热致型液晶共聚与聚烯烃的原位复合

用热致型液晶共聚酯作为成纤材料、聚烯烃为基体进行复合，在复合中引入界面改性剂。对共混体的熔体流动性、基体聚合物的结晶性能进行了研究，对两相界面结合原位复合材料的力学性能进行了分析测试。     

聚芳醚酮与液晶聚酯多嵌段共聚物的合成表征

近年来,以热塑性聚合物为基体,热致液晶聚合物(TLCP)作为增强剂的高分子原位复合材料由于其具有优异的机械性能和优良的成型加工性能,已引起各国工作者的普遍关注和极大兴趣．然而由于自聚集和相分离作用的影响,大部分液晶聚合物与通常的热塑性聚合物基体基本不相容或弱相容,这对于提高原位复合材料的力学性能不利．     

PAN/PEO和CA/PEO同轴静电纺丝纤维的制备及其力学性能研究

近年来,同轴静电纺丝技术广泛地用于制造各种多功能复合材料,同时聚合物受限结晶行为的研究倍受关注,许多方法被用来制备结晶性聚合物的受限空间。结合这两种研究背景,本文利用同轴静电纺丝技术,制备了聚丙烯腈(PAN)/聚氧化乙烯(PEO)和醋酸纤维素(CA)/PEO两种复合纤维,通过扫描电子显微镜和透射电子纤维镜对复合纤维形态结构分析,发现复合纤维具有皮芯结构,其中PEO作为芯层被包裹在外层PAN或CA中,同时改变静电纺丝时PEO溶液的浓度,复合纤维的直径和PEO芯层的直径也随之改变,从而为结晶性聚合物PEO提供了不同尺寸的受限空间。此外,对复合纤维膜进行了力学性能测试,结果发现CA/PEO复合纤维膜的拉伸性能要优于PAN/PEO复合纤维膜。     

核-壳粒子增韧聚合物的研究进展

核-壳粒子增韧结合了弹性体增韧和刚性粒子增强的优点，将其用于聚合物共混体系中有可能得到比基体树脂更高韧性更好刚性的复合材料。本文综述了相关核-壳粒子的分类、形态、形成机制，以及它们对聚合物基体的增韧机理，并详细阐述了反应性和非反应性聚合物共混体系中原位形成的核-壳粒子形态演化规律及其对共混物力学性能的影响。     

塑料增强的新途径——热致液晶高聚物的增强作用

评价了热致液晶高聚物作为高性能成型材料的特点。综述了由增强性的热致液晶高聚物和热塑料聚合物基体组成的原位复合材料及其制备、结构和性能。也讨论了今后研究这一塑料增强新途径时要注意的诱导取向和相容性。     

几种高性能热塑性树脂与蒙脱土插层复合的研究

研究了PEK C ,PES ,PEI和PSU 4种刚性分子链高性能热塑性树脂与蒙脱土插层复合的行为 ,结果表明通过溶液混合PEK C和PES很容易插入到粘土层间并使粘土剥离 ,得到剥离型纳米复合材料 ,而PEI和PSU不能插入到粘土层间 ,分析认为插层能力的差异是由于它们与粘土间的作用力不同导致的 .PEK C和PES与粘土形成纳米复合材料后 ,玻璃化温度大幅度下降 ,但热分解温度有很大提高 ,认为是由于体积很大而且刚硬的聚合物分子与粘土片层混合后形成了较大的自由体积 ,使玻璃化温度下降 ,但聚合物端基与粘土间很强的作用力使它的热解温度提高 .PEI和PSU与粘土复合后热性能没有明显变化 ,说明如果粘土与聚合物间不能形成纳米复合 ,不会对聚合物性能产生显著影响     

机械振动对聚丙烯结晶作用的影响

对热塑性高分子作熔体加工时,在此过程中同时再叠加机械振动,设计制造的加工机器一方面具有卓越的技术经济指标,另一方面制品的物理性能也得到了提高[1,2].此类研究的重点多集中在动态成型过程中聚合物的流变行为或者成型后制品的力学性能方面[3,4],对聚合物本身在此外加交变力     

聚合物气体辅助注射成型制品的形态结构

作为一种由常规注射成型发展起来的聚合物加工技术,气体辅助注射成型具有节约原材料、缩短成型周期以及提高制品性能等优点,已得到广泛的应用.由于气辅成型过程是一个在刚、柔双重约束界面条件下进行的多相复杂体系的多次流动过程,因而其形态结构的形成、发展和演化要远比常规注塑成型复杂.然而在气辅成型的形态结构方面,国内外的研究一直以来开展得较少.近年来,作者在聚合物及其共混物、复合材料气辅成型制品的形态结构方面已开展了广泛的研究工作,本文对这些工作和一些重要结果作了总结,并简要分析了成型过程中剪切场对形态演化的影响,最后对该研究方向的发展趋势作了展望.     

纳米SiO_2粒子表面官能团对尼龙6原位聚合的影响

研究了无机纳米粒子表面反应性官能团对尼龙 6 纳米SiO2 原位聚合的影响 .红外光谱和热重分析结果证实了无论对SiO2 进行表面处理与否 ,在原位聚合过程中其表面均能形成一定量的接枝聚合物 .随表面反应性官能团数目的增加 ,SiO2 的表面接枝率呈上升趋势 .与纯的尼龙 6相比 ,带有不同反应性官能团的纳米SiO2 的加入使复合产物的分子量呈下降的趋势 .对应于复合体系中可能发生的反应 ,提出了几种可能的表面接枝的键接方式 .力学性能测试结果显示经表面处理的SiO2 的加入能同时提高复合物的强度和韧性 ,而加入未处理的SiO2 时 ,材料强度可得到提高 ,但韧性明显降低 ,表明由偶联剂处理引入的柔性界面层的存在对于复合材料的力学性能有重要的影响     

聚合物/粘土纳米复合材料中的粘土有机化

回顾了聚合物/粘土纳米复合材料中所用粘土的有机化方法与有机粘土的热稳定性,及其对复合材料性能的影响,指出在聚合物/粘土复合材料中粘土片层间距的变化同样有可能受到层间插层剂构象变化的影响、聚合物/粘土纳米材料的长期热氧稳定性与热失重结果可能不一致。     

碳纳米管的修饰及其在超级电容器中的应用

碳纳米管以其窄孔径分布、高有效比表面积、良好导电性能、良好力学性能、优良化学稳定性和良好热稳定性以及较低成本等优点,被认为是超级电容器的理想电极材料之一.本文结合碳材料具有的双电层电容和金属氧化物、导电聚合物具有的准法拉第电容,综述了碳纳米管的修饰处理技术及碳纳米管/金属氧化物、碳纳米管/导电聚合物复合材料、碳纳米管原位再生长技术的研究进展,指出碳纳米管的修饰能更好地改善其电化学性质,因此碳纳米管复合材料是超级电容器电极材料研究的一个重要发展方向.     

基于可逆共价化学的交联聚合物加工成型研究——聚合物工程发展的新挑战

可逆共价聚合物能够通过外界刺激(包括加热、光和pH)触发可逆反应,从而实现聚合物拓扑结构的重组,同时在撤销刺激后又可以像不可逆共价聚合物一样保持结构稳定性.近年来,越来越多的研究者致力于利用该特性来解决交联聚合物加工成型的难题,这不仅打破了传统热塑性聚合物和热固性聚合物的严格界限,而且带来了新的材料研发方法和功能,使得聚合物制品种类更加多样化,其生命周期也相应得以延长.孕育着传统聚合物工程领域的新突破,具有重要价值.为及时反映这一态势,本文总结了可逆共价化学的基本原理,阐述了可逆共价聚合物的流变特性,并且综述了由此衍生的含可逆共价键交联聚合物各类成型加工技术原型和应用,如力学性能调控、塑性变形、焊接、纳米填料的分散与增强效应、模压成型与固相回收、注射成型、挤出成型、3D打印、碳纤维复合材料的可控降解与再生等,在此基础上,进一步分析了该新兴领域的挑战和发展趋势.     

石墨烯及其聚合物复合材料

近些年来,石墨烯以其独特的结构和优异的性质成为备受瞩目的研究前沿和热点。石墨烯作为纳米增强组分,少量添加可以使聚合物的物理性能得到大幅地提高。本文就石墨烯及其在聚合物复合材料的研究进展进行了综述,着重阐述了现已工业化制备石墨烯的氧化还原法,以及石墨烯/聚合物复合材料的制备方法(溶液共混、原位聚合和熔融共混)和性能(电学性能、导热性能、力学性能、热性能以及气体阻隔性能),并指出其待解决的关键技术及工业化前景。     

聚合物/量子点纳米复合材料的制备

量子点具有优异的光电性能,聚合物具有性质稳定、质轻、可加工性好等优点;将聚合物和量子点复合可综合两者的优点,同时还可使量子点的稳定性得以大幅度提高。得到的聚合物/量子点纳米复合材料应用领域广;其制备方法主要有简单易操作的直接分散法、在聚合物中原位生成量子点的原位生成法、在有量子点存在的聚合场所引发有机单体聚合的原位聚合法、层-层组装法以及在量子点表面直接修饰聚合物的表面直接修饰法。本文就这些制备方法进行了概要综述,并对各种方法的特点进行了总结。     

原位化学氧化聚合制备聚苯胺/丝素复合导电膜

采用原位化学氧化聚合方法在蚕丝丝素蛋白膜表面生长聚苯胺,制备得到表面均匀覆盖导电聚合物的复合导电丝素膜,其电导率约为3×10^-2S/cm。纤维表面与导电聚合物的相互作用改善了原丝素膜的耐热性能,但并未降低其力学性能。     

基于聚合物复合物的自修复与可修复聚合物材料

聚合物材料在使用过程中受到损伤,就会丧失原有的力学强度和功能.修复功能能够延长聚合物材料的使用寿命、减少原料浪费并提高材料性能的可靠性.赋予聚合物材料修复性能是可持续发展社会对聚合物材料设计的重要需求.本文系统地介绍了本研究组发展的基于溶液中复合的聚合物复合物构筑自/可修复聚合物材料的方法,以及基于高密度的超分子可逆作用力及聚合物复合原位生成的纳米粒子的协同,解决聚合物复合材料的良好修复性能与高力学强度之间矛盾的策略.基于聚合物复合的方法,我们成功制备了聚合物凝胶、弹性体及高强度聚合物复合材料,并实现了上述修复材料在防雾、质子传导和传感等方面的功能.聚合物复合的方法为制备具有优异力学性能和功能的自/可修复聚合物材料提供了新思路.     

层离型PMMA/镁铁双氢氧化物纳米复合材料的热降解研究

通过原位聚合方法制备了以非水溶性聚合物(聚甲基丙烯酸甲酯,PMMA)为基体,与MgFe双氢氧化物(LDH)具有良好相容性的层离型纳米复合材料.采用小角、广角X射线衍射(XRD)及透射电镜(TEM)对纳米复合材料的微观结构进行了分析,通过热重分析(TG)和玻璃化转变研究了纳米复合材料在空气和氮气氛围下的热降解过程.实验结果表明,MgFe-LDH的引入显著提高了聚合物基体的热降解温度和玻璃化转变温度,纳米复合材料的热稳定性显著提高.其中含量1.6 wt%的层离型纳米复合材料在失重50%时的热降解温度比纯样提高约69℃.并且整个纳米复合体系的相容性良好,含量8.0 wt%的样品,其可见光透过率仍可达90%以上.     

有机光伏薄膜的力学性能调控与预测

有机光伏电池(OPVs)具有颜色丰富、质轻、柔性等优点,在半透明、可穿戴/可拉伸电子器件领域具有极大的应用前景.本文重点评述了高效率有机光伏活性层薄膜的力学性能调整策略,并概述了其力学性能的理论预测模型.首先,简要介绍了薄膜的力学性能参数及其测试方法;随后,结合最新实例分别阐述了聚合物∶小分子和全聚合物两类OPVs共混薄膜力学性能的调控方法和理论模型;最后,对有机光电薄膜未来的研究趋势进行了展望.     

水溶性疏水缔合聚合物-膨润土纳米复合材料的研究

以有机改性膨润土、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸（AMPS）、 N,N-二甲基丙烯酰胺（DMAA）和季铵盐单体D-C₁₆Br为原料，通过原位聚合制备了一种新型水溶性疏水缔合聚合物-膨润土纳米复合材料。利用红外光谱、X-射线衍射仪对产物结构进行表征，并通过与纯共聚物AMPS/DMAA/D-C₁₆Br相比，研究了纳米黏土材料的引入对共聚物性能的影响。结果表明：在膨润土促进聚合物分子形成疏水缔合结构的作用下，具有复合插层结构的复合材料在热稳定性、耐温性、抗剪切性和黏弹性方面均优于纯聚合物，表明该纳米复合材料较纯共聚物具有良好的应用前景。     

液相剪切原位剥离蒙脱土纳米片增强高阻氧聚乳酸

提出了液相剪切剥离蒙脱土(MMT)制备寡层纳米片(MNSs)并将其原位引入PLA基体的方法, 可经简单的刮刀涂覆法(Blade coating)制备MNSs质量分数为2%, 5%和10%的PLA基纳米复合薄膜. 该技术路线赋予了MNSs在PLA基体中充分剥离(片层间距可达3.11 nm)和良好取向排列以及较强的界面相互作用. 这些结构特征使得纳米复合薄膜的结晶度和力学性能得到大幅提升, 同时显著降低了氧气渗透系数. 本文不仅提出了可规模化原位剥离二维纳米片的有效方法, 更为制备高强高阻隔全降解复合材料及其结构-性能关系研究提供了思路.