石墨烯/蚕丝蛋白复合膜的构建、表征与生物相容性评估

以天然鳞状石墨为原料,采用化学氧化法合成氧化石墨烯,与脱胶后的蚕丝丝素蛋白按比例混合后通过真空抽滤构建1%,5%和10%(质量分数)不同丝素含量的氧化石墨烯/丝素蛋白复合薄膜,并通过EDC/NHS进行化学共价键交联,最后采用氢碘酸对复合薄膜进行还原进而得到具有优良力学特性的"砖-泥"层状结构的无机/有机复合薄膜。研究分析了薄膜的亲疏水性、力学性能、形貌、结构与体内生物相容性。研究结果表明,丝素组分的添加与共价键化学交联作用不仅改善了复合薄膜的亲水性及力学性能,也增加了复合薄膜的体内生物相容性。这种基于石墨烯/丝素蛋白复合薄膜有望作为生物材料支架应用于组织工程与再生医学领域。     

茶多酚/壳聚糖-尼龙6复合薄膜的制备及抗菌性能

为开发具有长效抗菌高分子材料以满足人们对其日益增长的需求,以天然提取物茶多酚为抗菌剂,壳聚糖为改性剂,尼龙6为基体,通过溶液涂膜成功制备了高分子复合抗菌薄膜,并讨论了抗菌剂含量、基体组成等对复合薄膜亚微观结构及抗菌性能的影响。结果表明,未加壳聚糖时,抗菌复合薄膜中,茶多酚多以吸附形式存在于尼龙6球形线团表面,其降低了尼龙6高分子链之间的相互作用力与链排列规整性;当加入壳聚糖时,所得抗菌复合薄膜的基体转变成为丝状、层状结构,同时,壳聚糖的存在有效地保护了茶多酚,使其复合薄膜抗菌性能显著地提高。     

多元复合理论在透明薄膜母料研制中的应用

以无机粉体、橡胶(弹性体)、塑料为对象(聚合物/弹性体/无机粉体)的三元复合理论为基础的多元复合理论取代单一的偶联剂体系,为解决碳酸钙母料存在的力学性能差、透明度差、雾度过高的缺点,采用以超细滑石粉为成核剂和填料,采用复合偶联剂(以稀土或945偶联剂)、弹性体包复、茂金属共混,EVA为相容剂多种方法,在加工中使用预塑化、预混合方法,研制出全新的透明薄膜母料。这种透明薄膜母料可以用在各种厚度和不同用途的膜上,透光率、透明度及力学性能均满足使用要求。     

细菌纤维素/酚醛树脂复合透明薄膜的制备与性能

近年来石油基高分子透明薄膜的大量使用导致塑料污染问题日益严重，基于绿色环保材料制备综合性能优异的复合透明薄膜具有重要现实意义。纤维素因其绿色、环保、可再生、可持续的优点成为制备柔性复合透明材料的理想原料。本文将细菌纤维素(BC)浸渍于酚醛树脂(PF)溶液中，通过热压成型技术制备得到BC/PF复合透明薄膜，探究了酚醛树脂浓度和热压温度对BC/PF复合透明薄膜微观结构、光学性能、热稳定性、力学性能和浸润性能的影响规律。结果表明，相比于BC薄膜，BC/PF复合薄膜具有更致密的结构和更光滑的表面，透射率可达88%，力学强度、热稳定性、防水性能得到显著提高，BC/PF复合薄膜的干强度和湿强度分别是BC薄膜的2.2倍和3.4倍。本研究对于缓解塑料透明薄膜的污染和探究绿色透明薄膜的快速制备具有科学指导意义。     

类沸石咪唑酯骨架ZIF-L/PVA复合薄膜的制备与性能

类沸石咪唑酯骨架材料(ZIFs)因具有独特的结构和功能,使得利用ZIFs增强改性高分子材料的性能,制备新型功能复合材料,日益受到人们的重视。为研究ZIFs对聚乙烯醇(PVA)的增强改性作用,本研究以类沸石咪唑酯骨架ZIF-L为增强剂,采用溶液流延法制备了系列类沸石咪唑酯骨架ZIF-L/PVA复合薄膜,并对复合薄膜的结构、光学性能、力学性能、颜色、阻隔性能及热稳定性进行了表征。结果表明：ZIF-L的加入增强了复合薄膜的抗紫外性能;随着ZIF-L含量的增加,复合薄膜拉伸强度先增大后降低,水蒸气透过率及最大热分解温度先降低后升高,氧气透过量逐渐增大。当ZIF-L的质量分数为1wt%时,拉伸强度可提高约15%,水蒸气透过率降低1.8%,ZIF-L对PVA具有明显的增强作用,复合薄膜的综合性能较好;当ZIF-L的质量分数大于5wt%时,复合薄膜的最大热分解温度开始升高,最高可达297.84℃。制备的ZIF-L增强改性PVA复合材料为新型功能性包装复合薄膜的开发应用提供了有益借鉴。     

Y2O3溶胶复合薄膜的抗近红外/紫外性能研究

以表面具有螯合官能团的高分子材料Poly(BA-co-GMA-IDA)为高分子液体模板,制备了Y2O3功能性溶胶复合薄膜.测试结果显示,Y2O3功能性混和溶胶薄膜具有优异的抗近红外/紫外性能,其薄膜对320nm以下的中短紫外光阻隔率＞97%(300nm以后可完全隔绝紫外),对320～380nm的长波紫外线的阻隔率也＞60%;近红外阻隔率可以达到70%以上.以高分子模板制备复合薄膜的抗近红外/紫外性能明显优于未用高分子模板制备的同类型薄膜.     

有机导电高分子复合锐钛矿薄膜研究

以溶胶-凝胶工艺,采用"钛酸丁酯-水-无水乙醇-盐酸"摩尔比为1∶175∶7.5∶0.1的体系制备出含有锐钛矿晶体的氧化钛溶胶,并选用有机导电高分子(聚乙撑二氧噻吩-聚苯乙烯磺酸盐)在低温下(100℃)制备出复合光催化薄膜.利用X射线吸收精细结构(XAFS)、透射电镜、荧光光谱对溶胶和薄膜进行分析,并考察了薄膜的光催化性能.研究表明,溶胶中锐钛矿晶体呈边长约200nm的正方形,具有与锐钛矿型氧化钛粉体标样相似的Ti原子K边边前结构和比标样略小的Ti原子配位数和配位距离;在紫外光照下,有机导电高分子复合薄膜中氧化钛层产生的电子转移到有机导电高分子层,有效抑制了光生电子-空穴对的复合,其对罗丹明B的光催化降解率随有机导电高分子层的厚度增加而变大,浸涂6层有机导电高分子的复合薄膜对罗丹明B的降解率是浸涂2层的复合薄膜降解率的2倍.     

表面修饰BaTiO3对聚偏氟乙烯热性能和介电性能的影响规律研究

高介电常数的高分子复合材料可以被广泛应用于能量存储和人工肌肉领域。利用含羧基聚芳醚腈(PEN)对BaTiO3(BT)纳米粒子进行表面修饰,以增加BT在高分子基体聚偏氟乙烯(PVDF)中的分散性。通过溶液浇铸法,制备了一系列BT@PEN含量不同的高分子复合薄膜(PVDF/BT@PEN)。结果表明:PVDF/BT@PEN具有很好的热稳定性,起始分解温度超过了440℃。同时,复合薄膜的介电常数k随着BT@PEN质量含量的增加逐渐增大。当BT@PEN质量含量为20%时,复合薄膜在100Hz时的介电常数大于12。     

PCL/PVA/Nisin复合抑菌膜的制备和性能表征

目的 以可生物降解材料为成膜基材,添加天然抗菌物质,制备出复合抑菌薄膜,研究其各项性能,以期用于猪肉的保鲜。方法 以聚己内酯(PCL)、聚乙烯醇(PVA)为成膜基材,添加乳酸链球菌素(Nisin),通过流延法制备出复合抑菌膜。通过改变Nisin的含量,研究其对复合薄膜光学性能、力学性能及抑菌性能的影响。结果 Nisin质量为0.7 g的复合薄膜其保鲜效果最佳,可以明显抑制金黄色葡萄球菌的生长,贮藏7 d后pH值为6.8,保鲜时间是空白组的2倍;该含量的薄膜透光率为86.13%,拉伸强度为23.30 MPa。结论 Nisin质量为0.7 g的复合抑菌薄膜的综合性能最佳,该膜有较好的抑菌性能、光学性能和力学性能,可以延长猪肉的保鲜时间,对功能性包装膜的研究有一定的指导意义。     

层层自组装法制备光敏变色复合薄膜及其性能表征

采用层层自组装法成功制备了以光敏变色材料和聚乙烯醇(PVA)为基质的光敏变色复合薄膜。采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和扫描电镜(SEM)分别表征了光敏变色复合薄膜的化学组成和横断面形貌;研究了复合薄膜在紫外光照射下的光敏变色性能;用万能力学试验机和热重分析(TGA)分别检测了复合薄膜的力学性能和热稳定性能。结果表明:光敏变色材料与聚乙烯醇通过氢键结合形成光敏变色复合薄膜;SEM分析表明,光敏变色复合薄膜是典型的"三明治"结构;随着光敏变色材料浓度的增加,复合薄膜在紫外光照射下的总色度指数(ΔE*)呈现递增趋势;光敏变色复合薄膜的拉伸强度随光敏变色材料浓度的增加先增加后降低;复合薄膜的断裂伸长率随光敏变色材料的增加逐渐降低;TGA分析表明,光敏变色复合薄膜的热稳定性介于聚乙烯醇膜与光敏变色物质之间。     

聚苯胺-金复合材料膜的制备和表征

采用原位聚合方法,以氯金酸(HAuCl4)为氧化剂,苯胺(ANI)为还原剂,在金和玻璃表面上制备出聚苯胺-金复合材料膜.用光学照片、扫描电镜(SEM)、红外光谱(FT-IR)、紫外光谱(UV-Vis)和四探针电导率测试仪对复合膜的形貌、化学结构和导电性能进行了表征.结果表明,复合材料在芯片上形成一层均匀的复合膜,且更容易沉积在金表面,复合膜中金粒子的平均粒径约400nm,较均匀地分散在膜的表面和内部.当氯金酸浓度小于30mmol/L时,复合膜的电导率随氯金酸浓度的升高而增大.     

热浸锌层植酸/硅烷复合钝化膜及其耐蚀性能

为了研制热浸锌层表面高耐蚀、绿色环保的无铬钝化工艺,对热浸锌板进行植酸钝化、硅烷钝化和植酸/硅烷两步复合钝化。采用正交试验和单因素试验对复合钝化工艺进行了优化;采用Tafel曲线、盐雾试验及硫酸铜点滴试验分析复合钝化膜的耐蚀性能,利用场发射扫描电镜(FESEM)观察了钝化膜的表面形貌,通过EDS分析钝化膜的成分,并提出复合钝化膜的结构模型。结果表明:植酸膜与硅烷膜通过"交联-协同作用"在热浸锌表面形成一层致密的保护膜层,较单一钝化膜更致密,耐蚀性能与三价铬钝化膜相当;经植酸/硅烷复合钝化处理后,锌表面生成的钝化膜层阻碍O_2和电子在锌表面和溶液之间的转移和传递,改变了界面反应历程,从而提高了阴极极化,改善了复合钝化膜的耐腐蚀性能。     

HA/PU复合生物膜体外浸泡试验的评估

合成了HA/PU复合膜在体外进行了试验评估,用IR、XRD、SEM和ICP等手段对材料组成,降解性和表面形貌进行了分析以及对吸水率和失重率的测定,结果表明,HA/PU膜在浸泡过程中,在去离子水中不但发生了水解,在SBF溶液中还发生了Ca,P的沉积,使得复合膜不但具有一定的降解性,还表现出一定的生物活性,表面出现的多孔,为细胞的培养奠定了基础,在骨修复或替代材料中具有一定的价值.     

Effects of LDPE film on the properties of copper/LDPE composites for intrauterine contraceptive device

Copper/low density polyethylene (LDPE) composites covered with LDPE film on the surface were prepared for intrauterine contraceptive device (IUD). Cu²⁺ release rates of the composites were determined by absorbance measurements. The surface characteristics of the composites after incubated for 5 months were investigated by SEM and EDX techniques. The results show that the existence of LDPE film on the surface of the composites decreases the release rate of Cu²⁺, especially the burst release of Cu²⁺ at initial period. The undesirable deposits, which are observed on the surface of the composite without LDPE film, are not detected on the surface of the composite with LDPE film, indicating that the presence of LDPE film can effectively prevent the formation of deposits on the composite surface. Results obtained from this study suggest that the existence of LDPE film on the composite surface may alleviate the side effects (bleeding, abdominal pain and inflammatory complication) of IUD resulting from the burst release and the deposit formation.     

黄铜表面复合纳米硅烷膜的制备及其耐蚀性能

目前对黄铜表面处理时采用复合纳米硅烷膜技术的研究报道不多。在黄铜表面采用浸涂技术制备γ-巯丙基三甲氧基硅烷膜,运用电化学方法研究复合纳米硅烷膜在3.50%氯化钠溶液中的耐蚀性,并用SEM表征复合纳米硅烷膜黄铜腐蚀前后的形貌。结果表明:添加纳米材料复合纳米硅烷膜的黄铜在3.50%的氯化钠溶液中具有很强的耐蚀性,其自腐蚀电流密度下降至3.576×10~(-9)A/cm~2,自腐蚀电位正移。添加纳米材料的复合纳米硅烷膜在腐蚀前后的形貌基本不变,耐蚀性明显优于未添加纳米材料的纯硅烷膜。     

埃洛石纳米管/水性聚氨酯氟化复合膜的制备及性能

利用原位聚合及表面氟化的方法制备了埃洛石纳米管/水性聚氨酯（HNTs/WPU）复合膜,并考察氨基化埃洛石纳米管（AHNTs）的含量及十七氟癸基三甲氧基硅烷（FAS）氟化对AHNTs/WPU复合膜性能的影响。结果表明:随着AHNTs与WPU的质量比增大,AHNTs/WPU复合膜的力学性能及耐热性呈先升高后降低的趋势,耐水性得到改善。当AHNTs与WPU的质量比为1.5%时,AHNTs/WPU复合膜具有较好的综合性能。AHNTs/WPU复合膜的拉伸强度、断裂伸长率及初始分解温度（T_d5）与纯WPU膜相比分别提高了50%、35%及9℃,复合膜的吸水率降低到5.8%,水接触角提高到95.1°。AHNTs/WPU复合膜经表面氟化处理后,水接触角进一步增大到114.5°,呈现出疏水性,表面氟化处理对复合膜的力学性能及吸水率也有一定的促进作用。      

Fabrication and characterization of chemically crosslinked keratin films

A film was prepared by casting the reduced keratin solution after mixing with chemical crosslinkers such as ethylene glycol diglycidyl ether (EGDE) and glycerol diglycidyl ether (GDE). Although the keratin without an addition of a plasticizer gave rise to a fragile film, the keratin treated with those crosslinkers gave a tenacious and flexible film similarly to the mixing with chitosan, which we previously reported [Biomaterials 23 (2002) 817]. Chemically crosslinked keratin films stretched longer than keratin–chitosan composite film and showed much improved waterproof characteristics, that is, no swelling was observed under acidic and neutral aqueous conditions and they swelled to a lesser extent under basic condition, although keratin–chitosan composite film significantly swelled in acidic and neutral solution. Chemically crosslinked keratin film as well as keratin–chitosan composite film maintained their mechanical properties upon re-drying after swelling.When mouse fibroblast cells are cultured on crosslinked keratin-coated surface, the attachment of cells is a little delayed compared with the cells on keratin, keratin–chitosan composite and chitosan films. However, the cells once attached to the crosslinked keratin surface well proliferated, suggesting the biocompatibility of chemically crosslinked keratin film.     

防护玻璃复合层表面改性及其性能

本文对防护玻璃复合层表面进行改性,通过抗弯强度、可见光透过率、粘结强度等性能表征研究了复合层材料表面强化改性对防护玻璃性能的影响。结果表明:表面强化后的无机玻璃抗弯强度增加,表面粗糙度变大,透光率降低;改性处理后的聚碳酸酯(PC)表面粗糙度增加,透光率下降;无机玻璃的表面强化、热塑性聚氨酯胶片(TPU)和PC的表面改性均有利于防护玻璃复合层间粘结强度的提升;此外,PC表面改性及胶片表面改性有助于防护玻璃耐热性能的提高;TPU胶片表面改性也有利于其抗紫外线性能的提升。     

聚苯胺导电复合膜电化学制备及其性能

采用电化学氧化聚合法,以硫酸和高氯酸为掺杂剂,制备出聚苯胺（PANI）/聚乙烯醇（PVA）导电复合膜,在此复合膜上再沉积一层很薄的银层,制备出具有高导电性的复合膜。研究了苯胺聚合时间、银沉积电流密度及银沉积时间和拉伸处理对复合膜电导率的影响。采用扫描电镜、X射线衍射对复合膜进行表征,并对复合膜导电机理进行解析。结果表明制备的PVA-PANI复合膜电导率可达4.2S.cm-1,再经沉积薄层银后,其电导可显著提高至1136 S.cm-1。最优条件下制备的PVA-PANI复合膜为纤维状,银在此复合膜上沉积呈针状;PVA-PANI复合膜具有一定的结晶度,经拉伸后,其结晶度增大,复合膜电导得到提高,PVA-PANI复合膜具有良好力学性能。复合膜导电的基本原理是PANI与PVA互穿网络,并与银形成了三维导电网络。     

Free-standing ZnO-CuO composite nanowire array films and their gas sensing properties

A modified hydrothermal method was developed to synthesize ZnO-CuO composite nanostructures. A free-standing film made of ZnO-CuO nanostructures was assembled on the surface of the hydrothermal solution with a smooth surface on one side and a spherical surface on the other side. The structure, growth mechanism and the optical properties of the composite nanostructures were studied. Structural characterizations indicate that the composite nanostructure mainly consisted of two single-crystal phases of CuO and ZnO. The sensitivity for CO gas detection was significantly improved for the composite CuO-ZnO nanostructure film. This method offers a possible route for the fabrication of free-standing nanostructure films of different functional composite oxides.