糖基掺杂聚酰胺纳滤膜制备及其性能研究

以哌嗪和糖基物质(葡萄糖、蔗糖和棉子糖)的混合溶液为水相,均苯三甲酰氯的正己烷溶液为油相,采用界面聚合法制备了糖基掺杂的聚酰胺复合纳滤膜.其中,选择了蔗糖掺杂的纳滤膜,讨论了蔗糖和哌嗪的不同比例对纳滤膜的渗透性和分离性能的影响,并对其膜的微观结构、表面润湿性、表面电荷特征进行了详细的测试与表征.蔗糖的掺杂改变了膜的表观结构,降低了膜的粗糙度和聚酰胺皮层厚度,提高了膜的表面亲水性;随着蔗糖比例的增加,纳滤膜的渗透性能也随之增加;当蔗糖质量分数达到0.8%时,膜对Na_2SO_4的截留率仍保持在99.1%,而纯水通量则达到97.0 L/(m~2·h·MPa),较原始TFC膜上涨了86%.     

石蜡/聚脲相变微胶囊的制备及表征

以固体石蜡和液体石蜡熔融混合进行复配,复合石蜡的相变温度和相变焓都随固体石蜡含量的增加而升高,以固液比3∶7制备的复合石蜡熔点为28.3℃,相变潜热为100.04kJ/kg。以此复合石蜡作为微胶囊的芯材,以甲苯2,4二异氰酸酯(TDI)和乙二胺为单体,OP-10为乳化剂,采用界面聚合法在复合石蜡表面包覆聚脲囊壁材料制备石蜡/聚脲相变微胶囊,用扫描电镜(SEM)观察了乳化搅拌速度和反应温度对相变微胶囊表面形貌的影响,并用红外光谱(FTIR)、热重(TG)和差示扫描量热法(DSC)对相变微胶囊进行了表征。实验结果表明:在乳化搅拌速度2000r/min、反应温度70℃时制备的石蜡/聚脲相变微胶囊颗粒呈球形分布,平均粒径在3~4μm范围内,分散均匀,颗粒表面光滑、致密,熔点为28.1℃,相变潜热为58.4kJ/kg,包覆效率为87.5%。     

界面聚合聚脲微胶囊相变材料的研制与性能

采用界面聚合法制备微胶囊相变材料,以硬脂酸丁酯为芯材,以单体2,4-甲苯二异氰酸酯(TDI)和二亚乙基三胺(DETA)反应生成的聚脲树脂为壳体,在4500r/min～5000r/min转速下制得的微胶囊平均粒径为1μm～4μm。研究了不同的芯材壁材比对微胶囊形态和包裹效率的影响,当芯材壁材比为2时包裹效率达到最大值93.2%。所制备的微胶囊表面光滑平整,具有良好的致密性,相变温度为22.98℃,相变焓为88J/g。研究发现,当DETA分两次加入时比一次性加入时质量损失率减少12%。     

聚脲-聚硅氧烷复合泡沫的制备与性能研究

采用全水一步发泡法制备出了聚脲一聚硅氧烷复合泡沫，光学显微镜观察结果表明，所制备样品具有均匀的多孔结构。同时还对其氧指数、导热系数、吸声系数和隔声量进行了表征。在其密度为0．20g／cm^3时，导热系数为0．03W／m·K，在125～4000Hz频率范围内平均吸声系数达到0．20，在125～8000Hz频率范围内，平均隔声量为22．05dB。     

聚脲的制备及性能研究

利用异氰酸酯和聚醚氨通过快速混合生成聚脲,具有工艺环保、性能稳定的优点。考察了聚醚氨种类和聚醚氨配比对聚脲固化速度和性能的影响,并对黏度和力学性能进行测试。通过红外光谱、扫描电镜、热重和电化学工作站(EIS、Tafel)等方法对聚脲形貌结构进行表征和对耐腐蚀性能进行测试。结果表明:当以聚醚氨(重均分子量Mw=2000)、聚醚多元胺(Mw=5000)、环氧树脂固化剂(Mw=400)、二乙基甲苯二胺(Mw=100)和N,N-二烷基甲基二胺(Mw=6200)为原料、质量比为2.6∶1.4∶2∶1.8∶2.2时得到的聚脲固化速度最快、热稳定性良好、成膜连续外观光亮、硬度大于邵氏硬度50D、拉伸强度大于20MPa、断裂伸长率大于245%、撕裂强度大于20/(kN·m)、涂覆聚脲的板具有优良的耐腐蚀性。     

制备过程参数对石蜡-聚脲相变微胶囊性能的影响

以质量比为3:7的固体石蜡和液体石蜡制备的复合石蜡为微胶囊的芯材,以甲苯-2,4-二异氰酸酯和乙二胺为单体,辛基酚聚氧乙烯醚为乳化剂,采用界面聚合法在复合石蜡表面包覆聚脲制备石蜡-聚脲相变微胶囊,探讨乳化转速、乳化剂用量和聚合反应温度对石蜡-聚脲相变微胶囊粒径、包覆效率及蓄热性能的影响。结果表明,在乳化转速为2000r/min,乳化剂与复合石蜡的质量比为0.06,反应温度为70℃的条件下制备的石蜡-聚脲相变微胶囊的平均粒径为3~4μm,熔点为28.1℃,相变潜热为58.4 k J/kg,包覆效率为87.5%。     

聚酰胺6/氧化石墨烯复合材料的制备及其性能

为研究氧化石墨烯对聚酰胺6的相容性和力学性能的影响,以天然鳞片石墨为原料,采用改良的Hummers方法制备氧化石墨烯,用氯化亚砜将其活化得到酰氯修饰氧化石墨烯,再与氨气反应制备氨基化氧化石墨烯,采用原位聚合法制备出聚酰胺6/氧化石墨烯复合材料,利用扫描电子显微镜对其进行表征分析,通过在甲酸中的分散实验研究该材料的相容性,并利用拉伸实验测试其力学性能.结果表明:聚酰胺6成功以化学键形式键接到氨基化氧化石墨烯表面;氧化石墨烯在聚酰胺6基体中呈现均匀稳定分散;氧化石墨烯均匀分散于甲酸中,其在甲酸中的相容性得到了明显改善;氨基化氧化石墨烯质量分数为0.1%时,聚酰胺6/氧化石墨烯的拉伸强度和杨氏模量分别达到133和736 MPa.     

界面聚合聚脲/聚氨酯双层微胶囊相变材料的研制与性能

以硬脂酸丁酯为芯材,苯乙烯马来酸酐共聚物(SMA)为乳化分散剂,采用界面聚合制备双层微胶囊相变材料,其外壳体为甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)和二乙烯三胺(DETA)反应形成的聚脲壳层,内壳体为TDI与聚丙二醇2000(PPG2000)反应形成的聚氨酯壳层。采用差示扫描量热仪(DSC)、热重分析仪(TGA)、扫描电镜(SEM)、光学显微镜等分别对微胶囊的热性能、表面形态做了研究和分析。结果表明,所制备的双层微胶囊表面光滑致密,相变温度24.1℃,相变热85 J/g。所制备双层微胶囊的致密性和耐热稳定性均比单层微胶囊有很大程度的提高。     

Ti3C2Tx(MXene)掺杂薄层复合纳滤膜的制备及其性能研究

通过氟化锂/稀盐酸刻蚀钛碳化铝合成单层二碳化三钛(Ti_3C_2T_x)纳米片,进而采用界面聚合方法制备一种MXene (Ti_3C_2T_x)掺杂的聚酰胺(PA)薄层复合纳滤膜,并对其渗透分离性能进行研究.以哌嗪(PIP)、Ti_3C_2T_x混合分散液作为水相、均苯三甲酰氯(TMC)的正己烷溶液作为有机相,在聚醚砜(PES)超滤膜支撑层上进行界面聚合,获得Ti_3C_2T_x掺杂的薄层复合纳滤膜.对Ti_3C_2T_x掺杂的薄层复合纳滤膜的微观结构、化学成分、表面润湿性、表面电荷特征进行详细的测试与表征,并考察了Ti_3C_2T_x掺杂量对复合纳滤膜表面微观结构和分离性能的影响.结果表明,聚酰胺皮层中Ti_3C_2T_x的掺杂增加了膜表面的粗糙度,降低了聚酰胺皮层的厚度,提高了膜表面的亲水性及负电性,并在硫酸钠盐截留率保持98%的同时提高了纳滤膜的纯水通量.     

聚酰胺6-聚氨酯嵌段共聚物的制备及其性能研究

为了改善浇铸聚酰胺6(MC-PA 6)的冲击韧性,制备了聚酰胺6-聚氨酯(PA 6-PU)嵌段共聚物.采用示差扫描量热分析(DSC)、动态力学性能分析(DMTA)以及静态力学性能测试研究了PU柔性组分对PA 6-PU嵌段共聚物结构和性能的影响.结果表明,当PU柔性组分含量为15%~20%(质量分数,下同)时,共聚物中出现了2个熔融峰,表明晶粒尺寸分布较宽;DMTA确定PA 6-Pu嵌段共聚物只有1个玻璃化温度(α松弛峰),说明共聚物为单相体系.PA 6-PU嵌段共聚物的力学性能数据表明,随PU组分含量的增加,共聚物的拉伸强度下降,但50℃和25℃时的冲击强度大幅度提高.     

石墨烯改性高导热相变大胶囊的制备与性能表征

为了提升相变大胶囊导热性能,拓展相变材料应用范围,通过将石墨烯与海藻酸钠、相变微胶囊共混,并由钙离子交联后制得石墨烯改性相变大胶囊。通过拉曼光谱、扫描电镜表征石墨烯改性相变大胶囊组分及微观结构,通过差式扫描量热仪分析其相变储能性能,并比较了石墨烯改性后样品导热系数的变化。结果表明:石墨烯改性相变大胶囊是由海藻酸钠凝胶连接成簇相变微胶囊,并由石墨烯穿插其中。制备的石墨烯改性相变大胶囊包覆率为58.8%~63.6%,相变潜热为112.5~121.7J/g范围内,石墨烯的添加对相变大胶囊包覆率、相变潜热及相变温度影响不显著。经过石墨烯改性后的相变大胶囊导热系数显著提升,但随着石墨烯添加量的增加其导热系数提升效果降低。所制石墨烯改性相变大胶囊在不显著改变其相变储热性能的同时提升了导热性能,提高了相变大胶囊的换热效率,为进一步开发高性能相变储能发泡材料提供了技术支持。     

原位聚合法制备PA6/SiO2纳米复合材料

以正硅酸乙酯(TEO S)为前驱体,环氧丙基三乙氧基硅烷(W D-60)为改性剂,经原位聚合制备PA 6/S iO2纳米复合材料。利用端基滴定、力学性能测试、DSC、SEM、AFM等手段对材料的结构和性能进行研究。结果表明,经原位改性的S iO2纳米粒子在PA 6基体中分散均匀;与纯PA 6相比,复合材料的平均分子量下降,结晶速度明显加快,结晶度略有降低,材料的力学性能随S iO2加入量的增加而有一定的提高。     

聚酰胺包覆酞菁绿颜料微胶囊的制备及其粒径分析

以对苯二甲酰氯和二乙烯三胺为壁材、改性酞菁绿G颜料分散于四氯乙烯中作为囊芯,采用界面聚合法制备了聚酰胺包覆酞菁绿的微胶囊。考察了乳化剂种类及用量、芯壁质量比、pH、搅拌速度对聚酰胺微胶囊粒径的影响。实验结果表明,与Span80、Tween80和SDS相比,OP-10乳化剂更适合用于聚酰胺微胶囊的制备,且当OP-10用量从0.5%增加到2.5%时,微胶囊的平均粒径从834.5nm降低到258.2nm。随着芯壁质量比从1∶6减小到1∶14,聚酰胺微胶囊的平均粒径从267.4nm增大到554.4nm。微胶囊的平均粒径随着pH及搅拌速度的增大而减小。从TEM可以看出,所制备的聚酰胺微胶囊粒径处于纳米级,颗粒圆整,囊壁较厚。     

PA6/磺化石墨烯功能微球的制备及性能研究

以己内酰胺(CL)、聚苯乙烯(PS)、磺化石墨烯(SG)为主要原料,通过阴离子聚合反应诱导相分离的方法,制备得到了一系列粒径可控的PA6/SG杂化微球。SG在PS的存在下,选择性分散在CL单体中,形成CL/PS/SG悬浮液;再通过CL原位阴离子聚合制备PA6/PS/SG合金,利用甲苯除去PS相后可以获得粒径分布在10~50μm的PA6/SG微球。扫描电镜及粒径测试结果表明,PS及SG含量可以影响PA6微球的形貌及尺寸。通过透射电镜可确定SG选择性分散在了PA6相中,同时SG的加入可有效地改善PA6的热稳定性、结晶性、熔融性能和烧结性能,并且适用于3D打印激光烧结领域。     

聚脲-聚酰亚胺嵌段共聚物的制备及表征

以4,4′-二氨基二苯醚(ODA)、4,4′-二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)、3,3′,4,4′-联苯四甲酸二酐(BPDA)为原料,首先合成端氨基聚酰胺酸和端异氰酸酯基聚脲,然后将2个均聚物偶联,制备3种聚脲链段含量不同的聚脲-聚酰亚胺嵌段共聚物。通过红外分析、X射线衍射、热重分析、差示扫描量热分析和热膨胀系数测试对嵌段共聚物的结构和性能进行了表征。结果表明,聚脲-聚酰亚胺嵌段共聚物具有较好的热稳定性,失重5%的温度T_5%在330℃以上;热失重曲线出现2个失重台阶;聚脲链段含量的增加,使玻璃化转变温度升高,热膨胀系数降低;聚脲-聚酰亚胺嵌段共聚物在酸性介质中比在碱性介质中更稳定。     

Preparation, structure and drug release behaviour of chitosan-based nanofibres

Biomimetic polymeric nanofibres are of great interest in tissue engineering and wound repair because of their structural similarity to extracellular matrix. In this work, biomimetic chitosan-based nanofibres with various diameters were prepared by ionically cross-linking with tripolyphosphate (TPP) in adipic acid medium and characterised using transmission electron microscopy, X-ray diffraction and Fourier-transform infrared spectroscopy. Using dexamethasone sodium phosphate (DMP) and bovine serum albumin (BSA) as low and high molecular-weight bioactive molecule models, respectively, drug loading and in vitro release behaviours of chitosan-TPP nanofibres were investigated. The drug-loaded chitosan-TPP nanofibres showed a prolonged release profile with three distinct stages in physiological conditions because of the complicated release mechanisms involving diffusion of the drug and degradation of the nanofibre, and BSA-loaded nanofibres showed a smaller release rate than DMP-loaded nanofibres. It is proposed that biomimetic chitosan-based nanofibres may be of use in tissue engineering for sustained release of bioactive agents.     

新型含氮杂环可溶性聚芳酰胺的合成及表征

利用 5 氨基 1H 1,2 ,4 三氮唑 - 3-羧酸与戊二醛为原料 ,合成了一种带有二羧酸基团的西　　佛碱化合物。以该二元羧酸西佛碱分别与 4 ,4’ -二氨基二苯甲烷、4 ,4’ -二氨基二苯醚、4 ,4’ -二氨基二苯亚砜进行缩聚反应 ,制备了三种新型的聚芳酰胺 ,所得聚芳酰胺可溶于强极性溶剂 ,并具有一定耐热性能。     

聚脲柔性减阻材料的制备及性能

以喷涂聚脲弹性体技术为依托,合成NCO%在13~14的芳香族聚脲半预聚物(A组分),在B组分中引入适当比例的长链氨基聚醚和位阻型胺类扩链剂,设计合适的工艺参数制备出一种低模量、高伸长率的聚脲柔性减阻涂层。与传统的硅胶、PVC、聚氨酯、丙烯酸等减阻涂层相比,该涂层具:①耐冲击,附着力好;②密度与水基本相同;③模量低,阻尼小;④涂层致密,不透水等重要特点。经中国船舶科学研究中心测试,在3 m/s~10 m/s时平板上1 mm的柔性减阻涂层可降低阻力6%以上。