星型PLLA-PEG嵌段共聚物纤维膜的制备及其亲水性能

星型结构相比较于线型结构具有更稳定的形态和更优异的力学性能。选用季戊四醇(PET)为引发剂,辛酸亚锡(Sn(Oct)₂)为催化剂,通过L-丙交酯(L-LA)的开环聚合(ROP)制备星型端羟基聚(L-丙交酯)(s-PLLA),并与聚乙二醇(PEG,相对分子质量为1000)缩合制备四臂星型聚(L-丙交酯)-聚乙二醇共聚物(s-PLLA-PEG)。采用¹H-核磁共振、¹³C-核磁共振、傅里叶变换红外光谱、超高效聚合物色谱仪对产物进行表征,并用静电纺丝技术制备s-PLLA-PEG纤维膜进行亲水性能测试。结果表明：s-PLLA-PEG共聚物被成功合成;相对于s-PLLA,s-PLLA-PEG的熔体温度和玻璃化转变温度降低,柔韧性得到改善,韧性增强;s-PLLA-PEG纤维膜对水的接触角是84.10°,随着时间的推移,接触角逐渐减小,最终水被纤维膜完全吸收,相比较s-PLLA纤维膜具有更强的亲水性。该研究表明,PEG嵌段的引入可以有效改善s-PLLA纤维膜的亲水性,展现出静电纺s-PLLA-PEG纤维膜在医用敷料领域的应用前景。     

柔性ZnO/PI/PET复合薄膜的制备工艺及其阻隔性能研究

目的 解决物理溅射沉积法制备的无机氧化物类高阻隔包装材料柔韧性不足,使用过程中易脆裂的问题。方法 采用射频磁控溅射技术（RF）,以氧化锌（ZnO）、聚酰亚胺（PI）为靶材,在PET塑料表面同时沉积制备ZnO/PI/PET复合薄膜。详细分析PI的引入对ZnO阻隔层微观结构以及性能的影响,优化ZnO/PI/PET的溅射制备工艺。结果 沉积层微观形貌及包装性能受溅射功率密度比（PZnO/PPI）的影响较大。随着PZnO/PPI的降低,沉积层PI含量增加,阻隔层纳米颗粒由燕麦形状向球形转变,球径呈降低趋势。沉积层柔韧性提升明显,经过100次折叠后,没有明显裂纹产生（PZnO/PPI≤2）。在PZnO/PPI为2,氩气流量为40 mL/min,沉积时间为30 min,工作气压为0.5 Pa的条件下,ZnO/PI/PET复合阻隔薄膜对水蒸气、氧气的阻隔能力最为理想,水蒸气透过率为0.342 g/(m2?d),氧气透过率为0.365 mL/(m2?d)。结论 适量PI片段的引入可以有效提升无机氧化物阻隔层的柔韧性及耐折叠能力,还可进一步提升复合沉积膜对水蒸气、氧气等气体小分子的阻隔能力。     

基于磁控溅射系统的大尺寸Ga2O3薄膜沉积模型与性能研究

薄膜型Ga₂O₃光电探测器具有成本低廉、性能优异、可重复性高等优点,实现Ga₂O₃薄膜大尺寸均匀生长对批量制备薄膜型Ga₂O₃光电探测器具有重要意义。为了实现大尺寸Ga₂O₃薄膜的高效生长,采用Matlab软件对磁控溅射系统中倾斜圆形平面靶与旋转水平工作台上Ga₂O₃薄膜沉积模型进行了仿真,分析了靶基距和溅射靶转动角度对薄膜性能的影响,并进行了实验验证。结果表明：靶基距的增加会提高沉积薄膜的均匀性,在一定的靶基距下溅射靶转动角度的增加会使薄膜均匀性先提高后降低,Ga₂O₃薄膜均匀性实验分析结果与仿真结果基本一致;在靶基距为100 mm、溅射靶转动角度为35°的条件下,在蓝宝石衬底上沉积得到了平均厚度偏差为1.27%的Ga₂O₃薄膜;以沉积的薄膜批量制备Ga₂O<...     

丝素蛋白/纤维素纳米纤维湿敏复合膜的制备及其性能分析

采用低共熔溶剂(Deep eutectic solvent, DES)对丝素纤维和纤维素浆粕进行预处理,随后进行超声均质处理,制得丝素蛋白纳米纤维(Silk nanofibers, SNF)和纤维素纳米纤维(Cellulose nanofibers, CNF);进一步通过抽滤自组装方式制得纳米纤维复合膜。对纳米纤维的形貌、结构、物化性能进行了表征,并探究了纳米纤维膜的湿敏响应性能。结果表明：制得的纳米纤维平均直径和平均长度分别为25.33～34.49 nm和3.21～5.73μm;结构测试证明DES预处理为物理过程,纳米纤维保持原料良好热稳定性特征。纳米纤维膜表面平整且具有多孔结构,膜透光率最高可达70.0%。CNF的存在可显著提高纳米纤维膜断裂强度。纳米纤维膜具有明显湿敏响应性,10 s内弯曲角达到最大,且响应速率随湿度差(30%～70%)的增加而增大。利用纤维膜湿敏响应特点,可成功驱动纸青蛙进行直行、转弯等运动。该纳米纤维膜可用于湿气检测、软体机器人等领域。     

新型匹维溴铵多晶型的性能分析

为分析匹维溴铵的多晶型以及不同晶型之间性能的差异,通过溶剂介导的悬浮搅拌结晶技术分别在二氧六环、异丙醇、丙酮、乙腈/水(1/1,v/v)体系中制备出了4种晶型,利用X射线粉末衍射仪、扫描电子显微镜、热重分析仪、差示扫描量热仪和傅里叶红外光谱对其进行结构和性能表征;在pH值为1.2和6.8的条件下比较了4种晶型的溶解度,并在高温高湿、研磨和压力的条件下分析不同晶型的稳定性。结果表明：匹维溴铵的4种晶型分别具有不同的X射线特征峰以及热力学性能,其中晶型Ⅰ、晶型Ⅱ和晶型Ⅲ是无水晶型,晶型Ⅳ是一种二水合物;晶型Ⅳ在pH值1.2中平衡溶解度最低,仅有1.47 mg/mL,而在pH值6.8中最高,达到了13.83 mg/mL,相比于传统晶型Ⅰ,晶型Ⅳ在强酸条件下损耗更少而在中性条件下具有更优的溶解性能;稳定性研究结果表明晶型Ⅰ和晶型Ⅳ均具有较为良好的稳定性能。该研究制备了新型的匹维溴铵,丰富了匹维溴铵的多晶型产品,对开发新型匹维溴铵的活性药物成分具有重要意义。     

铁酸锌/包覆型氢氧化镁复配阻燃剂对PVC膜的阻燃抑烟性能分析

软质聚氯乙烯(PVC)膜在加工过程中添加了大量的增塑剂,导致其在空气中极易燃烧且在燃烧时会产生大量有毒有害烟雾。为了同时提升软质PVC膜的阻燃和抑烟性能,将单宁酸锌(TAZn)-羟基锡酸锌(ZHS)-氢氧化镁纳米片(MHS)多层包覆型杂化阻燃剂(TAZn-MHS@ZHS)与铁酸锌(ZnFe₂O₄)复配获得复配阻燃剂,通过机械共混法将所得复配阻燃剂添加到PVC基体中,经热塑成型制备得到软质PVC复合膜。采用扫描电子显微镜(SEM)和拉曼光谱对PVC复合膜的形貌和残炭进行表征,通过垂直燃烧、烟密度、热失重等测试分析PVC复合膜阻燃抑烟性和热稳定性。结果表明：TAZn-MHS@ZHS与ZnFe₂O₄复配的阻燃剂与PVC基体具有良好的相容性,可以均匀分散于PVC基体中;当复配阻燃剂中TAZn-MHS@ZHS与ZnFe₂O₄复配比为3∶1,PVC复合膜的垂直燃烧等级达到V-0级,最大烟密度比纯PVC膜下降了67.5%;阻燃机理分析表明,TAZn-MHS@ZHS与Zn...     

填充型导热环氧树脂复合材料研究进展

环氧树脂(EP)具有优良的综合性能,在电子封装等领域应用广泛,但其自身热导率较低,如何提升环氧树脂的热导率成为了近年来的研究热点。根据制备工艺,目前主要有本征型和填充型两种制备方法。文章综述了填充型导热环氧树脂复合材料研究进展,从填料类别、填料处理方法以及导热机理与路径进行介绍,最后总结了该领域研究的不足,并对其发展趋势进行了展望。     

微流控纺丝中凝胶速率对螺旋纤维形貌的调控机制

微流控纺丝技术制备海藻纤维已在诸多领域得到认可，但快速凝胶反应限制了螺旋纤维形貌的灵活调控。鉴于此，采用同轴环管毛细管微流控装置制备海藻纤维，外相为氯化钙溶液，内相为海藻酸钠溶液，通过添加柠檬酸钠降低凝胶反应速率，并系统考察了凝胶速率和内外相流量对纤维分布和螺旋形貌的影响。结果表明，凝胶速率降低有利于螺旋纤维形成，并影响直线、螺旋、波浪和堵塞等纤维分布。实验发现粗细两种螺旋纤维，其形貌特性与凝胶速率和两相流量的关系存在显著差异。经比较，粗螺旋直径和螺距、细螺旋振幅对凝胶速率和两相流量的影响更为敏感。凝胶速率和剪切力分别是调控粗、细螺旋螺距的主导因素，利用螺距与内外流量比可很好划分两种螺旋纤维。     

不同氛围条件下PBT固相缩聚工艺与反应动力学研究

在真空和通氮气两种氛围下研究了聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)固相缩聚的反应机理和反应动力学。考察了缩聚温度(185～205℃)、缩聚时间(3～12 h)、真空度(50～600 Pa)以及氮气流速(0.2～1 L/min)等因素对反应产物的特性黏数([η])和端羧基浓度的影响。结果表明:随着反应时间的延长,PBT端羧基浓度逐渐下降,PBT固相缩聚产物的[η]不断提高,并且随着反应温度的增加,端羧基浓度的下降速率和[η]的提高速率均加快;在反应中提高氮气速率(v)和降低压力(p)明显增加了PBT固相缩聚产物的[η],但p和v达到一定值后对[η]的影响逐渐变小,且真空氛围下[η]的增长速率高于氮气氛围;在高温及高真空下,PBT固相缩聚产物的[η]的增长趋势随着反应时间的增加而逐渐减慢并趋于平缓。PBT固相缩聚符合二阶反应动力学模型,两种氛围下反应速率常数(k)均随着温度的增加而升高,50 Pa真空下,k(185～205℃)为0.7～11.24 kg/(mol·h),反应活化能(E_a)为169.50 kJ/mol、指前因子(A)为1.42×10~(13) kg/(mol·h);1 L/min氮气氛围下,k(185～205℃)为0.52～2.81 kg/(mol·h),E_a为102.36 kJ/mol,A为2.12×10~5 kg/(mol·h)。     

微通道内醇胺/离子液体复配水溶液吸收CO2的传质特性

研究了微通道内醇胺[单乙醇胺(MEA)和甲基二乙醇胺(MDEA)]与离子液体[1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸([Bmim][BF₄])和1-羟乙基-3-甲基咪唑甘氨酸([C₂OHmim][GLY])]复配水溶液吸收CO₂的传质特性。考察了醇胺/离子液体浓度比(c_AA∶c_IL)对液相体积传质系数(k_La)的影响,发现k_La随反应速率的增大而增大。为进一步阐释复配水溶液吸收CO₂的传质机理,分析了比表面积、扩散速率、增强因子和液弹循环对传质速率的影响。结果表明,四种复配溶液中,反应速率和循环频率(f_cir)分别在低流率和高流率下对传质速率起主导作用。k_La可表示为f_cir的函数,低气相流率下k_La与f_cir呈线性关系,斜率与反应速率成正相关,高气相流率下,液弹循环因膜弹传递困难而对整体传质速率的影响减弱,k_La与f_cir呈指数关系,幂律指数小于1。