羟基磷灰石/纤维素骨仿生支架的制备及性能研究

为探究制备方法对羟基磷灰石/纤维素支架材料性能的影响,采用仿生矿化法、原位复合法和溶液共混法制备了3种羟基磷灰石(HA)/纤维素支架材料,表征了3种支架材料的结构、形貌和热稳定性,分析了制备方法对支架材料生物相容性的影响。结果表明：3种方法获得的复合支架中,HA和纤维素气凝胶(CAS)之间仅存在物理作用,且HA的引入提高了复合支架的稳定性,但仿生矿化法和原位复合法因CAS的引入限制了HA的生长,结晶度较低。3种复合材料均无细胞毒性且具有生物相容性,但仿生矿化法制备的复合支架材料具有较大的孔径、较高的比表面积,更有利于细胞的粘附及增殖。因此,仿生矿化法是制备医用骨支架材料的最佳途径。     

EVOH/纳米SiO_2复合材料的溶液共混制备及其性能

采用化学沉淀法制备了纳米Si O2,并用硅烷偶联剂KH550对其进行原位改性,以N,N-二甲基甲酰铵为溶剂,采用溶液共混法制备了EVOH/纳米Si O2复合材料,并吹塑成薄膜。对纳米Si O2和复合材料进行了表征。结果表明,化学沉淀法制备的纳米Si O2为球形,粒径约20nm,原位改性效果良好。溶液共混法制备EVOH/纳米Si O2复合材料,纳米Si O2在EVOH中的分散性较好,EVOH/纳米Si O2(5%(质量分数)Si O2,KH550改性)复合材料相较于纯EVOH,拉伸强度提高96.3%,透湿、透气系数分别下降35.9%、51.1%,透光率达到75.6%,雾度为12.74%。     

聚乙烯醇基相变复合材料研究进展

亲水性聚乙烯醇(PVA)具有相对较好的可加工性、安全性及生物可降解性,被广泛用作支撑材料,可将相变材料封装在其三维网状结构中以解决相变组分泄露的问题并使复合材料获得良好的导热性。基于此,综述了分别利用分子间作用力、共价键将PVA基体与相变材料复合的物理共混法及化学接枝法,对比了两种方法用于封装相变材料的优缺点;总结了目前PVA基相变复合材料的类型、成型方法及性能,包括经湿法纺丝、干法纺丝及静电纺丝等方法制备的相变复合纤维,经物理共混法制备的相变复合膜以及经一步法原位复合制备的相变复合多孔材料;分析了复合材料中相变组分及成型工艺等对材料结构及相变蓄热、力学及热稳定性等性能的影响;同时展望了功能化PVA基相变复合材料的研究方向及发展前景。     

多壁碳纳米管/环氧树脂复合材料的制备及性能

以化学修饰法在多壁碳纳米管上成功接枝了四乙烯五胺,并用溶液共混法制备出多壁碳纳米管/环氧树脂复合材料。使用电子拉力试验机、Agilent 4294A、差示扫描量热(DSC)和扫描电镜(SEM)对复合材料进行研究。结果表明,修饰后的碳纳米管能均匀分散在基体中,添加经修饰后的碳管比添加原始碳管更能提高环氧树脂的力学强度、热稳定性和介电性能。当经修饰后的碳管质量分数为1.5%时拉伸强度和断裂伸长率分别增加了84.3%和150%,玻璃化转变温度提高了32℃,复合材料的介电常数高达25.8。     

纤维素微纤气凝胶增强聚合物复合材料研究

采用纤维素微纤气凝胶增强聚合物材料的方法,首先制备出乙烯基三甲氧基硅烷改性的纤维素微纤气凝胶(SA),然后将SA作为增强聚合物复合材料,主要介绍了两种复合方法,一是直接共混法制备聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)复合材料;二是原位聚合法制备出聚苯乙烯复合材料,通过软单体丙烯酸正丁酯(BA)来调节复合材料。通过扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱、热失重分析和万能材料试验机等手段对复合材料的结构与性能进行表征。结果表明:两种方法制备的复合材料,与纯聚合物相比,热稳定性都有所提高。     

连续炭纤维增强ABS界面性能研究

选用国产的连续炭纤维长丝与ABS树脂分别采用常规共混法、薄膜层叠法、溶液浸渍法三种工艺制备了连续炭纤维增强ABS热塑性树脂复合材料。通过对复合材料的力学性能、热性能、动态黏弹性及微观形貌的研究,分析了ABS热塑性树脂基复合材料的制备工艺对界面性能的影响。结果表明:不同制备工艺中复合材料随炭纤维含量的增加其各项力学性能都不断提高,当炭纤维含量为60%(质量分数)时力学性能达到最高,但不同制备工艺导致复合材料界面性能差异较大,影响其力学性能的增幅。溶液浸渍法制备的复合材料树脂对炭纤维的浸润性良好,其最大拉伸强度和层间剪切强度分别达到1100MPa和71MPa,较常规共混法复合材料性能提高约80%;其损耗角正切仅为常规共混法复合材料的40%;界面性能提高使复合材料的耐热性能提高。     

聚乙烯醇基形状记忆复合材料研究进展

形状记忆复合材料快速发展,其中具有良好生物相容性的聚乙烯醇(PVA)基形状记忆复合材料受到广泛关注。介绍了PVA基形状记忆复合材料的各类制备方法,包括物理共混法中的溶液浇铸法、循环冷冻解冻法、原位聚合共混法、物理嵌入法、层压复合法、共沉淀法及共混超临界干燥法等和化学交联方法,并详细讨论了上述制备方法的特点和研究进展。在此基础上,详细评述了PVA基形状记忆复合材料应用在生物医学领域如药物缓释、组织工程支架及光致传感器等方面的研究工作和最新发展动态,指出发展多刺激响应型、多功能化的PVA基复合材料是形状记忆复合材料的发展趋势,综合性能优异的PVA基形状记忆复合材料将在生物医用复合材料领域发挥重要作用。     

原位反应加工法制备氮化硼/聚甲基丙烯酸甲酯/聚乙烯导热复合材料的性能EI北大核心CSCD

以氮化硼(BN)为导热填料、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和高密度聚乙烯(HDPE)为基体,利用甲基丙烯酸甲酯(MMA)的原位反应加工成功制备了BN/PMMA/HDPE高导热复合材料。研究了PMMA与HDPE不同质量比时的相形态,通过扫描电子显微镜发现,当PMMA与HDPE的质量比为9:11时,复合材料构成了完善的双连续结构,BN选择性分散在原位反应加工法制备的BN/PMMA/HDPE高导热复合材料的PMMA相中,这种双连续结构及选择性分散的设计有利于提升材料的导热性能和耐热性能。导热性能测试结果表明,当BN的质量分数为40%时,原位反应加工法制备的BN/PMMA/HDPE导热复合材料的导热系数达到了0.92W/(m·K),相对于纯HDPE提升了283%,相对于简单熔融共混法制备的BN/PMMA/HDPE导热复合材料提升了接近20%。同时,动态力学热分析表明,在温度为40℃时,BN的质量分数为30%时,原位反应加工法制备的BN/PMMA/HDPE导热复合材料的储能模量比简单熔融共混法制备的BN/PMMA/HDPE导热复合材料的储能模量提升了46%,并且差示扫描量热分析及维卡软化点测试表明,其玻璃化转变温度、结晶温度和维卡软化点都有提升。其研究为制备高导热耐热复合材料提供了一种新的方法。     

TiB2/Cu金属基复合材料的研究

重点介绍了非原位复合法与原位复合法制备TiB2/Cu复合材料的过程及材料性能,归纳总结了纳米弥散强化铜合金的结构特点.     

原位预浸工艺制备碳纳米管/双马树脂复合薄膜

采用原位预浸工艺制备碳纳米管(CNT)/双马树脂(BMI)复合薄膜.通过高温催化喷射裂解法生长CNT宏观体,并将其和树脂溶液在滚筒上进行原位复合,初步得到预浸复合体,随后对其进行多层叠加、脱除溶剂、热压固化等操作,得到CNT/BMI复合薄膜.研究了CNT的取向性和质量分数对复合薄膜力学性能的影响.通过偏振拉曼、SEM、TGA等进行表征.当CNT的质量分数为59.8%时,复合薄膜拉伸强度达到1.02 GPa,断裂伸长率为8.59%,复合材料的韧性达到48.9 J/cm~3.