透明材料的表面改性与防雾防霜性

介绍了透明材料表面防雾防霜的几种基本原理及其具体实施办法。综述国内外以防雾防霜为目的的表面改性的研究及其进展。尤其针对透明树脂表面改性 ,作了深入的讨论 ,并提出了自己的解决办法。     

Sol-Gel法制备IPN防雾涂层及其性能研究Ⅰ.甲醛改性PVA/有机硅体系

研究了聚乙烯醇缩甲醛/有机硅互穿网络防雾涂层的制备和性能,并用FT-IR及TGA对其进行了表征.结果表明,该涂层具有较高的透明性和硬度,较好的防雾性和耐水性.在 100 ℃水中保持1 h,涂层不脱落,也不溶胀.     

Sol—Gel法制备IPN防雾涂层及其性能研究：Ⅰ.甲醛改性PVA／有 …

研究了聚乙烯醇缩甲醛／有机硅互穿网络防雾涂层的制备和性能，并用ＦＴ－ＩＲ及ＴＧＡ对其进行了表征。结果表明，该涂层具有较高的透明性和硬度，较好的防雾性和耐水性。在１００℃水中保持１ｈ，涂层不脱落，也不溶胀。     

聚乙烯醇膜耐水改性的研究进展

聚乙烯醇(PVA)作为一种广泛应用的水溶性高分子聚合物,具有较好的气体阻隔性、热稳定性、生物相容性,故以此基料的改性膜材料成为重要的研究方向。但是由于聚乙烯醇结构中含有大量的亲水性基团(—OH),导致成膜的耐水性差,这很大程度上限制了它的推广和应用。本文总结了国内外对聚乙烯醇膜耐水改性的方法,如酯化交联、羟醛缩合、复配增塑、纳米补强和共混杂化等,有利于进一步推进聚乙烯醇耐水改性的研究,为设计和制备高性能的聚乙烯醇膜提供一定的参考,并进一步拓展聚乙烯醇的应用范围。     

可修复纤维损伤的防霜和防雾聚合物复合膜

聚合物材料内部具有的微/纳米尺度的结构赋予了它们独特的功能.然而,聚合物材料在使用时不可避免地会遭受机械损伤,这会使得聚合物材料的微/纳米结构受到破坏,导致聚合物材料自身功能的丧失.为了解决上述问题,我们利用聚丙烯酸(PAA)与聚丙烯酰胺(PAAm)的嵌段共聚物(PAA-b-PAAm)和聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)形成的复合物溶液,通过提拉成膜,然后在25℃、相对湿度为～100%的环境中退火处理,制备了可修复纳米纤维损伤的防霜和防雾聚合物复合膜(PAA-b-PAAm/PDDA).亲水的PAA-b-PAAm/PDDA膜的纳米纤维结构可以增加水滴和膜表面的接触面积并促进膜对水分子的快速吸收,从而赋予了该膜优异的防雾防霜性能.得益于聚合物链间静电与氢键作用的动态性,PAA-b-PAAm/PDDA膜具有优异的自修复性能,不仅能修复宽度为几十微米的划痕,还能使断裂的纤维重新连接并恢复其原有的纳米纤维结构.     

3-羟基-L-酪氨酸改性聚乙烯醇的制备及其性能

以3-羟基-L-酪氨酸（L-dopa）为原料,经酯化反应将L-dopa接枝到聚乙烯醇分子链上,制得具有低温（10 ℃）水溶性的改性聚乙烯醇,其结构和性能经¹H NMR, FT-IR, DSC, TGA和DTG表征。     

有机硅改性聚氨酯/纳米SiO2复合超疏水涂层的制备

以4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、聚四氢呋喃醚二醇(PTMEG)、羟基封端的聚二甲基硅氧烷(HO-PDMS)、1,4-丁二醇(BDO)为原料,合成了有机硅改性的聚氨酯溶液,通过核磁共振、红外光谱技术对其结构进行表征,并研究了羟基硅油加入量对聚氨酯热稳定性、疏水性的影响.以有机硅改性的聚氨酯溶液为基体、含氟硅烷偶联剂改性的纳米二氧化硅颗粒为填料,喷涂制备超疏水涂层,研究了填料添加量对复合涂层疏水性的影响.结果表明:当硅油加入量为9 wt%,填料加入量为60 wt%时,复合涂层性能最优,水接触角为153.3°,滞后角为6.3°.经过200℃加热1 h后,仍然具有大于150°的水接触角.对复合涂层进行磨损实验与防冰测试,结果表明:该复合涂层在磨损过程中,在基底暴露之前,整个涂层基体都具有超疏水性;并且该涂层能有效降低结冰温度,延长结冰时间,具有良好的防冰性能.     

MAA-HEMA-APEG共聚物的合成及其涂层性能

首先采用自由基溶液聚合法,合成了甲基丙烯酸-甲基丙烯酸羟乙酯-烯丙基聚氧乙烯醚(MAA-HEMA-APEG)无规共聚物,然后以缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH560)为交联剂,使共聚物与其进行交联反应得到防雾涂层。通过傅里叶红外光谱(FT-IR)、核磁共振氢谱(1 HNMR)和差示扫描量热法(DSC)对共聚物结构和热性能进行了表征,对防雾涂层的接触角、耐水性能、透光率和防雾性能进行了评价。结果表明,当n(MAA)∶n(HEMA)∶n(APEG)=2∶8∶0.1且KH560的质量分数为5%时,涂层具有优异的亲水性和耐水溶胀性,且材料的透光率几乎不会受到影响。     

硅烷化学改性环氧涂层的耐蚀性能

利用"活性"与"非活性"硅烷化学改性环氧涂层以提高其耐蚀性."活性"硅烷指含有可以与环氧树脂的环氧端基发生开环反应官能团的硅烷,通常为氨基硅烷;"非活性"硅烷指不与环氧端基发生反应,但在有机锡催化剂存在下可与环氧树脂骨架上的羟基发生缩合反应的硅烷.红外光谱显示,两类硅烷均可成功接枝在环氧树脂上.电化学阻抗谱(EIS)和加速腐蚀试验(Machu试验)测试表明,经硅烷化学改性后的环氧涂层均能提高其耐蚀性能.     

胶原接枝改性用于制备红外低发射率涂层的研究

用甲基丙烯酸甲酯在硝酸铈铵和偶氮二异丁腈的联合引发下对胶原进行接枝共聚改性,并用制得的胶原接枝共聚物颗粒与氧化铟纳米粒子复合制成涂层.研究了接枝反应温度及萃取剂对胶原接枝共聚物及其复合物涂层的红外发射率的影响,同时对复合物涂层红外发射率的降低机理进行了初步探讨.结果表明,在反应温度为50～55℃时,先后用丙酮和水作为萃取剂,可制得粒径为40～80nm的胶原接枝共聚物颗粒,该颗粒与氧化铟纳米粒子复合后,涂层的红外发射率(8～14μm)较单一的胶原接枝共聚物和氧化铟纳米粒子的红外发射率明显降低,胶原接枝共聚物纳米颗粒和氧化铟纳米粒子之间显示出较强的复合协同效应.     

丁香酚/改性聚乙烯醇抗菌复合膜的制备与性能

活性包装可通过释放功能性物质而提高食品的防腐保鲜性能,以延长食品的货架期。聚乙烯醇(PVA)由于其优异的综合性能在包装领域备受关注,但其强亲水性使其存在耐水性差、机械性能弱等问题。据此,本研究选用纤维素纳米纤维(CNF)复合PVA,进而通过柠檬酸(CA)交联,制备PVA-CC成膜基材;再将天然植物精油丁香酚(EUG)作为抗菌模板分子载入到PVA-CC聚合物网络中,制备了具有抗菌活性的复合膜PVA-CCE。通过对复合膜的结构和性能进行一系列的表征与测试发现,该复合膜具有良好的机械性能、耐水性、热稳定性和抗菌性。经过CA交联后的复合膜PVA-CCE在水中的溶胀率可从原来的495.74%降低至72.00%,耐水性得到了显著提升;并且与纯的PVA膜相比,该复合膜的熔融温度降低了11℃,分解温度提高了20℃,这说明经过CA共价交联后PVA的加工性能得到改善。同时,复合膜中存在游离的CA能够降低分子间的作用力而起到增塑作用,并可以与EUG协同抗菌增强复合膜的抗菌效果。这些实验结果表明,复合膜PVA-CCE在活性包装领域具有十分广泛的应用前景。     

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％。     

防覆冰涂层构建机理及制备

航空、通信、电力和运输设备的覆冰现象给人们的生产、生活带来许多不便,甚至引起重大经济损失,防覆冰涂层主要通过材料表面特殊物理化学性能与微相形貌来实现抗冰目的,这类材料需要兼具防结冰性和疏冰性,从延长结冰时间和降低冰的附着力两方面来减轻甚至消除冰雪积聚,是目前研究的热点。本文从防覆冰机理入手,深入探讨了防结冰性和疏冰性的影响因素,阐述了防覆冰涂层材料的设计与制备方面的最新进展,并对防覆冰涂层目前存在的问题与发展方向进行了分析和展望。     

玻璃纤维的偶联/接枝改性及其对HDPE/竹粉复合材料性能的影响

通过熔体共混制备了玻璃纤维(GF)增强的高密度聚乙烯(HDPE)/竹粉(BF)复合材料(HDPE/BF)。为了增强GF与基体之间的相互作用,先用γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷对GF进行处理,在GF表面引入双建,然后在熔体共混过程中加入少量过氧化二异丙苯,引发双建与基体之间的接枝反应,使GF与HDPE产生化学键合。通过弯曲和冲击实验测试了复合材料的力学性能,通过热失重和维卡软化点表征了复合材料的热性能,并用扫描电子显微镜观察了复合材料的形貌结构。结果表明,通过偶联/接枝的协同改性,GF与基体之间的界面相互作用增强,使HDPE/BF复合材料的力学性能和热性能得到大幅提高。     

硅烷偶联剂改性纳米氧化锆及其表征

以甲苯为溶剂、硅烷偶联剂为改性剂对纳米氧化锆进行接枝改性。探究了改性剂硅烷偶联剂KH-570的体积百分含量、反应温度和反应时间对纳米氧化锆表面改性接枝效果的影响。采用扫描电镜、能谱分析、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、粒径分析等手段表征改性前后纳米氧化锆粉体。结果表明,当硅烷偶联剂KH-570的体积百分含量为10%,反应温度80℃,反应时间30min时,纳米氧化锆表面接枝改性效果最好。此时,硅烷偶联剂KH-570与纳米氧化锆之间形成了化学结合。     

聚三唑涂层改性及其性能研究

合成了第三单体双酚A二炔丙基醚(BPA)和叠氮化双酚A二缩水甘油醚(DGEBA-N_3),采用BPA和DGEBA-N_3对聚三唑(PTA)涂层进行改性,分别得到改性涂层B-PTA和D-PTA。利用差示扫描量热法、傅里叶红外光谱、动态力学热分析和热重分析对B-PTA和D-PTA的固化行为、热性能进行考察,同时考察了它们在25℃时的力学性能和防腐蚀性能。结果表明:与涂层PTA相比,B-PTA和D-PTA的玻璃化转变温度降低,热稳定性基本不变;剪切强度、附着力、抗冲击性和柔韧性均有所提高,硬度基本不变;涂层B-PTA的防腐蚀性能在盐雾箱、10%(质量分数,余同)H_2SO_4溶液和5%NaCl溶液中均有所增强,在10%NaOH溶液中减弱;涂层D-PTA在盐雾箱、10%H_2SO_4溶液、10%NaOH溶液和5%NaCl溶液中防腐蚀性能均提高。     

聚乙烯醇/单宁共混膜的制备及其抗菌性能

采用溶液共混浇膜法制备了不同单宁含量的聚乙烯醇/单宁共混膜材料,利用扫描电镜(SEM)、广角X-射线衍射(WAXD)及示差扫描量热分析(DSC)对共混膜的结构进行了表征.结果表明,单宁和聚乙烯醇具有良好的相容性,聚乙烯醇的结晶能力及熔点均随单宁的加入量增大而稍降低.少量戊二醛的轻度交联作用使单宁在共混膜中非常稳定,在水中浸泡24 h后也仅有不到1.8%的单宁(相对膜中单宁总质量)渗出.接触法抗菌试验表明,所制备的共混膜对大肠杆菌(E.coli,CMCC 44103)、金黄色葡萄球菌(S.aureus,ATCC6538)和表皮葡萄球菌(S.epidermidis,ATCC 12228)都具有良好的抗菌能力,且随着单宁含量的升高而增强.     

回收聚乙烯醇缩丁醛/二氧化硅复合材料的制备与性能研究

利用硅烷偶联剂KH560对气相法SiO2进行表面改性,对改性前后SiO2的堆积密度、表面结构与形貌进行了分析。而后采用熔融共混法将SiO2添加到回收PVB膜片中,比较SiO2改性前后复合材料的力学性能、微观形貌及动态流变行为。结果表明:改性后SiO2表面接枝上KH560,其堆积密度明显增加;改性SiO2与PVB之间存在明显的相互作用,可显著降低回收PVB膜片加工黏附性;SiO2改性前后复合材料拉伸性能与回收PVB膜片相比均稍有降低,而撕裂强度有所增加。     

接枝改性碳酸钙及其在聚合物中的应用研究

介绍了近年来碳酸钙表面接枝改性的研究进展,讨论了自由基接枝聚合、辐照接枝聚合和力化学表面接枝聚合及偶联剂预处理与辐照并用接枝聚合改性方法。其中重点讨论了最新研究的偶联剂预处理与辐照并用接枝改性纳米碳酸钙的方法。用此方法制备的聚合物/纳米碳酸钙纳米复合材料在其他力学性能基本不变的情况下,大幅度提高了其缺口冲击强度和断裂伸长率。指出了碳酸钙表面接枝改性应向着提高接枝单体量和采用弹性体单体方面发展。     

超疏水涂层防覆冰机理及制备

结构物表面严重覆冰有时会威胁人们的生命财产安全,影响经济社会的平稳运行。超疏水涂层具有超大接触角、低滚动角的特性,在防覆冰领域有很好的应用前景。本文重点总结了超疏水涂层防覆冰机理的相关研究结果,并简单综述了聚合物-微粒复合材料类、特殊表面结构类两种典型超疏水型防覆冰涂层的研究进展,指出了目前在超疏水型防覆冰涂层研究中存在的不足,并对其发展趋势进行了展望。