PA6/POSS复合材料的性能研究

采用固-液混合分散法,用笼型聚倍半硅氧烷(POSS)改性聚酰胺6(PA6),制备了PA6/POSS纳米复合材料,并通过相转化法制备PA6复合膜。主要研究POSS含量以及制备温度对于复合膜的结晶性能、疏水性能和力学性能的影响。研究发现改变POSS含量对于复合膜的结晶性能、疏水性能和力学性能都有较大提升,提高成膜温度有利于提高复合膜的拉伸强度。当POSS含量为2%时,PA6/POSS复合膜的力学性能最好。     

POSS-PU纳米纤维膜的制备

研究多面体倍半硅氧烷(POSS)改性聚氨酯纳米复合材料的制备方法,并采用静电纺丝技术制备POSS-PU纳米纤维膜.通过改变纺丝电压、纺丝液浓度、接收距离、挤出速率、POSS浓度,借助扫描电子显微镜分析了各参数对纤维形貌的影响.分析结果表明:DMF/THF混合溶剂质量比为1∶2、电压为20 k V、接收距离为20cm和挤出速率为0.8 m L/h时所制得的纳米纤维膜形貌最好.而且POSS的加入有助于纳米纤维的细化.     

纳米硫酸钡/纤维素复合膜的制备与防辐射研究

针对防X射线材料的研究与开发,本文探讨了纳米硫酸钡/纤维素复合膜的制备过程,及纳米硫酸钡的质量分数对混合溶液粘度的影响规律,并利用FTIR对其微观结构进行表征,测试其物理机械性能及纳米硫酸钡/纤维素复合膜对X射线的吸收率,研究结果表明,纳米硫酸钡/纤维素在复合过程中有新的化学键形成,与纯粘胶膜相比,随着纳米硫酸钡质量分数的增加,纳米粒子发生一定的团聚,使复合膜的断裂强度降低;同时,随着对X射线吸收率的增加,当复合膜中硫酸钡的质量分数达到10%时,对X射线的吸收率达41.2%,与纯黏胶膜相比,吸收X射线的能力有了大幅提高,该研究为开发新型医用防X射线服装面料提供了理论依据。     

中空纤维中低压反渗透复合膜的研究

以聚砜、聚醚砜、聚偏氟乙烯中空纤维超滤膜为基膜,以间苯二胺(mPD)水溶液和均苯三甲酰氯(TMC)正己烷溶液进行界面聚合,制备了一系列聚酰胺中空纤维反渗透复合膜.研究了基膜材质与孔径、TMC浓度、mPD浓度以及聚合时间等制备条件对复合膜性能的影响.实验结果表明,在适当的实验条件下制备的聚酰胺/聚砜中空纤维反渗透复合膜,在 0.7 MPa、室温的测试条件下,对0.5 g/L NaCl溶液具有较高的脱盐率(96.5%)和较高的透水通量(12.2 L/(m2·h)).     

半纤维素/纳米纤维素/蒙脱土复合膜的制备及性能研究

以蒙脱土(MMT)为填料,通过溶液共混插层技术制备半纤维素/纳米纤维素/蒙脱土复合膜.研究了蒙脱土用量和复合膜干燥温度等对半纤维素/纳米纤维素/蒙脱土复合膜水蒸气阻隔性、强度性能、透明度和表观颜色的影响,并利用X-射线衍射(XRD)对半纤维素基复合膜的结晶度变化进行了表征.研究表明,MMT对半纤维素基复合膜的水蒸气阻隔特性有明显的改善作用,当MMT用量为0. 4%时,其水蒸气通过率仅为1. 18 g·mm/(m~2·h·kPa),水蒸气阻隔性能比半纤维素/纳米纤维素复合膜提高了53%.且半纤维素基复合膜的抗拉伸强度也随着MMT用量呈上升趋势,但会降低其断裂伸长率.同时,适当提高半纤维素基复合膜制备过程中的干燥温度,也有助于改善半纤维素基复合膜的水蒸气阻隔性能和抗拉伸强度.     

热致相分离法PVDF/纳米SiO_2/石墨烯杂化中空纤维膜的制备及性能分析

为改善热致相分离(TIPS)聚偏氟乙烯(PVDF)膜的性能,以邻苯二甲酸二丁酯(DBP)和邻苯二甲酸二辛酯(DOP)组成混合稀释剂,以纳米SiO_2、石墨烯为添加改性剂,采用TIPS法制备了PVDF中空纤维杂化膜.通过扫描电子显微镜(SEM)观察所得膜形貌,并对其渗透性能及机械性能进行测试表征,研究了纳米SiO_2、石墨烯添加量对PVDF中空纤维膜结构和性能的影响.结果表明:所得膜为均质海绵状孔结构,膜外表面较光滑,内表面粗糙且疏松多孔,随纳米SiO_2添加量的增加膜内外表面水接触角均增大,膜纯水通量先减小后增大,膜孔隙率均大于70%,膜断裂强度和断裂伸长率均先增大后减小;同时添加质量分数分别为3%和0.5%的纳米SiO_2和石墨烯,石墨烯以片层形式均匀分散在膜内,膜纯水通量可达418 L/(m~2·h),相较于原膜断裂强度提高12.6%,断裂伸长率提高89.2%.     

MOFs/静电纺丝纳米纤维基复合膜的研究进展

金属-有机骨架(Metal-Organic Frameworks,MOFs)材料不仅拥有较大的比表面积、极高的孔隙率,而且种类组成多样、结构丰富、功能灵活可调.静电纺丝被认为是一种可制备出纳米纤维的可靠技术.概述了近年来MOFs/静电纺丝纳米纤维基复合膜(MOFs/NFM)制备方法的最新研究进展,主要包括混纺法、原位晶化法、层层自组装法、二次生长法、微波诱导法以及热压法.此外,总结了MOFs/静电纺丝纳米纤维基复合膜制备方法存在的主要问题,并对发展前景进行了展望.     

聚酯/角蛋白纳米纤维膜的制备及其铬离子吸附性能

为提高纳米纤维膜对Cr(VI)的吸附性能,使用静电纺丝法制备聚酯/角蛋白纳米纤维膜。从羊毛中提取角蛋白并加入到聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)中以制备复合纳米纤维膜;探究了影响去除水溶液中铬离子过程的实验因素,如溶液pH值和角蛋白含量。结果表明:通过扫描电子显微镜观察吸附前后纳米纤维膜的表面可知,铬离子附着在纤维膜的表面和孔隙中;水接触角测试证明了角蛋白的加入可提高复合膜的亲水性,纳米纤维膜对铬离子的吸附性能受溶液pH值和角蛋白的含量影响,在pH值为3、聚酯与角蛋白比例为1∶1时,纳米纤维膜的最大吸附容量为78.82 mg/g;FTIR和XPS的结果表明:角蛋白的酰胺键、氨基和二硫键参与了吸附过程。     

纳米二氧化钛和羟甲基纤维素对聚偏氟乙烯 超滤膜结构和性能的影响

利用相分离法制备了聚偏氟乙烯/纳米TiO2/羧甲基纤维素复合微滤膜,通过膜的渗透性能(渗透流量,截留率)和表征测试(电镜扫描,孔隙分析),研究纳米二氧化钛和羧甲基纤维素的添加量对膜性能的影响.结果表明:随着纳米二氧化钛粒子和羟甲基纤维素的添加量的增多,膜表现出不同的微观结构和性能;当纳米粒子的质量分数在2%、羧甲基纤维素的添加质量分数在4%时,复合膜表面均匀分布许多微细孔,表现出最优异的渗透性能.当复合膜中纳米二氧化钛粒子的质量分数超过3%、羧甲基纤维素的质量分数达6%时,复合膜中的纳米粒子出现团聚现象,孔隙率、渗透性能均下降.     

聚异丙基丙烯酰胺的热交联及纳米纤维的制备

为制备具有良好稳定性与灵敏度的温敏纳米纤维,将异丙基丙烯酰胺(N-isopropylacrylamide,NIPAm)与羟甲基丙烯酰胺(N-methylol acrylamide,NMA)通过自由基共聚合方法合成了聚异丙基丙烯酰胺-羟甲基丙烯酰胺共聚物P(NIPAm-co-NMA).并利用NMA的自交联能力和热处理,提高了共聚物P(NIPAmco-NMA)的交联度和低临界溶解温度区间的抗溶解能力.采用静电纺丝方法将共聚物P(NIPAm-co-NMA)制备成纳米纤维,研究了纺丝工艺条件对纤维形貌与直径的影响,以及热处理温度与时间对纳米纤维交联程度与形貌保持能量的影响.结果表明,共聚物P(NIPAm-co-NMA)的最佳纺丝参数为:聚合物质量分数为10%,纺丝电压为10 k V.共聚物P(NIPAm-co-NMA)纤维的最佳热交联温度为130℃,热处理时间为6 h,所获得纤维的交联度为82%,热交联后纤维可在低温水溶液中保持稳定,循环加热-冷却5次后其质量仍可保持原来的98%.