层状双金属氢氧化物/壳聚糖复合膜的制备与性能研究

用改性层状双金属氢氧化物(M-LDHs)与壳聚糖(CS)溶液共混,制得了具有阻隔性的可降解M-LDHs/CS复合膜。通过X射线衍射、红外光谱和原子力显微镜对复合膜进行结构表征,并对复合膜的气体阻隔性能、透光性能与拉伸性能进行了测试。结果表明:当w(M-LDHs)∶w(CS)为10∶100时,复合膜的氧气阻隔性能最佳,比纯CS膜提高了42%;当w(M-LDHs)∶w(CS)为15∶100时,拉伸强度最大,而断裂伸长率却有所下降。     

PVDF-g-PMMA/POSS纳米纤维膜的制备与表征

通过活性自由基聚合(ATRP)的方法制备了聚偏氟乙烯-g-聚甲基丙烯酸甲酯(PVDF-g-PMMA)共聚物,其接枝率为10.2%.采用静电纺丝法制备了PVDF-g-PMMA/POSS纳米纤维复合膜,并研究了POSS的含量对其形态、机械性能和晶体结构变化的影响.结果表明:随着POSS的加入,纳米纤维表面粗糙度增加,纤维平均直径减小,复合膜的结晶度最大降低了13.0%,其机械性能和初始模量有不同程度的增加,且当POSS质量分数为2%时,拉伸强度达到了8.01 MPa.     

壳聚糖/羟丙基甲基纤维素包装薄膜的结构与性能

用壳聚糖(CS)和羟丙基甲基纤维素(HPMC)溶液共混,制得可降解包装薄膜。通过红外光谱、X射线衍射和原子力显微镜对共混膜进行结构表征,分析二者共混后的相容性。通过力学性能测试分析拉伸强度和断裂伸长率的变化。结果表明:共混膜中HPMC的体积分数为40%时共混膜的拉伸强度基本不变,断裂伸长率比纯CS膜提高了约3倍;共混膜中HPMC体积分数≥40%时,HPMC对CS膜起到了增韧的效果。     

羟基磷灰石-壳聚糖复合膜旋涂法制备及表征

为制备高效环保仿生材料,以Na_2HPO_4和Ca(NO_3)_2·4H_2O为原料,采用化学沉淀法合成羟基磷灰石粉体,将粉体超声分散在壳聚糖醋酸溶液中,通过溶液共混和磁力搅拌的方法制备羟基磷灰石-壳聚糖(hydroxyapatite-chitosan,HA-CS)悬浮液.采用旋涂法在不锈钢304基材表面涂覆HA-CS悬浮液,分别在25℃和37℃条件下干燥12 h成膜.将两种HA膜样分别通过X射线衍射、傅立叶变换红外光谱、扫描电子显微镜、X射线能量色散仪和电子拉力机进行测试.结果表明,HA-CS复合材料的拉伸强度达(69.04±1.21)MPa;复合膜结晶度好,黏结致密,无分解,无杂质;旋涂法能更好的使HA均匀分散在CS中,减少HA微粒的团聚和游离;与25℃相比,37℃条件下干燥HA膜有助于HA与CS更多更好地结合,使制得的HA-CS复合膜具有优良性能.为HA-CS复合膜附着金属植入物在人体环境内成功生长提供理论参考.     

半纤维素/纳米纤维素/蒙脱土复合膜的制备及性能研究

以蒙脱土(MMT)为填料,通过溶液共混插层技术制备半纤维素/纳米纤维素/蒙脱土复合膜.研究了蒙脱土用量和复合膜干燥温度等对半纤维素/纳米纤维素/蒙脱土复合膜水蒸气阻隔性、强度性能、透明度和表观颜色的影响,并利用X-射线衍射(XRD)对半纤维素基复合膜的结晶度变化进行了表征.研究表明,MMT对半纤维素基复合膜的水蒸气阻隔特性有明显的改善作用,当MMT用量为0. 4%时,其水蒸气通过率仅为1. 18 g·mm/(m~2·h·kPa),水蒸气阻隔性能比半纤维素/纳米纤维素复合膜提高了53%.且半纤维素基复合膜的抗拉伸强度也随着MMT用量呈上升趋势,但会降低其断裂伸长率.同时,适当提高半纤维素基复合膜制备过程中的干燥温度,也有助于改善半纤维素基复合膜的水蒸气阻隔性能和抗拉伸强度.     

印迹复合壳聚糖膜的制备及其选择性吸附分离铜离子

提出一种大孔印迹复合壳聚糖(CS)膜吸附材料,采用离子印迹技术和胶体晶体模板对水中铜离子进行吸附。加入聚苯乙烯(PS)微球和铜模板,分别形成三维大孔结构和离子印迹位点。此外,还加入聚苯乙烯和蒙脱土(MMT)对膜材料进行有机和无机的改性,达到其机械性能增强、结构稳定牢固的目的。最后,通过干燥形成薄膜。吸附实验表明,壳聚糖/蒙脱土(CS/MMT)印迹复合膜在水溶液中对Cu²⁺的去除效果良好,在pH=7.0的中性条件下具有良好的吸附性能,吸附效率高,最大吸附量为230.48 mg/g,吸附过程更符合准二级动力学模型和Langmuir等温线,对Cu²⁺有较好的选择性吸附。此外,CS/MMT印迹复合膜可以多次再生,作为吸附剂重复使用,保持了较高的吸附容量。这种印迹模板法对生物材料中污染物的选择性吸附具有重要意义,值得深入研究。     

PA6/POSS复合材料的性能研究

采用固-液混合分散法,用笼型聚倍半硅氧烷(POSS)改性聚酰胺6(PA6),制备了PA6/POSS纳米复合材料,并通过相转化法制备PA6复合膜。主要研究POSS含量以及制备温度对于复合膜的结晶性能、疏水性能和力学性能的影响。研究发现改变POSS含量对于复合膜的结晶性能、疏水性能和力学性能都有较大提升,提高成膜温度有利于提高复合膜的拉伸强度。当POSS含量为2%时,PA6/POSS复合膜的力学性能最好。     

壳聚糖/纳米TiO2复合膜的制备及其性能分析

采用溶胶-凝胶法制备了壳聚糖/纳米二氧化钛复合膜,用X-射线衍射(XRD)、热重分析(TGA)、傅立叶红外分析(FT-IR)进行表征,并测试了壳聚糖膜的机械性能。X-射线衍射(XRD)表明,添加TiO2改变了壳聚糖原来的排列。热重分析(TGA)表明,壳聚糖复合膜比纯壳聚糖膜具有更好的热稳定性。傅立叶红外分析(FT-IR)表明壳聚糖复合膜中存在Ti-O键。拉伸测试表明,添加纳米TiO2后能提高断裂强度。     

溶胶-凝胶法制备CS/SiO_2有机-无机杂化复合薄膜

采用溶胶-凝胶法(Sol-Gel)在双向拉伸聚丙烯(BOPP)薄膜上负载壳聚糖/二氧化硅(CS/SiO2)有机-无机杂化层,制备透明的CS/SiO2有机-无机杂化复合薄膜。表征和测试杂化复合薄膜的结构与性能。结果表明:当CS溶液体积分数为50%时,杂化复合薄膜的氧气阻隔性比BOPP薄膜的氧气阻隔性提高了38倍,同时,杂化复合薄膜的拉伸强度和断裂伸长率均优于BOPP薄膜。     

PDLLA/CS/CHS多层膜的制备及影响因素研究

利用静电自组装技术制备聚乳酸/硫酸软骨素/壳聚糖(PDLLA/CS/CHS)多层膜,并对组装影响因素进行研究.用紫外-可见吸收光谱对PDLLA/CS/CHS多层膜在组装过程中的时间、温度、溶液浓度和pH值等影响因素进行分析研究.结果表明自组装复合材料制备的最佳条件为:CS的浓度为2 mg/mL、CHS的浓度为1%(g/mL),组装时间为30 min,温度为30 ℃,溶液pH值为3.8.根据紫外光谱拟定的最佳组装条件组装了多层膜,用扫描电镜观察了多层膜的表面形貌,结果表明自组装膜是一种具有多孔结构的不对称复合膜.     

玻璃纤维增强MC尼龙复合材料的力学性能

考察了玻璃纤维增强ＭＣ尼龙（ＧＦＲＭＣＮ）中玻璃纤维的表面处理及加入量对力学性能的影响。并用ＳＥＭ对ＧＦＲＭＣＮ材料界面及其对力学性能的影响进行了研究。结果表明：使用ＫＨ５５０作偶联剂对ＧＦＲＭＣＮ复合材料是很有效的。当玻纤加入４０％时,拉伸强度比基体提高３２．２％,拉伸弹性模量提高了１５２％,弯曲强度提高７４．３％,弯曲弹性模量提高了１１７％,而缺口冲击韧性提高了１６２％。根据材料的制备工艺特点     

黄麻纤维/环氧树脂复合材料的力学性能

探讨了黄麻/环氧树脂复合材料板的制作方法,并对不同质量分数与长度的黄麻纤维增强的板材进行了拉伸及弯曲性能测试,采用扫描电镜观察了拉伸断面的微观形貌.讨论了纤维质量分数与长度对复合材料拉伸强度、拉伸模量、弯曲强度和弯曲模量的影响.实验结果表明,加入黄麻纤维有利于提升环氧树脂的拉伸和弯曲,纤维质量分数与长度对复合材料力学性...     

溶胶-凝胶法制备HPMC／Si02杂化复合薄膜

采用溶胶-凝胶法（sol—gel）在聚乳酸（PLA）基膜上负载羟丙基甲基纤维素／二氧化硅（HPMC／SiO2）有机-无机杂化层,制备HPMC／Si02有杂化复合薄膜。表征和测试杂化复合薄膜的结构与性能。结果表明：当HPMC溶液体积分数为6％时,杂化复合薄膜的氧气阻隔性能比PLA薄膜的氧气阻隔性能提高了36倍,同时,杂化复合薄膜的拉伸强度优于PLA薄膜。     

双向纤维增强复合材料拉伸试验研究

纤维增强复合材料具有轻质、高强、耐腐蚀等优点,广泛应用于工程结构加固中。针对双向纤维增强复合材料的特点设计单轴拉伸试验装置,对双向纤维增强复合材料进行拉伸试验,研究破坏特征、抗拉强度、弹性模量及伸长率等,分析双向纤维增强复合材料力学性能的影响因素。试验表明,纤维原丝的抗拉强度不可直接作为编织纤维增强复合材料抗拉强度的设计值用于加固设计,其破坏表现出明显的脆性断裂,而且纤维材料的种类、纤维材料的制作工艺对纤维增强复合材料的力学性能具有一定的影响。     

超轻质水泥基复合材料基本力学性能

为探究超轻质水泥基复合材料(ultra lightweight cement composite,ULCC)的基本力学性能及应力-应变曲线本构关系.以粉煤灰空心微珠为唯一轻质微集料,以水泥和硅灰为胶凝材料,以高效减水剂和减缩剂为外加剂,配制了钢纤维体积掺量为1%,表观密度介于1 250~1 550 kg/m3,轴心抗压强度介于47.9~70.0 MPa的4种不同密度等级的ULCC.对其分别进行单轴抗压和单轴抗拉试验,分别研究了ULCC的轴心抗压和轴心抗拉力学性能,测得了ULCC材料轴心抗压强度、轴心抗拉强度、弹性模量、泊松比及单轴抗压和单轴抗拉应力-应变曲线.结果表明:ULCC的抗压强度、抗拉强度和弹性模量均随密度的增加而增加; ULCC的轴心抗压强度和弹性模量与密度呈较强线性相关性.轴心抗拉试验结果表明ULCC抗拉应力-应变曲线关系呈现明显的峰后平台段,ULCC材料具有良好的拉伸变形能力.根据试验测得的ULCC单轴抗压和单轴抗拉应力-应变全曲线,建立了ULCC单轴抗压和单轴抗拉的分段式应力-应变本构方程.研究成果可为ULCC结构的设计和非线性有限元计算提供理论依据.     

Effect of Microfibrillated Cellulose Loading on Physical Properties of Starch/Polyvinyl Alcohol Composite Films

The starch/polyvinyl alcohol (PVA)/ microfibrillated cellulose (MFC) composite films were prepared using solution casting method after adding MFC into starch/PVA blend matrix.The effects of MFC content on the mechanical properties of starch/PVA composite films were investigated.As MFC content increases,the elongation at break and tensile strength increase firstly and then decrease.When the content of MFC is 2wt%,the tensile strength is 26.6 MPa and reaches the maximum.Through Fourier transform infrared (FTIR),scanning electron microscopy (SEM),X-ray diffraction (XRD) and thermogravimetric analysis (TGA),good dispersion of MFC in starch/PVA matrix at the loading of 2wt%,lower crystallinity of the starch/PVA/MFC films in comparison with starch/PVA blend and the effect of glass transition temperature increasing with MFC content from 0.5wt% to 4wt% can be found observed.And,incorporating MFC does not change the composition and crystal structure of the starch/PVA composite films.Thus,the reinforcing mechanism for the improvement of mechanical properties is attributed to the homogeneous dispersion of MFC with large aspect ratio,good compatibility and interfacial interactions between starch/PVA blend matrix and MFC.     

淀粉基/聚乙烯醇复合薄膜的制备及性能研究

以淀粉和聚乙烯醇为主要原料,丙三醇为增塑剂,通过流延成膜法制备淀粉基/聚乙烯醇生物薄膜.考察了料液浓度、原料配比及增塑剂含量对复合薄膜力学性能、耐油性能以及结晶性能的影响.研究结果表明:复合薄膜的最佳料液浓度为7.5%;聚乙烯醇的含量越高,共混膜的综合性能越好;当淀粉、聚乙烯醇与增塑剂的质量比为6∶6∶4时,制备的淀粉基/聚乙烯醇复合薄膜的力学性能最好,其拉伸强度和断裂伸长率分别达到13.3MPa和160%;偏光显微镜测试结果表明其相应材料的结晶性能最佳.     

Mechanical Properties and Morphology of the Clay/Waterborne Polyurethane Nanocomposite

Stable clayl waterborne polyurethane nanocompostie dispersions were synthesized by sulfonated poly （ butylene adipate ） diol , 4,4-diphenylmethane diisocyanate , dimethyl propionic acid, 1,4-butanediol, triethyl amine and clay-water dispersion through a route named prepolymer acetone mixing progress. The reinforced mechanical properties and thermal resistance of films casting from h were examined by dynamic mechanical analyses （ DMA ）, thermogravimetrie analyses （ TGA ） and tensile tests. Furthermore, the morphology of these nanocompostie films and dispersions were observed by transmission electron microscopy（TEM）, scanning electron microscopy（SEM）, wide-angle X-ray diffraction analyses（ WXRD ）. The experimental results reveal that the clay could be predominantly dispersed in the pristine polymer forming nanacomposties, and evidently enhanced the tensile properties and modulus of it. Addhionally, the best-reinforced effect could occur when the clay content was near 1 wt% .     

测量微米级薄膜厚度与弹性模量的一种新方法

提出一种决定镀在玻璃板上的薄膜力学性能的新方法。根据复合材料力学,建立了弯曲条件下复合梁的分析模型,并导出了相应的应变响应关系。用此模型测出了微米级薄膜的厚度和弹性模量。     

热轧非织造布拉伸各向异性的分析

本文由实验分析得出梳理并行铺网热轧粘合非织造布的单向拉伸破坏机理和力学各向异性情况:在不同方向单向扭伸非织造布时存在三种破坏机理——即纤维从粘合区被抽拔出,纤维沿粘合区边界断裂以及粘合区内部解体,而且不同方向的主导作用机理不同。结合理论分析发现:非织造布的拉伸弹性模量不符合正交各向异性板理论,而其断裂强度的各向异性却可用单向纤维增强复合材料强度的最大应变能理论进行预测,并可按最大应力理论预测不同方向单向拉伸时非织造布的主导破坏机理。