钴卟啉功能化电纺纤维膜的制备及其苯胺检测应用研究

以四苯基钴卟啉为识别分子,可溶性聚酰亚胺为高分子载体,采用静电纺丝技术制备一种负载钴卟啉的聚酰亚胺电纺纤维膜,用于对微量苯胺蒸气的快速检测.结果表明,钴卟啉基团的引入并没有使纺丝条件和过程发生很大的改变,依旧可以得到直径均一、形貌良好的电纺纤维.制备的钴卟啉功能化聚酰亚胺电纺纤维膜卟啉单元负载量高、分布均匀,保持了钴卟啉的基本光谱特性.当置于苯胺蒸气中时,电纺纤维膜中的钴卟啉可与苯胺分子轴向配位,形成有效的能量转移复合物,引起电纺纤维膜的紫外光谱发生改变.并且随着苯胺蒸气浓度的增加,紫外光谱呈现规律性变化,从而达到对苯胺蒸气检测的目的.进一步由紫外光谱计算得到其检测限为7.82 mg/m3.经过5次连续的苯胺蒸气作用—氮气吹扫过程后,电纺纤维膜的紫外吸收光谱可基本回复至原有状态,显示了较好的重现性和优异的可重复使用性.     

4,4’-ODA改性含氯芳香族聚酰胺的合成与纺丝工艺研究

采用低温溶液缩聚的方法,在N-甲基吡咯烷酮(NMP)-氯化锂(LiCl)溶剂体系中引入了4,4’-二氨基二苯醚(4,4’-ODA)作为第三单体,与邻氯对苯二胺和对苯二甲酰氯(TPC)反应,得到可用于直接湿纺的共聚物纺丝溶液。将原液进行湿法纺丝,经水洗干燥后得到原丝,采用SEM和电子拉伸试验机表征纤维的结构与力学性能。研究结果表明,共缩聚后可以得到粘度高、分子量大、稳定性好的纺丝原液,通过湿法纺丝制得的纤维具有良好的取向度、结晶度和热性能。     

静电纺丝法制备聚酰亚胺新型材料

静电纺丝(eleetrospinning)是一种制备纳米尺度连续长丝的便捷高效的纺丝技术,其应用前景相当广阔.聚酰亚胺(polyimide,PI)是一类具有广泛应用的耐高温、高强度、综合性能优异的高分子材料.近10年来,利用电纺制备PI新型材料的报道层出不穷,包括利用PI电纺纤维为前躯体制备碳纤维材料,电纺制备PI纳米...     

湿法纺制石墨烯纤维：工艺、结构、性能与智能应用

石墨烯纤维是由石墨烯片层通过组装过程形成的宏观一维材料。其具有较好的耐热性、导热性、导电性以及轻质高强等优点,是实现高品质、功能化纤维的重要突破口。石墨烯纤维在超轻导线、可穿戴储能、传感、生物电极等领域具有广阔应用前景。目前,湿法纺制技术是石墨烯纤维的最主要制备手段,与现有的化学纤维制备过程兼容,是最有望实现规模化制备高品质石墨烯纤维的技术。本文首先介绍了湿法纺制石墨烯纤维工艺中的关键步骤,重点讨论了制备技术与石墨烯纤维结构之间的关系。论述了提升纤维性能的相关策略,总结了石墨烯纤维在功能/智能纤维领域应用。并对提升石墨烯纤维性能的关键问题进行总结阐述,展望了石墨烯纤维的发展前景。     

茶碱分子印迹聚酰亚胺纳米纤维膜的制备与表征

以聚酰胺酸(PAA)溶液为原料,采用静电纺丝法制备了聚酰胺酸纳米纤维膜(PAAM),热处理脱水后获得聚酰亚胺纳米纤维膜(PIM)。采用PIM表面预涂覆聚甲基丙烯酸(PMAA),以茶碱(THO)为模板分子、偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂、乙二醇二甲基丙烯酸酯(EDMA)为交联剂、氯仿为溶剂,在PIM表面进行了热交联反应,制备了THO分子印迹聚酰亚胺纳米纤维复合膜(PIMIM)。讨论了纺膜条件,并用傅里叶红外光谱与扫描电镜分别表征了PIMIM的结构和形态,比较了THO的洗脱方式。结果表明:较佳的纺膜条件为纺丝电压15.0kV、接收距离12.0cm和纺丝液流量0.5mL/h。以PIM为支撑体,获得了聚酰亚胺纳米纤维间有分子印迹层的PIMIM。PIMIM对THO的静态吸附结合容量达144μmol/g,对THO与可可碱(TB)的选择性分离因子达1.96。对PIMIM循环再生,索氏提取法优于超声洗脱法。     

改性海藻酸钠聚集行为对电纺纳米纤维形貌的影响

以过硫酸钾(KPS)为引发剂, 采用双丙酮丙烯酰胺(DAA)对海藻酸钠(SA)进行改性, 制备了海藻酸钠-聚双丙酮丙烯酰胺两亲性共聚物(SA-PDAA). 将SA-PDAA与聚乙烯醇(PVA)复配, 并进行静电纺丝, 制得SA-PDAA/PVA电纺纳米纤维. 通过红外光谱、 差示扫描量热和荧光光谱表征了SA-PDAA的结构和性能, 通过黏度仪、 表面张力仪和电导率仪测试了SA-PDAA纺丝液的物理性能, 用扫描电子显微镜表征了SA-PDAA/PVA电纺纳米纤维的形貌, 考察了SA-PDAA/PVA电纺纳米纤维的释药性能. 结果表明, DAA接枝到SA分子链上, SA-PDAA的临界聚集浓度为0.072 g/L, SA-PDAA具有良好的两亲性, SA-PDAA/PVA电纺纳米纤维具有均一的形貌. 改性后的SA可以有效地减缓药物释放速度, 提高SA-PDAA/PVA电纺纳米纤维的缓释性能.     

抗菌聚合物纳米纤维的研究进展

静电纺丝技术是制备功能聚合物纳米纤维的一种简单而有效的方法。由电纺纳米纤维堆砌而成的无纺织物具有巨大的比表面积,赋予其广泛的应用前景。通过在电纺聚合物纳米纤维中添加各类抗菌剂或对其表面进行化学改性,制备具有优异抗菌性能的新型功能聚合物纳米材料,将进一步拓展电纺纳米纤维在生物医学、过滤、精密制造等领域的应用。本文基于抗菌纳米纤维的分类进行总结,介绍国内外抗菌聚合物纳米纤维的研究现状,并对抗菌纳米纤维的未来发展进行了探讨。     

聚酰亚胺纤维及其纺丝工艺研究进展

聚酰亚胺纤维由于其优良的性能,已成为高技术纤维领域的研究热点之一.本文归纳了聚酰亚胺纤维的聚合单体,主要有二酐单体(均苯四甲酸酐、联苯四甲酸酐、二苯醚四酸二酐、二苯酮四酸二酐等)和二胺单体(二氨基二苯醚、对苯二胺、间苯二胺等).另外,还有第三单体,如嘧啶环二胺、氯化对苯二胺、二氨基二苯醚等,综述了聚酰亚胺纤维的主要纺丝...     

电纺纳米纤维多级形貌调控研究进展

"静电纺丝"是目前制备纳米级纤维最为简单有效的方法,其制得的纤维材料具有径细、质轻、比表面大、孔隙率大等优点,应用前景广泛。与传统纤维相比,电纺纤维具有一些独特的形貌结构特点。本文根据电纺纤维的宏观、微观形貌特征将其划分为三级形态(多根纳米纤维排列形成的聚集形貌)、二级形态(单根纳米纤维的宏观形貌)以及一级形态(单根纳米纤维的介观及微观形貌),详述了各级形态纤维的形貌结构特点、制备方法以及形成机理,并对这些形态各异纤维材料的应用前景进行了展望。     

静电纺丝制备图案化无机纳米纤维

静电纺丝技术近几年在制备纳米纤维领域得到了广泛的应用,被认为是批量制备纳米纤维材料最简单有效的方法。本文综述了近几年高压静电纺丝技术制备图案化无机物纳米纤维的纺丝装置和过程,特别详细综述了纺丝过程中纤维直径的变化,利用带电流体动力学(EHD)理论推导出纤维直径变化的运动方程,并对方程进行一定程度的修订,以符合电纺无机物纳米纤维直径的变化;并综述了取向纳米纤维、中空纳米纤维、壳-核结构纳米纤维、纳米线、纳米带、纳米管及多层次结构纳米纤维的构建及其基本性能。最后对电纺制备图案化无机纳米纤维未来发展方向,特别是功能化多层次结构电纺无机纳米纤维制备进行了展望。     

先驱体转化法制备Si-B-N-C陶瓷纤维及表征

以聚硼硅氮烷为先驱体, 经熔融纺丝、不熔化处理及氮气中高温热解、烧结得到Si-B-N-C陶瓷纤维. 利用元素分析、FTIR、XRD、高温热重分析等手段对Si-B-N-C纤维的组成、结构以及高温稳定性和抗氧化性等进行了表征. 结果表明, 纤维主要由Si3N4, BN和SiC等相组成, 其室温抗拉强度为2.1 GPa, 弹性模量为230 GPa, 具有很好的非晶稳定性和高温抗氧化性, 惰性气氛中可保持非晶至1700 ℃, 空气中加热至1100 ℃以下时无增重, 在1100-1400 ℃温度范围内增重约3.3％.     

高性能聚酰胺6纤维的制备技术进展

聚酰胺6纤维具有良好的综合性能如力学性能、耐热性、耐磨损性和耐化学药品性等,同时具有很高的理论模量,如果开发制备出高强高模纤维,其在军用纤维和纺织上应用前景非常可观。但是聚酰胺分子间很强的氢键作用制约了分子的取向和纤维的高倍拉伸,从而限制了制备高强高模聚酰胺纤维技术的发展。所以要拉伸得到高取向聚酰胺纤维,需通过减少链间氢键的数量来实现。许多研究者已经通过各种工艺技术提高最大拉伸比,如增塑剂法、干法纺丝、冻胶纺丝、湿法纺丝、区域拉伸和退火等。鉴于已经通过冻胶纺丝法制备出了超高分子量聚乙烯纤维,因此目前冻胶纺丝法制备高强高模聚酰胺纤维具有较大的可行性。本文将介绍各种制备聚酰胺6纤维的工艺技术,主要突出冻胶法制备聚酰胺6纤维的技术。     

苯并唑类聚合物近期的研究概况(上)

较全面地综述最近几年国内外关于苯并唑类聚合物的化学改性,结构特性和分子模拟的工作,及其在分子复合材料中的近期应用情况,其中上篇主要讲述苯并唑类聚合物的基本性质和近期在化学改性上的研究。     

苯并唑类聚合物近期的研究概况(下)

较全成地综述了最近几年国内外关于苯并唑类聚合物的化学改性，结构物性和分子模拟的工作，及其在分子复合材料中的近期应用情况，其中下篇主要讲述苯并唑类聚合物的结构物理性质和分子模拟的工作，以及在分子复合材料中的应用。     

耐高温碳化硅纤维的制备与性能

采用聚硅碳硅烷（PSCS）与乙酰丙酮铝反应，合成出聚铝碳硅烷（PACS）陶瓷先驱体聚合物.经熔融纺丝、空气不熔化、烧成与高温烧结等工艺， 制备性能优异的耐高温碳化硅纤维SiC(Al).经29Si MAS NMR、 XRD、 Raman谱、AES与SEM等一系列分析表明，该纤维的化学组成和结构与普通碳化硅纤维显著不同，具有近化学计量比组成，氧、游离碳以及SixCyOz相的含量大大低于普通碳化硅纤维，这是其高温稳定的主要原因.在制备过程中铝作为烧结助剂起到了使纤维致密化与抑制晶粒快速增长的作用.     

Mechanical properties of BPDA-ODA polyimide fibers

An aromatic polyimide was synthesized via a one-step polycondensation reaction between biphenyltetracarboxylic dianhydride (BPDA) and 4,4′-oxydianiline (ODA) in p-chlorophenol. The polyimide (BPDA-ODA) solution dopes were spun into fibers by means of dry-jet wet spinning. The as-spun fibers were drawn and treated in heating tubes for improving the mechanical properties. The thermal treatment on the fibers resulted in a relatively high tensile strength and modulus. Thermal mechanical analysis (TMA) was employed to study the linear coefficient of thermal expansion (CTE). Thermal gravimetry analysis (TGA) spectra showed that the BPDA-ODA fibers possessed an excellent property of thermo-oxidative degradation resistance. The sonic modulus E_s of the polyimide fibers was measured.     

三元乙丙橡胶/尼龙高性能弹性体结构与性能的研究

通过DSC、DMA、TEM及SEM研究了三元乙丙橡胶 /尼龙 (EPDM /PA)共混物结构与性能 ,按照各级结构形态的特点 ,可大致分为三个层次的结构 :初级结构即氯化聚乙烯 (CPE)锚入或镶嵌在PA中形成分散相颗粒中的结构 ;中级结构指分散颗粒在基体中的采取的微纤状形态 ;高级结构是外力作用下共混物形成的由一定数量微纤组成的可传递应力的聚集体结构 .这种多层次结构决定了共混体系兼具EPDM与PA的优点 ,综合性能优异 .物理机械性能及热氧老化性能比较表明 ,PA改性的EPDM是理想的高性能弹性体     

Photo and Thermal Cured Silicon‐Containing Diethynylbenzene Fibers via Melt Electrospinning with Enhanced Thermal Stability

An inorganic–organic hybrid material, poly(dimethylsilylene ethynylenephenyleneethynylene) (PMSEPE), was synthesized in a mild condition and its microfiber was successfully produced by melt electrospinning. The electrospinning parameters, which affected the morphology and diameter of fibers, were well investigated. To maintain the fiber structure at thermal cured temperature (above melting point), the PMSEPE fibers were enhanced via thiol‐yne photo polymerization. Followed by the thermal curing reaction, the heat‐resistance and mechanical properties of fibers were enhanced. The mechanism of two‐step curing was explored and confirmed by means of Fourier transform infrared, differential scanning calorimetry, and X‐ray photoelectron spectroscopy (XPS). Thermaogravimetric analysis and scanning electron microscopy results show that after carbonization at 800 °C, the two‐step cured fibers had only a small weight loss (20%) and the fibers can still maintain the original morphology. Moreover, the two‐step cured fiber exhibited a high tensile strength (55.4 MPa) and a small elongation at break (0.02%). All the results indicate that the fibers could be applied as fiber‐reinforced materials. © 2017 Wiley Periodicals, Inc. J. Polym. Sci., Part A: Polym. Chem. 2017 , 55, 2815–2823     

超支化聚(胺酯)的分子设计及其制备

以丙烯酸甲酯和二乙醇胺为原料由Michael加成反应制得N ,N 二羟乙基 3 胺基丙酸甲酯单体 ,再用“准一步法”和“发散法”使之与 1 ,1 ,1 三羟甲基丙烷 (核 )反应合成一种新型超支化聚 (胺 酯 ) .以核磁共振和元素分析方法对N ,N 二羟乙基 3 胺基丙酸甲酯单体的分子结构进行了表征 .GPC测定表明合成的超支化聚 (胺 酯 )分子量分布窄 ,具有单分散性 ;粘度小于同分子量的线形分子 ;耐热性能较好 ,失重温度高于2 0 0℃ .     

聚酰亚胺纤维的研究进展

聚酰亚胺纤维由于分子主链含有刚性的芳杂环结构,赋予其优异的力学、热学、耐辐照、介电以及化学稳定性等性能,从而在航空航天、高温耐热、防火阻燃、电子器件、核能等领域具有广泛应用前景,并成为21世纪最具潜力的高性能纤维之一。近年来,随着单体来源、工艺条件的不断改善,聚酰亚胺纤维的研究得到更大关注和投入,极大促进了聚酰亚胺纤维的规模化制备和应用发展开发。本文综述了近年来高性能聚酰亚胺纤维的国内外研究成果,并针对不同化学结构、纺丝工艺以及亚胺化方法对纤维性能的影响进行阐述,同时也对其发展趋势进行展望。