基于创新人才培养的物理化学课程的教学改革

物理化学课程具有理论性和逻辑性强的特点,在其教学过程中结合创新教学,有利于培养学生的创新思维和创新能力。通过在物理化学的理论教学过程中重视对学生逻辑思维的培养,将物理化学的基础知识与科学前沿、生活实际、科研实际和生产实际有机结合,培养了学生的创新思维,提高了学生的创新能力。     

蜂巢状聚酰亚胺多孔膜的制备及性能研究

为优化聚酰亚胺薄膜的各项性能,以含氟聚酰亚胺为聚合物,利用微乳液滴模板法制备了聚酰亚胺多孔膜。利用光学显微镜、扫描电镜、接触角测试仪、介电谱仪等对薄膜的形貌和性质进行测试,研究聚合物浓度对多孔膜形貌和性能的影响。结果表明:与聚酰亚胺平膜相比,聚酰亚胺多孔膜的介电常数和吸水性显著降低,同时高温下仍然能够保持多孔结构。     

OMMT/PES/BMI复合材料的微观形貌与性能

采用烯丙基化合物和聚醚砜(PES)增韧双马来酰亚胺(BMI),同时掺杂有机化蒙脱土(OMMT),制备OMMT/PES/BMI多相复合材料,研究并分析了复合材料的微观形貌和力学性能、热学性能及微观与性能的关系。SEM测试结果表明:OMMT含量适当时,PES和OMMT在基体中分散均匀,两相间的界面不清晰且粘结紧密,有效的吸收、转移和消散外界应力,呈现韧性断裂。力学性能测试结果表明:当OMMT时质量分数为3%,材料的弯曲强度和冲击强度达到最大值,为139.36 MPa和14.77 kJ/mm~2,比基体分别提高了39.38%和57.96%。热重分析表明:PES的加入会略微降低材料的热分解温度,但加入OMMT可以弥补PES所带来的影响并提高材料的耐热性,当OMMT加量质量分数为3%时,其热分解温度为456.76℃,较基体提高17.68℃。     

功能化纳米SiO2-聚醚砜/BMI-酚醛环氧树脂复合材料的固化动力学与性能

以4,4’-二氨基二苯甲烷（DDM）为固化剂、双马来酰亚胺（BMI）和酚醛环氧树脂（F51）为基体、聚醚砜（PES）为增韧剂、硅烷偶联剂KH560功能化纳米SiO₂（KH-SiO₂）为改性剂,采用原位聚合法制备了KH-SiO₂-PES/BMI-F51复合材料,并通过非等温DSC确定了复合材料的固化工艺及固化反应动力学。根据Kissinger方程和Ozawa方程求得体系的表观活化能分别为96.03 kJ/mol和99.18 kJ/mol。FTIR测试结果表明:KH-SiO₂改性效果良好,不饱和双键和环氧基特征峰消失,BMI中C=C双键和F51中环氧基在DDM作用下参与了体系的固化反应。SEM结果表明:PES树脂和KH-SiO₂含量适当时,PES树脂和KH-SiO₂在树脂基体中分散均匀,断裂纹不规则杂乱发展,KH-SiO₂-PES/BMI-F51复合材料呈韧性断裂。力学性能测试和热失重测试表明:当PES含量为4wt%,KH-SiO₂含量为1.5wt%时,KH-SiO₂-PES/BMI-F51复合材料的弯曲强度、弯曲模量和冲击强度分别为156.23 MPa、4.18 GPa和20.89 kJ/m2,较BMI-F51基体分别提高了49.7%、29.4%和82.8%;KH-SiO₂-PES/BMI-F51复合材料的热分解温度为393.1℃,残重率为50%时,分解温度高达523.1℃,耐热性十分优异。KH-SiO₂-PES/BMI-F51复合材料的力学性能和耐热性有了较大提高,为拓展F51及BMI的应用范围提供了一定的理论数据。      

MPP/PER膨胀型阻燃剂对TPU/EVA性能的影响

研究了三聚氰胺焦磷酸盐(MPP)/季戊四醇(PER)膨胀型阻燃体系,对热塑性聚氨酯弹性体(TPU)/乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)复合材料阻燃、介电、力学性能及微观形貌的影响。结果表明,随着MPP在MPP/PER中的质量比增大,复合材料的阻燃性能呈先提升,后变差的趋势,击穿场强、体积电阻率、拉伸强度以及断裂伸长率呈先增大,后减小的趋势;当MPP/PER质量比为3/2时,复合材料的性能最佳,此时,复合材料的燃烧等级为V-0级且无滴落,燃烧后的炭层结构致密,氧指数为33%,击穿场强为21.9 MV/m,体积电阻率为5.521×10~8Ω·m,拉伸强度为5.61 MPa,断裂伸长率为513.21%,热稳定性得到提高。为研究TPU/EVA阻燃复合材料打下坚实的理论和实践基础。     

AgNWs@SiO2/PI复合薄膜制备及性能研究

为了提高聚酰亚胺薄膜热导率的同时维持绝缘性,采用SiO2对AgNWs进行表面绝缘包覆获得AgNWs@SiO2核壳结构,首先通过静电纺丝技术将AgNWs@SiO2分散在聚酰胺酸(PAA)电纺纤维内部,规划导热路径,同时改善AgNWs@SiO2在PI基体中的分散性,再用含AgNWs@SiO2的PAA胶液浸渍PAA电纺膜,热亚胺化后得到E-AgNWs@SiO2/PI复合薄膜.研究其填料改性和含量对复合薄膜导热性能和绝缘性能的影响.结果表明:当填料质量分数为25％时,E-AgNWs/PI和E-AgNWs@SiO2/PI复合薄膜的热导率分别为2.92 W/(m·K)和2.80 W/(m·K),分别是纯PI薄膜的14.6倍和14倍.E-AgNWs@SiO2/PI复合薄膜的介电常数降低至5以下,并且介质损耗因数维持在0.015以下,体积电阻率提升至1.79×1013Ω·m.     

有机蒙脱土/聚氨酯弹性体复合材料的微观形貌及力学性能

以十八烷基三甲基氯化铵（OTAC）为改性剂,通过离子交换法改性钠基蒙脱土（MMT）制得有机蒙脱土（OMMT）;以聚丙二醇（PPG）和4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）为单体,1,4-丁二醇（BDO）为扩链剂,合成聚氨酯弹性体（PUE）基体;并采用预聚体法制备了OMMT/PUE复合材料。FTIR和XRD测试结果表明:OMMT在2 921 cm-1和1 469 cm-1处出现-CH₂吸收峰,表明OTAC分子链成功插入到OMMT片层,由OMMT的耐热性推算OTAC的插层量为24%,且OMMT的层间距较MMT增加了0.7 nm。OMMT/PUE复合材料的SEM和XRD结果显示:适量的OMMT在PUE基体中均匀分散,且以完全剥离的形式存在,其主要原因是:一方面由于OTAC分子与PUE软链间存在较强的作用,另一方面OMMT表面活性基团与基体间也存在一定的界面作用,两种作用均有利于提高OMMT/PUE复合材料的力学性能。力学性能测试结果表明:当OMMT的含量为3wt%时,OMMT/PUE复合材料的拉伸强度、扯断伸长率及断裂拉伸强度比PUE分别提高了37%、28%和34%,力学性能得到明显改善。      

聚苯乙烯/螺吡喃多孔膜的制备及其性能研究

以聚苯乙烯为聚合物,螺吡喃为光热响应添加物,利用静态呼吸图案法,成功制备得到蜂窝状有序多孔膜.由于螺吡喃的引入,此薄膜具有优异的光、热和酸响应性.同时,制膜条件如湿度、聚合物浓度和表面活性剂浓度等均会对薄膜的结构产生显著的影响,进而影响其光热响应和酸响应速率.     

适用于潮湿环境的聚酰亚胺复合薄膜的制备及性能研究

以水滴为模板,含氟聚酰亚胺为成膜材料,在聚酰亚胺薄膜的表面引入含氟聚酰亚胺多孔膜,制备了含多孔结构的聚酰亚胺复合薄膜,研究了多孔复合薄膜的成膜条件对其形貌和抗湿性能的影响。结果表明:聚酰亚胺多孔结构的引入使复合薄膜的接触角增加,疏水性增强,吸水率显著降低,在潮湿环境中介电常数的增量较小,复合薄膜的形貌和吸水性能还可通过改变成膜条件进行调节,进而满足不同领域的需求。