PDMS/PVDF静电纺丝膜的制备及油水分离性能研究

利用静电纺丝技术制备具有特殊浸润性表面用于油水分离研究。对比聚偏氟乙烯(PVDF)与聚二甲基硅氧烷(PDMS)不同配比下静电纺丝的成膜效果,并进行性能表征。研究表明,适量的PVDF可以对PDMS起到助纺与增塑的效果,且微球的存在使膜层表现出更好的疏水性。此外,膜层具有的对水高黏附性是受到毛细吸附与静电作用双重影响。当PVDF与PDMS的配比为2∶1时,膜层显示出对油包水乳液良好的选择透过性,水接触角可达150°,油接触角几乎为0°,油水分离率在98%以上,是油水分离材料良好的候选物。

基于Ansys Fluent的离心空化发生器数值模拟研究

离心空化发生器是水力空化发生器中的一种,现阶段,离心空化发生器的结构特征和工况对空化效率的影响尚不明确,因此,本文对离心空化发生器在多结构多工况下进行数值模拟研究,得到空化效率较高的结构和工况,用以指导离心空化发生器实际应用。利用Solidworks进行多结构建模,并将模型导入Ansys Fluent中进行网格划分和边界条件的设置,控制方程选择雷诺时均ns方程,空化模型选择Schnerr-Sauer,湍流模型选择标准k-ε两方程模型进行有限元仿真分析,建立不同结构和不同工况下空化效率变量分析图。结果表明:空化发生的主要区域在转子内孔底部;转子内孔为75°的离心空化发生器模型的空化效率明显优于70°和80°时的离心空化发生器;不同的转子转速和水流入口速度对空化效率有影响,转子转速越快空化效率越高,空化效率随着水流入口速度的增大先升高后下降,在0.5m/s时达到峰值。

接枝石油树脂提高热熔膜与不锈钢的界面粘接力

在海缆、冻土等环境下,通讯光电缆要求使用高耐腐蚀的金属/塑料复合带,但工业上还存在不锈钢/塑料复合带界面难粘接的难题。文中通过熔融接枝法成功制备了C_(5)及C_(9)石油树脂接枝马来酸酐(C_(5)-g-MAH,C_(9)-g-MAH),将其引入乙烯-丙烯酸共聚物/线型低密度聚乙烯(EAA/LLDPE)热熔膜并与不锈钢基板热贴合,当C_(5)-g-MAH的用量为30 phr时,不锈钢/塑料复合带的剥离强度最优,在泡水测试前后分别达到了28.6 N/cm与15.2 N/cm。接触角测试表明,C_(5)-g-MAH可有效降低EAA/LLDPE热熔膜与不锈钢基板间的表面张力,促进热熔膜在金属表面的贴合。通过差示扫描量热分析、熔体流变行为分析发现,C_(5)-g-MAH可以与EAA/LLDPE热熔膜有效地相容,同时降低热熔膜的熔融温度、活化分子链段,提高对不锈钢表面浸润性的同时增加粘接位点,使得热熔膜与不锈钢基板的界面粘接力大大提升。

含氟芳香族低介电损耗PI薄膜的制备与性能

聚酰亚胺(PI)薄膜在5G通信场景中具有广阔的使用前景,但5G天线基材对于PI薄膜在高频电场下的介电损耗等性能有十分苛刻的要求。本文制备了含氟共聚PI薄膜,并对其在高频下影响介电性能的部分因素进行探索。采用红外、紫外、热重分析、差示扫描量热等多种测试方法对不同共聚比例PI薄膜样品的热性能、热稳定性和光透过性等进行研究。结果表明,PI薄膜的最高透光率都在90%以上;PI-AD系列PI薄膜最大拉伸强度为112.68 MPa,拉伸模量为3.22 GPa;PI-AE系列PI薄膜的最大拉伸强度为119.32 MPa,拉伸模量为3.52 GPa。PI薄膜受热分解的温度均达到500℃以上,玻璃化转变温度达到270℃以上;含氟共聚PI薄膜在电场为10 GHz的条件下,介电常数都低于3,最低介电损耗为0.00412。

刚性基团桥接聚硅氧烷/乙基纤维素混合膜的制备及其CO_(2)的分离

以3种含刚性基团(六氟酰亚胺、萘基酰亚胺和芴)桥接聚硅氧烷(6FBPMS、NTBPMS和BAFBPMS)为改性剂,乙基纤维素(EC)为基质,通过溶液共混、涂敷法制备了3类不同负载量桥接聚硅氧烷的改性EC混合膜(6FBPMS/EC、NTBPMS/EC和BAFBPMS/EC)。3类复合膜具有良好的成膜性,且显示出高的力学性能和热稳定性。测试了混合膜对体积比都为1∶1的混合气体对CO_(2)/N_(2)和CO_(2)/CH4的透过选择性。结果表明,相较于纯EC膜,3类膜在保持选择性的同时,显示出更高的CO_(2)透过性;特别是NTBPMS/EC混合膜,其对CO_(2)透过性达到213 barrer以上,是纯EC的4.9倍。

电容器用双向拉伸聚4-甲基-1-戊烯(BOPMP)薄膜开发与应用

聚4-甲基-1-戊烯(PMP)是一种具有等规结构的新型热塑性塑料,PMP为结晶性树脂,熔点在235℃~240℃之间,耐热性好,可在高温下使用,并具有卓越的电气绝缘和介电性能。与聚丙烯树脂相比,熔点高60℃,介电常数、介电损耗相近。随着我国电子工业的发展,PMP的用量在近年来有大幅的增长。目前世界上只有日本三井化学株式会社生产,由于产量有限、售价较高,限制了PMP在国内的应用。为此本文尝试采用双向拉伸的方法,试制聚4-甲基-1-戊烯(BOPMP)薄膜,并加工成金属化膜,试制电容器,最后对电容器的性能进行相应测试评价。采用不同牌号原料生产BOPMP薄膜,其电压击穿强度差别较大,不同频率下的BOPMP薄膜电容器损耗角正切值、介电常数均与BOPP薄膜电容器接近,但其高温下的性能有待进一步验证。如何提升BOPMP薄膜电压击穿强度及其耐热性,开发出适宜于双向拉伸的PMP粒子原料,生产出高质量的BOPMP电容薄膜,将是未来重点研究的方向。

静电纺光热转换纤维制备及其在太阳能驱动界面蒸发的应用

综述了静电纺丝技术对不同结构形式的光热蒸发膜的构筑与制备工艺,总结了不同静电纺光热膜材料在太阳能界面蒸发的应用现状,包括碳基复合膜、金属等离激元复合光热膜和半导体材料复合光热膜。最后,针对未来的研究方向提出了展望。

聚四氟乙烯膜的改性及应用研究进展

综述了国内近年来PTFE膜的不同改性方法,以及PTFE改性膜在亲水性、生物相容性、导电性和疏油性等方面的功能改进及应用研究进展,并指出了未来的研究方向。

阳离子-π交联吲哚基高强韧聚乙烯醇薄膜的制备与表征

针对传统聚乙烯醇材料存在的力学性能不足问题,以阳离子-π为驱动力构筑了分子链间动态交联网络。以3-异氰酸酯基-2-苯基吲哚为吲哚基载体制备了吲哚基聚乙烯醇线性聚合物(PVAI),通过添加适量的MgCl_(2)制备阳离子-π交联的吲哚基聚乙烯醇薄膜(PVAI-Mg),利用热重分析仪、差示扫描量热仪、电子万能试验机、红外光谱仪等对薄膜的结构和性能进行了表征。结果表明:当Mg^(2+)掺杂摩尔分数为吲哚基元的7.5%时,交联薄膜拉伸强度达50.97 MPa(聚乙烯醇薄膜为19.47 MPa),断裂伸长率为402.3%(聚乙烯醇薄膜为368.8%),表明Mg^(2+)与吲哚间的阳离子-π相互作用改善了薄膜的力学性能。

聚(己二酸/对苯二甲酸)-丁二醇酯基自发气调薄膜的性能研究及应用

采用熔融共混法将聚(己二酸/对苯二甲酸)-丁二醇酯(PBAT)和聚(L-乳酸-衣康酸丁二醇酯)(PLBI)通过双螺杆挤出机制备了不同共混比例的薄膜,分析了不同PLBI添加量对PBAT薄膜气体透过性能及力学性能的影响,进一步结合材料的气体透过性和草莓的呼吸特性,对草莓进行气调包装(MAP)系统设计,并应用于其自发气调保鲜实验。结果表明,PLBI添加量为15%时,共混薄膜仍旧保持较好的力学性能,通过对共混比例的调控,将PBAT的CO_(2)/O_(2)透过比(CDP/OP)从10.57降低至3~7左右,同时提高了材料的保水性,使得该材料更适用于气调果蔬包装,应用于草莓自发气调保鲜实验,低温储藏下将草莓的货架期延长至21d。

相位敏感飞秒和频光谱技术及在高分子表界面表征的应用

高分子材料表面是表界面科学的一个重要研究领域。然而,从分子水平上对高分子薄膜表面进行原位无损精准探测仍具有挑战性。文中自主研发了表界面敏感的共线相位敏感飞秒和频光谱,其具有分子绝对取向结构的分辨能力、高的相位稳定性和信噪比以及弱表面信号的探测能力。本系统采用35fs的宽频红外激光,一次数据采集具有较宽的光谱测试范围。将此系统应用到聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚苯乙烯(PS)和聚己二酰己二胺(尼龙6/6)高分子薄膜表面的精准结构(绝对取向结构)的探测。结果表明,PMMA的酯甲基、PS的侧基苯环以及尼龙6/6的N—H基团在表面上有序取向且朝向空气一侧,其他基团在表面上相对无序取向或者倾向于平躺于表面上。文中开发了相位敏感飞秒和频光谱,并将其应用到了高分子薄膜表面领域,对高分子薄膜表面精准结构的认识以及表面性能的优化具有十分重要的意义。

PGA/PBAT共混膜的结晶行为研究

采用单螺杆挤出流延机制备了一系列聚乙醇酸/聚对苯二甲酸共己二酸丁二酯(PGA/PBAT)共混膜,采用小角X射线散射仪(SAXS)、广角X射线散射仪(WAXS)、差示扫描量热仪(DSC)和宽频介电电阻抗谱仪等研究了PGA用量变化对PGA/PBAT共混膜中各组分结晶度与分子链运动的影响规律。结果表明:PGA/PBAT共混膜中PGA和PBAT的结晶度均受PGA用量的影响。PGA的结晶度随PGA用量增加呈现先增大后减小的趋势。当PGA质量分数为40%时,PGA/PBAT共混膜中形成了特殊的局部有序结构,对PGA/PBAT共混物的实际应用具有指导意义。

NDM/Cu(OH)2油水分离膜的制备及分离效果分析

为提高Cu(OH)2泡沫铜的油水分离能力,将泡沫铜浸入正十二烷基硫醇(NDM)制得NDM/Cu(OH)2油水分离膜,经过NDM修饰后的泡沫铜实现了连续高效捕获微米级油滴的目的。研究结果表明:油水分离膜具有大约150μm孔径的Cu(OH)2孔状结构;相比未修饰油水分离膜,NDM修饰的油水分离膜的分离效果明显增加,均达95%以上。该研究有助于提高油水分离效果,为后续的应用测试奠定一定的理论基础。

可降解材料的制备及表征

本文针对绿色包装的新要求,通过不同配方制备出了分别以PE/淀粉基材料和PBAT/PLA生物降解材料为原材料的薄膜产品,并探究了不同厚度薄膜产品之间的性能差异。结果表明:PE/淀粉基薄膜纵向拉伸强度稍低于PBAT/PLA生物降解薄膜,但横向拉伸强度、纵横向断裂标称应变均高于PBAT/PLA生物降解薄膜;所有薄膜产品抗渗漏性能均佳,装2/3容量的水后均不漏水;PE/淀粉基薄膜跌落性能高于PBAT/PLA生物降解薄膜。PE/淀粉基材料价格远低于PBAT/PLA生物降解材料,同重量的PE/淀粉基原料,生产的薄膜数量要多。因此,生产薄膜产品,是选择PE/淀粉基,还是选择PBAT/PLA生物降解材料,要结合市场销售、政策法规、生产等各方面因素充分考虑后决定。本研究为企业提供了一种可降解材料选用的研究思路和方法。

建筑新材料中氟塑料薄膜的性能改进与可持续发展探讨

在全球可持续发展的背景下,建筑行业正寻求采用更高效、环保的新型材料以应对日益增长的环境和能源挑战。氟塑料薄膜,尤其是乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)因其独特的性能,成为现代建筑设计中的一种重要材料。本研究围绕氟塑料薄膜在建筑领域的应用,探讨了其性能改进和可持续发展的多方面策略,包括纳米技术、表面涂层技术、复合材料技术的应用,以及通过循环利用与回收技术、加强环境影响评价和政策法规支持来提高其可持续性。研究结果表明,通过综合这些策略,可以显著提升氟塑料薄膜的环境适应性和经济效益,为其在建筑行业的广泛应用提供了可行的路径。

PVC/PVDF共混滤膜在含藻废水处理中的应用

采用非溶剂致相分离法制备了PVC/PVDF共混滤膜,对不同配方的PVC/PVDF共混滤膜的性能进行了分析,重点研究了PVC/PVDF共混滤膜在含藻废水处理中的效能。结果表明:通过不同配方的PVC/PVDF共混滤膜的黏度、机械性能、亲水性能、孔隙率、孔径和水通量性能测试,PVC/PVDF共混滤膜以PVDF质量分数为6%时较佳,研究其对含藻废水的处理效能,PVC/PVDF共混滤膜对固体悬浮物(SS)的截留效率较高,对藻具有很好的截留作用。该方法对海藻废水的处理具有一定的实际指导意义。

国内外可降解膜研究热点及趋势对比分析

结合文献计量学和内容分析法,通过对2000—2020年间中国知网和Web of Science核心数据库中1 932篇与“可降解膜”相关中英文文献客观、系统地分析,对比了国内外可降解膜的研究进展。分析了国内外可降解膜研究历程、主要研究力量,包括国家、机构和作者。对比分析了国内外可降解膜研究前沿及热点的演变,主要包括可降解膜的类型、可降解膜性能优化方法及其在多个领域的应用效果评估。结果表明,低成本、高性能可降解膜研发及其全生命周期环境风险评估等是未来可降解膜的研究重点。

双向拉伸聚酰胺(尼龙)薄膜拉伸强度不确定度的评定

本文分析了双向拉伸聚酰胺(尼龙)薄膜拉伸强度测定的不确定度,通过建立测量不确定度的数学模型,分析了拉力机测试不确定度、厚度测试不确定度、宽度测试不确定度、重复性测试不确定度等因素对于测量不确定度的影响,并对其进行评定,研究表明重复性测试因素对于不确定度结果的影响最大。

离心静电纺丝制备异麦芽酮糖醇纤维膜

可食用膜具有可食用、可降解以及绿色无污染等特点,具有极大的市场应用价值和良好的开发前景。利用熔体微分离心静电纺丝法制备可食用的异麦芽酮糖醇纤维膜,通过正交实验探究工艺参数对纤维形貌及吸湿保水性能的影响。结果表明,离心盘转速对纤维平均直径、纤维膜吸湿性影响较大,纺丝电压对纤维直径均匀性、纤维膜保水性影响较大。当纺丝温度为150℃、离心盘转速为3 000 r/min、纺丝电压为30 kV时,可制备平均直径为5.38μm、标准差为1.04μm的纤维膜;此时,纤维膜的吸湿率为25.36%,保水率为95.76%。通过熔体微分离心静电纺丝制备了异麦芽酮糖醇纤维膜,为其在可食用膜领域的应用提供了基础。

功能薄膜类化工产品研发投入与技术优势的核算绩效分析

具有高性能的胶粘新材与功能膜材市场前景良好,越来越多的行业内外企业开始参与到市场竞争中。研究以高性能的功能薄膜类产品为研究对象,通过对案例公司的分析,探讨了功能薄膜类产品研发投入与财务绩效之间的关系,结果指出了当前存在的一些值得业内企业反思、改善的地方。