甲基丙烯酸缩水甘油酯对水溶性聚乙烯醇纤维的表面改性及增强机理

以硝酸铈铵(CAN)作为引发剂,采用甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)通过悬浮接枝共聚法对水溶性聚乙烯醇(PVA)纤维进行表面改性。讨论了GMA添加量、CAN浓度、H+浓度对PVA纤维接枝率(GR)的影响,以及GR对纸张强度的影响。研究结果表明,当GMA浓度为0.2mol/L,CAN浓度为6×10-3mol/L,H+浓度为0.1mol/L时,GR为35%,纸张获得较佳强度,耐折度为56次,干拉力为68.2N,湿拉力为17.8N。FT-IR表明,GMA在原纤维表面发生了接枝共聚反应。SEM表明,改性后PVA纤维表面由槽状结构变为鳞片状结构。     

环氧氯丙烷对水溶性聚乙烯醇纤维的表面改性及增强机理

采用环氧氯丙烷通过溶胀悬浮多元接枝共聚法对水溶性聚乙烯醇(PVA)纤维进行表面改性,讨论了未改性和改性PVA纤维含量、环氧氯丙烷添加量、干燥温度、干燥时间及PVA纤维水溶温度对纸张干、湿拉力以及湿强度的影响。研究结果表明PVA纤维经环氧氯丙烷改性后,纸张的各项强度均有大幅提高,同时明显改善了其粘缸粘布行为和分散性。当干燥温度为100～110℃,干燥时间为10min,纤维水溶温度为80℃时,纸张具有较佳的强度。红外光谱图证实了环氧基团在原纤维表面的接枝改性反应。扫描电镜图表明PVA纤维经环氧改性后,表面由光滑结构转变为鳞状沟壑结构。原子力显微镜图AFM进一步说明了PVA纤维表面的亲水性基团部分被疏水性环氧基所取代,可增强纤维间的结合力。     

甲基丙烯酸缩水甘油酯表面改性聚乙烯醇纤维表征及其对热塑性淀粉力学性能的影响

以天然淀粉为原料制备的热塑性淀粉(TPS)具有可完全生物降解及与传统塑料类似的热塑加工性能,但力学性能和耐水性能较差限制了其发展。本文首先用含有环氧和乙烯基团的甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)在可生物降解的聚乙烯醇纤维(PVAF)表面接枝改性,进一步经过双螺杆挤出加工过程,使淀粉大分子上的羟基和PVAF表面接枝GMA (GMA-PVAF)中的环氧基团发生化学反应,形成交联结构,从而提高热塑性淀粉塑料的力学性能。结果表明：GMA-PVAF出现了明显的包覆层,具有GMA中酯羰基和环氧基团的特征红外吸收峰,结晶度显著降低,玻璃化转变温度由95.8℃提高到100.7℃,热重分析计算表明包覆层质量分数约为8.77wt%;当GMA-PVAF的含量为1.5wt%时,复合材料GMA-PVAF/TPS的拉伸强度由纯TPS的3.00 MPa提高到4.99 MPa,断裂伸长率为146.84%,弯曲强度由1.82 MPa提高到11.62 MPa,力学性能显著提高。     

芳纶纤维的紫外辐照改性及硅烷偶联剂二次改性EI北大核心CSCD

采用紫外辐照和硅烷偶联剂KH570二次接枝的方法对芳纶纤维表面进行改性,研究二次改性对芳纶纤维结构及性能的影响,并测试了改性芳纶纤维/炭黑/天然橡胶复合材料的力学性能。结果表明,经紫外辐照改性后,芳纶纤维表面产生活性官能团,为二次接枝提供反应活性点;KH570二次接枝改性后,纤维表面活性和表面粗糙度明显改善,并在其表面引入有助于提高粘合性能的活性官能团。整个改性过程简单、高效和安全。相比于未改性芳纶纤维/炭黑/天然橡胶复合材料(AF/CB/NR),紫外辐照-硅烷偶联剂二次改性芳纶纤维/炭黑/天然橡胶复合材料(KH570-UV-AF/CB/NR)的拉伸强度、100%定伸应力、300%定伸应力、撕裂强度和H抽出力分别提升了17.1%、24.7%、22.4%、48.7%和132.1%。     

苯代三聚氰胺改性三聚氰胺甲醛/聚乙烯醇纤维的结构与性能EI北大核心CSCD

通过湿法纺丝,分别制备了湿拉伸倍数为1.0~1.3倍的三聚氰胺甲醛/聚乙烯醇(MF/PVA)纤维和苯代三聚氰胺(BG)改性MF/PVA纤维。采用红外光谱仪、元素分析仪、极限氧指数(LOI)仪、扫描电子显微镜、热重分析仪和纤维强伸度仪表征对比了BG改性前后MF/PVA纤维的结构和性能变化。结果表明,湿法纺丝可制得结构均匀、表面附着有MF颗粒的MF/PVA纤维及BG改性纤维;随纤维湿拉伸倍数的增大,改性前后纤维的氮流失率都明显增加,阻燃性能和热稳定性能变差,而纤维力学性能增强。加入BG改性后,MF/PVA纤维的氮流失率明显降低,阻燃性能和耐热性能变好,纤维强度有所下降,但纤维韧性明显增大。湿拉伸1.3倍的BG改性MF/PVA纤维,其LOI值为29.1%,纤维的拉伸强度和断裂伸长率分别为2.39cN/dtex和5.66%。     

芳纶纤维表面改性技术及相关机理的研究进展

综述了目前国内外芳纶表面改性的常用方法及研究进展,介绍了芳纶结构对界面粘结性及复合材料力学性能的影响,并对芳纶接枝改性的机理进行了探讨,认为根据分叉纤维模型理论,接枝改性法可以有效提高复合材料性能.     

硅烷偶联剂及氧化石墨烯二次改性对芳纶纤维界面性能的影响EI北大核心CSCD

为改善芳纶纤维(PPTA)与丁腈橡胶(NBR)复合材料之间的界面强度,采用硅烷偶联剂A172和氧化石墨烯(GO)对芳纶纤维表面进行接枝改性处理,并对处理前后的芳纶纤维进行化学结构、表面形貌及H抽出力分析。利用SEM对抽出纤维表面和橡胶基芳纶纤维复合材料截面进行微观结构分析。结果表明:硅烷偶联剂和氧化石墨烯对芳纶纤维进行二次表面改性后,纤维表面含氧基团增加,化学活性提高,处理后表面存在明显的表层附着物,纤维结构未发生明显损伤且表面粗糙度得到明显改善。每个处理阶段后H抽出力均有提高,且氧化石墨烯二次改性后的芳纶纤维H抽出力提高效果最佳,从18.192 MPa提高到48.748 MPa,芳纶纤维与丁腈橡胶的界面结合力得到了显著提升,从而证实了硅烷偶联剂和氧化石墨烯二次改性芳纶纤维的有效性,为橡胶基芳纶纤维复合材料性能的研究提供了参考。     

纤维增强石英复合材料的改性处理及性能研究EI北大核心CSCD

采用气相接枝方法对纤维增强石英复合材料进行改性处理,对材料的微观形貌、比表面积、介电性能、力学性能和吸湿率等进行测试和分析。结果表明,改性处理和后续热处理对材料的微观形貌和比表面积影响很小,且对材料的介电性能和力学性能没有损伤。改性处理后,材料的介电损耗随频率的变化范围从4.7×10^-3~6.8×10^-3明显降低到1.7×10^-3~2.9×10^-3,拉伸强度从48.58 MPa明显提高到63.49 MPa。改性处理的优选处理条件为(T bp+30℃)/72 h/80%M。材料的极限吸湿率在改性处理后从6.35%降低到0.32%,说明该方法具有优异的防潮效果。     

对位芳纶纤维的表面改性研究进展及展望

综述了近几年来芳纶纤维表面改性的最新研究进展,重点介绍了化学改性和物理改性方法的发展情况,并展望了纤维表面改性的发展趋势。     

两亲性三嵌段共聚物对聚丙烯薄膜的表面改性EI北大核心CSCD

分别制备了以聚丙烯(PP)为亲油链段,聚乙二醇(PEG)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚甲基丙烯酸羟乙酯(PHEMA)为亲水链段的两亲性三嵌段共聚物,并将其用于PP薄膜的表面改性。使用傅里叶变换红外光谱、原子力显微镜和接触角表征薄膜的表面组成、形貌和亲水性,比较不同亲水链段在聚丙烯薄膜中迁移扩散及在薄膜表面聚集的情况。研究发现,亲水链段向薄膜表面迁移扩散并在薄膜表面聚集浓度的顺序为:PEG链段>PVP链段>PHEMA链段>PMMA链段。亲水链段在薄膜表面聚集形成柱状微相区,微相区的分布密度与亲水链段在薄膜表面聚集浓度的顺序一致。由于PEG链段在薄膜表面的聚集浓度和微相区分布密度最高,表面改性效果最明显;而PMMA链段在薄膜表面聚集浓度最低,极性较弱,表面改性效果最差。     

阳离子型反应活性聚乙烯醇纤维的制备及其增强机理

通过多元悬浮接枝共聚法,以硝酸铈铵(CAN)为引发剂、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)和甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)为功能化单体,制备了一种具有反应活性的阳离子型改性聚乙烯醇(PVA)纤维。讨论了DMC和GMA添加量、CAN浓度、H+浓度等对PVA纤维接枝率的影响,以及DMC和GMA添加量对纸张强度的影响。结果表明,当DMC与GMA质量比为2∶3、CAN浓度为8×10-3 mol/L、H+浓度为0.1mol/L时,纤维的接枝率为15.6%,此时纸张获得较佳强度,耐折度为241次,干拉力、湿拉力可分别达到83.10,30.40N,湿强度为36.58%。FT-IR和X射线能谱证实了GMA和DMC在PVA纤维表面发生接枝共聚反应。扫描电镜表明,当DMC与GMA质量比为2∶3时,改性PVA纤维表面形成了沿纤维纵向排列的不规则突起。     

聚对苯撑苯并双噁唑纤维的表面改性及疏水性涂层制备EI北大核心CSCD

采用偶联剂KH-560对聚对苯撑苯并双噁唑(PBO)纤维进行表面活化,并用含有十七氟癸基三甲氧基硅烷(HFTES)的涂层对偶联剂改性后的PBO纤维表面进行疏水性处理。利用X射线光电子能谱、扫描电镜等对PBO纤维表面结构和性能进行表征,考察了偶联剂KH-560质量分数对PBO纤维表面改性效果的影响,同时分析了HFTES质量分数对PBO纤维疏水性的影响。研究结果表明,采用KH-560改性PBO表面时,PBO纤维表面形成了薄层偶联剂涂层,纤维表面粗糙度增加,PBO纤维表面引入的环氧基活性基团增强了纤维表面活性。随着HFTES浓度的提升,PBO纤维吸水率下降。经HFTES处理后PBO纤维的吸水率大幅度下降,经含有HFTES的有机硅改性环氧树脂涂层处理后的PBO纤维表面水接触角可达132°。     

丙烯酸原位聚合改性纤维素纳米晶体/聚乙烯醇复合膜的制备及性能EI北大核心CSCD

利用丙烯酸原位聚合和纤维素纳米晶体与聚乙烯醇复合制备聚乙烯醇-聚丙烯酸-纤维素纳米晶体(PVA-(PAACNC))复合膜。通过傅里叶变换红外光谱、扫描电子显微镜分析、接触角测试、拉伸试验和透光率测试考察了CNC和PAA的共同添加对复合膜结构形态、耐水性、力学性能和透明性的影响。结果表明,与纯PVA膜相比,改性复合膜仍然保持较高的透光率,在可见光低波段最低只降低5.6%;表面疏水性得到改善,接触角提高了40°以上;只用CNC改性时,所得的PVA-CNC复合膜中CNC的团聚现象比较严重,且力学性能对环境湿度非常敏感;同时用PAA和CNC改性时,所得复合膜中CNC的团聚现象得到明显抑制,在100RH%湿态环境下仍保持较好的力学性能,且断裂伸长率大幅提高。     

国内外芳纶纤维表面改性的研究进展

介绍了芳纶纤维的特点、芳纶结构对纤维与基体的粘结性、芳纶增强复合材料力争性能的影响，综述了目前国内外芳纶表面改性的常用方法及研究进展，探讨了芳纶纤维表面微观形貌及接枝改性机理，认为根据分叉纤维模型理论，利用表面接枝法在芳纶表面形成枝杈，以这种改性芳纶纤维增强的复合材料的强度和断裂韧性会有很大提高。     

聚乙烯醇纤维增强聚乳酸复合材料的制备及性能研究

以聚乳酸(PLA)和高强高模聚乙烯醇(PVA)纤维为原料,通过熔融共混热压成型工艺制备了不同PVA纤维含量的PLA/PVA复合材料,研究了复合材料的相形态、玻璃化转变、结晶和熔融行为以及力学性能。结果表明：低含量的PVA纤维能均匀地分散在PLA基体中,当纤维质量分数达到20%时,纤维发生团聚。差示扫描量热仪测试结果表明PVA纤维在PLA结晶过程中起到了成核作用。随PVA纤维含量增加,PLA的结晶度增加。此外,动态力学行为表明PVA纤维含量的增加有助于提高复合材料储能模量和刚性。复合材料的拉伸和弯曲模量随PVA纤维含量的增加而增加,当PVA纤维质量分数为20%时,拉伸和弯曲模量达到最大,与纯PLA相比,复合材料的拉伸和弯曲模量分别提高了43.5%和38.6%。但是,PVA纤维的加入并没有使复合材料的拉伸和弯曲强度得到较大改善。     

熔纺聚乙烯醇纤维对水泥砂浆的增强增韧作用

采用实验室自制的熔纺聚乙烯醇(PVA)纤维、进口凝胶纺PVA纤维和国产湿法纺PVA纤维增强增韧水泥砂浆,研究了纤维纤度和掺量对其分散性及对水泥基复合材料结构与性能的影响.结果表明,与进口凝胶纺纤维和国产湿法纺纤维相比,纤度较大的熔纺纤维在水泥砂浆中分散均匀,与水泥砂浆粘接较好,增强增韧效果好,且其纺丝工艺简便、高效、环...     

γ-射线辐照PBO纤维表面改性机理研究

采用γ-射线辐照技术对PBO纤维表面进行接枝改性处理,通过X-射线光电子能谱(XPS)和氢核磁共振(1H NMR)方法对接枝改性效果进行了表征和研究.结果表明,γ-射线辐照使PBO纤维表面聚合物与辐照介质-环氧氯丙烷之间发生了化学接枝反应,接枝反应将极性官能团C-Cl,COOH和C-NH2引入PBO纤维表面,增加了纤维表面化学活性,改善了纤维表面化学惰性.     

三羟甲基氨基甲烷改性聚乙烯醇的制备与性能EI北大核心CSCD

利用聚乙烯醇(PVA)羟基的反应活性,与丁二酸酐反应对PVA羟基部分羧酸化,然后与三羟甲基氨基甲烷(TRIS)进行酰胺反应制备了可热塑加工且具有弹性的TRIS改性聚乙烯醇(PVA-COO-TRIS)。采用红外光谱、X射线衍射、差示扫描量热分析、热重分析、动态力学热分析和力学性能测试等研究了TRIS的引入对PVA的结构和性能的影响。结果表明,在PVA分子链上引入TRIS的多羟基结构与PVA羟基形成新的氢键作用,可减少对改性PVA氢键作用的破坏,同时TRIS的引入破坏了PVA分子链的规则性,致使其结晶度和熔点显著下降,并可抑制相邻羟基间的脱除,使其热稳定性提高。引入量为2.25%(摩尔分数)时可获得较宽的熔融加工窗口(~108℃),在不添加任何增塑剂的条件下实现了PVA的热塑加工,其拉伸强度为30 MPa,断裂伸长率为300%。     

改性熔喷吸油材料研究进展EI北大核心CSCD

常规的熔喷吸油材料存在吸油倍率低、保油性能较差和强力低等缺点,限制了其作为吸油材料的应用与发展,而通过改性常规熔喷吸油材料来提升其性能的研究受到广泛关注。文中对改性熔喷吸油材料的研究进展进行了全面综述,重点介绍了共混改性、表面改性、复合改性3种改性方法对熔喷吸油材料性能的影响,以及以熔喷吸油材料为基体,通过以上改性方法改变其组分和结构,从而提高材料的吸油倍率、保油率和强力。最后,根据现有吸油材料的发展,对熔喷吸油材料所面临的困难提出了应对策略,展望了其未来的发展方向。     

类离子液体增塑改性聚乙烯醇的制备及性能EI北大核心CSCD

为了实现聚乙烯醇(PVA)的熔融纺丝,采用氯化胆碱(ChCl)与木糖醇(Xyl)合成类离子液体(PILs),将其作为增塑剂,辅以润滑剂硬脂酸钙和抗氧剂B225,对PVA进行增塑改性。通过差示扫描量热仪、热重分析仪、熔体流动速率仪研究了PILs对PVA热性能和流动性的影响;通过红外光谱仪、X射线衍射仪和扫描电镜对PILs增塑改性PVA的分子间氢键作用、结晶度和相容性进行了表征和分析;并研究了纺丝温度对改性PVA可纺性及力学性能的影响。结果表明,PILs能与PVA的羟基之间形成新的氢键,减弱PVA自身的氢键作用,从而降低PVA的熔点和结晶度,提高其热稳定性和流动性;当PILs的配比为1:2,质量占比为12.5时,改性PVA的热分解温度、熔点和熔体流动速率分别为291.2℃,169.4℃和6.20 g/10 min;改性PVA在230~250℃的温度时均能熔融纺丝,随着纺丝温度升高,纤维断裂强度逐渐降低,断裂伸长率先升高后降低。