新工科背景下“高分子材料性能学”课程改革与实践

“高分子材料性能学”课程是高分子材料与工程专业的专业课,作者对现有教学模式进行了分析,以提升学生创新和实践应用能力为目标,从优化课程内容、丰富教学体系、完善评价方式几方面对教学模式进行改革实践探索,并从学习收获、学习满意度、学习成绩等方面对改革效果进行评估,为新工科背景下“高分子材料性能学”课程改革与实践提供借鉴。

半封闭一步热解法制备层状类石墨相C3N4及其性能表征

在半封闭系统中一步热解三聚氰胺,采用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、化学元素分析(EA)、傅里叶红外光谱(FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)分析热解产物的结构和形貌,并用热重分析(TG)和荧光分析(PL)研究了产物的热稳定性和荧光性质。XRD分析表明随着热解温度的提高,产物由Melem逐步转变为石墨相结构;FTIR和XPS分析结果表明,产物主要由含有大量sp2C—N双键和sp3C—N单键的碳氮结构组成;TEM照片显示产物具有多层结构。研究结果显示,当热解温度达到650℃时,可以获得碳氮量比为0.738的类石墨相结构C3N4。所制备的C3N4起始热分解温度达到700℃,在460 nm具有较大半峰宽的荧光吸收峰。该文研究为大规模制备类石墨相C3N4提供了一种新方法。

三聚氰胺甲醛树脂壁微胶囊的研究进展

三聚氰胺甲醛树脂综合性能优异,近年来在微胶囊壁材领域得到了广泛应用。综述了以三聚氰胺甲醛树脂为壁材的微胶囊材料的研究现状。重点阐述了微纳米级相变储能材料、阻燃材料、有机颜料、自修复材料被三聚氰胺甲醛树脂微胶囊化后形貌及性能的变化。简要介绍了三聚氰胺甲醛树脂在微胶囊化农药、高能炸药、电子器件等材料的应用,同时总结了空心三聚氰胺甲醛树脂微胶囊最新的制备技术。展望了以三聚氰胺甲醛树脂为壁材的微胶囊在制备技术和性能改进上的可能的研究趋势。

非等温热重法研究g-C_3N_4热分解动力学

在半封闭系统中采用直接热解三聚氰胺的方法制备了C3N4,XRD、XPS及元素分析的结果证明了产物是类石墨相C3N4(g-C3N4)。用热分析(TG/DTG)研究了g-C3N4的热分解过程。通过迭代法计算了热分解反应活化能Eα,采用积分法结合36种动力学函数来判断g-C3N4热分解的机理函数。计算结果表明,g-C3N4的平均热分解活化能Eα为178.59kJ/mol,可能的动力学函数积分形式是g(α)=[-ln(1-α)]4,指前因子A为21.67s-1,对应的热分解动力学方程为:dα/dT=21.6 7/βexp((-178.59×103)/RT)×1/4(1-α)[-ln(1-α)

非等温热重分析三聚氰胺热分解动力学

采用非等温热重法对三聚氰胺的热分解动力学进行了研究,选定拟合结果更好的迭代法计算反应活化能,采用积分法结合36种动力学函数来判断三聚氰胺热分解的机理函数。得到了三聚氰胺热分解的动力学参数,即反应的动力学函数为g(α)=(1-α)-3-1,平均活化能Eα为142.38×103 J/mol,指前因子A的平均值为1.98×106 s-1,对应的热分解方程为dx/dT=1.98×106/βexp(-142R.3T8×103)/RT.1/3(1-α)4。

三聚氰胺纤维的制备、改性及应用研究进展

三聚氰胺纤维是一种阻燃性能良好、价格便宜的新型无卤阻燃纤维,在阻燃织物和高温过滤材料方面有着广阔的应用前景。对三聚氰胺纤维的合成及改性研究作了较详细的描述,并对其应用情况进行了概述,同时展望了今后三聚氰胺纤维在性能改进上的研究趋势及其制备技术上可能的进展。

低光照强度下Fe掺杂g-C_3N_4/PVDF膜的光催化降解性能研究

以三聚氰胺和前躯体盐为原料,采用半封闭热解法在g-C_3N_4中引入Fe元素。结构分析表明,Fe能够通过化学键合进入g-C_3N_4的骨架结构中形成掺杂型g-C_3N_4。通过将催化剂与聚偏氯乙烯(PVDF)制成复合膜,考察了Fe引入前后g-C_3N_4在低光照强度下紫外光催化降解甲基橙的光催化活性。研究发现g-C_3N_4/PVDF复合膜具有吸附-迁移-光降解的链锁效应,其光降解率达到11.85%,优于g-C_3N_4粉体的2.5%;Fe的引入能提高光催化性能。在Fe掺杂体系中,光催化性能随Fe含量的提高呈现先增加后减小的趋势,在Fe含量为1.65%(wt,质量分数),热解温度为600℃时,降解率最高达到35.38%。

低光照强度下氧化石墨烯-g-C_3N_4/PVDF膜的光催化降解性能研究

基于π-π非共价掺杂的原理,采用半封闭高温烧结法制备了GO/g-C3N4。结构分析表明,GO与g-C3N4发生了相互作用。考察了GO引入前后g-C3N4在低光照强度下紫外光降解甲基橙的光催化活性。结果表明,掺杂适量的GO能够提高g-C3N4的光催化活性,当烧结温度为500℃、GO掺杂量为0.5wt%,热解温度为500℃时光催化降解率最高,达到39.50%。

科学发展观下应用型本科院校高分子专业毕业设计质量的探讨

以南京工程学院为例,分析了目前应用型本科院校高分子专业毕业设计过程中出现的主要问题,深入探讨了毕业设计经费偏低、硬件条件的制约、就业压力与毕业设计产生矛盾、自拟课题比例偏高等问题产生的原因。在科学发展观的指导下,针对专业特点,提出了增加校外毕业设计比例、丰富毕业设计类型、革新指导方式、毕业设计课题与企业挂钩、提高学生的主动性并严格考核等解决措施,以提高该专业毕业设计的质量。

应用型本科材料大类ISO体系内审员培训的探索——以南京工程学院为例

在应用型本科院校材料大类专业中进行ISO体系内审员的培训,是材料大类专业学历学位与职业资格相结合培养模式的积极探索。文章阐述了ISO9000和ISO14000体系对材料大类专业的重要意义,并提出了培训的实施方法。通过实践表明:引入ISO教育培训提高了材料大类专业学生的综合就业的竞争力,体现了"学以致用"的办学理念。

应用型本科院校职业能力培养的创新模式——以复合材料与工程专业为例

应用型本科院校毕业生存在就业率及就业质量不容乐观、就业竞争力一般的现状。以高分子材料与工程专业为例阐述了应用型院校职业能力的范畴,分析了我国应用型本科院校在大学生职业能力培养方面存在的问题和不足。同时从教学体系、实践方式、写作能力、职业道德和适应能力等四个方面进行思考与实践,探讨了提升应用型本科院校学生职业能力的创新模式,以应对社会和经济的发展要求。

苯代三聚氰胺改性三聚氰胺树脂纤维性能研究

为了提高三聚氰胺甲醛树脂纤维的韧性,在体系中引入苯代三聚氰胺.采用IR、DTA、TG和电子拉伸机研究了后处理工艺(后处理的温度和时间)对改性纤维结构、力学性能及阻燃性能的影响,分析了苯代三聚氰胺的改性原理.结果表明,苯代三聚氰胺改性三聚氰胺树脂纤维与未改性的纤维比较,韧性得到了较大幅度提高,阻燃性能基本不变.

产学研合作对本科生创新能力的加成作用分析

提高本科生的创新能力是当今高校本科教育的重要内容,会对国家创新体系的提升产生倍增效应。本文分析了产学研合作对创新能力的5个维度——创新知识积累、创新思维、创新技能、创新个性与团队及创新成果的提升作用,提出创新能力评价时必须考虑产学研合作的叠加效应。借助Cobb-Douglas函数构建本科生创新能力提升的模型,根据模型参数变化说明提升产学研合作中的知识转移效率有助于提高本科生创新能力。

聚乙二醇-三聚氰胺甲醛和聚乙烯醇半互穿网络的构建及表征

为提高三聚氰胺甲醛(MF)树脂制品的柔韧性,以聚乙二醇接枝三聚氰胺(M-PEG)替代部分三聚氰胺,并与甲醛、聚乙烯醇(PVA)在碱性条件下合成了聚乙二醇-三聚氰胺甲醛(PEG-MF)与PVA的半互穿聚合物网络体系(SemiIPN)。采用红外光谱、拉曼光谱、热重分析、差示扫描量热法等手段对Semi-IPN的微观结构进行了剖析,并分析了PEG、PVA等柔性链段对Semi-IPN黏度、游离甲醛含量、柔韧性等性能的影响。结果表明,PVA作为线型结构贯穿于聚乙二醇-三聚氰胺甲醛树脂交联网络体系结构中,形成了半互穿网络结构;所形成的Semi-IPN的热分解温度比MF树脂降低了60℃左右;Semi-IPN的韧性比纯MF树脂提高了800%,最高可达到19.700kJ/m2。

可膨胀石墨协同阻燃的研究进展

可膨胀石墨(EG)是一种良好的环保型阻燃剂,但单独使用时阻燃能力仍显不足,利用阻燃剂之间的协同阻燃作用能够大幅提高EG的阻燃效果。根据与EG起协同作用的阻燃剂的种类不同,把EG的协同阻燃分为磷系协同阻燃体系、膨胀型阻燃剂(IFR)协同阻燃体系、氢氧化镁协同阻燃体系以及其他阻燃剂协同阻燃体系4类,介绍了不同协同阻燃体系的阻燃性能和阻燃机理的研究进展,并展望了EG协同阻燃的发展趋势和应用前景。

单分散镀镍/银三聚氰胺甲醛树脂微球制备与表征

以分散聚合法制备的单分散三聚氰胺甲醛树脂(Melamine Formaldehyde,MF)微球为母球,经敏化、活化、化学镀等过程制备了包覆金属镍和银的单分散微球.研究发现,碱性镀镍在镀层厚度及完整性、微球的球形度及单分散性方面优于酸性镀镍;FT-IR分析结果表明金属离子可与MF结构中三嗪环中氮原子发生配位作用而形成化学键,这有利于提高金属镀层与MF母球的结合强度.热分析结果(DTA与TG)显示母球及镀镍/银微球的分解峰温分别为420℃、400℃和382℃,这说明微球热稳定性良好.

酚醛树脂的热改性方法及研究进展

酚醛树脂是一种传统的合成树脂,在诸多行业有着广泛的应用。提高酚醛树脂的耐热性一直是业内研究的热点。系统介绍了国内外提高酚醛树脂耐热性所采取的改性方法,以及所取得的研究成果。提出了今后酚醛树脂耐热改性的主要研究方向是进一步提高PF在400～700℃时的结构热稳定性,并开发出良好的改性剂组合、优化热处理工艺,使酚醛树脂分别在低、中、高温区均具有较稳定的结构与性能。

负载型纳米NiO催化高氯酸铵热分解的DSC/TG-MS研究

采用浸渍法制备出纳米NiO/MgO,运用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、X射线能谱仪(EDS)等对产物的物相和组成进行了表征,利用DSC/TG-MS研究了纳米NiO/MgO对高氯酸铵(AP)热分解的催化作用。结果表明,在纳米NiO/MgO的催化作用下,AP的热分解高温分解峰温度降低92.2℃,表观分解热增加0.376kJ/g,分解气相产物主要有NH3、H2O、O2、N2O、NO及含氯物质。纳米MgO的载体支撑作用,可防止NiO纳米粒子的团聚,增加反应活性中心。同时在金属氧化物表面吸附生成超氧化离子(O2-)和氧离子(O-,O2-)能加速AP分解反应。

气相纳米SiO_2改性三聚氰胺纤维性能研究

采用原位聚合的方法,以偶联剂KH-570进行表面改性的气相纳米SiO_2与三聚氰胺纺丝原液进行混合,经干法纺丝,制得气相纳米SiO_2粒子改性三聚氰胺纤维(MF),对改性MF的结构与性能进行了表征。结果表明:MF表面光滑,不含有气泡,经过KH-570改性的气相纳米SiO_2在纤维的表面分布较均匀,起到消光作用,纤维直径小于100μm;由于气相纳米SiO_2的加入,MF断裂强度有所减小,断裂伸长率提高达6.05%,纤维耐热性能没有较大变化,其热分解温度为390℃。

纳米NiO/MgO的制备及其对AP热分解催化性能影响

采用浸渍法制备出纳米NiO/MgO复合氧化物粒子,运用X射线衍射(XRD)、X射线能谱仪(EDS)等对产物的物相和组成进行了表征,并研究了单一纳米粒子(NiO、MgO)、纳米NiO+MgO混合粒子及纳米NiO/MgO复合氧化物粒子对AP热分解的催化性能。结果表明,所制备的纳米NiO/MgO复合氧化物粒子中NiO粒子高度分散于MgO载体中。纳米NiO/MgO复合氧化物粒子可使AP的高温分解峰温降低92.2℃,高低温分解峰温差减小到10.6℃,表现出较强的催化性能,其催化性能优于单一纳米粒子(NiO、MgO)、纳米NiO+MgO混合粒子。纳米MgO的载体支撑作用,可防止NiO纳米粒子的团聚,增加反应活性中心,从而提高催化效果。