氧等离子体改性对聚酰亚胺纤维表面性能的影响

为增强聚酰亚胺纤维的界面黏附性能,采用氧等离子体技术对聚酰亚胺纤维进行不同时间的改性处理,借助X射线光电子能谱仪、场发射扫描电子显微镜、接触角表面性能测定仪,以及单纤维碎裂法等分析改性处理对聚酰亚胺纤维表面性能的影响。结果表明:在气压为10 Pa,功率为100 W的工艺条件下,采用氧等离子体处理4 min时聚酰亚胺纤维表面改性效果最佳;与原丝相比,此时纤维表面O与C元素含量比增加了108%,含氧基团C—O、C=O的含量分别由7.6%、10.3%增加到20.4%、19.2%;纤维表面产生均匀致密的微裂缝,其与树脂间界面剪切强度由29.88 MPa增加到46.13 MPa,增强率达54%;聚酰亚胺纤维与水的接触角从110°左右减小至55°以下,由疏水表面变为亲水表面。     

特殊浸润性油水分离膜的研究进展

基于目前研究进展，讨论了油水膜分离的未来发展前景。文章重点介绍当前特殊浸润性膜技术的特殊浸润性膜的制备方法，以及超亲水超疏油膜、超亲油超疏水膜以及智能可控型油水分离膜等最新研究进展。特殊浸润性油水分离应综合考虑实际含油污水水质特征，开发应激性智能可控浸润性油水分离膜，促进其规模化生产及应用。为实际需求提供技术指导。     

特殊浸润性油水分离材料的研究进展

随着石油产业的快速发展,原油泄露和含油污水严重危害了生态环境和人类健康。因此,含油污水的有效处理成为目前亟待解决的关键问题之一。但传统的油水分离材料普遍存在着油水分离效率低、易造成二次污染、难以回收再利用等缺点,无法满足国家环保标准。近年来,特殊浸润性油水分离材料因具备特殊的选择渗透及吸附性得到了迅速发展。基于此,以表面特殊润湿性油水分离材料为研究基础,对固体表面浸润理论进行了分析,介绍了通过材料表面微观结构调控和化学改性的方法制备特殊浸润性油水分离材料的研究进展,并对特殊润湿性油水分离材料目前面临的挑战及未来的发展方向作了总结和展望。     

特殊浸润性纳米纤维膜材料在油水分离中的研究进展

油水混合物经过分离后再处理,不仅可以实现油、水资源的重复利用,还能有效避免由于直接排放所造成的环境污染问题,因此研究用于分离油水混合物的材料对于节约资源和保护环境就显得尤为重要.其中,特殊浸润性纳米纤维膜材料具有超疏水/超亲油或超亲水/超疏油等特性,这使其在油水分离的应用研究中得到广泛关注.基于此,本文对特殊浸润性纳米纤维膜材料在油水分离领域的研究现状和应用进行了综述.介绍了特殊浸润性材料的基础理论和电纺纳米纤维膜的应用,归纳并总结了特殊浸润性纳米纤维膜材料在油水分离领域中的研究进展,最后指出在油水分离过程中,特殊浸润性纳米纤维膜上精细的微观结构很容易受到机械损坏和化学污染,这极大地限制了其在油水分离中的应用,同时对于研究出结构稳定、耐酸碱、并且可大规模生产的高效分离性能的特殊浸润性纳米纤维膜材料进行了展望.     

一种亲水反应型聚氨酯在高寒草原生态修复中的应用研究

高寒草原退化以及沙化现象对当地的生态系统造成严重破坏。在多种生态修复措施中,以材料措施为技术核心的生态修复措施受到广泛关注。本工作选用一种亲水反应型聚氨酯(OH-1A)作为主要材料,对其进行相关性能研究。结果表明:在15 ℃条件下,OH-1A可分散于水中,发生固化反应形成弹性凝胶体,且固化速率与浓度成正比;当OH-1A浓度达到3%时,可在300 s内渗透50 mm,并发生固化反应,形成柔性固结层;固结层表面静态接触角可达143°,优异的表面疏水性能有助于减缓植物生长所需水分的蒸发。在沙化严重的高寒草原,以OH-1A为基础的材料措施,可为植物的生根发芽提供有利的保障环境,防止草种或幼苗受到恶劣环境的影响,即建设“植物栖息”环境。因此,本工作提出的材料措施生态修复技术在高寒草原的植被恢复研究和应用中具有较高的潜在价值。     

仿生蜘蛛丝微纳米复合材料的集水性能

水是自然界大多数生物生存的必要条件,而动植物界存在着诸多奇妙的浸润现象。仿生微纳米复合材料浸润性相关研究是近年来国内外发展迅速的前沿热点,涉及跨领域、交叉领域。本文对仿生工程领域拥有集水性能的类蜘蛛丝微纳米复合材料的研究进展进行了评述,简要分析了材料的微纳米复合结构及其控制浸润性/液滴行为的机制,总结了类蜘蛛丝微纳米复合材料及集成蜘蛛网的制备技术发展(包括提拉法、静电纺丝法、微流体技术、三维编织技术、3D打印技术等),展示了不同微纳米复合材料及相应集水性能。本文重点分析并对比了仿生蜘蛛丝微纳米复合材料的仿生结构设计、材料制备技术、集水性能等,并展望了拥有集水性能的微纳米复合材料在微流体芯片、天气预报、海水淡化、药物缓释、微反应器、能量储运与转换等多领域的进一步新兴、多功能化应用。     

Si对无压自浸渗法制备SiCP/Al复合材料的影响

采用无压自浸渗法制备SiC颗粒增强Al基复合材料,研究了Si对SiC颗粒与Al液之间浸润性的影响。结果表明,在熔融铝液中添加Si可以降低金属溶液的粘度,改善其流动性,促进SiC颗粒与金属溶液之间的浸润性;Si的添加还可以抑制复合材料中AL4C3脆性相的产生,从而改善了SiC颗粒增强铝基复合材料的组织与性能。     

利用低压氧化处理方法实现铜表面的超疏水改性

通过化学反应和低气压氧化两步法,在不用低表面能有机物修饰的情况下,在铜表面成功制备了一层超疏水薄膜,其表面的接触角可达到151°,滚动角小于10°。用扫描电镜、接触角测量仪、X射线衍射仪、能谱分析等技术对超疏水表面进行了表征和分析。X射线衍射结合能谱分析表明,铜表面的花状结构为氢氧化铜,底层为氧化铜和未分解的氢氧化铜的混合组织。扫描电镜对铜表面形貌观察显示,该表面存在微米-纳米尺度双层复合结构:上层为花状结构,底层为纳米片状结构。研究显示双层的微纳复合结构和表面花状结构的分布密度是形成超疏水的关键因素。     

RTM用环氧树脂体系的浸润性及化学流变特性研究

对树脂传递模塑（RTM）用环氧树脂体系对纤维的浸润性能进行了研究,同时在基本的黏度实验基础上,采用双阿仑尼乌斯方程研究了其化学流变特性。结果表明,纤维经丙酮处理后浸润性能提高,RTM环氧树脂浸润纤维变得容易;并通过双阿仑尼乌斯方程建立了RTM环氧树脂体系的化学流变模型,该模型揭示了RTM环氧树脂在35~75 ℃的温度范围内黏度低于800 mPa·s,且低黏度保持时间大于20 min,满足复合材料RTM成型的基本工艺要求。