分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2023-03-18 合作期刊: 《材料研究学报》
摘要: 以水为反应介质, 用马来酸酐对磷虾蛋白进行活化后再与丙烯腈共聚, 得到磷虾蛋白马来酸酐酯接枝聚丙烯腈共聚物(AKPM-g-PAN), 然后用湿法纺丝制备AKPM-g-PAN纤维并研究其力学性能和热性能。结果表明: 制备AKPM-g-PAN的最佳配方和条件是: AKP、马来酸酐与PAN的配比为2∶2∶12.5, 引发剂的质量为PAN质量的10%, 反应温度为60℃。按照最佳工艺条件进行接枝聚合反应, 得到的聚合物分子量为15.8 万。AKPM-g-PAN纤维的断裂强度随着纺丝液浓度的增加而增大, 随着凝固浴浓度和凝固浴温度的增加先增大后减小; 而AKP的加入导致复合纤维的保水率提高, 但是影响聚丙烯腈原有的分子链规整性并失去了部分结晶能力。
分类: 地球科学 >> 海洋科学 提交时间: 2017-04-10 合作期刊: 《材料研究学报》
摘要: 采用线性离子束技术在 PET 基材表面制备类金刚石薄膜,分析薄膜结构、性能随离子束电流的演变规律 并研究了薄膜润湿特性与表面形貌、结构、表面能的作用关系。结果表明:沉积在 PET 表面的类金刚石薄膜具 有典型的非晶碳膜结构特征,随着离子束电流的增大 sp2/sp3 比值由 0.774 增加到 1.622,薄膜表面的石墨化程度 提高;改性后的 PET 材料接触角从 63.51°增大到 103.7°。进一步分析发现,疏水性能的提高归因于材料表面能 的降低,表面石墨化程度的提高和微-纳结构的形成是表面能降低的根本原因。此外,疏水的 PET 材料在 500~ 760 nm可见光范围内具有一定的増透效果,透过率达到88.5%以上。用线性离子束沉积碳膜及刻蚀技术能得 到合适的微观形貌和表面化学结构,可在保持基体材料透明性的同时提高 PET 柔性聚合物材料的疏水性能。
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2023-03-31 合作期刊: 《材料研究学报》
摘要: 以丁二酸-丁二醇-尿素(PBSu)聚酯酰脲共聚物与己二酸-丁二醇-尿素(PBAu)聚酯酰脲共聚物为预聚物,甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)为扩链剂,通过熔融共聚成功地制备了可降解聚酯酰脲嵌段共聚物(PBSu-co-PBAu)。采用核磁共振氢谱(1HNMR)、热重分析仪(TG)、差示扫描量热仪(DSC)、X射线衍射仪(XRD)、万能拉力试验机以及水降解测试表征了共聚物的结构与性能。研究发现,随着PBAu含量的增加,嵌段共聚物塑性提高。合成得到的嵌段共聚物具有优异的热稳定性能和良好的生物降解性能,且具有比均聚物PBSu和PBAu以及未改性的聚酯PBS和PBA更好的拉伸性能。此外,还可以通过改变PBSu和PBAu的进料比,对材料的热性能、降解性能和力学性能进行一定范围的调节。
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2023-03-31 合作期刊: 《材料研究学报》
摘要: 以丙烯腈(AN)和衣康酸(IA)共聚生成丙烯腈/衣康酸共聚物(P(AN-co-IA))为相容剂,用溶液共混法制备聚丙烯腈/聚乙二醇高分子固-固相变材料,用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、步冷曲线、差热分析(DSC)、X射线衍射(XRD)及偏光显微镜等手段对共混物进行表征,分析讨论了P(AN-co-IA)的增容机理和蓄热储能性。结果表明,P(AN-co-IA)对聚乙二醇/聚丙烯腈(PAN/PEG)共混体系具有良好的增容效果,共混材料的保温性能良好,具有较大的焓值,其相变温度和相变焓随着PEG含量的增加而提高,共混物呈现出“固-固”相变特性。在有限次的循环加热中相变温度及相变焓无明显变化,表明材料的蓄热耐久性良好。
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2023-03-18 合作期刊: 《材料研究学报》
摘要: 采用常压空气介质阻挡放电(DBD)等离子体技术, 分别对PBO、Armos 和Twaron 3 种高性能连续纤维进行了在线改性处理。使用X-射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、单丝拉伸强度(SFTS)和层间剪切强度(ILSS)等手段对比分析了纤维化学组成、物理形貌与粗糙度、拉伸性能以及纤维增强复合材料界面粘结性能的变化。结果表明: DBD改性后3 种纤维表面的氧、氮元素含量以及粗糙程度均增加, 其增强的复合材料ILSS分别提高了18.6%, 10.2%和24.8%。但是3 种纤维的表面氧、氮含量增加程度以及受刻蚀程度却有显著的差异。这可能与纤维的分子构成和耐热性能有一定的关系, 综合影响了DBD对复合材料界面粘结性能的改善。同时, 在纤维表面及其复合材料界面性能明显改善的等离子体处理条件下, 纤维的SFTS没有明显的下降。
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2023-03-18 合作期刊: 《材料研究学报》
摘要: 用辣根过氧化物酶(HRP)作为生物活性酶催化剂在芳纶纤维纤维表面上进行接枝反应, 生成一层带有活性官能团烯丙基缩水甘油醚的包覆层, 研究了生物酶催化接枝反应对芳纶纤维综合性能的影响。结果表明, 生物酶能有效地催化纤维上的接枝反应, 酶的浓度影响单体在纤维上的接枝率。随着酶浓度的提高有更多的单体接枝到纤维上, 使表面极性官能团含量、表面自由能和表面粗糙度大幅度地提高, 使纤维与树脂之间的界面结合强度增强。同时, 与原有的纤维改性方法相比, 生物酶催化接枝法基本保持了芳纶纤维的优异热学和力学性能。
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2023-03-18 合作期刊: 《材料研究学报》
摘要: 以不同摩尔比的Ce(NO3)4·6H2O和Zr(NO3)4·5H2O为固溶体原料, 在其中添加适量的丙烯酰胺(C3H5NO)、N’N亚甲基双丙烯酰胺(C7H10N2O2)和过硫酸铵((NH4)2S2O8)作为高分子凝胶剂, 制备出高分子凝胶改进铈锆固溶体, 研究了Ce/Zr 比对铈锆固溶体性能的影响。结果表明, 高分子用单体与网络剂的三维聚合网络, 分散固溶体的粉体颗粒, 煅烧高分子后形成多孔结构; 上述两因素的协同作用促进了多孔纳米铈锆固溶体的形成。当C3H5NO与C7H10N2O2的质量比为5∶1、混合溶质的溶度为0.04 mol/L 并经合适的热处理可以得到粒径为10-20 nm的铈锆固溶体。X射线衍射结果表明, Ce/Zr 摩尔比为3∶7~5∶5时固溶体为四方相结构; Ce/Zr 摩尔比升至6∶4~7∶3 时固溶体为立方相结构; 晶格常数随着Zr+的增多而减小。N2吸附-脱附实验结果表明, Ce/Zr 摩尔比为6: 4 时固溶体具有优异的比表面积和孔结构数据: 比表面积为120.5 m2·g-1; 孔径达到8.12 nm; 孔容高达0.22 cm3/g。扫描电镜观察结果显示, 铈锆固溶体具有蜂窝状的多孔性结构。
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2023-03-31 合作期刊: 《材料研究学报》
摘要: 制备了N-琥珀酰基-O-羟丙基磺酸壳聚糖(SA-HPSCS),用FTIR、1HNMR等测试手段对其表征,并以其为有机基质仿生合成碳酸钙,对照比较在纯水体系和SA-HPSCS体系下合成的碳酸钙的晶型和形貌,并考察体系的pH值对SA-HPSCS仿生合成碳酸钙的影响,探讨其作用机理。结果表明,在纯水体系中形成单一的方解石晶体,而在SA-HPSCS体系中形成以球霰石为主的碳酸钙晶体。在pH=6时,SA-HPSCS体系中形成的球霰石含量达95.8%;随着pH由6上升到10,球霰石含量由95.8%下降到75.2%,尺寸由6-12μm下降到2-6μm。这些结果说明,SA-HPSCS对碳酸钙有良好的调控作用,形成尺寸不一、形貌差异、晶相含量可控的碳酸钙晶体。其调控作用受体系pH值的影响。
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2023-03-31 合作期刊: 《材料研究学报》
摘要: 以十二烷基硫酸钠(SDS)为乳化剂合成了能与丙烯酸酯类乳液混溶的聚苯胺(PANI)微乳液,然后将PANI微乳液混入叔碳酸乙烯酯改性的含氟丙烯酸酯(叔氟丙烯酸酯,VFAc)乳液中在Q235钢表面制备出复合防腐涂层。用红外光谱(FTIR)和透射电子显微镜(TEM)表征PANI的结构并测试PANI微乳液的粒径,研究了PANI微乳液与VFAc乳液的质量比对复合涂层疏水性、湿附着力及防腐蚀性能的影响。结果表明,当PANI微乳液与VFAc乳液质量比为1∶2时复合涂层有较好的疏水性和防腐蚀性能。提出了复合涂层的防腐蚀机理。
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2017-03-31 合作期刊: 《材料研究学报》
摘要: 将芳香二元胺型苯并噁嗪(DDM)与全脂肪链超支化环氧树脂(AHEP)按照不同配比进行共混固化,制备出完全相容的DDM/AHEP共混固化物。用傅里叶变换红外光谱和差示扫描量热仪研究了共固化体系的固化物结构特征及其固化反应行为。使用动态热机械性能分析仪表征了共固化体系固化物的热机械性能,结果表明,共混固化物的冲击强度和弯曲模量协同增韧增强。当AHEP添加量为5%(质量分数)时DDM/AHEP固化物的弯曲模量比纯苯并噁嗪树脂提高了11.5%,冲击强度则提高了167%。共混固化物的断面形貌,呈现出原位增韧增强的特征。
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2023-03-18 合作期刊: 《材料研究学报》
摘要: 以价廉的水杨醛和TiCl4为主要原料, 合成了四种水杨醛亚胺配体(5-8)及含(双苯氧基亚胺)配体的钛配合物[O-C6H4-ortho-CH=N-2, 6-(i-Pr)2-C6H3]2TiCl2(13), [O-(5-NO2)-C6H3-ortho-CH=N-2, 6-(i-Pr)2-C6H3]2TiCl2(14), [O-(3, 5-di-Br)-C6H2-ortho-CH=N-2, 6-(i-Pr)2-C6H3]2TiCl2(15)和[O-(3, 5-di-C(CH3)3)-C6H2-ortho-CH= N-2, 6-(i-Pr)2-C6H3]2TiCl2 (16)。用MS、1H- NMR和元素分析等手段表征了配体5-8 分子结构, 用1H-NMR和元素分析表征了配合物13-16 的分子结构。经MAO (甲基铝氧烷) 活化后, 钛配合物(13-16) 在甲苯溶剂中能有效催化乙烯聚合。在60℃, 2.0 MPa 及助催化剂与主催化剂摩尔比n(MAO)/n (cat)=1500∶1 条件下钛配合物(14-16)催化乙烯聚合活性为1022.73-1302.27 g·PE/(mmol·Ti·h·MPa)), 远高于无取代水杨醛亚胺钛配合物(13)。所得聚乙烯粘均分子量(粘度法)为19266-44754, GPC测定分子量分布Mw /Mn为1.88-2.12。具有最高活性的催化剂15 催化乙烯聚合得到的聚合物样品, 经13C-NMR和DSC的表征, 结果表明为线型结晶聚乙烯。
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2023-03-18 合作期刊: 《材料研究学报》
摘要: 采用恒重法测定了交联明胶在25℃的水吸附等温曲线, 分别用质构仪和乌氏黏度计测定了不同浓度阿魏酸交联明胶溶液的凝胶强度和黏度, 评价了阿魏酸交联处理对明胶的水吸附性、胶凝性和黏性的影响。结果表明: 在水分活度相同的条件下交联明胶的平衡含水量在水分活度较低时略低于明胶, 而在水分活度较高时则略高于明胶; 可以用GAB模型很好地拟合水吸附等温数据; 交联明胶溶液形成凝胶的临界质量浓度为0.7% g/mL, 与明胶接近; 在临界浓度以上交联明胶的凝胶强度随着溶液浓度的增加而提高, 但是明显地比相同浓度下明胶的强度低; 交联明胶的特性黏数(354.38 mL/g)比明胶的(85.80 mL/g)高。
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2023-03-31 合作期刊: 《材料研究学报》
摘要: 制备了4种钕铁硼粉填充型磁敏弹性体和4种羰基铁粉与钕铁硼粉混合填充的磁敏弹性体,对上述磁敏弹性体进行不同强度充磁,并利用数码显微镜观察其微观结构,使用振动样品磁强计测试了样品的磁化特性曲线,采用流变仪对磁敏弹性体的力学性能进行测试,分析不同充磁强度对钕铁硼粉填充型磁敏弹性体磁控力学性能的影响,以及硬磁颗粒的质量分数与剩磁对磁敏弹性体磁控力学性能的影响。结果表明,充磁强度越大,钕铁硼粉填充型磁敏弹性体力学性能受磁场影响越大,适量的硬磁颗粒、增大充磁能提高磁敏弹性体磁控范围。
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2023-03-18 合作期刊: 《材料研究学报》
摘要: 用壳聚糖修饰HA表面制备HA-接枝-壳聚糖纳米羟基磷灰石(HA-g-CS), 然后将其与壳聚糖共混制成CS/HA-g-CS复合水凝胶。FTIR、TGA、XRD的测试结果表明, CS已经成功地接枝到HA的表面, 接枝率为15.8%; SEM结果表明, HA-g-CS在CS 基体的分散性相对于HA得到明显的改善, 且CS/HA-g-CS比CS/HA 复合水凝胶的抗压强度提高了43%。CS/HA-g-CS生物相容性评价的结果表明, 材料的细胞毒性和植入安全性均达到了国家标准要求。这表明, CS/HA-g-CS复合水凝胶可作为一种优良的支架材料应用于组织工程领域。
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2023-03-18 合作期刊: 《材料研究学报》
摘要: 以三聚氰胺和磷酸为原料, 采用溶剂热方法合成出纳米三聚氰胺磷酸盐(NMP)阻燃剂。用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等手段表征产物的组成和结构, 研究了不同溶剂(蒸馏水、无水乙醇和苯)、不同类型的表面活性剂(十二烷基硫酸钠(SDS)、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、壬基酚聚氧乙烯醚(NP))、以及反应温度和反应时间对产物形貌的影响。结果表明: 只有使用苯为溶剂才能合成出NMP, 表面活性剂的种类对产物的形貌有较大的影响。将合成的NMP与市售的微米级MP(MMP)在增韧酚醛泡沫中的阻燃性能和力学性能对比, NMP阻燃增韧酚醛泡沫的弯曲强度比MMP阻燃增韧酚醛泡沫提高了39%。
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2023-03-18 合作期刊: 《材料研究学报》
摘要: 以相变材料为芯材、聚苯乙烯为内壳、亲水性壳聚糖为外壳、以十二烷基硫酸钠为乳化剂、十六烷为助乳化剂、偶氮二异丁腈为引发剂, 壳核比为1∶1, 用细乳液界面聚合法制备双壳微纳米相变胶囊, 用FT-IR、DSC、SEM、LPSA对其表征, 研究了芯材种类、乳化剂用量、助乳化剂用量、引发剂用量、超声乳化时间、搅拌速度等对双壳微纳米相变胶囊形貌的影响。结果表明, 双壳微纳米相变胶囊形貌受到芯材种类、乳化剂用量、助乳化剂用量以及引发剂用量的影响较大, 也与超声乳化时间和搅拌速度有关, 并得到相应最佳工艺参数。
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2023-03-31 合作期刊: 《材料研究学报》
摘要: 以聚苯乙烯为种球、镉(II)离子为模板、安息香肟为功能单体、乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)为交联剂,采用种球溶胀悬浮聚合法在水相环境中制备了镉离子印迹聚合物微球(IIPs)。使用紫外光谱(UV)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)研究了模板离子与功能单体之间的最佳配比和相互作用,用扫描电子显微镜观测了印迹聚合物的微观形貌。进行平衡和等温吸附实验研究了印迹聚合物微球的吸附性能。结果表明,镉(II)离子与安息香肟之间有相互作用,其最佳配比为1:2;合成的IIPs外形规则,分散性较好;溶液的pH值为6时该IIPs达到最佳吸附效果,且对镉离子有较好的结合能力,具有较高的特异识别性,可对水环境中的镉离子进行有效的吸附和分离。
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2023-03-18 合作期刊: 《材料研究学报》
摘要: 以三聚氰胺、高浓度甲醛、尿素和大豆蛋白(SPI)降解液为原料, 合成了三聚氰胺-尿素-甲醛树脂(MUF)。对比改性后MUF的性能, 并借助核磁共振(13C-NMR)、红外光谱(FT-IR)和动态热机械性能(DMA)分析了改性后MUF的结构变化和热机械性能。结果表明, 用高浓度甲醛合成的MUF游离甲醛降低了52%, 制备的刨花板内结合强度和静曲强度分别提高了25%和64%。用高浓度甲醛和SPI 降解液合成的MUF游离甲醛降低了56%, 制备的刨花板内结合强度和静曲强度分别提高了48%和97%。FT-IR 分析结果表明, 蛋白质降解液与MUF树脂发生了交联反应。13C-NMR和DMA测试结果表明, 用高浓度甲醛制备的MUF树脂亚甲基醚键含量较高, 树脂体系缩聚度高, 树脂具有很高的初始强度, 但是热稳定性较差。用高浓度甲醛和SPI 降解液制备的MUF树脂, 树脂体系具有较高的缩聚度, 亚甲基桥键含量明显升高, 能部分抵消醚键在高温下断裂重排带来的不稳定性, 使树脂具有较高的热机械性能、热稳定性和较低的游离甲醛。
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2023-03-18 合作期刊: 《材料研究学报》
摘要: 合成了氯化1-(2-羟乙基)-3-甲基咪唑离子液体[HeMIM]Cl、溴化1-乙胺基-3-甲基咪唑离子液体[AeMIM]Br 和氯化1-羧乙基-3-甲基咪唑离子液体[CeMIM]Cl三种功能化咪唑离子液体, 并分别进行了红外与氢核磁结构表征。用这三种离子液体溶解稻草, 并将溶解体系原位与苯酚和甲醛共混制备出酚醛复合材料, 研究了离子液体种类对稻草溶解率和酚醛树脂性能的影响。结果表明, 用离子液体及其溶解稻草产物制备的酚醛复合材料性能得到明显的改善。[CeMIM]Cl溶解的效果最好, 用其溶解稻草产物制备的酚醛复合材料游离醛含量最低。用[AeMIM]Br溶解稻草产物制备的酚醛复合材料力学性能最好, 拉伸强度从3.28 MPa提高到9.48 MPa, 冲击强度由0.93 kJ/m2提高到5.88 kJ/m2。
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2023-03-18 合作期刊: 《材料研究学报》
摘要: 以八官能度倍半硅氧烷(BCP-POSS)为引发剂, 用两步原子转移自由基聚合(ATRP)合成了以聚甲基丙烯酸甲酯-b-聚苯乙烯为臂的星型POSS-(PMMA-b-PS)8嵌段共聚物。用后磺化方法制备具有相同磺化度的磺化杂化高分子POSS-(PMMA-b-SPS)8, 并用以制备了质子交换膜(PEM)。分析了在不同水合状态下两种PEM的传导率随着湿度的变化规律, 发现在同样低水合状态下具有较长SPS 链段的PEM其质子传导率较高; TGA分析结果表明, 两种PEM都具有高温保水性能和高的初始热分解温度; 用透射电子显微(TEM)和原子力显微镜(AFM)分析了不同嵌段比例PEM的微相结构, 发现具有较长SPS 链段的PEM有利于质子传导的两相连通的微相形貌; 用低场核磁共振分析仪测定了自旋-自旋弛豫时间T2和不同共聚物低水合状态下链段分子运动特性, 发现具有较长SPS链段的PEM有较狭长且连通性较好的微相分离形貌, 显示出较高的质子自旋扩散系数, 在低湿度环境下具有较高的质子传导率。