不同硬质增强填料对PTFE性能的影响

分别以体积分数均为25%的碳纤维(CF)、硅灰石纤维(WF)、聚酰亚胺(PI)、聚苯酯(POB)、铜粉(Cu)5种硬质填料对聚四氟乙烯(PTFE)进行改性，对比研究了不同填料对PTFE力学性能、蠕变性能、导热性能和摩擦学性能的影响，并对试样磨痕表面微观形貌进行分析，探讨了硬质增强填料提升PTFE耐磨损性能的机理。结果表明，5种硬质填料均可明显提高PTFE的硬度和压缩强度，改善蠕变性能和导热性能，但会降低拉强度和断裂伸长率。其中，CF改性PTFE的拉伸强度和压缩强度最高、抗蠕变性能最好，而Cu改性PTFE的硬度最大、导热性能最好。在摩擦过程中，由于填料会在磨痕界面逐渐富集，改性PTFE的耐磨损性能会得到显著提高，3种无机填料会使PTFE的摩擦因数增大，但是聚合物填料PI、POB则反而使得PTFE的摩擦因数略有降低。POB改性的PTFE摩擦因数仅为0.19，体积磨损率约为4.21×10^-6 mm³/(N·m)，耐磨损性能比纯PTFE提升了260倍，摩擦学性能最为突出。     

聚四氟乙烯原位纤维化对TPEE/PTFE复合材料发泡行为的影响

通过熔融共混法研究了不同加工工艺对聚四氟乙烯（PTFE）纤维化的影响,制备了热塑性聚酯弹性体（TPEE）/PTFE纳米纤维复合材料。在此基础上,研究了PTFE含量对TPEE的结晶行为、流变行为以及发泡行为的影响。结果表明,PTFE纤维可以促进TPEE结晶,改善TPEE的流变性能。纳米纤维的高比表面积为泡孔成核提供了大量成核位点,有效提高了泡孔密度,降低了泡孔尺寸;当PTFE含量为2份时,制备了平均泡孔直径为3.2 μm,平均泡孔密度为3.11×10¹⁰ 个/cm³的复合材料泡沫。     

静电纺聚乳酸纳米纤维的制备及其孔结构调控

为了调控聚乳酸(PLA)纳米纤维的孔结构,采用静电纺丝技术,以PLA母粒为原料,三氯甲烷(CF)和N,N-二甲基甲酰胺(DMF)按一定比例混合的溶液为溶剂,制备了平均直径在1.37μm的PLA纳米纤维,并对其结构进行表征。结果表明,PLA纳米纤维的平均直径随着纺丝液中CF含量、聚合物浓度、环境湿度的增加而增大;随纺丝电压和灌注速度的增大而呈减小的趋势。同时,环境湿度对纤维表面孔结构有显著影响。随着湿度的增加,纤维表面孔的分布密度增加,且形状由圆形转变为椭圆形。此外,与表面光滑的PLA纳米纤维(2.4 m²/g)相比,所制备的PLA多孔纤维的比表面积提升了10倍(24.0 m²/g)。     

树脂含量对聚酰亚胺树脂基复合材料摩擦学性能的影响

为明确树脂含量对复合材料摩擦学性能的影响，采用粉末冶金法成功制备了二硫化钨(WS₂)与碳化硅(Si C)协同改性增强含铜聚酰亚胺(PI)树脂基复合材料。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、万能力学性能试验机、摩擦磨损试验机等手段探究了PI树脂含量对复合材料微观组织、物理力学性能、摩擦磨损性能及磨损机制的作用行为。结果表明，材料制备过程中仅存在树脂基体固化烧结，并未与增强相发生化学反应，从而确保各相充分发挥其性能。同时，发现PI树脂含量对复合材料显微组织存在显著影响，由WS₂与Si C形成的“核-壳”结构从高树脂含量下较大的扁平状转变成低树脂含量下的类球状及细小扁平状结构；且复合材料的致密度及显微硬度均随PI树脂含量的降低而呈现先增大后减小的趋势，压缩强度则呈上升趋势。PI树脂基复合材料的磨损率及平均摩擦系数随PI树脂含量的降低呈现出先减少后增加的趋势，当PI树脂质量分数为50%时复合材料获得了最低的摩擦系数(0.42)和磨损率[0.89×10^-14 cm³/(N·m)]。随着PI树脂含量的减少，复合材...     

聚四氟乙烯中空纤维膜的亲水改性及稳定性能

针对聚四氟乙烯(PTFE)的疏水问题,采用两亲性聚合物亲水剂对PTFE中空纤维膜进行亲水改性。两亲性聚合物可能通过疏水链与聚四氟乙烯的原纤及节点发生缠结进而固定在PTFE膜上。研究发现,两亲性聚合物在不影响PTFE中空纤维膜结构的基础上成功地覆盖在PTFE中空纤维膜表面。亲水改性聚四氟乙烯膜(M-PTFE)的水通量随压力的增加而增加,在高压(100 kPa)和负压(-20 kPa)长时间的运行条件下也能保持4 674 L/(m²·h)和1 960 L/(m²·h)的数值。两亲性聚合物改性剂在PTFE膜表面的稳定性为改性PTFE膜稳定的大水通量提拱了理论基础,也为PTFE中空纤维膜在水处理领域的应用提供了有利的技术支撑。     

氟化氢气体检测管的研制

通过实验，选择合适的载体及指示剂，制备氟化氢检测管，结果表明，当使用60目～80目(0.178 mm～0.250 mm)陶瓷粉，0.1%的氯酚红乙醇溶液为指示剂，指示剂用量(μL)比陶瓷粉质量(g)比例为20时，通气量在300 m L，制备的检测管变色界面清晰，重复性好，氟化氢质量分数在10×10^-6～40×10^-6范围内，检测管变色长度与气体浓度拟合度较好。     

稀土铝酸锶聚丙烯夜光纤维的结构与性能

稀土铝酸锶发光聚合物复合材料是目前应用最广泛的发光材料,可用于制备海洋用夜光纤维,有望解决深海、黑暗条件的水下作业难题。将稀土铝酸锶发光材料(SrAl₂O₄∶Eu²⁺,Dy³⁺)与热塑性弹性体PP进行混合,再通过螺杆挤出纺丝机制备了SrAl₂O₄∶Eu²⁺,Dy³⁺质量分数为2%、5%、10%和15%的聚丙烯夜光纤维。研究了不同质量分数的稀土铝酸锶对夜光纤维的结晶性能、荧光性能以及力学性能的影响。结果表明,稀土铝酸锶的加入没有破坏PP的晶体结构,并起到了异相成核的作用,且随着其质量分数增加,异相成核的作用越来越明显;当稀土铝酸锶质量分数为5%时,熔融焓与结晶度最大;稀土铝酸锶的质量分数越高,吸光储能效果越好,发光强度也就越大;夜光纤维的拉伸断裂强度随稀土铝酸锶质量分数的增加而逐渐降低,断裂伸长率在其质量分数为5%时出现最大值。     

二乙基聚氯乙烯基膦酸酯的合成及其对Li+的电驱动传质

传统聚合物包容膜(PIM)由于载体与膜基质间非键合，传质速率与稳定性有待提高。为了同时兼顾这两点，将聚氯乙烯(PVC)与亚磷酸三乙酯(TEPi)通过Arbuzov反应制备二乙基聚氯乙烯基膦酸酯(PVCT_PE)，加入协萃剂二(2-乙基己基)磷酸酯(D2EHPA)与塑化剂邻苯二甲酸二辛酯(DOP)制备了PVC膦酸酯化的聚合物膜材料PVCT_PEDD，探究了不同条件对PVCT_PEDD电驱动传质Li⁺的影响，评价了体系的传质性能。结果表明，当电压为20 V时，在PVCT_PE质量分数为56.2%,D2EHPA质量分数为31.3%,DOP质量分数为12.5%的最佳配比下，PVCT_PEDD对Li⁺渗透系数为9.60μm/s，对Li⁺的去除率和回收率均大于90%。电压对PVCT_PEDD传质的影响与传统PIM有显著区别，渗透系数、去除率和回收率随电压升高无下降趋势。PVCT_PEDD电驱动传...     

PVA/PTFE浆液中硼酸质量分数对PVA/PTFE纤维性能的影响

实验研究了添加不同质量分数的硼酸凝胶剂对以聚乙烯醇(PVA)为载体,制备干质量比为1∶6的PVA/聚四氟乙烯(PTFE)纤维的纺丝工艺工艺参数和复合初生纤维质量的影响;实验还探讨了将硼酸作为外部凝固浴纺制PVA/PTFE纤维的可行性。结果表明:凝胶剂质量分数多的浆液在其本身最佳的纺制参数条件下纺制出的PVA/PTFE复合纤维的强度较佳;将硼酸作为外部凝固浴纺制具有一定的可行性。     

三元共聚聚酰亚胺初生纤维结构与性能的研究

以BTDA-TDI/MDI(P84)三元共聚聚酰亚胺(PI)粉末为原料,采用湿法纺丝技术制备BTDA-TDI/MDI三元共聚PI初生纤维,并对其结构和性能进行表征。实验结果表明:三元共聚PI初生纤维的最高抗断裂强度为0.65 cN/dtex;纺丝浆液PI质量分数19%时所得初生纤维表面较光滑;凝固浴溶液NMP质量分数70%时初生纤维结晶度分别比质量分数60%和80%时结晶度大;不同NMP质量分数凝固浴溶液所得初生纤维的热稳定性相差不大。     

轻质碳酸镁纤维的制备

以MgSO₄·7H₂O和K₂CO₃为原料、PEG为结构导向剂,采用共沉淀法合成出轻质碳酸镁纤维,其废液为K₂SO₄/K₂Mg(SO₄)₂溶液。通过XRD、SEM和TG-DTA对样品进行表征,探究了影响轻质碳酸镁组成和形貌的因素及活性碳酸镁纤维形成机理。结果表明：在室温,搅拌速率为300 rad·min^-1、Mg SO₄浓度为1.0 mol·L^-1、Mg SO₄与K₂CO₃摩尔比为1∶1.1、PEG添加量为MgSO₄·7H₂O质量的30%的条件下,可制备分散性良好、晶须平均长度约为15.89μm、直径0.97μm、长径比为16.38的轻质碳酸镁纤维。     

外掺玄武岩纤维的混凝土耐久性试验分析

为改善混凝土耐久性，通过外掺玄武岩纤维的方法制备玄武岩纤维混凝土试件，从长度及质量分数角度出发，分析了玄武岩纤维对混凝土耐久性的影响规律。结果表明：玄武岩纤维可改善混凝土抗渗性能，纤维质量分数0.05%、长度18 mm时取得最佳改善效果，相较未掺纤维的混凝土，渗水高度下降幅度达42%；纤维质量分数为0.10%时达到最小的收缩率值；玄武岩纤维可显著改善混凝土早龄期抗裂性，与未掺纤维混凝土相比，纤维质量分数0.10%时的混凝土裂缝平均宽度降低60%，裂缝总长度降低43%。     

PTFE填充PI基复合材料摩擦学性能

以聚四氟乙烯(PTFE)为填料,聚酰亚胺(PI)为基体,通过机械冷压法制备了聚酰亚胺/聚四氟乙烯(PI/PTFE)自润滑复合材料。研究了PTFE在复合材料中质量分数对该材料和金属试件对磨时摩擦学性能的影响。结果表明:在一定质量范围内PTFE的加入对于提高复合材料耐磨性具有积极的促进作用。当PTFE质量分数为30%时,PI/PTFE复合材料磨损率最低。和纯PI相比,填充PTFE的复合材料耐磨性提高3个数量级。对试件磨损形貌的分析表明:在对偶面形成转移膜的连续性直接影响PI/PTFE复合材料的摩擦磨损行为。对应最佳摩擦学性能时形成的自润滑转移膜更加连续、光滑和完整。     

烧结制度对碳化硅微滤膜性能的影响

以平均粒径为0.8μm的碳化硅为原料、聚甲基丙烯酸铵为分散剂,采用浸渍提拉法在平均孔径为1.4μm的管式碳化硅载体上制备碳化硅微滤膜,研究了pH值和分散剂含量对悬浮液稳定性的影响,以及烧结温度和烧结气氛(空气、氩气和氮气)对碳化硅微滤膜性能的影响。结果表明:当pH=10、分散剂含量为0.6%(质量分数)时,可制备得到分散均匀、稳定性好的悬浮液。当烧结气氛为氮气、烧结温度为1 200℃时,碳化硅微滤膜的综合性能最优,其平均孔径为78 nm,膜厚约10μm,纯水渗透率为860 L·m^–2·h^–1·bar^–1。     

高介电常数超薄PTFE/TiO2复合薄膜的厚度均匀性研究

采用涂覆工艺制备聚四氟乙烯/二氧化钛(PTFE/TiO₂)复合薄膜,针对TiO₂粉体密度大容易沉降问题,探究浆料总量、浆料黏度、涂覆速率的压力差等因素对成膜厚度均匀性的影响。结果表明：在涂覆速度为0.20 m/s条件下,浆料黏度范围为969～1 139 mPa·s(测试转速20 r/min)时,制备了目标厚度(55±10)μm的PTFE/TiO₂复合薄膜。通过扫描电镜观察,PTFE/TiO₂复合薄膜的表面均匀平整,TiO₂分散性良好,成膜质量良好。复合薄膜的相对介电常数、薄膜拉伸强度、断裂伸长率的离散系数均≤5%,证明制备的薄膜的介电性能和力学性能一致性良好。     

薄荷油微胶囊的制备及其共混熔融纺丝

以密胺树脂为壁材、薄荷油为芯材制备薄荷油微胶囊并与聚丙烯(PP)进行熔融共混纺丝得到了芳香纤维。通过设计正交试验,获得微胶囊的最佳制备工艺条件为:芯壁质量比2∶3、壁材质量分数8%、乳化剂质量分数0.8%、缩聚时间2 h;所得的微胶囊平均粒径小(4.568μm)、热稳定性好、形貌规整且产率高(63.17%)。以PP为基体制备微胶囊质量分数20%的母粒,再与PP进行共混熔融纺丝,结果表明:当共混物中微胶囊的实际添加质量分数为2.5%时,共混物可纺性好,纤维的强度可达3.4 c N/dtex。在纺丝前后微胶囊的含油率变化不大,纤维中的含油量为14.05 mg/g。     

基于多维协同的聚合物基复合薄膜的高温储能性能

不同维度的无机填料对聚合物基电介质的储能性能有着极大的影响。根据多维协同的理念,将不同维度的氮化硼纳米片(BNNS)和一维二氧化钛纳米纤维(1DTi O₂)引入到聚酰亚胺(PI)中,利用流延法制备了(BNNS-TiO₂-BNNS)/PI复合膜(BTB/PI复合膜)。结果表明：BTB/PI复合膜在10³～10⁶ Hz和25～200℃的范围内介电常数保持稳定,介电损耗小于0.025。最佳填料比的BTB/PI复合膜在200℃下具备3.04 J/cm³、88%的高储能性能。本工作提出的聚合物基复合膜,为高温聚合物的研究制备提供了一条行之有效的策略。     

PTFE纤维制备技术的研究进展

介绍了聚四氟乙烯(PTFE)纤维的结构和物理化学性能;详述了PTFE纤维制备技术,如载体纺丝(湿法纺丝、干法纺丝)、糊料挤出纺丝、熔体纺丝、切割膜裂法等纺丝工艺,比较了各种纺丝工艺的优缺点,载体纺丝法制备PTFE纤维技术较为成熟,可制备线密度较小的纤维;叙述了PTFE纤维在过滤材料、医学材料、密封填料和纺织工业等方面的应用;指出我国PTFE纤维发展的关键是改进及开发新的制备技术,提高PTFE纤维的质量及产量。     

CaO-B2O3-SiO2微晶玻璃的制备及介电性能

低介电常数、低介电损耗的微晶玻璃是制造低温共烧陶瓷基板的重要材料。本文采用熔融水淬法制备了CaO-B₂O₃-SiO₂(CBS)微晶玻璃,重点研究了m(CaO)/m(SiO₂)质量比、B₂O₃含量对CBS微晶玻璃介电性能的影响。结果表明：CBS微晶玻璃的主要晶相有Ca₃Si₃O₉、Ca₂B₂O₅、CaB₂O₄、SiO₂和Ca₂SiO₄。随着m(CaO)/m(SiO₂)质量比的增加,介电常数增加,介电损耗先降低后增加;硅灰石相的增多使介电损耗从2.87×10^-3降到1.36×10^-3,介电损耗随着SiO₂、Ca₂B...     

PBS/蒲草纤维复合材料的制备与性能

用蒸汽爆破后的蒲草纤维与聚丁二酸丁二醇酯(PBS)制备复合材料,研究蒲草纤维的质量分数对复合材料力学性能、热学性能以及流变性能的影响。研究结果表明:随着蒲草纤维组分的增加,复合材料的弯曲强度和弯曲模量有明显提高,而冲击强度呈现先增大后减小的趋势,当蒲草纤维质量分数为5%时,冲击强度达到最大值5.49 k J/m2。热重分析结果表明蒲草纤维与PBS基体间存在互补作用使复合材料在高温条件下的热稳定性提高。DSC结果表明:随着蒲草纤维质量分数的增加,复合材料的结晶度和熔融温度都呈现增大趋势。平板流变结果表明:蒲草纤维降低了PBS分子的运动能力,增加了复合材料的黏度。