH-POSS,并与烯丙基缩水甘油醚(AGE)进行硅氢化加成反应,制得环氧基POSS(EP-POSS),利用傅里叶红外光谱(FT-IR)、核磁共振氢谱(1H NMR)对其结构进行表征。并将POSS与水性环氧树脂、丙烯酸树脂复配进行改性,采用粒度分析仪、zeta电位分析仪对乳液粒径及电位进行测试,利用TGA及多功能试验机对漆膜热稳定性及力学性能进行测试。结果表明,POSS的加入,对乳液的粒径及zeta电位影响不大;当POSS的添加量为3%时,漆膜的力学性能较好,在热失重为5%及50%时,漆膜的热分解温度为289,329℃,拉伸强度为33.99MPa,断裂伸长率为51.6%。     

含氟疏水缔合聚丙烯酰胺合成及溶液性能研究

以全氟辛酸、N,N-二甲基丙二胺、氯丙烯合成一种新型表面活性含氟碳疏水单体(FC137),并与丙烯酰胺、丙烯酸通过自由基水溶液层次聚合,制备含氟碳疏水缔合聚丙烯酰胺(FCPAM)。用表面张力法研究了FC137的胶束化,用红外光谱仪、流变仪、自动界面张力仪,表征了FCPAM结构和溶液的流变性能和破胶液表界面张力;使用非稀释型乌氏粘度法测定了特性粘数(η),相对表示出了聚丙烯酰胺的分子量。结果表明,FC137在25℃下的CMC为0.052 g/L、γCMC为26.53 mN/m。FCPAM溶液属于假塑性体系,临界缔合浓度为0.3%,具有一定耐盐性、耐温性,0.3%的FCPAM破胶液的表面张力为29.99 mN/m,界面张力为3.21 mN/m,并且具有良好的润湿性。     

希夫碱改性Fe3O4杂化材料的制备与表征

将制备的Fe3O4@SiO2-NH2磁性杂化材料依次经过丙烯酸甲酯(MA)、乙二胺(EDA)和水杨醛(SA)的接枝,得到希夫碱改性的Fe3O4杂化材料(Fe3O4@SiO2-S2),并通过FTIR、XRD、SEM、TEM、VSM对杂化材料的结构进行表征.结果表明,Fe3O4@SiO2-S2材料核壳结构明显,饱和磁化强度为45.9 emu/g.对水溶液中重金属离子的吸附实验结果表明,Fe3O4@SiO2-S2对Hg2+具有选择吸附性,pH=6、45℃条件下,饱和吸附量可达到362 mg/g(1.12 mmol/g),优于Fe3O4@SiO2-NH2、均相体系制备的希夫碱改性的Fe3O4@SiO2复合材料(Fe3O4@SiO2-HO-S)等吸附剂,且在5次循环使用后吸附性能仍能保持89％以上,吸附时间约300 min达到吸附平衡,吸附等温线符合Langmuir等温吸附模型.