《高分子材料生产工艺学》课程思政教学设计及实践

在教育发展的新形势下,高校思政教育也面临着新的需求和挑战。本文以高分子材料与工程专业的核心基础课程《高分子材料生产工艺学》为例,通过课程思政与专业教学相融合,多角度深入开展课程思政设计与实践,旨在培养学生的创新精神和爱国情操,树立环保意识和社会责任感,进而实现专业教育的目的,培养高层次的应用型技术人才。     

氧化石墨烯/多巴胺改性埃洛石复合薄膜的制备及液体过滤性能

膜分离技术凭借其独特的优势,如能耗低、分离效率高和无相变等特点,在海水淡化和废水处理领域引起了广泛关注。以商品化的尼龙微孔滤膜为底膜,采用真空抽滤法将氧化石墨烯（GO）与多巴胺改性埃洛石（D-HNTs）的混合分散液抽滤成膜。通过测试复合薄膜的纯水通量、亲水性、截留性能等筛选出两者成膜的最佳比例,并进一步探索该复合薄膜在液体过滤方面的应用。结果表明：随着 D-HNTs 在复合薄膜中比例的不断增大,复合薄膜层间传输通道变大,其中,当 GO 与 D-HNTs的质量比为 6:4 时,GO 成膜完整,在 0.1 MPa 的跨膜压,对甲基蓝的截留率为 97.28%,纯水通量达到 123.14 L/（m²·h）。此外,还以牛血清蛋白作为污染物进行 3 次循环污染实验,该复合薄膜的水通量恢复率能够达到 96%以上,展现出优异的抗污性能。     

电纺制备聚乳酸/聚醚砜复合纳米纤维膜及性能研究

采用同轴静电纺丝制备聚乳酸/聚醚砜(PLA/PES)复合纳米纤维膜,通过改变皮层溶液的挤出速率以及在芯层溶液中分别添加石墨烯（GO）、碳纳米管(MWCNTs)、埃洛石（HNTs）纳米粒子,制备了系列皮芯结构的复合纳米纤维膜。通过扫描电子显微镜、纤维强伸度仪、接触角测定仪等仪器测试表征了复合纳米纤维膜的纤维结构、拉伸强度、疏水性以及吸油倍率等性能。结果表明,制备的复合纳米纤维膜的接触角均大于130 °,表现出较好的亲油疏水性;当往芯液中添加石墨烯(GO)时,纳米纤维膜的吸油性能、拉伸性能最好,在甘油中的吸油倍率可达到67.61倍,食用油中可达到48.02倍,纵向断裂强度为62.68 MPa,横向断裂强度为43.98 MPa,横向断裂伸长率可达到697.76 %。     

聚合物中空纤维膜材料的研究进展

介绍了3种制备聚合物中空纤维膜的方法,并根据中空纤维膜最终的用途,分别介绍和总结了用于水处理与血液净化的中空纤维膜材料的研究进展.其中,重点介绍了为解决水处理用膜的强度低、寿命短、易受污染等问题,为提高膜的亲水性、抗污染性、抑菌性等性能而研发的几种重要的方法,如材料共混改性、表面化学改性、表面接枝改性、表面涂覆改性等.针对不同人工器官,如人工肾血液透析器,人工肝、人工肺氧合器等的临床用途,介绍了为提高膜的生物相容性、生物模拟化等方面而开展的工作.并展望了我国发展中空纤维膜的前景.     

聚丙烯熔喷非织造布基导电复合柔性薄膜制备与性能

以聚丙烯(PP)熔喷非织造布和聚偏氟乙烯(PVDF)为原料，采用氧化石墨烯(GO)和AgNO₃对PP熔喷非织造布进行导电改性，在其表面浇铸PVDF溶液制得具有三明治结构的PVDF/PP熔喷非织造布复合柔性薄膜。通过扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱仪、数字万能表、万能试验机对熔喷非织造布及改性试样的形貌结构、表面组成、电阻率及力学性能进行分析。结果表明：PP熔喷非织造布经GO和AgNO₃改性后导电效果显著，电阻率最低可达46.5Ω·m。对复合柔性薄膜的力传感性能进行测试，发现结合S型电极片时其压力传感灵敏度最好，在传感器检测显示模组100 g量程内数值稳定仅需5 s，有望在压力检测和人体运动监测领域发挥重要作用。     

还原氧化石墨烯/聚丙烯熔喷布复合薄膜的制备与性能

石墨烯材料因其优异的导电、抗菌、防紫外、阻燃、疏水等性能吸引人们的广泛关注。为了让石墨烯稳固而均匀地负载于聚丙烯(PP)纺织品上，实验跟踪研究了从PP熔喷布到还原氧化石墨烯(rGO)负载改性PP功能薄膜整个过程。利用多巴胺的自聚成膜性对PP熔喷布进行预处理改性，使其在纤维表面引入氨基、酚羟基等官能团。随后，再在其表面负载氧化石墨烯(GO),并通过水合肼还原得到rGO/PP改性薄膜。实验通过扫描电镜(SEM)、红外光谱(FT-IR)、电阻率测试仪、接触角测试仪对改性过程中薄膜的表面形貌、表面组成、导电性能、亲水性能等进行测试和表征。结果表明：多巴胺改性后可在PP纤维表面形成均匀的聚多巴胺薄膜，后期GO的稳固负载提供活性位点。经GO负载改性，薄膜的初始水接触角由138.8°降为37.6°,实现从表面高疏水性到高亲水性的转变。经两次水合肼还原，薄膜表面负载的GO绝大部分转变为rGO,薄膜对应的电阻率直接降为1.10×10²Ω·m,展现出优异的导电性。同时，对大豆油的饱和吸附率由原来的12.8g/g增加至23.4g/g。     

基于透明质酸的PP熔喷非织造材料的表面双亲功能设计及性能

以聚丙烯熔喷非织造布（MBPP）为基体，多巴胺为黏结剂，通过表面改性法将透明质酸接枝于纤维表面，制得既亲油又亲水的两亲性无纺布薄膜用于油水分离。研究透明质酸的分子量、浓度、改性时间对MBPP表面形貌、组成、亲水性、渗透性能及吸附性能的影响。结果表明：MBPP经超声清洗置于多巴胺溶液30 min形成稳定光滑的功能层。相同质量分数和浸泡时间下，高分子量透明质酸钠溶液改性的MBPP的表面水接触角更低，由120.6°降至0，展现优异的亲水性和水滴渗透速率。透明质酸钠溶液改性的MBPP均由只吸油不吸水转变为同时吸水吸油。试样经质量分数为0.05%的高分子量透明质酸钠溶液（HA-200万）浸泡处理20 s，对蒸馏水和大豆油的饱和吸附量分别达到8.6 g/g和9.8 g/g，试样重复吸附-清洗10个循环展现优异油水分离性能，提高MBPP材料的重复利用率。