化学-物理法制备聚乙烯醇/壳聚糖/纳米羟基磷灰石复合水凝胶及其性能

采用化学-物理交联法制备了聚乙烯醇/壳聚糖/纳米羟基磷灰石(PVA/CS/n-HA)复合水凝胶材料。通过对比其含水率、拉伸强度、红外光谱和TG谱图,探讨了PVA含量及戊二醛加入量对材料性能的影响。结果表明,m(PVA)∶m(CS+n-HA)=5∶1,戊二醛质量分数为2%时,复合水凝胶材料具有较好的综合性能:含水率为82.0%、拉伸强度为2.14 MPa、断裂伸长率为343.26%;同步热分析表明,25~140℃,仅存在水分的蒸发,直至360℃材料才发生分解,说明材料的热稳定性良好;红外分析表明,CS与戊二醛发生了交联反应。     

化学-物理法制备聚乙烯醇/壳聚糖/纳米羟基磷灰石复合水凝胶及其性能

采用化学 物理交联法制备了聚乙烯醇/壳聚糖/纳米羟基磷灰石（PVA/CS/n-HA）复合水凝胶材料。 通过对比其含水率、拉伸强度、红外光谱和TG谱图,探讨了PVA含量及戊二醛加入量对材料性能的影响。 结果表明,m(PVA)∶m（CS+n-HA）=5∶1,戊二醛质量分数为2%时,复合水凝胶材料具有较好的综合性能：含水率为82.0%、拉伸强度为2.14 MPa、断裂伸长率为343.26%;同步热分析表明,25~140 ℃,仅存在水分的蒸发,直至360 ℃材料才发生分解,说明材料的热稳定性良好;红外分析表明,CS与戊二醛发生了交联反应。     

接枝聚乳酸/塑化淀粉共混物的制备与性能研究

为提高聚乳酸(PLA)/淀粉共混物界面作用和降低成本,引入甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)接枝聚乳酸和塑化淀粉(TPS),通过挤出和注射成型制备接枝聚乳酸/塑化淀粉共混物(PLA-g-GMA/TPS)。红外光谱分析证实,GMA成功接枝到PLA分子链上。对共混物的力学性能、热机械性能、微观形貌、热性能及亲水性等进行了系统研究,结果表明,选择GMA用量为6%(接枝率为1.51%)和TPS用量为10%时的拉伸强度、断裂伸长率及弹性模量最佳,分别为42.6MPa、8.9%及260MPa。FE-SEM观察结果表明,低含量TPS中颗粒被基体包覆或嵌入,界面平整,界面结合力强。DMA和DSC结果显示,不同质量配比的PLA-g-6%GMA/TPS共混物的Tg、储存模量、结晶度、结晶温度及熔融温度仅在小范围内发生变化。吸水率和接触角结果表明,低含量TPS的共混物吸水率和接触角变化幅度均小于高含量TPS体系。     

尿素/乙醇胺复配增塑聚乙烯醇性能的研究

采用尿素/乙醇胺为复合增塑剂,利用流延法制备了增塑改性的PVA膜.通过FTIR法研究了尿素/乙醇胺复合体系与PVA的相互作用,采用XRD、DSC考察了增塑改性PVA膜的结晶性能和热性能.研究结果表明,乙醇胺作为尿素的良溶剂,能有效抑制尿素从PVA基体中析出.由尿素、乙醇胺组成的复合增塑剂能破坏PVA分子中的氢键作用、降低PVA的结晶度和熔点,对PVA的增塑作用显著.增塑改性后的PVA膜在水中的溶胀率(DS)下降,溶失率(S)增加.力学性能测试表明增塑改性后的PVA膜拉伸强度(TS)降低,断裂伸长率(E%)提高.含30phr尿素/乙醇胺的PVA膜的拉伸强度、断裂伸长率分别为23.89MPa和542.88%.     

聚氯乙烯-聚乙烯醇的相容性及其复合多孔膜的结构与性能

通过溶液成膜法制备了聚氯乙烯-聚乙烯醇(PVC-PVA)复合多孔膜,从聚合物混合焓及分子之间相互作用的角度探讨了PVC和PVA两者之间的相容性,采用扫描电子显微镜(SEM)、接触角测量仪及平板超滤膜测试仪等分析了复合多孔膜的孔形貌、亲水性、过滤性能及力学性能.研究结果表明,在PVC-PVA复合体系中,大分子之间可形成氢键及偶极相互作用,混合焓随PVA在聚合物中质量分数的增大而呈现先增大后减小的趋势, PVC-PVA总体上为部分相容.与纯PVC膜相比, PVC-PVA复合多孔膜断面的“指状孔”特征减弱,而“海绵孔”特征增强,且纯水通量增大、耐污染性能改善、力学韧性增强.当PVA在聚合物中的质量分数为9%时,复合多孔膜的纯水通量是纯PVC膜的4倍,对PEG100000的截留率为80%,强度为3.5 MPa,断裂伸长率为26%,在水处理领域具有良好的应用前景.     

复合改性竹纤维/聚丙烯复合材料的制备与性能研究北大核心CSCD

为改善竹纤维(BF)与聚丙烯(PP)的界面结合,采用碱(NaOH)和异氰酸酯偶联剂(TDI)复合改性竹纤维,制备BF/PP复合材料。分析了竹纤维改性前后主要化学成分、热行为及化学结构变化,考察了竹纤维改性对复合材料维卡软化点(VSP)和动态热力学性能影响,用扫描电镜对复合材料断面进行了观察,最后探讨了改性竹纤维添加量对复合材料力学性能的影响。结果表明:BF经复合改性后,表面形成了氨酯键结构,竹纤维素晶体尺寸和结晶度增大,竹纤维的最快热降解温度和复合材料的VSP分别提高了20℃和4.5℃。SEM、DMA分析显示,竹纤维复合改性改善了两相界面结合,利于力学性能提高。拉伸实验表明,在复合改性竹纤维添加比例为40%时,复合材料综合性能最佳,其冲击强度、拉伸强度和弯曲强度分别增加了21.6%、23.3%和27.8%,拉伸模量和弯曲模量分别增加了24.2%和30.4%。     

复合改性竹纤维/聚丙烯复合材料的制备与性能研究

为改善竹纤维(BF)与聚丙烯(PP)的界面结合,采用碱(NaOH)和异氰酸酯偶联剂(TDI)复合改性竹纤维,制备BF/PP复合材料。分析了竹纤维改性前后主要化学成分、热行为及化学结构变化,考察了竹纤维改性对复合材料维卡软化点(VSP)和动态热力学性能影响,用扫描电镜对复合材料断面进行了观察,最后探讨了改性竹纤维添加量对复合材料力学性能的影响。结果表明:BF经复合改性后,表面形成了氨酯键结构,竹纤维素晶体尺寸和结晶度增大,竹纤维的最快热降解温度和复合材料的VSP分别提高了20℃和4.5℃。SEM、DMA分析显示,竹纤维复合改性改善了两相界面结合,利于力学性能提高。拉伸实验表明,在复合改性竹纤维添加比例为40%时,复合材料综合性能最佳,其冲击强度、拉伸强度和弯曲强度分别增加了21.6%、23.3%和27.8%,拉伸模量和弯曲模量分别增加了24.2%和30.4%。     

相分离法制备聚碳酸酯/聚乳酸复合微球与调控

聚碳酸酯(PC)、聚乳酸(PLA)及三氯甲烷(CHCl_3)混合作为油相,聚乙烯醇(PVA)溶液作为水相,通过相分离法制备PC/PLA复合微球。研究CHCl_3浓度、水油比、PVA质量分数及PC/PLA质量配比对形成的PC/PLA复合微球形貌、结构的影响。实验结果表明:最佳的相分离实验条件为CHCl_3浓度为2g/mL、水油比为4∶1、PVA质量分数为1%及PC/PLA质量配比为1/1时通过SEM观察到粒径分布均匀、规则、光滑的复合微球。在适宜的条件下,PC和PLA分子链间作用力相当,扩散能力强,协同一致地结晶,促进成核-结晶而制备PC/PLA复合微球。     

改性木薯淀粉/橡胶复合材料的制备及性能研究

以木薯淀粉、马来酸酐、苯乙烯为原料,过硫酸钾为引发剂,通过溶液共聚合成了一系列苯乙烯改性淀粉树脂(SMS)。然后将改性淀粉同丁苯橡胶(SBR)、天然橡胶(NR)进行混炼、硫化模压成型,制得苯乙烯改性淀粉/丁苯橡胶/天然橡胶复合材料。采用红外光谱(IR)对苯乙烯改性淀粉接枝共聚物进行了结构表征。通过拉伸性能测试考察了不同苯乙烯含量的木薯淀粉接枝产物对丁苯橡胶/天然橡胶的力学性能的影响。结果表明,淀粉改性后,随着苯乙烯含量的增多,所得复合橡胶的拉伸强度与邵氏硬度均呈现先增加后降低的趋势。当苯乙烯用量为15%时所制得的苯乙烯改性淀粉/丁苯橡胶/天然橡胶复合材料的拉伸强度与邵氏硬度最大且优于未改性淀粉复合材料,其拉伸强度为2.0MPa,邵氏硬度为25.8HD。     

改性淀粉/PVA生物降解材料性能的研究

以BPO为引发剂、正庚烷为溶剂在66℃下制得马来酸酐接枝淀粉。将其与聚乙烯醇(PVA)、增塑剂及加工助剂等于HAAKE密炼机中共混,制备了可生物降解热塑性淀粉塑料。研究了接枝改性淀：粉／PVA共混物的力学性能、生物降解性能及热性能等,并用SEM研究了共混物的微观形态。结果表明接枝改性淀粉／PVA共混物拉伸强度为27．57Mpa,60d失重率达65．1％。     

聚乙烯醇/壳聚糖复合水凝胶的物理化学性质

测定了聚乙烯醇(PVA)和壳聚糖(CS)复合水凝胶的平衡含水量、熔融焓、等温溶胀动力学和非等温失水动力学等性质,讨论了水凝胶的组成和制备参数对这些性质的影响.结果显示:PVA/CS复合水凝胶具有适宜于软骨修复替代材料的网络结构和平衡含水量.CS与PVA复合减弱了凝胶的结晶度,但却增强了水与凝胶支架的相互作用.尽管水凝胶力学拉伸强度有所降低,但却优化了凝胶的生物相容性和降解能力.PVA/CS复合水凝胶是一种潜在的软骨修复材料,作为一种理论研究的模型体系,它将促进热力学在复杂医用材料方面的应用.     

大豆分离蛋白/聚乙烯醇的电纺研究

对大豆分离蛋白(SPI)/聚乙烯醇(PVA)的电纺进行了研究, 讨论了溶液性质和甘油的加入对SPI/PVA电纺纤维形貌的影响, 并对SPI/PVA电纺膜进行了成分分析和力学性能表征. 结果表明, 加入甘油可以提高SPI/PVA的可电纺性, 同时使SPI/PVA电纺膜的拉伸强度从不含甘油的(5.17±0.62) MPa下降到含有甘油的(1.67±0.21) MPa, 而伸长率呈增加趋势.     

聚乳酸骨固定材料的研究

用聚乙烯醇(PVA)的二甲基亚砜(DMSO)溶液对水热反应法合成的超细羟基磷灰石(HAP)进行表面改性,用溶液分散复合法分别制备了HAP含量均为0．03g／mE的聚乳酸(PLLA)／HAP和PLIA／HAP-PVA复合物,并经过挤出成型得到φ=5mm的棒材。重点研究了热拉伸取向的拉伸规律及表面改性前后HAP粒子在PLLA基质中的分散情况。结果表明,经PVA改性的HAP粒子在PLLA基质中的分散要明显优于未经改性的HAP粒子。拉伸取向后PLLA／HAP-PVA复合材料的弯曲强度达262MPa。     

双极膜技术在电氧化制备3-甲基-2-吡啶甲酰胺中的应用

分别以戊二醛和Fe3+改性壳聚糖和海藻酸钠并分别与柔性链聚乙烯醇(PVA)共混, 制备了Fe-SA-CS-GA/PVA聚合物双极膜. 测定膜的红外光谱, I-V工作曲线, Na+与Cl-透过双极膜的迁移数, 离子交换容量及阴阳两极室中OH-及H+的变化, 并以扫描电镜观察膜表面和界面层形态. IR与接触角分析结果表明, CS经GA/PVA改性后其亲水性能得到显著提高. 将SA-CS/PVA双极膜及Nafion膜应用于电氧化制备3-甲基-2-吡啶甲酰胺. 实验结果表明, 以SA-CS/PVA双极膜为隔膜合成3-甲基-2-吡啶甲酰胺的产率达到49.8%, 高于以Nafion膜为隔膜的产率.与传统的的方法相比, 该方法的反应条件温和且能有效利用能源.     

一种耐高温氟化聚二氮杂萘酮芳醚憎水材料的合成及性能

由五氟苯肼和2-(4-羟基苯甲酰)苯甲酸制备了AB-型双官能团单体4-(4-羟基苯基)-2-五氟苯基-二氮杂萘酮,以苯做带水剂,在K2CO3的催化下温和的反应条件下通过自身亲核缩聚反应合成了结构规整的氟化聚二氮杂萘酮芳醚材料.用傅里叶衰减全反射红外光谱(FTIR ATR)、氢谱(1H-NMR)、氟谱(19F-NMR)对材料的结构进行了表征.该聚合物的玻璃化转变温度Tg为316℃,Td,5 wt％为491℃,具有良好的热性能;该聚合物薄膜样品测试结果表明该材料具有高的力学性能和绝缘性,拉伸强度超过了60 MPa,表面电阻率为1.8×1015Ω/m2,体积电阻率为5.6×1012Ω/m3;该聚合物在DMAc,DMF,DMSO,NMP,1,1,2,2-四氯乙烷,四氢呋喃,氯仿,吡啶和环丁砜中有良好的溶解性,可加工得到光滑、硬韧的膜;利用表面接触角测定仪考察了不同溶剂体系所得膜材料的表面性能,用DMAc制备膜的接触角为93.3°,用氯仿制备膜的接触角为92.5°,用THF制备膜的接触角为127.1°,接触角大于聚四氟乙烯(112°),且所有考察溶剂中所得膜的接触角都大于90°,具有较好的憎水性.     

超亲水聚偏氟乙烯中空纤维膜的制备及性能

采用超声辅助接枝聚合技术, 将甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)接枝到聚偏氟乙烯(PVDF)膜表面, 制备PVDF-g-GMA膜; 再利用氨基诱导环氧基团发生开环反应, 将苏氨酸(Thr)接枝到PVDF-g-GMA膜表面, 制备了具有两性离子结构表面的PVDF-g-GMA-Thr膜. 通过衰减全反射傅里叶变换红外光谱(ATR-FTIR)、 X射线光电子能谱(XPS)、 接触角测试仪、 场发射扫描电子显微镜(FESEM)和牛血清白蛋白(BSA)过滤实验等系统研究了改性前后PVDF膜表面的化学组成、 润湿性能、 表面形貌和抗污染性能. 研究结果表明, 随着PVDF-g-GMA接枝Thr反应时间的增加, PVDF-g-GMA-Thr膜的亲水性能明显提高, 接触角从90°降为0°, 呈现出超亲水性能. 同时PVDF-g-GMA-Thr膜的水通量明显提高, 当Thr诱导开环反应时间为12 h时, PVDF-g-GMA-Thr膜的水通量高达686 L/(m ²·h), 与PVDF原膜相比, 水通量提高了204.5%. 在BSA的过滤测试中, 与PVDF膜相比, PVDF-g-GMA-Thr膜呈现出良好的截留性能和抗污染性能, BSA截留率从42%提高到84%,水通量恢复率从53%提高到87%, 不可逆污染率从47%降到12%, 表明通过接枝Thr构筑两性离子结构表面可以有效减小膜污染.     

静电纺空气过滤用PET/CTS抗菌复合纳米纤维膜的制备

采用静电纺丝法制备PET/CTS复合纳米纤维膜,并在纤维膜表面吸附一层纳米银,进一步增加纤维膜的抗菌性能.以扫描电镜(SEM)对不同配比PET/CTS所制备的纤维膜的微观形貌进行表征,结果显示w(CTS)/w(PET)为12.5%时,纤维形貌较好,平均直径为405 nm.分别对不同厚度的PET/CTS纤维膜进行力学性能、透气性能以及空气过滤性能测试,结果表明纺丝时间为7 h时,纤维膜具有较好的性能,其弹性模量为48.15 MPa、断裂伸长率183.30%、拉伸断裂应力2.11 MPa、拉伸强度2.49 MPa、拉伸屈服应力1.23 MPa、最大力1.38 N,阻气值为3.99 k Pa·S/m,过滤效率为99.55%,压降为621.32 Pa.吸附银离子实验表明,最佳GA交联浴配比为GA(vol%)=3.5%.紫外可见光谱(UV)及透射电镜(TEM)表征证明,有10 nm左右纳米银生成.抑菌实验表明,载银PET/CTS复合纳米纤维膜对金黄色葡萄球菌(S.a.)和大肠杆菌(E.coli.)的杀菌率分别为99.97%和99.99%.     

四乙基氢氧化铵改性聚偏氟乙烯接枝聚丙烯酸油水分离膜的制备

使用四乙基氢氧化铵(TEAH)液相本体改性聚偏氟乙烯(PVDF), 以过氧化苯甲酰(BPO)为引发剂, 将丙烯酸(AA)接枝到改性PVDF骨架上, 合成了聚偏氟乙烯接枝聚丙烯酸(PVDF-g-PAA)共聚物, 通过浸没沉淀法制备了PVDF-g-PAA亲水性油水分离膜. 通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)、 扫描电子显微镜(SEM)和过滤试验分析了膜的结构和分离性能. 研究了不同接枝条件对PVDF-g-PAA膜接枝率的影响. 同时, 通过膜接枝率与膜表面接触角的关系确定最佳接枝条件. 结果表明, TEAH使PVDF脱去HF产生碳碳双键且PAA接枝到改性的PVDF骨架上, 膜内外孔隙分布均匀; PVDF-g-PAA膜的接触角随着接枝率的提高而降低. 接枝单体AA含量为45%, 接枝温度为85 ℃, 接枝4 h制备的PVDF-g-PAA膜的接枝率为20.1%, 孔隙度为65.3%, 平均孔径为78.0 nm, 接触角为57.5°, 且在60 s内接触角降至14.3°; 纯水通量提高到571.33 L/(m²·h), 截留率和水通量恢复率分别达到94.3%和88.7%, 且通量衰减率仅为9.8%. 与纯PVDF膜相比, PVDF-g-PAA膜的分离性能显著提高.     

多孔β-磷酸三钙/壳聚糖/聚乙烯醇复合水凝胶的制备与性能

以NaCl为致孔剂,采用溶盐致孔法制备了多孔β-磷酸三钙/壳聚糖/聚乙烯醇（β-TCP/CS/PVA）复合水凝胶材料。 通过对比其含水率、溶胀比、拉伸强度、X射线衍射谱图、SEM和热重分析曲线,探讨了在相同环境下壳聚糖与β-磷酸三钙（β-TCP）的不同用量对聚乙烯醇(PVA)的结晶度以及对材料性能的影响。 此复合材料含水率为70%~76%。 当壳聚糖与β-TCP的质量比为2∶8时,复合材料的拉伸强度为0.56 MPa,断裂伸长率达到370%,其较好的力学性能,足以承受正常人眼压,可用作人工角膜周边支架材料。     

熔融-拉伸法制备亲水聚丙烯/聚乙烯醇缩丁醛中空纤维膜

以聚丙烯(PP)为基材,聚乙烯醇缩丁醛(PVB)为亲水改性剂,聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)为增容剂,通过熔融-拉伸法(MS-S)制备亲水PP/PVB中空纤维膜.采用差示扫描量热(DSC)和水接触角(WCA)测试考察了PVB添加量对PP/PVB共混物结晶行为及亲水性的影响;采用广角X射线衍射(WAXD)和小角X射线散射(SAXS)研究了PP/PVB中空纤维热处理后片晶微观结构;采用场发射扫描电镜(FESEM)观察了PP/PVB中空纤维膜内表面孔结构的变化,测试了PP/PVB中空纤维膜的孔隙率及纯水通量.研究结果表明,随着PVB含量的增加,PP/PVB共混物的WCA从103°降低到76°,表明PP/PVB共混物亲水性得到明显改善.同时,PVB可以起到异相成核作用,但由于MAH与PVB发生键合作用,过量添加PVB会阻碍PP分子链段运动,导致晶体结构不完善,这与WAXD和SAXS分析结果相同.PP/PVB2.5(PVB质量分数为2.5%)中空纤维膜热处理后结晶度、片晶取向度、厚度及Shish-kebab结构完善度均高于纯PP样品.对应膜孔隙率为66%,纯水通量达到320 L/(m2·h),比纯PP膜提高了76.8%.