氩气低温等离子体处理对PBO纤维的表面改性

采用低温等离子体表面处理技术对聚苯撑苯并二口恶唑(PBO)纤维表面进行改性.选用氩气作为处理气氛,研究了气压、功率和处理时间等参数对纤维表面性质的影响.采用FT-IR和SEM等方法对处理前后纤维表面化学结构及形态结构进行了表征,并通过单丝拔出试验测定了改性前后PBO纤维与环氧树脂基体的界面剪切强度(IFSS),对纤维与树脂的界面粘结性进行了初步评价.同时,采用液滴形状法对纤维表面亲水性进行了表征.通过研究发现,经低温氩气等离子处理后,PBO纤维表面亲水性增强,PBO纤维/环氧树脂的IFSS较未处理样品提高了42%.     

高性能PBO纤维表面改性及抗紫外光性能研究

采用多聚磷酸(PPA)的乙酸溶液和PPA的乙醇溶液对对苯撑苯并二噁唑纤维(PBO纤维)进行表面改性,研究了PPA对PBO纤维表面改性的影响;采用添加紫外光吸收剂的脂环族环氧树脂涂料对PPA表面改性后的PBO纤维进行涂覆处理,采用环境扫描电镜(SEM)以及力学性能测试等表征手段探讨紫外光吸收剂对PBO纤维抗紫外性能的影响。研究结果表明,PPA溶液对PBO纤维表面的溶胀与刻蚀作用随着溶液中PPA质量分数增加而增加,PBO纤维的拉伸强度随PPA质量分数增加不断减小。PBO纤维经含有紫外光吸收剂UV-328的脂环族环氧树脂的涂料涂覆处理后,UV-328和脂环族环氧树脂的协同作用使PBO纤维的抗紫外光性能有显著的提高,PBO纤维拉伸强度的下降速度随着涂料中UV-328的质量分数的增加而减慢。当脂环族环氧树脂的涂料中UV-328的质量分数为5%时,PBO纤维在400h的加速老化后其拉伸强度保留率可提高至60.3%。     

超高分子量聚乙烯纤维的液相氧化改性及其环氧树脂基复合材料的力学和摩擦性能

为增强超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维与环氧树脂(EP)基体之间的界面粘结强度,采用重铬酸钾溶液对UHMWPE纤维进行表面改性并制备UHMWPE纤维/EP复合材料。结果表明,UHMWPE纤维经液相氧化后表面刻蚀痕迹明显,表面粗糙度明显增加,结晶度增加了11.3%,与乙二醇的接触角减小了14.12°。与纯环氧树脂相比,纤维含量为0.4%的未改性UHMWPE纤维/EP复合材料的拉伸强度降低18.04%,纤维含量为0.6%的液相氧化改性UHMWPE纤维/EP复合材料的拉伸强度降低51.55%,未改性UHMWPE(纤维含量0.5%)和液相氧化改性UHMWPE(纤维含量0.4%)纤维/EP复合材料的冲击强度分别提升了3.29%和4.39%。当纤维含量为0.3%时,液相氧化改性UHMWPE纤维/EP复合材料的弯曲强度比纯环氧树脂增加6.55%,比未改性UHMWPE纤维/EP复合材料增加19%。当纤维含量由0增大到0.5%时,改性和未改性UHMWPE纤维/EP复合材料的摩擦系数先增加后减小。     

PBO纤维表面超声化学处理工艺及作用机理

研究了多聚磷酸无水乙醇溶液和超声波附加作用处理聚对苯撑苯并双口恶唑(PBO)纤维表面的工艺。利用扫描电镜和纤维电子强力仪等评价了表面处理后PBO纤维的表面形貌、拉伸强度以及与环氧树脂的界面结合性能等,探讨了PBO纤维超声化学表面作用机理。结果表明,当多聚磷酸与无水乙醇体积比为1∶1、超声设备功率54W、反应时间4min时,PBO纤维的表面处理均匀,与原丝相比,单丝拉伸强度只降低了5.7%,而单丝拔出强度则提高了67.2%。超声波的空化作用导致溶液中多聚磷酸分子分散均匀性提高、羟基自由基含量增加,以及纤维表面粗糙度提高,是PBO纤维表面处理质量改善的主要原因。     

离子基团对PBO纤维的表面性能及其界结性能的影响

PBO作为增强纤维存在与环氧树脂基体界面粘结性能差的问题.通过在聚合过程中添加少量5-磺酸钠-间苯二甲酸部分替代对苯二甲酸与4,6-二氨基间苯二酚盐酸盐进行共聚,合成了大分子链上含有离子基团的SPBO共聚物,并制得SPBO初生纤维.通过接触角测试和XPS研究了纤维的表面性能,通过微脱粘实验和SEM评价了纤维与环氧树脂基体的界面粘结性能.结果表明: 与PBO纤维相比,SPBO纤维表面浸润性能提高,表面含氮、氧量均增加,与环氧树脂的界面剪切强度从8.2MPa提高到10.1Mpa,提高了23%.     

离子基团对PBO 纤维的表面性能及其界面粘结性能的影响

PBO 作为增强纤维存在与环氧树脂基体界面粘结性能差的问题。通过在聚合过程中添加少量5-磺酸钠2间苯二甲酸部分替代对苯二甲酸与4 , 6-二氨基间苯二酚盐酸盐进行共聚, 合成了大分子链上含有离子基团的SPBO 共聚物, 并制得SPBO 初生纤维。通过接触角测试和XPS 研究了纤维的表面性能, 通过微脱粘实验和SEM评价了纤维与环氧树脂基体的界面粘结性能。结果表明: 与PBO 纤维相比, SPBO 纤维表面浸润性能提高, 表面含氮、氧量均增加, 与环氧树脂的界面剪切强度从8. 2 MPa 提高到10. 1 MPa , 提高了23 %。      

PBO纤维表面空气冷等离子体改性

采用等离子体处理方法对PBO(聚对苯撑苯并二 口 恶 唑)纤维表面进行改性。用XPS和AFM测试分析等离子处理时间对PBO纤维表面组成和表面形貌的影响规律;首次采用浸润性测试和IR测试分析等离子体处理前后纤维浸润性和表面官能团的变化。用Microbond测试方法表征了纤维与树脂基体的界面剪切强度,并用SEM观察微复合材料破坏形貌。结果表明:等离子体处理后纤维浸润性得到改善,纤维表面苯环上引入了很多羟基。等离子体处理最佳条件下(170 W,10 min),纤维表面粗糙度最大,纤维表面O元素含量最大, O/C比率提高了50.5 %, IFSS值提高了64.7 %。     

LiCl处理对芳纶纤维表面结构与性能的影响

为提高芳纶纤维与复合材料基体间的界面强度,首先,使用LiCl乙醇溶液处理芳纶纤维一定时间;然后,对LiCl处理芳纶纤维表面的化学组成、微观形貌、单丝拉伸强度及芳纶纤维/环氧树脂复合材料的界面性能等进行了测试分析。结果表明:使用LiCl乙醇溶液处理芳纶纤维后,芳纶纤维表面的含氮官能团含量增加;处理后,芳纶纤维表面有刻蚀出的沟槽,表面粗糙度增大,进而改善了芳纶纤维与环氧树脂基体的界面粘接性能,使芳纶纤维/环氧树脂复合材料的层间剪切强度由处理前的21.75 MPa提升到37.98 MPa;最佳处理时间为3~4 h,而处理时间过长会导致芳纶纤维的单丝拉伸强度及复合材料的层间剪切强度下降。所得结论证实使用LiCl处理芳纶纤维是一种有效的表面改性方法。      

聚对苯撑苯并二噁唑纤维含水率对其直接氟化表面改性效果的影响

聚对苯撑苯并二噁唑(PBO)纤维具有极其优异的力学性能与耐高温性能,因此被广泛应用于复合材料。但是由于自身的化学惰性,PBO纤维与树脂的粘接性能较差,其在先进树脂基复合材料领域的应用受到限制。文中首次采用直接氟化对PBO纤维进行表面改性,并通过控制PBO纤维的含水率研究了水分对PBO纤维直接氟化表面改性效果的影响。通过X射线光电子能谱、红外光谱与扫描电子显微镜研究了不同含水率的PBO纤维在直接氟化后的表面化学结构与物理形貌。研究结果表明,氟化PBO纤维表面极性基团明显增加,并且随着含水率的增大,氟化反应生成的极性基团比例(包括COOH和C-F)从4. 93%下降到0. 76%。单丝拔出结果表明,随着PBO纤维含水率的增加,其氟化后与环氧树脂的界面粘接强度从27. 1 MPa降低到21. 4 MPa,但均高于原始PBO纤维的19. 6 MPa。     

氧化石墨烯改性玄武岩纤维及其增强环氧树脂复合材料性能

为了改善玄武岩纤维/环氧树脂复合材料的界面性能,通过偶联剂对氧化石墨烯进行改性,并将改性后的氧化石墨烯引入到上浆剂中对玄武岩纤维进行表面涂覆改性,同时制备了氧化石墨烯-玄武岩纤维/环氧树脂复合材料.采用FTIR表征了氧化石墨烯的改性效果;运用SEM分析了改性上浆剂处理对玄武岩纤维表面及复合材料断口形貌的影响和作用机制.结果表明:偶联剂成功接枝到氧化石墨烯表面;玄武岩纤维经氧化石墨烯改性的上浆剂处理后,表面粗糙度及活性官能团含量增加,氧化石墨烯-玄武岩纤维/环氧树脂界面处的机械齿合作用及化学键合作用增强,界面黏结强度得到改善,玄武岩纤维的断裂强力提高了30.8%,氧化石墨烯-玄武岩纤维/环氧树脂复合材料的层间剪切强度提高了10.6%.     

聚乳酸-聚丁二酸丁二醇酯嵌段共聚体系对聚乳酸熔体流变性能的影响

采用未封端的聚乳酸(PLA1)和聚丁二酸丁二醇酯(PBS)通过大分子链末端直接脱水酯化反应制备聚乳酸-聚丁二酸丁二醇酯嵌段共聚体系(LB),并对比研究LB体系及纯PBS两种改性剂对封端聚乳酸(PLA)熔体流变性能的影响。流变测试结果证明,LB或PBS的添加均使PLA的储能模量有较明显的提高。但当改性剂的含量相同时,LB对PLA熔体流变性能的提高幅度明显高于PBS,这可能是因为在LB共聚体系中除传统的"海岛"结构外还形成了新的PLA1-PBS"核壳"结构。     

胶原蛋白改性聚乳酸的合成与表征

利用胶原蛋白对聚乳酸进行了化学改性,合成得到胶原蛋白改性聚乳酸。采用红外光谱、FITC标记技术、茚三酮显色法等方法对其结构进行了初步表征。结果表明,采用该合成方法可以将胶原蛋白引入聚乳酸中;测定了胶原蛋白改性聚乳酸的水接触角和吸水率,结果表明胶原蛋白改性聚乳酸的亲水性明显高于聚乳酸。     

甲基聚氧化乙烯酯化反应及其动力学

研究了甲基聚氧化乙烯与丙烯酸在不同催化剂作用下的酯化反应,探讨了酯化的动力学,并建立了动力学方程。试验表明,最佳的酯化催化剂为对甲苯磺酸。     

互穿网络高吸水性树脂的合成及性能

以聚乙烯醇、丙烯酰胺和丙烯酸为原料,过硫酸铵(APS)为引发剂,N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,采用溶液共聚法制备了聚乙烯醇-聚(丙烯酰胺/丙烯酸)(PVA-P(AM-co-AA))互穿网络高吸水性树脂。研究了MBA浓度、AA含量、PVA交联时间、溶液的离子强度对互穿网络高吸水树脂吸水倍率的影响。     

聚对苯二乙酰癸二胺的制备与物理力学性能

以对苯二乙酸和癸二胺为原料,利用本体聚合方法制备了新型高分子量半芳香尼龙——聚对苯二乙酰癸二胺(PA10P)。采用傅立叶红外光谱和核磁氢谱对其结构进行了表征;测定了聚合物的物理力学性能,并将其与聚对苯二甲酰壬二胺(PA9T)和聚己二酸己二胺(PA66)的物理力学性能进行了对比,结果表明,PA10P的力学性能与PA9T和PA66的物理力学性能相近,耐热性稍低于PA9T而明显高于PA66,是继PA9T之后的一种新型的耐热工程塑料。     

马来酰己二胺酸改性聚乳酸的合成与表征

以马来酸酐和己二胺为原料制备出了一种新型的马来酰己二胺酸单体（HOOC-MAH-HDA-NH2）,然后采用自由基熔融接枝技术将HOOC-MAH-HDA-NH2引入到PDLLA骨架中,形成了结构与己二胺改性聚乳酸（HMPDLLA）相似的MHP-DLLA材料。采用红外光谱（FT-IR）、核磁共振氢谱（1 H NMR）、核磁共振碳谱（13 C NMR）和DEPT 135对HOOC-MAH-HDA-NH2和MHPDLLA的化学结构进行了定性和定量表征。以PDLLA为空白,HMP-DLLA为对照,对MHPDLLA的分子量进行了测定。结果表明采用新的合成工艺使聚合物的分子量从原有的66%～68%降低到了33%～34%,且合成路线更简单。在合成路线和合成工艺上的创新为MHPDLLA用作生物活性材料或仿生材料的基质材料开辟了更广阔的空间。     

微波辐射D,L-丙交酯开环聚合制备聚乳酸

为得到聚乳酸的最佳制备工艺,利用微波辐射技术实现D,L-丙交酯开环聚合制备聚乳酸,实验考查了催化剂种类和用量,微波辐照功率和时间等工艺参数对产物分子量的影响,以及反应过程中体系温度的变化.研究表明,以连续微波炉作为反应器,催化剂Sn(Oct)2用量为丙交酯单体用量的0.56%(质量分数),在功率为90 W的连续微波辐射下反应10 m in,可获得粘均分子量(Mη)为15.92×104的聚乳酸(PDLLA).与家用微波炉相比,采用连续微波炉反应器,可在较短的反应时间内获得较高产率的聚乳酸产物.     

PES基复合超细多孔纤维及其形貌初探

选取二甲亚砜(DMSO)作聚醚砜(PES)与聚乙烯醇(PVA)混合体系的溶剂,采用静电纺丝法制备了PES/PVA复合超细纤维,再用水抽提去除纤维中的PVA组分,成功地获得了PES基多孔超细纤维。运用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、原子力显微镜(AFM)等表征手法观测研究了不同PVA含量时纤维及孔洞的形貌。     

生物可降解脂肪族聚酯在陕西土壤中的降解行为

以西安当地土壤及西安某污水处理厂的活性污泥为降解介质,对生物可降解聚酯聚乳酸(PLA)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)和聚己内酯(PCL)的降解性能进行了研究,并对它们的降解机理进行了初步探讨。根据偏光显微镜和扫描电镜的观察表明,降解后的聚酯膜表面均有明显被侵蚀的痕迹;在陕西当地土壤中,PCL的降解速度最快,PLA次之,PBS最慢。红外光谱表征了这三种聚合物降解前后的化学结构。     

氨基酸改性聚乳酸共聚物的合成及降解研究进展

为了改善聚乳酸的降解速率,提高其与细胞的亲和性,氨基酸对聚乳酸的改性研究引起了人们的关注。综述了聚(乳酸-氨基酸)共聚物的各种合成路线及产物降解性能的研究进展。在聚乳酸(PLA)分子中引入氨基酸,可以使产物的大分子侧链获得氨基、羟基、羧基等活性基团。与PLA相比,此类聚合物的降解性能有所提高,具有两亲性和良好的细胞相容性,可用于药物缓释体系及组织工程。