PVA-蚕丝复合水凝胶的制备与性能评价

选用高分子聚乙烯醇（PVA）和脱胶后的蚕丝为原料,采用反复冷冻-融化法制备PVA-蚕丝复合水凝胶.在去离子水溶液中浸泡,并通过称重法研究复合水凝胶的溶胀特性以及蚕丝的含量对其溶胀性能的影响.采用平头圆柱压头测定复合水凝胶的压缩弹性模量并依据国标GB1685-82测量复合水凝胶的应力松弛特性.用S-3000N型扫描电镜表征PVA-蚕丝复合水凝胶的微观结构.结果表明：在去离子水中,复合水凝胶的溶胀趋势基本一致,而且溶胀比均随着蚕丝含量的增高而降低;PVA-蚕丝复合水凝胶的弹性模量和应力松弛速率均随着蚕丝添加量的增高而增高;丝胶与聚乙烯醇有良好的结合性,蚕丝的加入使PVA基体结构的方向性增强.     

PVA/PAA/BC复合水凝胶的制备与性能

利用冰冻-解冻循环法制备聚乙烯醇（PVA）/聚丙烯酸（PAA）/细菌纤维素（BC）复合水凝胶.研究BC与单体丙烯酸（AA）用量对PVA/PAA/BC复合水凝胶的力学性能和溶胀特性的影响,初步探讨PVA/PAA/BC复合水凝胶的pH敏感性.实验结果表明：随着BC添加量的增多,PVA/PAA/BC复合水凝胶的含水率和拉伸强度与PVA/PAA水凝胶相比均有一定程度的提高,SEM表明复合水凝胶的网络交联点增多;加入AA会使复合水凝胶拉伸强度减小,但溶胀性能提高很多.综合考虑,BC添加量为4%,AA添加量为8%时,各项性能均较好.     

海藻酸钠/氧化石墨烯复合水凝胶的制备与性能

为了研究氧化石墨烯（GO）对海藻酸钠（SA）凝胶性能的影响,以Ca2+与Fe3+作为交联剂,在SA水凝胶自组装过程中加入GO水溶液,一步法得到了海藻酸钠/氧化石墨烯（SA/GO）复合水凝胶。通过扫描电子显微镜与X射线衍射表征了所得凝胶的结构与微观形貌,测试了不同凝胶样品的平衡溶胀性能和力学性能。研究结果表明,Fe3+交联得到的凝胶结构相比Ca2+交联得到的凝胶更加紧凑,平衡溶胀性能降低较多;随着GO的加入,复合水凝胶的力学性能提升,平衡溶胀性能降低,这表明SA/GO复合水凝胶的性能可以通过选择合适的交联剂与GO用量进行调控。关键词:海藻酸钠;氧化石墨烯;复合水凝胶     

透明质酸钠/β-磷酸三钙复合水凝胶的制备及性能研究

采用原位凝胶法以己二酸二酰肼作为交联剂制备了透明质酸钠/β-磷酸三钙复合水凝胶。对所制备的水凝胶进行了傅里叶变化红外光谱、扫描电镜和X射线衍射分析,考察了β-磷酸三钙对复合水凝胶结构、微观形貌及物相的影响,同时测定了交联后水凝胶的力学性能和溶胀性能。结果表明,水凝胶网络结构随着β-磷酸三钙含量的增多而变得致密,平均孔径在100~200μm之间,溶胀率随着磷酸三钙含量的提高而降低,抗压强度则呈现先增大后减小的趋势,在透明质酸钠/β-磷酸三钙质量比为7∶3时达到最大值。该材料有作为生物医用材料的潜力。     

PVA-SA-PLA复合水凝胶的制备及铵离子扩散性能

以聚乙烯醇、海藻酸钠和聚乳酸微球为原料,质量分数为5%的氯化钙饱和硼酸溶液为交联剂,合成PVA-SA-PLA共聚物水凝胶.采用池膜法测定水凝胶中铵离子的扩散性能,研究原料组分含量、交联时间对水凝胶铵离子扩散性能的影响.实验结果表明,铵离子在水凝胶中的扩散符合溶解-扩散模型,PVA质量分数为4.0%~5.0%,海藻酸钠质量分数为2.0%,聚乳酸微球质量分数为0.2%~0.3%,交联时间15 m in,水凝胶的铵离子扩散性能较好,扩散系数达到0.002 2 cm2/m in.     

聚吡咯/石墨烯复合水凝胶的制备与性能

先通过软模板法制备具有纳米管状结构的聚吡咯（PPy）,再以此PPy与氧化石墨烯（GO）为前驱物,通过水热法制备具有三维结构的聚吡咯/石墨烯（PG）复合水凝胶。研究了PPy用量对复合水凝胶的影响。利用扫描电子显微镜对其形貌进行表征,用循环伏安法和恒电流充放电法对复合凝胶的电化学性能进行了研究。结果表明,当m（PPy）∶m（GO）在1.5∶1到2.5∶1之间时,可以形成完整的PG复合水凝胶,复合水凝胶可承受自身重量约1 000倍的压力。PG复合水凝胶具有良好的电化学性能,当恒电流充放电测试的电流密度增加到20 A/g时,复合水凝胶的比电容仍然大于400 F/g。这些结果表明PG复合水凝胶在超级电容器领域有着较好的应用前景。     

智能石墨烯复合水凝胶的制备与表征

智能水凝胶是一种敏感性材料,能对不同环境的刺激产生相应的变化。实验以N-异丙基丙烯酰胺为原料,石墨烯为添加剂,N-N’亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,原位聚合得到复合水凝胶。研究了石墨烯浓度、交联度对吸水速率、膨胀比的影响。结果表明,石墨烯的浓度与吸水速率、膨胀比成反比。同时探讨了交联度对其机械性能的影响,表明交联度与拉伸强度成反比。通过扫描电镜观察其断面形貌,断面呈现多孔状形态。     

菊粉凝胶性能的研究

采用X-T2l型质构仪,研究了菊粉浓度、pH、金属离子、剪切速率对聚合度9-11的菊粉凝胶性能的影响。浓度超过40%、温度达到40℃,菊粉开始形成凝胶,随浓度和温度的提高,凝胶性能显著改变;Cu2+浓度0.20 mg/mL、pH5-7、剪切速度2 000 r/min,凝胶性能最佳。在几种金属离子中,铜离了促进凝胶形成的能力最强,但其离子浓度必需适中,否则过量的离子会对凝胶性能产生负面影响;加热和低酸性环境下菊粉易水解,对凝胶结构产生一定破坏作用。     

壳聚糖/聚乙烯醇复合水凝胶的溶胀与力学性能

研究了酒精脱水和自然干燥对用作抗菌人工皮肤的CS/PVA复合水凝胶的脱水率和二次溶胀度的影响.结果表明,酒精脱水速率高于自然干燥脱水速率;酒精脱水后的CS含量为2%的CS/PVA复合水凝胶在37℃的二次溶胀度不亚于其自然干燥的二次溶胀度;壳聚糖的加入对CS/PVA复合水凝胶的抗拉强度影响不大,断裂延伸率则有明显提高.     

pH/温度双重敏感高分子水凝胶的合成及性能

选用具有优良pH敏感的丙烯酸(AAc)及温敏性的N-异丙基丙烯酰胺(NIPA)为基本原料,制备了pH/温度双重敏感水凝胶,系统研究了丙烯酸系水凝胶的基本物理性能(密度、平均分子量、交联密度、平衡态水含量、固定电荷密度等),表征了水凝胶在不同离子强度下的溶胀、退溶胀性能,并对其响应机理进行了探讨,同时对水凝胶的机械性能进行测试。结果表明:pH/温度双重敏感水凝胶的溶胀情况受pH值和温度2个因素控制,在同一温度下,pH值越高,溶胀率越高;在同一pH值下,温度越高,溶胀率越低。     

竹原纤维的表面切向阻抗性能

本文测试了竹原纤维与相关材料的表面切向阻抗系数,竹原纤维的静切向阻抗系数0.30-0.41,动切向阻抗系数0.25-0.31。竹原纤维、苎麻纤维与相关材料的表面切向阻抗系数都比较接近,表明竹纤维和苎麻纤维有相同的混纺特性。     

聚N-异丙基丙烯酰胺水凝胶与甲壳素纤维共混体系的制备与性能

以甲壳素纤维为填充材料,采用自由基聚合法制备聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAAm)/甲壳素纤维复合水凝胶,研究了甲壳素纤维在复合水凝胶中的分散程度以及该复合水凝胶的力学性能和溶胀性能.结果表明:甲壳素纤维在复合水凝胶中的分散性与其长度和含量有关.甲壳素纤维的加入可改善PNIPAAm水凝胶的力学性能,对水凝胶体系的早期溶胀速率也有一定的促进作用.     

改性UHMWPE塑料的摩擦磨损性能研究

分别研究MoS2、PTFE和石墨对UHMWPE耐摩擦性能的影响。结果表明:在载荷200 N,转速400 r/min的试验条件下,UHMWPE/石墨、UHMWPE、UHMWPE/MoS2和UHMWPE/PTFE的平均摩擦系数分别为0.27,0.30,0.35和0.39。掺杂石墨(质量分数9%)降低了UHMWPE的摩擦系数,在试验过程中减少了由于摩擦而产生的热量,从而提高了UHMWPE/石墨复合材料的耐磨性能。     

聚醚-壳聚糖水凝胶溶胀性能的研究

以壳聚糖和聚醚为原料,戊二醛为交联剂,在醋酸溶液中合成了聚醚-壳聚糖水凝胶.研究了凝胶温度、聚醚与壳聚糖的质量比、交联剂浓度等对半互穿网络水凝胶溶胀性能的影响,并采用正交实验对工艺条件进行了优化.实验结果表明:反应温度为45℃,聚醚和壳聚糖的质量比为0.4,戊二醛浓度为0.05 mol/L,其凝胶溶胀度最大.聚醚-壳聚糖凝胶是pH敏感性水凝胶.     

聚乙烯醇-壳聚糖水凝胶机械性能的研究

研究了聚乙烯醇与壳聚糖质量比、溶剂醋酸溶液体积、交联剂戊二醛浓度等对聚乙烯醇—壳聚糖水凝胶机械性能的影响,正交实验的结果表明当m(聚乙烯醇):m(壳聚糖)=4:1、溶剂醋酸体积为80 mL、交联剂戊二醛的浓度为0.213 mol/L时凝胶硬度最大;当m(聚乙烯醇):m(壳聚糖)=6:1、溶剂醋酸体积为100 mL、交联剂戊二醛的浓度为0.213 mol/L时凝胶破裂强度最大.     

超细粉煤灰高强混凝土的综合性能研究

评述了超细粉煤灰高强混凝土的综合性能,分析了影响超细粉煤灰高强混凝土的综合性能的主要因素,超细粉煤灰高性能混凝土的早期抗压强度主要取决于水灰比,后期抗压强度主要取决于水胶比和胶凝材料总用量,掺UFA 高性能混凝土长期抗压强度增长稳定.同时,耐久性良好,高性能混凝土也具有良好的徐变性能.     

无皂乳液聚合法制备PNIPAAm聚合物微球的温敏特性研究

采用无皂乳液聚合法制备了聚异丙基丙烯酰胺(PNIPAAm)温敏性聚合物微球,用TEM对微球的形貌进行了表征,并用紫外-可见光分光光度计对微球的最低临界溶解温度(LCST)进行了研究,讨论了共聚单体丙烯酰胺(Am)和交联剂N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBAM)加入量(质量分数)对微球LCST的影响。研究结果表明:随着MBAM加入量的增加,微球的粒径变大;当MBAM加入量超过15%后,会使聚合物微球尺寸过大而在水中的稳定性变差;随着单体Am和交联剂MBAM量的增加,微球LCST均升高,但同时其转变温度范围宽化,使其对温度的敏感性降低,当Am和MBAM的加入量占NIPAAm单体的质量分数分别为13%和10%时,LCST升高至40℃左右,有利于温敏性聚合物微球用于体内的药物缓释载体。