聚乙烯醇熔纺初生纤维的拉伸行为研究（英文）

采用去离子水溶胀聚乙烯醇(PVA),通过熔融纺丝法制备PVA纤维。研究了水质量分数35%和5%的PVA熔纺初生纤维在不同拉伸温度下的应力-应变曲线,以及其拉伸活化机制。结果表明:拉伸温度对水质量分数35%的PVA熔纺初生纤维表观拉伸黏度的影响分为3个区,即30~100℃,100~190℃,190~210℃,纤维在热拉伸时存在3个不同机制的活化过程,至少可采用三级拉伸;初生纤维拉伸受体系中水含量的影响,水含量减少,PVA分子链运动能力降低,表观拉伸黏度增大,水质量分数5%的PVA熔纺初生纤维的表观拉伸黏度随温度变化呈现两个区,活化机制改变,可采用两步拉伸。     

SiO2/聚四氟乙烯复合薄膜的制备及力学性能

采用空气辅助干法共混、冷压烧结并车削成膜的方法制备了SiO₂填充量为35wt%、厚度为50 μm的聚四氟乙烯（PTFE）基复合薄膜。系统研究了SiO₂颗粒粒径对SiO₂/PTFE薄膜复合材料的孔洞缺陷和力学性能等的影响,并研究了SiO₂在PTFE中的分散情况及分子间相互作用对其性能变化的影响机制。结果表明,随SiO₂粒径的逐渐增大,其在PTFE中的分散趋于均匀,同时PTFE能更好地包覆粒子,因此SiO₂/PTFE薄膜孔洞缺陷逐渐减少,力学性能逐渐增强;当SiO₂的粒径D₅₀为12 μm时,其在PTFE中的分散均匀性最佳,SiO₂/PTFE复合薄膜孔洞缺陷最少,具有较好的力学性能,断裂伸长率达19.5%,拉伸强度达9.2 MPa。      

环境刺激响应型高强度智能水凝胶研究进展

环境刺激响应型智能水凝胶能够对外界环境因素的变化产生显著的体积或其他特性的变化,且其性质和结构与生物组织类似,有望应用于人工软骨、人造肌肉、组织工程等领域,引起了广泛的关注。提高环境刺激响应型智能水凝胶的力学性能是智能水凝胶应用研究的重要方向之一。本文综述了近年来环境刺激响应型高强度智能水凝胶的研究进展,简述了高强度智能水凝胶的网络结构的构建策略与方法,分析了其具备高力学性能的机理,重点介绍了4类不同结构的高强度智能水凝胶,即超低交联结构水凝胶、纳米颗粒复合水凝胶、拓扑结构水凝胶以及双网络结构水凝胶,最后讨论了环境刺激响应型高强度智能水凝胶在面向应用的研究过程中仍然需要解决的关键科学问题,如智能水凝胶的环境刺激与力学性能的博弈效应以及响应环境刺激前后的力学性能差异等。     

硼酸凝固浴对MF-PVA纤维结构与性能的影响

以三聚氰胺(M)、甲醛(F)、聚乙烯醇(PVA)水溶液为原料反应制得纺丝原液,经湿法纺丝得到三聚氰胺甲醛-聚乙烯醇(MF-PVA)纤维。研究了在凝固浴中加入硼酸对MF-PVA纤维结构及性能的影响。采用凯氏定氮法、扫描电子显微镜、单纤电子强力仪和极限氧指数(LOI)仪表征了纺丝过程氮流失率、纤维形貌结构、力学性能以及阻燃性能。结果表明:在凝固浴中加入硼酸可以有效地控制MF树脂的溶出,随着硼酸添加量的增加,纤维的氮流失率明显降低,断裂强度增加,断裂伸长率减小,LOI提高。当添加硼酸的质量分数为7%时,纤维的氮流失率只有14.64%,其LOI达到40%,但纤维表面变得粗糙。     

P(AM-g-NBR)改性共混型吸水膨胀丁腈橡胶制备与性能研究

以两亲性接枝聚合物丙烯酰胺接枝丁腈橡胶P(AM-g-NBR)为增溶剂,将丁腈橡胶(NBR)与自制的吸水树脂(SAR-PA)共混制备出了吸水膨胀丁腈橡胶WSR-NB。考察了P(AM-g-NBR)及SAR-PA对吸水橡胶性能的影响。实验结果表明,P(AM-g-NBR)的加入可明显改善吸水橡胶的力学性能及吸水性能;随吸水树脂用量增大,吸水橡胶的拉伸强度降低,吸水率增大。     

微流控法可控构建微尺度功能材料

微尺度功能材料的功能取决于材料结构和组分的精确协同匹配,但如何实现微尺度空间上多样化材料结构的精确调控和功能组分的精确协同定位仍是一大挑战。本文综述了微流控法可控构建新型微尺度功能材料的研究新进展,重点介绍了基于微流控制备的微尺度相界面体系中材料结构和组分的精确协同匹配来设计构建具有独特结构和功能的微尺度功能材料的新策略。首先介绍了以液滴状和液流状微尺度相界面体系为模板,分别可控构建具有多样化结构的功能微颗粒和微纤维的进展;然后介绍了以微通道受限空间内微尺度相界面体系为模板、原位可控构建微通道膜和功能微阀的进展。今后研究应关注于微尺度相界面体系的结构扩展创新及其规模化制备技术。     

层状Mg/Al氢氧化物/聚乙烯醇复合膜的制备及染料截留性能的研究

二维膜因其可控的结构和通道特有的物理化学性质,在气体分离、海水淡化、污水处理等诸多分离领域展现出巨大的应用潜力。通过层状Mg/Al氢氧化物（LDH）单片与聚乙烯醇（PVA）高分子链之间的氢键相互作用,层层堆叠构建了PVA/LDH复合膜。利用SEM、XRD考察了PVA与LDH的配比对于复合膜层状结构与层间距高度的影响规律。考察了PVA/LDH复合膜的纯水通量及染料模型分子的截留率。结果表明,不同PVA混合量的复合膜断面都具有层状结构。由于氢键作用导致复合膜较之于纯LDH膜的层间距有所缩小,随着PVA含量增加复合膜层间距先减小后增加;在PVA含量为15%时达到最小值,PVA含量超过15%后复合膜层间距有所增加。不同比例复合膜,以PVA质量分数为25%的复合膜的纯水通量最大;同时,该复合膜对分子量在300~800的染料分子具有优异的截留性能,截留率均超过97%。该工作为PVA/LDH复合膜在印染废水处理提供了新思路。     

具有梯级释药性能的核壳型双重载药微球

分别利用单轴和同轴静电喷雾法成功制备出以聚乳酸-羟基乙酸共聚物（PLGA）为内核基质、聚乙烯吡咯烷酮（PVP）为外壳基质的核壳型双重载药微球,其中,抗菌药物盐酸万古霉素（VA）被包封于微球外壳,促成骨药物地塞米松（DA）被负载于微球内核。对载药微球的形貌结构、物理性质和体外释药性能进行了表征和分析。结果表明,当电喷前体PVP浓度为80g/L时,单轴和同轴静电喷雾方法均可得到大小均一、球形良好的核壳型微球。X射线衍射（XRD）和差示扫描量热（DSC）结果表明,DA晶体被成功包封于核壳型微球后转变为无定形状态。基于PVP的水溶性和PLGA的缓慢降解特性,两种核壳型载药微球都实现了壳层VA快速释放、内核DA缓慢释放的梯级释药性能。本文制备得到的具有梯级释药性能的核壳型载药微球在药物控释、组织工程等领域有很好的应用前景。     

PPS/PA66/GF复合材料的制备及性能研究

在聚苯硫醚（PPS）树脂基体中引入聚酰胺66（PA66）,随着PA66含量增加,PPS/PA66共混物的拉伸强度和弯曲强度逐渐下降,结合PPS/PA66共混物的相形貌分析,提出了通过玻璃纤维（GF）的引入,制备具有互锁结构的PPS/PA66/GF三元体系复合材料,达到同时提高复合材料的强度、刚度及韧性的目的。分别考察了短玻璃纤维（SGF）和中长玻璃纤维（LGF）增强PPS/PA66的综合性能。结果表明,GF的引入显著提高了共混物的力学性能,同时,PPS/PA66/SGF和PPS/PA66/LGF复合材料的扫描电子显微镜和动态力学性能分析都表明共混物内部形成了一个高度互锁的结构。     

基于智能高分子材料的灵敏检测技术研究进展

近年来,将智能高分子材料识别响应的微小刺激信号转化并放大为方便人们读取的信号检测技术成为研究热点。本工作综述了近年来基于智能高分子材料的灵敏检测技术的研究进展,重点介绍了将智能高分子材料识别响应刺激信号转化为电信号、流量信号和光信号的检测技术。最后讨论了基于智能高分子材料的灵敏检测技术应用时需解决的关键问题,为基于智能高分子材料的灵敏检测技术的设计与应用提供了有价值的参考。