海藻酸钠杂化膜的制备及性能研究

以海藻酸钠(SA)和磷钨酸(PTA)为原料,通过溶液浇铸法制备了不同配比的海藻酸钠/磷钨酸(SA/PTA)杂化膜。用傅立叶红外分析(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)、热失重(TGA)等手段对杂化膜进行了表征与分析,并考察了SA/PTA杂化膜的力学性能。结果表明:SA与PTA有着较好的相容性,能够制备出致密无缺陷的杂化膜,但当PTA含量超过8wt%时,膜在微观上出现相分离;PTA的加入,极大地提高了杂化膜的耐热性和机械强度。膜的拉伸强度从纯SA膜的19.72MPa增加到了65.17MPa,断裂伸长率略微下降。     

硅酸钠/聚乙二醇浸渍改性杨木工艺及性能研究

目的 为了提高速生杨木的物理力学性能、尺寸稳定性、热稳定性等性能,以硅酸钠(Na2SiO3)溶液和聚乙二醇(PEG)溶液为改性剂,旨在提高杨木的力学性能、尺寸稳定性以及耐热性能,并探究硅酸钠质量分数、聚乙二醇质量分数以及分子量对改性杨木性能的影响,获得最佳浸渍工艺。方法 运用单因素试验法探究硅酸钠质量分数、聚乙二醇质量分数、聚乙二醇分子量3个因素对改性杨木浸渍效果的影响。通过最佳浸渍工艺制备硅酸钠/聚乙二醇改性杨木与硅酸钠改性杨木,并测定其顺纹抗压强度、表面硬度、吸湿体积膨胀率等性能和结构表征,探究其与未改性杨木的差异。结果 通过单因素试验结果可知,以质量分数为10%的Na2SiO3、PEG-400以及质量分数为5%的PEG-400的浸渍工艺制备出改性杨木性能较佳。硅酸钠/聚乙二醇杨木改性材的顺纹抗压强度、抗弯强度、端面硬度、径面硬度和弦面硬度较未改性杨木的分别提高了69.4%、19.1%、42.2%、39.5%、19.2%,吸湿体积膨胀率较硅酸钠改性材降低了40.0%。结论 速生杨木经过硅酸钠/聚乙二醇改性后的力学强度,相较于单独硅酸钠改性杨木的力学强度有所提升,尺寸稳定性能增强,因此在性能及应用方面,硅酸钠/聚乙二醇改性杨木更具优势。     

多硅共聚物与PVA交联制备杂化离子膜

合成了系列具有仿生结构的多硅共聚物,即含大量—Si(OR)3基团的碳链共聚物:其柔韧的主链类似于攀爬植物的“主干”、众多的—Si(OR)3基团类似于攀爬植物的“吸盘”、众多的离子交换基团或可以转化为离子交换基团的官能团则类似于植物的“果实”.以其与聚乙烯醇(PVA)进行溶胶—凝胶(sol-gel)反应,可以得到均一透明、稳定的杂化离子膜.该种类型膜可以应用于扩散渗析领域,对废液中的酸或碱进行分离和回收.分离效果表明,膜兼具高的渗析通量和选择性,渗析系数范围为0.006～0.015m/h,分离因子范围为18.5～95.7,从而突破了传统膜通量和选择性之间必须作出妥协的折衷(trade-off)效应.     

聚醋酸乙烯酯/二氧化硅杂化材料的制备与性能研究

以硅酸钠在HCl溶液中的水解,经四氢呋喃(THF)萃取,制备聚硅酸溶胶,再与聚醋酸乙烯酯(PVAC)的THF溶液混合,经溶胶-凝胶过程制备了PVAC/SiO2有机/无机杂化材料.用扫描电镜(SEM),红外光谱(IR),X射线衍射,热失重及透光率等的分析测试,对制备的PVAC/SiO2杂化材料进行了结构与性能的研究.结果表明:本法制备的杂化材料中SiO2在PVAC的基体中分布均匀,SiO2在非晶态的PVAC中亦呈无定形态,杂化材料的硬度、软化温度和热分解温度都比纯PVAC有较大的提高;SiO2含量少于40%的杂化材料其断裂伸长率、屈服强度和断裂强度也比纯PVAC提高;另外,还发现在制备过程中加入少许偶联剂KH-570后,杂化材料中的有机-无机相间的相容性增加,不易发生相分离,材料的透光性能也大为改善.     

双重可逆交联互穿网络聚合物的制备与表征

以三联吡啶修饰聚己内酯(PCL-Tpy)、蒽修饰聚四氢呋喃(PTMEG-An)制备得到2种线型结构聚氨酯,混合后向其中先加入金属离子再施加紫外辐照形成热可逆的三联吡啶-金属离子配位键与光可逆的双蒽环加成2种交联,制备出双重可逆交联的动态互穿网络(IPN)聚氨酯,利用核磁共振与红外光谱对交联剂和预交联聚合物的化学结构进行...     

介孔SBA-15／超支化聚氨酯杂化体的制备及结构性能研究

对介孔SBA-15表面氨基化,以氨基连接超支化聚氨酯(HPU),得到SBA-15/HPU杂化体.对该杂化体进行XRD,FTIR,SEM,TEM,BET,TGA等测试,以研究其形貌及结构特征.测试证明超支化聚氨酯已成功与SBA-15进行杂化,有机相质量分数为30%.;且超支化聚氨酯的接枝并未破坏SBA-15的原有结构,杂化体的六方孔道仍高度有序,但其孔容量、孔径、比表面积有一定程度的减少.大量末端基的引入有效增加了SBA-15的化学反应活性,为材料的进一步反应和利用打下基础.     

桐酸接枝改性杨木纤维的制备及其表征

以吡啶为溶剂、4-二甲氨基吡啶(DMAP)为催化剂,采用桐酸酰氯(EACl)对杨木纤维(PWF)表面接枝改性。研究了反应物料配比、反应温度、反应时间及催化剂用量对杨木纤维改性反应的影响,并通过接触角测量、元素分析、红外光谱(FT-IR)及扫描电子显微镜(SEM)表征了改性杨木纤维的结构与性能。实验结果表明:以EACl与PWF活性羟基摩尔比4∶1,催化剂DMAP用量为杨木纤维质量的1%,反应温度80℃,反应时间6 h制备的桐酸接枝改性杨木纤维的质量增加率(W)为130%;改性后杨木纤维的疏水性增强。     

全物理交联三重互穿网络水凝胶的制备与性能

为提升水凝胶的综合力学力学性能,设计并研究了一种全物理交联三重互穿网络水凝胶.以自由基乳液聚合法,获得疏水缔合交联的聚丙烯酰胺网络,水凝胶一步成型,依次通过冷冻-融化循环、浸没FeCl3溶液分别形成微晶交联的聚乙烯醇网络及离子交联的海藻酸钠网络.获得P(AM-SMA)/PVA/SA三重互穿网络(HMITN)水凝胶.通过...     

GO改性高效油水分离PVDF杂化膜制备及其性能

氧化石墨烯(GO)因其具有丰富的羟基和羧基而被作为亲水改性剂应用于膜的制备.本研究通过向由聚偏氟乙烯(PVDF)与一种三嵌段共聚物(AP)组成的混合物中加入不同比例的GO,以制备具有高效油水分离性能的PVDF/AP/GO杂化膜,并考察了其对油水乳液的分离性能.研究发现,GO添加量为0.20%(质量分数)时的膜(M3)性能表现最佳,其在分离油水乳液时截留率较高(>98.9%),相对通量恢复率高于90.7%.此外,M3的纯水通量高达1 090 L/(m²·h).即使经过5次油水乳液循环过滤实验,截留率(>96%)和纯水恢复通量J_c(>879 L/(m²·h))仍然保持在非常高的水平,表现出优异的油水乳液分离性能.     

FC／ZnO杂化材料的制备及结构与性能

采用射频磁控溅射法,分别以聚四氟乙烯(PTFE)和锌为靶,在聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)基底上沉积氟碳(FC)膜以及FC/ZnO的有机-无机纳米杂化材料。用SEM、UV、XPS对氟碳膜和杂化材料进行了表征。结果表明,氟碳膜形成了一种由纳米粒子-纳米孔洞组成的双纳米结构,随着ZnO沉积时间的不同,FC/ZnO杂化膜呈现出不同的表面形貌,杂化膜的生长模式是一种依附于有机核的沉积-扩张生长模式;杂化材料的F/C较低,随着氧化锌沉积时间的增加,F/C出现逐渐增大的趋势;杂化膜是一种多重抗紫外线辐射的功能膜。     

互穿网络聚乳酸/细菌纤维素生物复合材料的制备与性能

以聚乳酸(PLA)为基体,细菌纤维素(BC)为增强体,通过PLA-三氯甲烷溶液与BC-无水乙醇悬浮液的共混扩散制备互穿网络结构的PLA/BC生物复合材料。采用扫描电子显微镜、热失重分析仪、偏光显微镜和电子万能试验机等研究了复合材料的微观形态、分散性、力学性能、热分解温度及球晶形貌。结果表明,采用溶液共混扩散法可得到以BC为骨架、PLA缠绕其表面的互穿网络结构的生物复合材料;BC可作为异相成核剂,显著细化PLA的球晶尺寸,提高复合材料的力学性能和热分解温度。BC的质量比为1.0%时,PLA/BC复合材料的球晶尺寸最小,力学性能和热分解温度最高。其中复合材料的缺口冲击强度和热分解温度分别较纯PLA提高了37.84%和约5℃。     

EVA改性PP/杨木粉复合材料的制备及性能研究

以PP为基体,采用热压成型的方法制备PP/杨木粉复合材料.通过转矩流变、维卡耐热、SEM等分析方法研究了偶联剂含量、2种热塑性弹性体及其含量对复合材料流变、耐热、力学性能的影响.结果显示,0.5份的偶联剂可以提高木粉30份体系的拉伸强度及缺口冲击强度.EVA的改性效果显著,试样EA10的拉伸强度和缺口冲击强度分别为31.4MPa和7.94kJ/m2,较WF30分别提高23.62%和56.92%.SEM断面观察发现,试样的EA10基体连续性良好,大量木纤维在基体中断裂,撕裂区域较多,说明材料的韧性得到明显改善.     

Mechanical Properties of Wood from Transgenic Poplar Trees with Modified Lignification

Double cantilever beam (DCB) and instrumented microtome cutting (IMC) tests were carried out in testing wood fracture properties of control and various transgenic poplar plants. The results show that control plants have higher work of fracture (WF) than most transgenic plants. The air-dry materials have higher WF than wet ones and latewood is higher than earlywood. Also, samples from parts of the trunk above stye points usually have higher WF than those from below. The comparison between DCB tests and IMC studies show that, the WF obtained from DCB is higher than the cutting work measured by IMC. Scanning electronic microscopy (SEM) and confocal laser scanning microscopy (CLSM) were used to study specimens'fracture surfaces and structure. Though in all samples fracture occurred between the middle lamella and S1layers, between S1 and S2 layers, as well as within S2 layers, there are more transwall fractures in control plants.There are also differences in cell wall area fraction among these materials.     

气相二氧化硅改性热塑性聚酰亚胺薄膜的制备及性能

以4,4'-双(3-氨基苯氧基)联苯(4,3-BAPOBP)和均苯四甲酸二酐(PMDA)为单体,气相二氧化硅(Fumed SiO_2)为纳米粒子的前驱体,通过原位聚合法在N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)中制备出SiO_2质量分数不同的热塑性聚酰亚胺(TPI)纳米复合薄膜。采用红外光谱仪、扫描电镜对复合薄膜的微观结构进行了表征,并对其力学和介电性能进行了测试和研究。结果表明,成功制备了亚胺化完全的TPI/SiO_2复合薄膜;SiO_2在基体中具有良好的分散性;适量添加SiO_2能够显著提高基体的力学和介电性能,且当其质量分数(下同)为6%时,复合薄膜的拉伸强度和击穿强度均达到最大值,分别提高了15%和22%;复合薄膜的介电常数随SiO_2质量分数的增加而单调递增,含15%SiO_2薄膜的介电常数在1k Hz时由3.5增加到了4.15。     

有机-无机杂化硅溶胶改性环氧树脂涂层的制备及性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了有机-无机杂化硅溶胶,将其作为改性剂来制备不同配比的改性环氧树脂涂层。利用红外光谱对合成的有机-无机杂化硅溶胶进行了表征。测试了改性涂层的物理化学性能和在模拟油田采出水中的电化学交流阻抗谱,并对涂层进行SEM和EDS分析。结果表明:红外光谱分析合成的有机-无机杂化硅溶胶得到了所需要的特征基团;当m(杂化硅溶胶)∶m(环氧树脂)=5∶4时,涂层的物理性能最佳,同时涂层的耐酸、耐碱效果也得到增强;EIS分析得到其在模拟油田采出水中的耐腐蚀性能有显著改善;从SEM和EDS分析得到m(杂化硅溶胶)∶m(环氧树脂)=5∶4时,涂层的表面形貌相对最好且没有团聚现象,而当m(杂化硅溶胶)∶m(环氧树脂)=5∶1时,涂层的表面团聚现象较为严重。     

交联剂对PMI泡沫塑料结构与性能的影响

分别选用MgO和甲基丙烯酸烯丙酯作为交联剂,探讨了两者对PMI泡沫塑料性能的影响.结果发现:PMI泡沫塑料的密度随着交联剂用量的增加而逐渐升高,泡孔平均孔径随着交联剂用量的增加而逐渐减小.PMI泡沫塑料的压缩强度、剪切强度、拉伸强度和弹性模量均随着交联剂用量的增加而逐渐升高,断裂伸长率随着交联剂用量的增加先升高后降低.交联剂的加入改善了PMI泡沫塑料的耐热性能.使用MgO作交联剂时有利于PMI泡沫塑料弹性模量的提高.使用甲基丙烯酸烯丙酯作交联剂时对密度的影响更加显著,并且有利于PMI泡沫塑料断裂伸长率的提高.     

聚氨酯/环氧树脂互穿聚合物网络半硬泡沫的结构与性能

采用同步法合成了聚醚型聚氨酯/环氧树脂互穿聚合物网络半硬泡沫.通过FTIR,DMA,SEM研究了IPN半硬泡沫的化学结构、动态力学性能以及微观结构形态.FTIR分析表明了聚氨酯和环氧树脂的网络间存在接枝反应.很宽组成比范围内IPN半硬泡沫均显示出单一的宽温域玻璃化转变,而且该转变随着环氧树脂含量的增加向高温方向移动.通过SEM发现IPN半硬泡沫泡孔结构形状都比较均一.循环加载压缩发现所有IPN泡沫不仪压缩性能好而且具有很好的回弹性,大变形压缩后泡沫儿乎不变形,重复使用性能好.