蓖麻油基巯烯基紫外光固化胶粘剂的研制与性能研究

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、蓖麻油(CO)、丙烯酸羟丙酯(HPA)为原料,采用熔融缩聚法合成出端丙烯酸酯基预聚体;同时以CO和3-巯基丙酸(3-MPA)为原料采用酯化反应合成出端巯基光引发单体。将端不饱和双键聚氨酯丙烯酸酯预聚体与所制备巯基丙酸酯按一定比例复合,加入光引发剂,在紫外光照射下,预聚体中双键与光引发单体中巯基发生巯基-烯点击反应,制得聚氨酯丙烯酸酯固化膜。采用核磁共振氢谱(1 HNMR)、红外光谱(FT-IR)、热重分析(TG)和光量热系统(Photo-DSC)等手段对合成预聚体、巯基丙酸酯及固化膜结构和性能进行了分析表征。结果表明:在紫外光辐照下,预聚体中不饱和双键与巯基化合物中巯基间发生了自由基加成反应,固化时间在60s以内,且所制备UV固化膜具有良好的机械性能和热稳定性。     

巯基-烯光点击反应辅助合成多官能度蓖麻油基聚氨酯丙烯酸酯

研究巯基-烯光点击反应辅助合成多官能度蓖麻油基聚氨酯丙烯酸酯。首先通过光引发的巯基-烯点击反应,于蓖麻油分子上引入巯基乙醇,形成多羟基化合物,然后加入丙烯酸羟丙酯与异佛尔酮二异氰酸酯,以物质的量为1:1反应得到端异氰酸酯丙烯酸酯,最终得到蓖麻油基聚氨酯丙烯酸酯。通过调节羟基含量可以得到不同官能度的丙烯酸酯。采用红外光谱、核磁氢谱、热重分析等手段表征其结构和性能,并测试了合成的聚氨酯丙烯酸脂的吸水率、附着力等性能,同时考察了它的热稳定性。结果表明, 在紫外光照射下,巯基和不饱和双键之间发生了加成反应;该聚合物的固化膜性能得到提高,尤其是硬度和热稳定性。由本文快速合成方法得到的树脂性能良好,具有较好的应用前景,扩大了巯基-烯光点击反应在高性能UV固化材料方面的应用范围。     

一种高透明、可拉伸导电水凝胶的制备及其在电容传感器中的应用

导电水凝胶由于具备良好的电学特性、可调节的机械性能、易于加工性和生物相容性等,是制备柔性电子设备的理想基材。本文使用马来酸与丙烯酰胺作为共聚单体,氯化锂作为导电离子,N,N'-二甲基双丙烯酰胺作为交联剂,使用光引发剂,采用原位光聚合的方式制备了一种导电水凝胶。制得的水凝胶可见光透过率高达93%,最大拉伸形变~380%,导电率最大为12 S/m。鉴于其优异的综合性能,实验中使用导电水凝胶制备了电容传感器并应用于人体活动监测。结果表明,制备的导电水凝胶电容传感器对不同程度的手指弯曲形变和不同力度的手指触碰均表现出灵敏的响应行为,为未来可穿戴柔性电子产品的发展起到了一定的推动作用。     

一种基于色域分析与聚类分析的基色筛选

提出了一种基于色域分析与聚类分析结合的基色筛选算法。该方法对传统4色色域和目标高保真色域进行分析,筛选出4色色域外的特征点,并对其光谱反射率进行主成分分析,确定基色的个数m。以m作为分类数,对集合中特征色光谱反射率进行聚类分析,在m个分类光谱中选择和特征色平均光谱距离最远的m个光谱作为基色光谱,在基色库中选择和m个光谱相关距离最小的实际专色作为最终基色。实验结果表明,提出的基色选择算法能够准确估计出新基色的光谱反射率,最大程度实现了目标高保真色域的再现。     

基于多尺度叠加的视觉距离模糊算法的研究

为能够模拟观察距离变大时引起的颜色视觉效应,研究了人眼视觉的视锐度特性和对比敏感度特性。通过对人眼视锐度原理的分析,实现了视锐度方法模拟视觉距离增大时的视觉模糊算法;通过对对比敏感度模型测试原理的分析,结合人眼视觉空间频率的多通道特性,实现了基于对比敏感度函数模型模拟视觉距离增大时的视觉模糊算法。视锐度方法可简单模拟视觉距离增大时的模糊效果,可用于观察灰度物体情况。观察彩色物体时,通过使用反差敏感度模型算法,能够模拟视觉感知的多尺度特性、低通和带通滤波特性、局部适应性和颜色感知的叠加性。     

纸基柔性导电材料及器件

柔性电子产品因其独特的柔性、高效、低成本的制造工艺等诸多优势受到广泛关注,但与日俱增的柔性电子器件却产生很多不可降解的塑料废弃物,对人类赖以生存的环境造成破坏。为了更好地契合可持续发展的时代理念,科研工作者开始寻找“绿色”基材代替现有的塑料来制备环境友好型的柔性电子器件。与塑料相比,纸张具有价格低廉（约为PET价格的二十分之一）、可再生、可持续、可生物降解等优势,并具有实现规模化生产的巨大潜力,引起科研工作者的广泛关注。如何根据纸张的结构特点,结合“绿色”材料,制备出更符合柔性产品要求的纸基导电材料并使其成为柔性电子器件的重要组成部分,对扩大纸基导电材料在柔性电子器件领域的应用具有十分重要的意义。 本文实验部分可细化为3个部分,逐层次探讨了纸基导电材料的制备及其在柔性电子器件中的应用,主要内容包括： 1.引入离子凝胶作为导电材料,成功制备了离子凝胶导电纸,并将其应用于电致发光器件中。将离子凝胶作为导电组分,制备离子凝胶导电墨水,与传统的印刷方式相结合,成功实现了离子凝胶导电纸的高速量产,且制备的导电纸还具有优异的机械性能、稳定的电学性能,为扩大导电纸在柔性电子器件中的应用带来福音。 2.引入PDES作为导电材料,实现了导电纸的绿色制造和图案精细化。用可聚合低共熔溶剂（PDES）代替离子凝胶,通过丝网印刷的方式转移到原纸上,经UV光照射几秒钟便可使PDES固着在原纸上,实现了PDES型导电纸的绿色、快速制备,为实现按需图案化印刷电路的制备提供了一条新的路径,是一种快速、无VOC的绿色精细图案制造过程。 3.制备了具有较好力学性能的高透明纳米导电纸,并将其用于纸基电容器的构建。使用纳米纤维素作为原纸的制备材料,使制得的导电纸具有较高的透明度;使用少量纳米银作为导电组分,保证了导电纸的成本;经氯化胆碱/尿素低共熔溶剂水溶液浸泡后,拉伸性能较纯纳米纤维素纸提高近十倍。高透明纳米导电纸的简单制备,为进一步拓宽导电纸在柔性电子器件中的应用做出了较大贡献。     

面向绘画艺术品复制的多光谱图像数字修复技术研究

绘画艺术品作为人类文明的瑰宝,有着不可估量的艺术价值,然而受人为、意外以及自然环境等因素的影响,会有不同程度的损坏。面向艺术品复制的多光谱图像数字修复,目的是通过采用多光谱技术获取客观准确的艺术品颜色信息并用于彩色图像数字修复,进而用于艺术品的数字典藏、高保真图像复制,满足人们对绘画艺术品颜色准确性与结构完整性的需求。论文研究了多光谱成像技术及其在彩色数字图像修复上的应用,通过多光谱成像系统获取多通道图像,经过图像配准、滤噪、重构与还原,可获得色彩丰富、颜色逼真的多光谱图像,以此作为彩色数字图像进行数字修复,修复质量优于传统获取的RGB图像,取得了较好的修复结果。主要内容： 1.探讨了基于多光谱的绘画艺术品数字修复技术理论框架及面向艺术品复制的需要,对其中的关键问题进行了阐述。基于多光谱成像技术进行图像的获取满足高保真复制对颜色准确性与结构完整性的需求,探讨了其中涉及的关键技术。 2.分析了多光谱图像在颜色复制、图像高保真复制要求方面的优势,探讨了光谱成像的原理,对基于训练样本的多通道图像光谱重构技术进行了研究,提出了针对非线性成像系统基于主成份和多项式回归法的光谱重构算法,对光谱重构精度和色度精度有一定的改善。 3.分析了光谱反射率重构过程中传统训练样本对样本选择的局限性——不能综合反映颜色的光谱特性和色度特性,训练样本的相似性较差。提出基于光谱反射率空间相关性最小以及色度空间相似性聚类的训练样本选择方法,综合考虑了样本的光谱特性和色度特性,实验结果表明,光谱重构精度有一定改善。 4.对面向高保真图像复制的有破损绘画艺术品图像修复问题进行了分析,从3个方面分析了彩色图像的数字修复方法,并针对彩色图像修复时带来的伪彩现象提出了优化方法,提出了基于图像分解的改进算法和彩色图像修复流程,实验结果表明,图像修复的结果明显有所改善,修复图像的均方误差、峰值信噪比和结构相似度统计评价指标明显提高,适合于面向绘画艺术品高保真图像复制的数字修复,为多光谱图像修复奠定了基础。     

面向高保真再现的多光谱图像融合技术

面向高保真再现(高保真显示和高保真印刷)的多光谱图像融合是多光谱颜色再现的关键技术和核心环节.论文结合人类视觉系统的构成与特性,采用基于多分辨率分析理论的图像融合方法,并嵌入基于图像色貌模型的色彩转换方法,提出了面向高保真再现的多光谱图像融合方法,其核心为基于人类视觉系统的小波图像融合方法,并设计了融合框架、融合算法和融合效果评价指标.最后通过高分辨率图像与多光谱图像的融合试验,并通过融合指标的分析计算验证了此技术方法的有效性,它为颜色视觉的阶段理论学说提供了新的理论解释.     

TiO2光致亲水性及其在免处理版材中的应用研究

用溶胶-凝胶法制备了SiO₂和TiO₂薄膜,并涂覆于玻璃基片上,研究了TiO₂薄膜在紫外光照射下其超亲水性能的变化与光照时间的关系,分析了SiO₂薄膜对覆于其上的TiO₂薄膜的耐摩擦性能的影响.结果表明:TiO₂薄膜经紫外光照射后,疏水性急剧降低,显示亲水性能,与水的接触角可达到5°以下;当其覆膜于载玻片上后,具有良好的耐摩擦性和耐候性;TiO₂薄膜的超亲水性使其有望成为一种新型的环保可重复利用的印刷版材.     

基于分区纽阶堡方程的6色印刷分色模型研究

借鉴颜色分区理论,以青、品、黄、黑、桔红、绿为基色构建6色印刷分色模型.从现有6色国际色彩联盟ICC)特性文件中获取光谱反射率数据,计算纽阶堡基色的色度数据,并创建各分区纽阶堡印刷呈色模型.在利用迭代法对分区纽阶堡方程组进行反向求解的过程中,引入了基于节点地址的色域压缩方案,成功地解决了对目标色域外样本点进行分色求解所...