短纤维增强HA/PMMA生物复合材料

采用原位合成与溶液共混相结合的方法,制备了短切碳纤维(Cf)增强纳米羟基磷灰石(HA)/聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)生物复合材料.研究了Cf含量和长度对HA/PMMA力学性能的影响.采用万能材料试验机和扫描电子显微镜对Cf/HA/PMMA的力学性能及断面的微观形貌进行了测试和表征.结果表明,Cf在Cf/HA/PMMA中分布均匀,且有效提高CfHA/PMMA的力学性能;Cf的质量分数在4%左右时,Cf/HA/PMMA的拉伸强度、弯曲强度、压缩强度和弹性模量等均达到极大值;Cf/HA/PMMA的断裂伸长率随Cf含量的增加而减小.当Cf含量一定时,随Cf长度的增加,Cf/HA/PMMA的拉伸强度、弯曲强度和弹性模量均增加,断裂伸长率降低.     

有机硅树脂/稀土荧光粉复合膜的制备及其光学性能研究

通过热压成膜工艺制备了不同稀土荧光粉质量分数和厚度组合的有机硅树脂/稀土荧光粉复合膜材料并封装成白光LED,利用荧光分光光度计、紫外-可见光-近红外光谱分析系统对该复合膜材料的激发与发射光谱、荧光转换效率和白光LED的辐射发光效率、色坐标等光学性能进行了测试表征,并对其机理进行了分析。结果表明:有机硅树脂/稀土荧光粉复合膜材料的激发与发射主峰值分别为460 nm和550 nm,对应于稀土Ce~(3+)的~2F_(7/2)→5d跃迁和5d→4f跃迁,其光谱强度与荧光粉质量分数和复合膜厚度均呈正相关,而荧光转换效率则表现出负相关趋势。白光LED的辐射发光效率则随着荧光粉质量分数和膜层厚度的增加而增大,其色坐标点的变化满足线性方程y=1.797x-0.239(线性相关系数R~2=0.999);在荧光粉质量分数为7%、膜层厚度为0.5 mm时,由有机硅树脂/稀土荧光粉复合膜材料制备的白光LED色坐标点(CIE-x=0.3144,CIE-y=0.3260)正好落于白光区的黑体辐射曲线上,因此该点为最优坐标点,其相应的荧光转换效率为78%,辐射发光效率为314.2 lm/W,色温为6 432 K,表现为正白光,表明该复合膜是一种适用于白光LED的材料。     

海泡石增强壳聚糖/玉米醇溶蛋白复合膜的制备及性能

采用流延成膜法制备了不同海泡石(SP)质量分数的壳聚糖(CS)/玉米蛋白(ZN)复合膜。研究了SP质量分数对CS/ZN复合膜机械性能和断面形貌的影响,分析了SP对CS/ZN复合膜的增强机理。扫描电子显微镜结果表明,SP粒子在复合膜中分散较好,CS与ZN之间有较好的相容性。随着SP质量分数增加,SP/CS/ZN膜拉伸强度先增加后减小,当SP质量分数为2%时,其拉伸强度达到最大值21.1 MPa,比纯CS/ZN提高了8.1%;而断裂伸长率随着SP质量分数先增加后降低,从15.3%下降为7.5%;同时复合膜的耐水性能上升,复合膜的吸水率随着SP质量分数增加先减小后增加,在8%时达到最小值。SP的引入导致复合膜的透光性能下降,SP质量分数为6%时在波长800 nm处光透过率下降约20%。     

聚甲基丙烯酸甲酯/多壁碳纳米管复合材料的力学性能研究

采用溶液共混法制备了聚甲基丙烯酸甲酯/多壁碳纳米管(PMMA/MWCNT)复合材料,对其拉伸、冲击等力学性能进行了测试,并利用动态热机械分析仪测试了复合材料的动态力学性能。结果显示:随着MWCNT含量的增加,复合材料的拉伸强度和冲击强度呈现先增加后减小的趋势,在质量分数2%时达到最大值,比纯PMMA分别提高了63.6%和104%;当MWCNT质量分数为1%时,复合材料的储能模量出现最大值;温度低于玻璃化转变温度(约60℃)时,损耗模量低于纯PMMA,高于玻璃化转变温度时,损耗模量高于纯PMMA;损耗峰温度值(T_g)明显升高,由纯PMMA的59.2℃升高到67.9℃。     

铸膜条件对相转化法制备PVDF微滤膜性能的影响

研究了浸没沉淀相转化法制备聚偏氟乙烯(PVDF)微滤膜过程中挥发时间、凝胶浴温度、铸膜厚度和铸膜速度对成膜的形态结构、孔隙率、过滤性能以及污染性能的影响。结果表明,随挥发时间延长,成膜孔隙率变小,纯水通量先增加后减小,以10 s为挥发时间制得的膜抗污染性能最强;随凝胶浴温度的升高,孔隙率、纯水通量及抗污染性能先增大后减小,在45℃成膜污染速率最低;随铸膜厚度的增加,纯水通量逐渐减小,孔隙率呈现先增加后减小的规律,且铸膜厚度为0.25 mm时成膜抗污染性能最好。     

静电纺丝工艺参数对PMMA／富勒烯纤维形貌的影响

采用甲苯与二甲基甲酰胺（DMF）混合溶液做溶剂,以静电纺丝法制备了含有富勒烯（C60）的聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）纤维,利用扫描电镜观察了纤维的形貌,分析了PMMA的质量分数、溶剂比、纺丝电压、收集距离等对纤维形貌及平均直径的影响。结果表明：PMMA溶液的浓度以及溶剂比对纤维的形貌起着主导作用,当二者变化时,纤维结构变化较大。纤维的平均直径随着PMMA浓废、纺丝电压的增大而增大;当甲苯/DMF体积比增大时,纤维平均直径先增大后减小;纤维形貌受收集距离的影响较小。     

原位化学氧化聚合制备PANI/PMMA导电复合膜

采用原位化学氧化聚合的方法制备了聚苯胺(PANI)/聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)复合膜,电导率达到1.2×10-2S/cm.考察了苯胺单体含量、聚合温度以及聚合时间对复合膜电导率的影响;通过红外光谱分析了PANI/PMMA导电复合膜的分子结构;应用热重分析仪测试了复合膜的热性能.结果表明,原位化学氧化聚合制备PANI/PMMA复合膜的工艺是可行的,苯胺的最佳用量为35%,聚合反应时间6 h左右,聚合反应温度不宜高于40℃;复合膜的热稳定性较盐酸掺杂聚苯胺有所提高.     

石墨烯量子点与纤维素构筑的蓝色发光水凝胶研究

以氢氧化钠/尿素为溶剂溶解微晶纤维素,在溶解过程中原位引入高量子产率的蓝光石墨烯量子点(GQDs),制备了GQDs/纤维素发光水凝胶。我们发现交联剂的用量增加,复合水凝胶的力学强度增大,透光率减小,溶胀率减小,GQDs释放速率减小,但是光谱仍保持稳定。Fe3+对GQDs/纤维素水凝胶具有荧光猝灭特性。我们相信,这种基于天然生物资源的发光水凝胶为化学和生物传感器的设计提供了低成本、多样化、环境友好的选择。     

纳米二氧化硅颗粒表面设计及其填充聚氯乙烯复合材料的性能

利用表面原位接枝聚合在纳米二氧化硅颗粒表面引入聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)高分子链段,用共混法制备了nano-SiO2/PVC复合材料,研究了不同界面特性时SiO2/PVC复合材料的力学性能.研究结果表明通过表面原位接枝聚合反应可以在纳米二氧化硅颗粒表面接枝聚甲基丙烯酸甲酯;表面接枝PMMA的nano-SiO2/PVC复合材料在力学和加工性能等方面都优于偶联剂处理和表面未处理样品.在纳米二氧化硅颗粒填充量为0%～8%(wt)时,复合材料的拉伸强度和冲击强度随着填充量的提高先上升后下降,并在4%～6%(wt)达到最大值.经PMMA表面接枝后SiO2/PVC具有更强的界面作用,偶联剂KH570处理的次之,表面未处理样品的最差.     

壳聚糖-海藻酸钠/聚丙烯腈聚离子复合膜渗透汽化分离乙酸乙酯水溶液

制备了壳聚糖-海藻酸钠/聚丙烯腈（CS-SA/PAN）聚离子复合膜,将此膜用于渗透汽化分离乙酸乙酯水溶液.用红外光谱（FT-IR）表征CS、SA、CS/SA均质膜.研究CS-SA/PAN聚离子复合膜的溶胀性、料液浓度和SA质量分数、操作温度对乙酸乙酯水溶液脱水效果的影响.实验表明：CS/SA聚离子均质膜在乙酸乙酯水溶液中的溶胀度随溶液中水质量分数的增加而增大,随SA的质量分数增加而减小,40℃、SA质量分数为2.0%时,CS/SA聚离子均质膜在乙酸乙酯质量分数为97%的水溶液中溶胀度可达51%.随着SA质量分数的增加,CS-SA/PAN聚离子复合膜的渗透通量减小,分离因子增大,40℃、SA质量分数为2.0%时,分离乙酸乙酯质量分数为97%的水溶液,CS-SA/PAN聚离子复合膜渗透通量可达348g/（m^2.h）,分离因子为7245.随着料液中水含量的增加和料液温度的升高,膜渗透通量增大,分离系数减小,渗透通量与料液温度的关系能较好地吻合Arrhenius方程.