基于反蛋白石结构的功能性薄膜制备及应用研究进展

作为光子晶体的一种典型结构,基于反蛋白石(IO)结构构筑的功能性薄膜呈现典型的周期性排列,除具有微孔大小均一、孔隙率高、孔径易灵活调控等优势外,还具有一些特殊的光学性质。近年来,IO结构膜引起了检测、防伪、药物输送、过滤等领域的广泛关注。本文首先概述了IO型膜的结构特点和光学特性,然后重点介绍了IO结构膜的制备方法并将其概括为“三步法”和“两步法”,接着详细总结了IO型膜在结构生色、传感器、电致变色、光催化和医学载体五方面的应用进展,最后对其未来的研究方向和发展趋势作出了展望。本研究可为IO型功能性薄膜的推广和应用提供策略支撑。     

棉织物的柠檬酸与有机硅复合整理

为了提高棉织物的疏水性能和抗皱性能,采用柠檬酸与侧链乙烯基聚硅氧烷(相对分子质量5000)改性聚丙烯酸酯(PASi)作为复合整理剂对棉织物进行整理。研究了复配种类、用量、焙烘温度和时间对织物抗皱性能、疏水性能、白度、透湿性能的影响。结果表明:柠檬酸与PASi复配使用,用量均为10 g/L,160℃焙烘3 min时,整理织物的缓弹折皱回复角达到200.0°,Hunter白度达到92.75%,水接触角达到111.55°,透湿量达到3443.74 g(/m2·d)。此时织物的抗皱与疏水复合整理效果最好,且水洗后织物的性能基本不变。     

EHD喷墨打印硅橡胶/碳纳米管涂层织物的制备及性能研究北大核心CSCD

文章选用涤棉针织物为基材,将不同质量分数的硅橡胶(SR)/碳纳米管(CNTs)溶液通过电流体动力(EHD)喷墨打印的方式喷涂于基材上,得到SR/CNTs涂层导电织物,并探讨了CNTs质量分数对涂层织物性能的影响。随着CNTs质量分数的增加,导电织物上沉积的CNTs变多,力学性能和导电性能得到改善。其中,用质量分数为9%的CNTs溶液沉积的导电织物,在平行于线圈方向上,拉伸强度最大为14.40 Mpa,导电织物的电学性能最佳,工作范围可达111.10%,灵敏度系数最高为2.49。该导电织物具有优异的电学性能,在智能可穿戴领域具有广泛的应用前景。     

光子晶体结构生色碳纤维/涤纶混纺纱线的制备及其性能

针对碳纤维难着色的问题,提出利用结构生色实现碳纤维/涤纶混纺纱线的着色。以聚(苯乙烯-甲基丙烯酸)胶体微球为结构基元,利用浸渍提拉法在碳纤维/涤纶混纺纱线上构筑光子晶体生色结构。分析组装液质量分数和自组装温度对结构色的影响,探究胶体微球在纱线表面组装成光子晶体的过程,利用聚二甲基硅氧烷(PDMS)封装技术提升结构生色纱线的色彩耐久性。结果表明：当组装液质量分数为70%、自组装温度为40℃时,可以在纱线表面构筑得到结构色明亮的光子晶体;胶体微球在纱线表面的组装过程归纳为预备阶段、堆砌聚集和完备阶段;经PDMS封装后的结构生色纱线经历水洗摩擦后依旧保持原有的色彩鲜艳度。该研究可为实现彩色碳纤维制品的现代化生产和应用提供新的策略。     

高疏水性双面结构生色棉织物的一步法制备

为能简便、快速地得到兼具双面结构色效果和高疏水性的棉织物,以聚甲基丙烯酸三氟乙酯(PTFEMA)胶体微球为结构单元,利用浸轧-焙烘一步法将其负载于棉织物上构筑高疏水性光子晶体生色结构。分析PTFEMA胶体微球的基本性能,探究PTFEMA胶体微球组装液质量分数对棉织物结构生色效果和疏水性的影响,并提出结构生色棉织物的疏水机制。结果表明：PTFEMA胶体微球粒径均一,单分散性优异,适宜于构筑光子晶体;当组装液质量分数为20%～30%时,通过浸轧-焙烘一步法便可制备得到结构色明显、水接触角为140°左右的棉织物;PTFEMA胶体微球因自带含—CF₃基团而具有疏水性,加之光子晶体阵列增加了棉织物的粗糙度,双重作用下使得结构生色棉织物具备高疏水性。     

静电纺聚氨酯纳米纤维膜的制备及其性能研究

静电纺丝技术是制备纳米纤维膜的一种比较简单而且常用的技术。对静电纺丝技术制备聚氨酯(TPU)纳米纤维膜的最佳纺丝条件进行探索。此外,对制备的TPU纳米纤维膜进行了力学性能和介电性能的表征。结果表明,在纺丝液质量分数为12%、电压20 V、接收距离15 cm、THF与DMF的体积比为5∶1的条件下,制备的TPU纳米纤维膜表面无珠粒、纤维直径均匀,纺丝效果最佳。与纯TPU薄膜进行性能对比,TPU纳米纤维膜的断裂伸长率和拉伸强度远低于纯TPU薄膜,前者的介电常数比后者略低,但是前者的弹性模量低于后者。制备的TPU纳米纤维膜可以应用于气体过滤领域。