埃洛石纳米管/水性聚氨酯氟化复合膜的制备及性能

利用原位聚合及表面氟化的方法制备了埃洛石纳米管/水性聚氨酯（HNTs/WPU）复合膜,并考察氨基化埃洛石纳米管（AHNTs）的含量及十七氟癸基三甲氧基硅烷（FAS）氟化对AHNTs/WPU复合膜性能的影响。结果表明:随着AHNTs与WPU的质量比增大,AHNTs/WPU复合膜的力学性能及耐热性呈先升高后降低的趋势,耐水性得到改善。当AHNTs与WPU的质量比为1.5%时,AHNTs/WPU复合膜具有较好的综合性能。AHNTs/WPU复合膜的拉伸强度、断裂伸长率及初始分解温度（T_d5）与纯WPU膜相比分别提高了50%、35%及9℃,复合膜的吸水率降低到5.8%,水接触角提高到95.1°。AHNTs/WPU复合膜经表面氟化处理后,水接触角进一步增大到114.5°,呈现出疏水性,表面氟化处理对复合膜的力学性能及吸水率也有一定的促进作用。      

聚苯胺/聚乙烯醇复合膜的性能研究

采用聚乙烯醇为基质材料制备了聚苯胺/聚乙烯醇(PANI/PVA)复合膜,讨论了PANI与PVA质量比、膜干燥温度对复合膜性能的影响,并对PVA膜、HCl掺杂PANI膜以及PANI/PVA复合膜的拉伸断裂强度、断裂伸长率、电导率以及热稳定性作了比较。结果表明:PVA膜的拉伸断裂强度、断裂伸长率最强,但是电导率最小;PANI/PVA复合膜电导率最大,其拉伸断裂强度、断裂伸长率比未加PVA的HCl掺杂PANI膜都得到了大大提高。在180℃之前,PVA膜最稳定,HCl掺杂PANI膜稳定性最差;在260℃之后,HCl掺杂PANI膜最稳定,PVA膜稳定性最差。     

埃洛石纳米管掺杂海藻酸复合膜制备及其渗透蒸发脱水研究

采用天然硅骨架材料埃洛石纳米管(HNT)为填充剂,引入海藻酸钠(SA)高分子基质中,旋涂于聚丙烯腈(PAN)基膜上制得SA-HNT/PAN膜,考察了膜的渗透蒸发乙醇脱水性能.通过扫描电子显微镜、红外光谱、热失重分析等研究了HNT填充量对膜形貌、化学结构及热稳定性的影响,考察了不同HNT填充量、渗透蒸发操作温度及原料液组成对分离性能的影响.结果表明,在SA基质中加入具有亲水性的管状HNT填充剂可同时提升膜的选择性与渗透性.当HNT的填充质量分数为4%时,所制得的SA-HNT/PAN膜的性能最优,渗透通量和分离因子分别达到1 722 g/(m~2·h)和1 415.     

尼龙6/埃洛石纳米管纳米复合材料的制备与性能

通过熔融共混制备了尼龙-6(PA6)/埃洛石纳米管(HNTs)纳米复合材料.研究了HNTs含量对PA6/HNTs纳米复合材料微观形态、力学性能、结晶行为的影响.结果表明,在熔融共混条件下,HNTs不经过任何表面处理即可以纳米尺度均匀地分散于PA6基体中.随着HNTs含量的增加,纳米复合材料的弯曲强度和弯曲模量显著提高.DSC结果显示HNTs的存在起到了成核剂的作用,提高了PA6的结晶温度.HNTs份数少时能提高PA6/HNTs纳米复合材料的结晶度,份数多时会使其结晶度下降和生成不稳定的晶体.     

花青素-明胶/聚乙烯醇-淀粉复合膜制备与表征

目的 制备花青素明胶/聚乙烯醇淀粉双层复合膜,以期提高花青素单层膜的综合性能.方法 采用流延法分别制备紫薯、紫甘蓝、黑米、黑枸杞、玫瑰、玫瑰茄等6种花青素明胶/聚乙烯醇淀粉双层复合膜,并对比研究膜层的微观组织结构、含水率、力学性能及光学性能.结果 从红外光谱图中可以看出,双层复合膜分子结构没有出现新的特征峰,双层膜结合方式为物理结合,没有新的结构生成,且除紫甘蓝明胶/聚乙烯醇淀粉双层复合膜外,其余复合膜均存在明显的分层界线,2层结合处膜层结构均匀致密,结合良好.不同双层膜的含水率差异显著,而双层复合膜比花青素单层膜的含水率明显降低,不同双层膜的拉伸强度和断裂伸长率差异不显著,与单层花青素明胶复合膜相比,双层复合膜的拉伸强度和断裂伸长率大幅增加,其中紫薯双层膜的拉伸强度增加了75％,断裂伸长率增加了22.9％;所有双层复合膜的透光率相差不大,均在80％以上;与花青素明胶单层膜相比,双层膜的雾度增加了20％左右.结论 制备的双层膜改善了单层膜的力学性能,提高了花青素明胶单层膜的综合性能.     

交联剂对玉米淀粉醋酸酯/PVA可降解复合膜性能的影响

制备了低酯化度玉米淀粉醋酸酯(SA)(DS<0.2)/聚乙烯醇(PVA)可降解复合膜,重点讨论了交联剂的种类、用量、交联反应温度及时间对复合膜力学性能和耐水性的影响。并利用扫描电镜(SEM)X射线衍射(XRD)、热重分析(TG),对复合膜的形貌、结晶度、热稳定性进行表征。结果表明:经过交联后的复合膜,致密性提高,结晶度降低,热稳定性有所增强,表现出更好的力学性能和耐水性。     

无机盐对淀粉/聚乙烯醇共混材料结构与性能的影响

为了揭示不同结构的无机盐对淀粉/聚乙烯醇(PVA)共混材料性能的影响规律,分别以Li Cl,Mg Cl2·6H2O,Al Cl3·6H2O,Mg(NO3)2·6H2O,Ca(NO3)2·4H2O和Al(NO3)3·9H2O为改性剂,采用流延法制备了不同无机盐改性的淀粉/PVA复合膜,研究了改性前后淀粉/PVA复合膜的结构与性能。研究结果表明,无机盐可与淀粉和PVA发生相互作用,所含金属离子的价态越高,相互作用越强。无机盐会降低淀粉/PVA的结晶度,其中氯化物对淀粉/PVA结晶结构的破坏作用强于硝酸盐。淀粉/PVA在加入无机盐后热稳定性降低,硝酸盐对淀粉/PVA热稳定性的影响较氯化物小。无机盐能改善淀粉/PVA的相容性,氯化物的作用效果比硝酸盐强;与Li Cl和Al Cl3·6H2O相比,Mg Cl2·6H2O对淀粉/PVA相容性的改善最明显。无机盐可使淀粉/PVA拉伸强度下降、断裂伸长率提高,表现出增塑作用。     

聚乙烯醇/玉米秸秆微晶纤维素复合膜的制备与性能

采用玉米秸秆微晶纤维素(CSCMC)作为增强剂,生物可降解材料聚乙烯醇(PVA)作为基体,制备了PVA/CSCMC复合膜材料,并对复合膜的结构、热稳定性能、力学性能进行了测试。结果表明,玉米秸秆微晶纤维素可增强复合膜材料的热稳定性能和力学性能。当CSCMC的质量分数为10%时增强效果最佳,与纯的PVA膜相比,复合膜的起始分解温度和最大重量损失率温度分别提高了19.25℃和17.17℃,拉伸强度提高了37.91%,断裂伸长率提高了58.93%。     

埃洛石纳米管及液体橡胶改性环氧复合材料性能研究

通过超声辅助机械分散技术制备了环氧/埃洛石纳米管与环氧/埃洛石纳米管/液体橡胶复合材料,借助差示扫描量热仪、拉伸测试和扫描电镜等手段研究了其固化行为、拉伸性能和断面形貌。结果表明:埃洛石纳米管及柔性橡胶在环氧树脂中呈均匀的分散状态;埃洛石纳米管使环氧树脂的拉伸强度和模量增加,断裂伸长率降低;柔性橡胶/埃洛石纳米管按比例复配可平衡环氧树脂的强度、模量和韧性。     

稻壳生物炭/醋酸酯淀粉-尿素复合膜的结构和性能

采用流延法制备了醋酸酯淀粉（AS）∶尿素（UR）∶稻壳生物炭（RHBC）质量比分别为8∶1∶1、8∶2∶1、8∶4∶1的RHBC/AS-UR复合膜,利用SEM、FTIR、XRD、TGA等测试手段对RHBC/AS-UR复合膜的微观形态和结构性能进行了研究,采用流化床喷雾包膜装置制备了RHBC/AS-UR包膜UR肥并测试了其释放特性。结果表明:RHBC能够均匀的分散于RHBC/AS-UR复合膜中,与UR-AS交联体间形成了“固体桥”的微观结构,结合紧密,同时,RHBC的添加可以提高复合膜的热稳定性。UR的添加可以提高复合膜的延展性能,当UR质量分数为18.2wt%时,RHBC/AS-18.2wt% UR复合膜的力学性能达到最佳,断裂伸长率提高了约500%。UR释放特性试验结果表明,与未包膜UR相比,不同质量比的RHBC/AS-UR包膜UR均能有效降低UR态氮的释放速率,其中,RHBC/AS-18.2wt% UR包膜UR在连续24 h浸泡后的总释放率最小（81%）,表现出更好的缓慢释放性能。      

基于纳米压痕法的埃洛石纳米管/环氧复合材料力学性能表征

采用球磨法在环氧树脂中分散了不同质量分数(0、5wt%和10wt%)的埃洛石纳米管(HNTs),通过哌啶固化剂固化,制备了HNTs/环氧树脂复合材料,并利用纳米压痕法测试了HNTs/环氧树脂复合材料的弹性模量、硬度和蠕变性能。SEM和TEM观测表明:HNTs在环氧树脂中分散情况较好。纳米压痕实验结果表明:在不牺牲HNTs/环氧树脂复合材料弹性模量、硬度以及玻璃化转变温度的基础上,HNTs明显提高了环氧树脂基复合材料的抗蠕变性能,这主要是由于HNTs和环氧基分子链形成了新的交联结构,增加了材料的交联密度,刚性纳米粒子限制了环氧基分子链的活动性。     

改性程度和质量比对QMS/PVA复合膜增韧作用的影响

为提高淀粉/聚乙烯醇(PVA)复合膜在纺织上浆等以薄膜为基础的应用领域中的使用效果,通过两步法合成了季铵盐醚化-顺丁烯二酸酯化淀粉(QMS),以QMS/PVA复合膜的断裂强度、断裂伸长率和耐挠曲疲劳性为量化指标,探索了QMS的改性程度(季铵盐醚化和顺丁烯二酸酯化改性程度之和)对QMS/PVA复合膜的增韧规律,考察了PVA与QMS的质量比对这种复合膜韧性的影响。研究发现:QMS/PVA复合膜的断裂强度由改性前的21.6 MPa逐渐降低到QMS改性程度为0.061的14.8 MPa,断裂伸长率和耐挠曲次数分别由26.6%和4 348次逐渐提高到29.5%和5 388次;QMS/PVA复合膜的断裂伸长率和耐挠曲次数由PVA与QMS的质量比为0的3.35%和2 128次逐渐增加到质量比为100%的43.9%和7 889次,而断裂强度由27.1 MPa逐渐下降为12.1 MPa。由此表明PVA与QMS的质量比是QMS/PVA复合膜韧性的主要影响因素,综合各指标PVA与QMS的质量比约为66.7%时为宜。     

埃洛石复配2-羧乙基苯基次膦酸对环氧树脂阻燃及力学性能的影响

将埃洛石纳米管(HNTs)与2-羧乙基苯基次磷酸(CEPPA)复配并用于环氧树脂(EP)阻燃改性,制备了CEPPA-HNTs/EP复合材料。研究了HNTs与CEPPA的配比对CEPPA-HNTs/EP复合材料热稳定性、阻燃性及力学性能的影响。TG分析表明,CEPPA与HNTs复配可提高CEPPA-HNTs/EP复合材料的热稳定性,促进成炭并降低分解速率。锥形量热和极限氧指数分析表明,加入HNTs可降低EP热释放速率,而CEPPA对提高EP的极限氧指数作用更显著。残炭的红外分析及SEM结果表明,燃烧过程中CEPPA与HNTs反应生成硅铝磷酸盐促进凝聚相的脱水交联,形成更致密的炭层。力学性能分析表明,当HNTs与EP和CEPPA与EP的质量比分别为6%和4%时,CEPPA-HNTs/EP复合材料的拉伸强度和冲击强度分别提高了19.4%和17.3%,冲击断面的SEM图像显示CEPPA-HNTs/EP复合材料呈韧性断裂。     

功能化改性还原氧化石墨烯-碳纳米管/热塑性聚氨酯复合材料膜的制备及性能

为提高热塑性聚氨酯(TPU)的阻隔及抗静电性能,首先,向功能化改性还原氧化石墨烯(FRGO)中加入原始碳纳米管(CNTs),并通过非共价改性制得在N, N-二甲基甲酰胺(DMF)中均匀分散的杂化粒子FRGO-CNTs;然后,在涂膜机上通过溶液涂覆法制备了FRGO-CNTs/TPU复合材料膜;最后,利用FTIR、XRD、XPS、FE-SEM、TG、氧气透过仪、高阻计及万能试验机对FRGO-CNTs/TPU复合材料膜的结构和性能进行了表征。结果表明:FRGO与CNTs之间通过π-π共轭作用发挥协同效应,并且所制备的FRGO-CNTs与TPU基体的相容性较好;当FRGO-CNTs含量(以TPU为基准)为2.0wt%时,复合材料膜的热分解温度提高了49℃,氧气透过率下降了53.7%;大比表面积的FRGO与高长径比的CNTs能在TPU基体中构建导电网络;当FRGO-CNTs含量仅为0.8wt%时, FRGO-CNTs/TPU复合材料膜的体积电阻率就能下降7个数量级。与此同时,随FRGO-CNTs含量的增加,复合材料膜的拉伸强度和断裂伸长率均先上升而后下降。      

木质素/PVA复合膜成膜基础研究

以可再生资源木质素磺酸钙和聚乙烯醇(PVA)为基料制备力学性能良好的木质素/PVA复合膜.采用单因素试验,研究了各因素对木质素/PVA复合膜力学性能及耐水性的影响.研究结果表明:甲醛、尿素和硼砂对复合膜力学性能和吸水率有显著影响.甲醛用量10g、尿素用量7g、硼砂用量2.5g时,复合膜的综合性能较好.     

纳米羟基磷灰石/聚乙烯醇/明胶复合水凝胶的结构与性能研究

用溶液共混法制备了纳米羟基磷灰石/聚乙烯醇/明胶三元复合水凝胶材料.测定了材料的含水率,采用TEM、SEM、EDAX、IR、XRD和燃烧实验对材料的结构进行了表征和分析,并研究了材料的吸水性.结果表明,制备的复合水凝胶组成均一,各组份间存在相互作用,并且具有好的吸水和保水性能.本研究制备的纳米羟基磷灰石/聚乙烯醇/明胶复合水凝胶可望作为一种人工软骨材料.     

(PEDOT-PSS)-碳纳米管复合膜硅基太阳能电池

碳纳米管-Si(CNTs-Si)肖特基太阳能电池具有制作简单、成本低的优势。然而,受限于CNTs薄膜的电阻高、结区均匀性差、反光严重等因素,该类器件的光电转换效率仍较低。本文研究了聚3,4-乙撑二氧噻吩-聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT-PSS)-CNTs复合透明膜的制备及其在硅太阳能电池中的应用。电流-电压曲线表明,PEDOT-PSS的引入可以大幅度提升CNTs-Si器件的光电转换效率(从5.9%到11.6%)。作为透明电极,复合膜中的取向CNTs可有效地收集和传导太阳能电池结区的光生空穴,而PEDOT-PSS则有效填补了CNTs膜的面内空隙,进而增加了肖特基结的面积。采用表面刻有倒金字塔结构的聚二甲基硅氧烷(PDMS)作为减反层,有效地降低入射光的反射,增加Si表面对光的吸收,进一步将(PEDOT-PSS)-CNTs-Si器件的光电转换效率提升至12.4%。电子束感生电流技术表明器件的光电转换主要基于复合膜与Si之间的肖特基结。     

聚乙二醇/埃洛石复合相变材料的制备及其性能研究

以聚乙二醇为相变材料、埃洛石为基体材料,采用无水乙醇夹带的方法制备出了聚乙二醇/埃洛石复合相变材料.借助于SEM、FT-IR和TG-DSC等手段对复合相变材料的形貌特征、吸附效果、复合机理及热性能进行了研究.结果表明:复合相变材料中聚乙二醇的适宜含量为65％(质量分数,下同),复合相变材料的相变温度为58.7℃、相变焓...