自组装ANFs/GO复合薄膜的结构与纳米压痕力学性能

将氧化石墨烯(GO)在氢氧化钾/二甲基亚砜中分散并与对位芳纶聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)聚阴离子分散液混合得到稳定分散的复合分散液,将该复合分散液通过去离子水处理并利用自组装方法制备由直径为40 nm左右的高长径比芳纶纳米纤维(ANFs)和表面无羧基、羟基含量相对增多的部分脱氧GO(DGO)组成的复合薄膜。对系列复合薄膜进行电子显微镜观察和光谱学分析发现ANFs与DGO间通过氢键和π–π堆叠相互作用紧密结合形成多层结构。采用纳米压痕技术测试旋涂自组装方法制备的薄膜的微观力学性能,发现薄膜弹性模量和纳米硬度在GO用量为PPTA质量的1.5%时,分别达到了32 GPa和1.5 GPa,较未加GO的ANFs提升了104%和87.5%,表明ANFs与GO形成的DGO之间具有较强的协同增强作用。这种具有高硬度、高弹性模量的新型复合材料有望在个体防护、船壳材料、航空航天等领域发挥重要作用。     

RGO/ANFs复合气凝胶的制备及电磁屏蔽性能

本研究通过化学水热还原法制备RGO，并将其引入到化学劈裂法制备的ANF基体中，进而采用冷冻干燥法制备了可压缩回弹、高效电磁屏蔽性能的RGO/ANFs复合气凝胶，系统研究了不同RGO添加量对RGO/ANFs复合气凝胶的微观形貌、导电性能、力学性能和电磁屏蔽性能的影响。研究表明：当RGO添加量为20 wt.%时，复合气凝胶电导率达到15.84 S/cm，电磁屏蔽效能高达22 dB， 30%压缩应变时，压缩应力可达21 kPa。气凝胶自身的多孔结构与RGO良好的导电性能共同赋予了复合气凝胶优异的电磁屏蔽性能，这种兼具电磁屏蔽性能与力学性能的复合气凝胶有望应用于通信、微电子和航空航天等领域。     

还原氧化石墨烯/纤维素复合薄膜的制备及性能

利用还原氧化石墨烯(RGO)改善离子液体溶剂纤维素(CE)的综合性能,将氧化石墨烯(GO)分散在去离子水中,通过热还原法得到RGO,RGO与离子液体(IL)混合后采用减压蒸馏法去除水分,得到均匀分散的RGO/IL溶液,以RGO/IL溶液为纤维素溶剂,利用RGO改善CE薄膜的各项性能,用扫描电子显微镜和XRD表征了材料的形貌和结构。结果表明,RGO质量分数为1%时,RGO/CE复合薄膜的拉伸强度和模量分别为122MPa和6.77GPa,较纯CE薄膜分别提高了188%和320%。RGO/CE复合薄膜的电导率为4.7×10~(–6)S/m,较纯CE薄膜(2.5×10~(–14) S/m)提高了9个数量级,由于RGO与CE分子链间新的氢键的形成以及RGO优异的二维结构,RGO可以显著提高复合薄膜的热稳定性、力学性能和导电能力。     

碳纳米管/铜复合薄膜的制备及表征

通过有机溶剂对多壁碳纳米管薄膜进行溶剂热及有机电镀处理,制备了高导电性能和载流能力的Cu/MWCNTs复合薄膜,其中铜晶体均匀的分布在MWCNTs内部及外部,且复合材料的密度仅为铜的1/4。在碳纳米管薄膜的电学性能提高下进一步分析了溶剂热、不同电流密度、退火还原及热压对碳纳米管电学性能的影响。结果表明:溶液浓度为7. 5 mmol/L电流密度为2 m A/cm2,沉积时间2 h,水浴温度为26℃,复合薄膜的性能达到最佳;退火温度为300℃,以及在1000℃和2. 6 MPa压力下热压,复合薄膜的电导率及载流性能达到最佳,分别为2. 5×107 S/m和1×105 A/cm2。     

PBAT/纳米蒙脱土复合薄膜的制备及水蒸气阻隔性能研究

利用双十八烷基二甲基氯化铵(D1821)对纳米蒙脱土(MMT)进行预处理和改性,得到MMT-D1821,然后采用涂膜法和流延法制备了聚己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)/MMT-D1821复合薄膜。对PBAT/未改性MMT及PBAT/MMT-D1821复合薄膜的微观形貌、水蒸气阻隔性能和力学性能进行了研究。结果表明:与未改性MMT相比,MMT-D1821在PBAT基体中的分散状态得到改善,PBAT/MMT-D1821复合薄膜的水蒸气阻隔性能及力学性能均比PBAT/未改性MMT复合薄膜明显提升;采用涂膜法制备的复合薄膜较之流延法得到的薄膜具有更好的水蒸气阻隔性能。     

PMMA/棉花纤维素复合薄膜的制备及性能

为改善聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的热性能和力学性能,以经过预处理的棉花纤维素为增强体,将PMMA与棉花纤维素溶液按不同比例混合,利用溶液浇铸法制备PMMA/棉花纤维素复合薄膜,并利用热重分析、透光性分析以及拉伸性能测试研究了不同棉花纤维素含量的PMMA/棉花纤维素复合薄膜的性能。结果表明,与PMMA薄膜相比,PMMA/纤维素复合薄膜的热稳定性和力学性能均有所提升,PMMA/纤维素复合薄膜的热分解温度提高8.3%;随着棉花纤维素含量从0增加到15%,拉伸强度从10.53 MPa提升到55.95 MPa,最高提升了431%。此外,复合薄膜的光透过率随着棉花纤维素含量的增加而降低。当棉花纤维素含量为7.5%时,复合薄膜不仅具有良好的力学性能,而且具有较高的透光率,综合性能较好。     

氨基化还原氧化石墨烯/聚酰亚胺高介电薄膜的制备和性能表征

利用对苯二胺对氧化石墨烯进行氨基化,并通过维生素C绿色还原的方式制备了氨基化还原的氧化石墨烯(Aminated-Chemically Reduced Graphene oxide,NH_2-CRG);再与均苯四甲酸酐和4,4-二氨基二苯醚以原位聚合的方式合成了氨基化还原氧化石墨烯/聚酰亚胺(NH_2-CRG/PI)复合材料薄膜。结果表明,所制备的复合材料薄膜在NH_2-CRG添加量为1. 5%时,介电常数达到76,约为纯PI薄膜的30倍左右。复合薄膜的热稳定性较原有的聚酰亚胺薄膜也有一定提高。     

PE-LD/硅烷偶联剂改性石墨烯复合薄膜的制备及性能表征

将硅烷偶联剂KH-560接枝到氧化石墨烯上制得KH-560改性氧化石墨烯（KGO）,通过水合肼还原得到KH 560改性石墨烯（KG）,最后将KG和石墨烯（G）分别与低密度聚乙烯（PE-LD）熔融共混、中空吹塑成PE LD/KG复合薄膜和PE-LD/G复合薄膜。对样品的结构、形貌、光学性能、阻透性能、热性能和力学性能等进行表征。结果表明,KH-560成功接枝到KG上;KG无序度增加,KG的层间距比G增加约80 %;KG在PE-LD中分散均匀,团聚较少;G对复合薄膜的光学性能和阻透性能的增强效果优于KG;而KG对复合薄膜的热性能和力学性能的改善明显优于G;当KG的含量为0.5 %（质量分数,下同）时,PE-LD/KG复合薄膜的结晶度和弹性模量分别比纯PE-LD薄膜提高了8.4 %和63.9 %。     

利用正交实验模拟滑石粉/PE复合薄膜的工业化生产

采用正交实验设计方法模拟了滑石粉/PE复合降解薄膜的工业化生产,研究了滑石粉、LLDPE及光降解剂对薄膜力学性能的影响.结果表明,滑石粉填充量、LLDPE与LDPE的比例对薄膜力学性能产生显著影响,而光降解剂造粒与否对薄膜的制备及其性能影响不大.     

轻质高强芳纶纳米纤维/聚酰亚胺复合气凝胶的制备及性能

聚酰亚胺 (PI) 因其优异的综合性能备受关注，将其构建成高强度气凝胶对拓展其在航空航天、微电子等高科技领域的应用具有重要意义。本文以4,4’-二氨基二苯醚 (ODA) 和3,3’,4,4’-二苯甲酮四羧酸二酐 (BTDA) 为单体构筑聚酰亚胺气凝胶，通过引入芳纶纳米纤维（ANFs）对气凝胶进行骨架增强，并通过傅立叶红外光谱（FT-IR）、扫描电子显微镜（SEM）等探究了ANFs对气凝胶化学结构、微观形貌以及力学性能等的影响。研究表明，ANFs通过氢键作用与前驱体聚酰胺酸（PAA）结合，并均匀分散在气凝胶骨架中，从而对其进行有效增强。引入ANFs后，气凝胶制备过程中的体积收缩率有效降低，当ANFs添加量增加至PAA的4 wt% 时，气凝胶体积收缩率由63% 降低至54%；与PI气凝胶相比，添加4 wt% ANFs复合气凝胶的杨氏模量由1.8 MPa提升至6.9 MPa，压缩回弹率提升了37%。     

磁控溅射法制备ZrW2O8/Cu梯度薄膜

在单晶硅基片上用磁控溅射法制备ZrW2O8/Cu梯度薄膜.用X射线衍射分析薄膜的物相组成,用原子力显微镜和扫描电镜对薄膜的表面形貌进行观察和分析,利用X射线光电子能谱技术对薄膜中各元素沿深度的分布情况进行检测.结果表明:溅射所得薄膜为非晶态钨酸锆与氧化铜的复合薄膜,快速热处理和氢气还原后得到立方相钨酸锆与铜的复合薄膜,在760 ℃下热处理钨酸锆的结晶度最好,而在740 ℃热处理的薄膜质量最佳,薄膜中各成分沿厚度方向呈梯度分布.     

聚氨酯/还原氧化石墨烯聚对苯二胺薄膜的制备与性能

采用Hummers法制备氧化石墨烯（GO）,并在其表面原位聚合聚对苯二胺(PPDA),再经水合肼还原得到还原氧化石墨烯聚对苯二胺(RGO-PPDA)复合体,并用其改性热塑性聚氨酯(TPU)薄膜,最终通过溶液涂膜制得TPU/RGO-PPDA复合薄膜。通过傅里叶变换红外光谱仪、X射线衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线光电子能谱仪对RGO-PPDA纳米复合体进行表征,并利用氧气透过仪、高阻计对TPU/RGO-PPDA复合薄膜的性能进行测试,并与TPU/GO-PPDA复合薄膜性能进行对比。结果表明,GO上原位聚合PPDA,显著改善了GO的亲油性,这有利于GO在氮氮二甲基甲酰胺(DMF)中的分散,进而有利于实现在TPU基体中的均匀分散;当RGO-PPDA含量为0.8 %(质量分数,下同)时,TPU/RGO-PPDA复合薄膜的氧气透过率降低了73.28 %,导电性能提升了8个数量级,表现出良好的阻隔抗静电性能。     

芳纶纳米纤维在白炭黑/溶聚丁苯橡胶复合材料中的应用

通过制备芳纶纳米纤维(ANFs)胶乳预分散体,将ANFs应用于白炭黑/溶聚丁苯橡胶(SSBR)复合材料中,探究ANFs添加量对白炭黑/SSBR复合材料物理机械性能和动态力学性能的影响。结果表明,随着ANFs添加量的增加,胶料最小转矩(M_L)增加,最大转矩与最小转矩差(M_H-M_L)先增加后不变;硫化胶的100%定伸应力和撕裂强度显著提高;应变扫描显示,混炼胶及硫化胶的储能模量(G′)、高低应变下储能模量的差值(ΔG′)增加;硫化胶的损耗因子(tan δ)峰值随ANFs添加量的增加而减小。     

聚酰亚胺/聚苯胺导电复合材料的制备与表征

通过原位聚合的方法制得具有良好抗静电性能、抗击穿性能的聚酰亚胺/聚苯胺复合薄膜,利用红外光谱分析仪分析聚合物主要官能团和复合薄膜的亚胺化程度,采用绝缘电阻测量仪、程控耐压测试仪、电子万能试验机、热力学分析仪研究了复合薄膜的表面电阻率和体积电阻率、击穿性能以及力学性能和热性能。结果表明,当聚苯胺加到15 %（质量分数,下同）时,复合薄膜抗静电效果最佳,并且保持着聚酰亚胺所具有的良好的力学性能。     

壳聚糖对玉米淀粉可食膜性能的影响

以玉米淀粉为原料,结合壳聚糖在增塑剂甘油的作用下通过溶液浇铸法制备了玉米淀粉/壳聚糖复合可食薄膜,采用红外光谱和扫描电子显微镜对薄膜结构和微观形貌进行了表征,研究了壳聚糖的含量对薄膜力学性能、水蒸气透过性、阻油性及抗菌性能的影响.结果表明,适量的壳聚糖可以较明显地改善薄膜的力学性能,提高其隔水和阻油性能;壳聚糖与淀粉质...     

WO3/ZnWO4复合薄膜的制备及其光电化学性能

采用水热法在导电玻璃(FTO)上制备WO3纳米薄膜,然后通过改变水热反应时长(1、3、5 h)在WO3纳米薄膜上成功制备了WO3/ZnWO4复合薄膜.利用XRD和SEM对WO3/ZnWO4复合薄膜样品的组成结构及形貌进行分析.并对WO3/ZnWO4复合薄膜样品进行吸收光谱测试、光电流测试、光电催化测试和交流阻抗测试.结...     

银修饰的碳纳米管对于聚乙烯醇薄膜电学性能的影响

采用一种简单的方法用银(Ag)纳米粒子对碳纳米管(CNT)进行修饰,得到了银/碳纳米管纳米复合材料(Ag/CNTs),并将其与聚乙烯醇(PVA)共混制备薄膜;并且与加入未处理碳纳米管、处理后碳纳米管的聚乙烯醇薄膜在力学与电学性能方面进行了比较。研究发现,含有处理后碳纳米管薄膜的力学性能最好,而含有银/碳纳米管纳米复合材料的薄膜电导率最高。     

AZO/AgNWs/AZO复合薄膜的制备及稳定性研究

利用磁控溅射和旋涂法在普通硼硅玻璃上制备了AZO/AgNWs/AZO复合透明导电薄膜.利用XRD对AZ0/AgNWs/AZ0的结晶性进行测定,发现复合薄膜结晶质量良好;通过SEM观察到AgNWs网络均匀地分布在AZO层之间,形成透明的导电薄膜.运用紫外分光光度计、四探针测试仪等仪器对薄膜的透过率和方阻进行了系统的研究....     

复合涂层(PDA/ANF)对聚丙烯薄膜性能的影响

通过复合涂层聚多巴胺(PDA)/芳纶纳米纤维(ANF)处理聚丙烯(PP)薄膜,研究其对PP薄膜的亲水性、耐热性和力学性能的影响。实验利用扫描电镜(SEM)、傅立叶红外光谱仪(FTIR)、动态吸收接触角测试仪、热重分析仪(TG)、拉力试验机对复合涂层处理前后薄膜的表面形貌、化学组分、亲水性、耐热性和力学性能进行表征。结果表明,复合涂层处理的薄膜的水接触角由原始的102.5°降为61.9°,同时薄膜的力学性能和耐热性能也得到了显著提升。     

聚乙烯醇/淀粉复合薄膜的制备与性能研究

以聚乙烯醇(PVA)和淀粉为原料,采用流延成膜法制备了PVA/淀粉复合薄膜。通过热重分析(TGA)、扫描电子显微镜(SEM)以及力学性能测试,研究了PVA与淀粉的不同混合比例对所制备复合薄膜结构和性能的影响。结果表明:淀粉的加入降低了复合薄膜的拉伸性能,提高了其热稳定性。动态力学性能分析结果表明,淀粉能够提高复合薄膜的储能模量和刚性。