阿仑膦酸钠/壳聚糖/聚乙烯醇复合水凝胶膜的制备与表征

背景:骨质疏松症是牙种植治疗的高风险因素,制备缓释阿仑膦酸钠的组织工程支架应用于骨质疏松患者口腔种植手术是当前口腔骨组织工程研究热点。目的:制备阿仑膦酸钠/壳聚糖/聚乙烯醇复合水凝胶膜,表征其缓释性能。方法:(1)采用物理交联法制备不同质量比(壳聚糖与聚乙烯醇的质量比分别为3∶7、5∶5、7∶3)的壳聚糖/聚乙烯醇复合水凝胶膜与单纯的壳聚糖、聚乙烯醇水凝胶膜,通过表征水凝胶膜的形貌、水接触角、力学性能、溶胀率与细胞相容性筛选适宜的水凝胶膜作为阿仑膦酸钠的载体。(2)制备含0,0.4,1.2,2.0 mg/L阿仑膦酸钠的单纯壳聚糖/聚乙烯醇复合水凝胶膜,将大鼠骨髓间充质干细胞分别与4组水凝胶膜共培养,通过CCK-8法与CD44免疫荧光染色检测水凝胶膜的细胞相容性。将载药壳聚糖/聚乙烯醇复合水凝胶膜浸泡于PBS中,采用紫外可见分光光度法检测复合水凝胶膜的药物释放性能。结果与结论:(1)表征结果显示,随着水凝胶膜中聚乙烯醇质量的增加,水凝胶膜的结构密度增加、孔隙率减少,水接触角(均在90°以内)、断裂伸长率与抗压强度增大,平衡溶胀率降低,对大鼠骨髓间充质干细胞的增殖均无影响,单纯壳聚糖水凝胶膜可促进大鼠骨髓间充质干细胞的黏附,3∶7、5∶5比例复合水凝胶膜不影响大鼠骨髓间充质干细胞的黏附,单纯聚乙烯醇水凝胶膜、7∶3比例复合水凝胶膜抑制大鼠骨髓间充质干细胞的黏附,综合以上结果,选择5∶5复合水凝胶膜作为阿仑膦酸钠的载体。(2)CCK-8检测结果显示,含0.4,1.2 mg/L阿仑膦酸钠组复合水凝胶膜无细胞毒性;CD44免疫荧光染色结果显示,含0.4 mg/L阿仑膦酸钠组复合水凝胶膜不影响大鼠骨髓间充质干细胞的黏附,含1.2,2.0 mg/L阿仑膦酸钠组复合水凝胶膜抑制大鼠骨髓间充质干细胞的黏附;含0.4,1.2,2.0 mg/L阿仑膦酸钠的壳聚糖/聚乙烯醇复合水凝胶膜在最初6 h内爆发性释放阿仑膦酸钠,此后均匀稳定地释放阿仑膦酸钠,释放时间达96 h以上。(3)结果表明,5∶5比例的壳聚糖/聚乙烯醇复合水凝胶膜具有良好的理化性能、细胞相容性,可以作为阿仑膦酸钠的缓释载体。

纳米抗菌三聚氰胺浸渍胶膜纸饰面板的制备及性能研究

研发了具有抗菌功能的三聚氰胺浸渍胶膜纸饰面板(三聚氰胺板),并对其相关性能进行了测试。结果表明:改性后纳米抗菌剂Ag/TiO_(2)和ZnO依然保持良好的抗菌性能,其大肠杆菌抑菌圈直径分别减小1.47%和3.31%,金黄色葡萄球菌抑菌圈直径分别减小2.47%和0.99%。硅烷偶联剂KH560和KH570成功接枝在纳米抗菌剂Ag/TiO_(2)和ZnO表面。表面有机改性未改变纳米抗菌剂的化学结构和晶体结构,通过形成空间位阻效应提高了纳米粒子表面张力,降低了粉体团聚现象。复配纳米抗菌剂(Ag/TiO_(2)&ZnO)添加比例为1%时,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌率分别为99.2%和99.5%。三聚氰胺板各项物理力学指标均满足GB/T 15102—2017《浸渍胶膜纸饰面纤维板和刨花板》标准的质量要求。

印刷装饰纸透气度对浸渍胶膜纸饰面刨花板表面耐开裂性能的影响

对比研究了不同透气度印刷装饰纸,经相同浸渍、压贴工艺制成饰面刨花板的表面耐龟裂性能和表面耐冷热循环性能。结果表明,印刷装饰纸透气度(单位s/100 mL)数值越低,透气性能越好,相同工艺条件制备浸渍胶膜纸时上胶越容易,透气度为16.37 s/100 mL的样品比透气度为65.02 s/100 mL的浸胶量提高了8.4%。当印刷装饰纸透气度大于35 s/100 mL时,由其浸胶后饰面制得的饰面刨花板表面耐龟裂性能和耐冷热循环性能不合格率分别为87.5%和75.0%。

超薄透明芳纶纳米纤维气凝胶膜的制备及隔热性能

为实现废弃芳纶高品质资源化利用,结合浸没沉淀相转化和冷冻干燥法,利用废弃芳纶成功制备了柔性、透明且隔热的芳纶纳米纤维(ANFs)超薄气凝胶膜。优化了ANFs气凝胶膜成型工艺,并借助FESEM、BET、FTIR、UV-Vis、TG及FLIR对所制ANFs薄膜的微观形貌、化学结构、透光性及热学性能进行分析。结果表明:ANFs被成功剥离,平均直径为18.32 nm;所制ANFs气凝胶膜成型良好,具有三维网络结构,其比表面积和孔隙率分别达52.73 m^(2)/g和92.43%;ANFs气凝胶膜具有超高的透明性和防紫外性(紫外透过率接近0%),在500~780 nm范围内透过率均大于70%,最高达90.70%;此外,所制ANFs气凝胶膜热稳定性良好,具有优异的隔热性能和柔性,四层薄膜隔热温差达28℃。该超薄透明ANFs气凝胶膜制备工艺简单且成本低,具有透光、防紫外及隔热特性,在防护膜领域具有广阔的应用前景。

运动器材用水性聚氨酯合成革胶膜制备及其性能研究

为改善运动器材用水性聚氨酯合成革综合性能,本文以聚丙二醇2000与二月桂酸二丁基锡为原料,以硅烷偶联剂为改性剂制备了水性聚氨酯合成革胶膜,并对其性能进行了测试表征。结果表明,随着硅烷偶联剂用量增加,合成革用水性聚氨酯乳液由透明变为白色,粒径逐渐增大,黏度逐步增大,离心稳定性较好;随着硅烷偶联剂用量增加,水性聚氨酯合成革胶膜拉伸强度与断裂伸长率均先增后减,杨氏模量先缓慢增大后迅速增大,剥离强度先增后减,当用量为6 g时胶膜力学性能整体表现最优;随着硅烷偶联剂用量增加,水性聚氨酯合成革胶膜吸水率先减后增,水接触角逐渐增大,当用量为6 g时胶膜耐水性能整体表现最佳。

环保视角下光伏电池封装胶膜面临的技术挑战与解决方案

在全球能源转型和气候变化的背景下,大力发展新能源产业已是大势所趋,光伏行业也迎来了新的发展机遇。本文概述了光伏电池封装胶膜及其发展现状,探讨了封装胶膜的市场动态和应用领域的拓展,讨论了光伏电池封装胶膜面临的技术挑战及其解决方案,以期为相关研究人员、材料生产商等提供有益参考。

多糖聚电解质静电组装高强度水凝胶膜的组织粘接抑菌性

由交联的亲水高分子与大量的水组成的水凝胶具有良好的组织相容性,在生物医学领域有广阔的应用前景,但含水率高导致本体强度低(拉伸强度多低于0.1 MPa),表面形成水合层使其很难牢固地粘附在基材的表面。本工作采用两种带相反电荷的多糖聚合物,通过自组装制得了壳聚糖季铵盐/氧化透明质酸(HACC/HA-CHO)聚电解质复合水凝胶膜,带有正电荷及伯氨基团的HACC分子链与带有负电荷及醛基的HA-CHO分子链之间可形成相反电荷间的强静电相互作用,同时伯氨基团与醛基在分子链间还会发生席夫碱反应,两者协同作用使得HACC/HA-CHO水凝胶膜具有优异的拉伸强度(7.67 MPa)。此外,由于新鲜的生物组织表面也富含负电荷与伯氨基团,该水凝胶膜也能与生物组织在界面形成强的相互作用,产生良好的粘接效果。通过进一步引入四(4-羧基苯基)卟啉铁金属簇(Fe-TCPP),得到了Fe-TCPP@HACC/HA-CHO水凝胶膜,其具有优异的抑菌性能(抑菌圈直径为14.8 mm)。本研究为聚电解质复合水凝胶膜在生物医学防污领域中的应用提供了指导。

白炭黑补强天然胶乳胶膜性能的提升研究

采用白炭黑对天然胶乳胶膜补强,并通过正交试验研究硫黄、促进剂PX、碳酸锌、白炭黑用量对硫化胶膜物理性能的影响。结果表明:以硫化胶膜的拉伸强度为考察指标,4个因子的影响从大到小依次为促进剂PX、白炭黑、碳酸锌、硫黄,优化用量为促进剂PX0.9份、白炭黑1.11份、碳酸锌0.6份、硫黄1份,相应配方硫化胶膜的拉伸强度可达到31.37 MPa;以硫化胶膜的撕裂强度为考察指标,4个因子的影响从大到小依次为白炭黑、促进剂PX、硫黄、碳酸锌,优化用量为白炭黑1.31份、促进剂PX0.7份、硫黄1.25份、碳酸锌0.5份,相应配方硫化胶膜的撕裂强度可达到65 kN·m^(-1)。

高质子传导率的GSPEEK凝胶膜制备及其PEMWE性能

磺化聚醚醚酮(SPEEK)质子交换膜一般是将聚醚醚酮(PEEK)先磺化然后再进行溶解流延的方式来制备,存在制备过程复杂和电导率较低等问题.本研究创新性的将磺化与成膜过程集成,一步实现从PEEK到磺化度可控的凝胶质子膜(GSPEEK)的高效制备.GSPEEK膜具有的独特“鱼鳞”状微观形貌,极大提升其质子电导率,在GSPEEK固含量为10%(质量分数)、成膜温度40℃时电导率可达167.0 mS/cm,其质子传导率分别是普通SPEEK膜的3.05倍和商业Nafion 117膜的2.45倍.组装成质子交换膜电解水制氢膜电极(MEA)进行测试,结果表明,当电压为2.4 V时,GSPEKK-10膜的电流密度为1000 mA/cm^(2),相较于普通SPEEK膜和Nafion-117膜的600 mA/cm^(2)、400 mA/cm^(2),其电解水性能得到了大幅度的提升,具有潜在的产业化前景.

复合材料吸湿-烘干过程中胶接界面与胶膜的匹配性研究

胶接具有避免应力集中、减重等优点,在复合材料的连接领域得到广泛应用。但复合材料在胶接前的储存过程中会吸湿,从而使胶接试验件的胶接性能下降。因此,在胶接前需要对复合材料进行烘干处理。在复合材料的吸湿-烘干过程中,胶接界面与胶膜的匹配性是亟待解决的问题。首先选用60001干可剥布和EA9895湿可剥布对复合材料进行表面处理,然后在26℃/65%RH(RH为相对湿度,下同)和70℃/85%RH环境下进行吸湿-烘干处理,最后用EA7000胶膜胶接,得到胶接试验件并进行胶接性能测试。研究表明,吸湿后复合材料的胶接界面与胶膜的匹配性变差,其机理为复合材料内部的水分进入胶膜,进而破坏胶膜中载体纤维与树脂的界面结合,降低了胶膜本身的力学性能。在26℃/65%RH环境下吸湿-烘干后,胶接试验件的胶接性能基本可以恢复,使用EA9895湿可剥布处理的胶接界面与胶膜的匹配性优于60001干可剥布。在70℃/85%RH环境下吸湿-烘干后,胶接试验件的胶接性能恢复程度较低,胶接界面与胶膜的匹配性较差。

薄荷精油乳液载量对凝胶膜制备及其缓释性能的影响

本文通过高压均质法制备了β-环糊精稳定的薄荷精油Pickering乳液,将该乳液加入壳聚糖溶液流延制备负载精油的凝胶膜,研究薄荷精油载量对凝胶膜性能的影响。结果表明,环糊精稳定薄荷精油Pickering乳液由油滴堆积于外水相而成,粒径89 nm、Zeta电位-32.5mV,对外界振荡有很好稳定性。将乳液加入壳聚糖溶液制膜,油滴分散度良好,无油析现象发生。随着薄荷精油载量的增加,凝胶膜透明度下降、黄色色度增加,膜吸湿性和水蒸气透过性有不同程度降低;薄荷精油乳液的添加可显著提高凝胶膜的拉伸强度,但柔韧性有所下降;顶空浓度测定表明负载薄荷精油的凝胶膜具有缓释薄荷精油的特性。

基于不同胶膜封装的n型双玻TOPCon光伏组件的可靠性研究

胶膜是光伏组件封装时的关键材料,其性能的优劣将直接影响光伏组件输出功率的大小和使用寿命。采用两种不同的胶膜封装n型TOPCon光伏组件,并通过湿热、热循环、电势诱导衰减(PID)测试,研究两种胶膜封装的光伏组件的电性能和可靠性。实验结果表明:正、背面均采用聚烯烃弹性体(POE)胶膜的光伏组件较正面POE胶膜+背面聚乙烯-聚醋酸乙烯酯共聚物(EVA)胶膜的光伏组件最大功率高2.2 W,光电转换效率高0.08%;正、背面均采用POE胶膜的光伏组件在经过湿热、PID测试后输出功率衰减也低于正面POE胶膜+背面EVA胶膜的光伏组件。POE胶膜可在一定程度上降低出现PID现象的风险,在很大程度上延长光伏组件的使用寿命,因此越来越多的双玻光伏组件开始使用POE胶膜。

浸渍胶膜纸饰面人造板材料梁弯曲性能研究

为求解浸渍胶膜纸饰面人造板材料梁弯曲变形问题,对10根浸渍胶膜纸饰面细木工板和胶合板材料梁进行三点弯曲试验,研究了它的破坏过程和荷载位移曲线。基于高阶剪切变形理论,推导了浸渍胶膜纸饰面人造板材料简支梁挠度计算公式,对比相关试验结果,讨论了高阶剪切变形理论法的计算精度。研究结果表明:浸渍胶膜纸饰面细木工板和胶合板材料梁弯曲破坏包括弹性、弹塑性变形及破坏3个阶段;采用高阶剪切理论法求解浸渍胶膜纸饰面人造板材料梁弯曲变形问题具有较高的计算精度;剪切变形对浸渍胶膜纸饰面细木工板和胶合板材料梁挠度具有较大的影响。研究成果为完善浸渍胶膜纸饰面人造板材料梁设计理论提供参考。

背粘型高分子自粘胶膜卷材与自粘卷材组合防水体系在结构底板的应用

昆明春城华府项目地下室底板采用1.2 mm厚BSP背粘型高分子自粘胶膜防水卷材+1.5 mm厚无胎自粘聚合物改性沥青防水卷材复合防水。本文重点介绍了该体系的施工工艺和细部节点做法,应用结果表明:两道防水卷材彼此粘结的复合防水体系防水效果良好,可有效解决卷材层间窜水的问题。

不同型号的增层胶膜在除胶渣氧化槽的兼容性研究

FCBGA封装技术常用于集成电路芯片的封装和连接,而增层胶膜(build-up film)由于其优异的电特性和机械性能,在生产高效率信号封装载板时,是一种不可或缺的绝缘体材料。在FCBGA除胶渣流程中,氧化槽作用于胶膜表面并去除盲孔底部残胶。本次通过研究不同型号的增层胶膜在除胶渣氧化槽内混合生产测试,观察和对比产品前后表现,以此评估不同型号的增层胶膜是否互相兼容。研究结果表示,本文所研究的不同型号的增层胶膜在除胶渣氧化槽中可以相互兼容。

绿色纤维素基水凝胶膜的制备及油水分离性能

以杨木粉(PF)中提取的纤维素木浆(PF-NA)为基底,通过冷冻盐析技术,利用聚乙烯醇(PVA)将LiCl颗粒包裹在纤维素骨架上制备了纤维素基(CLH)水凝胶膜。采用FTIR、SEM、XRD、XPS对CLH水凝胶膜进行了表征,对其机械、高温、耐酸碱和耐盐稳定性、自清洁和耐污性进行了测试。结果表明,CLH水凝胶膜具有三维层状结构,PVA的加入及冷冻盐析技术的利用提高了CLH水凝胶膜的力学性能。LiCl作为吸水单元分布在纤维素骨架周围,使CLH水凝胶膜具有超亲水性,水下油接触角为151°;在重力作用下,CLH水凝胶膜可以实现对油水混合物和水包油乳液的高效分离,在高温(60℃)、强酸(pH=3)和强碱(pH=13)条件下具有稳定的分离效率(≥99.8%);在循环分离12次水包机油乳液中,CLH水凝胶膜保持稳定的分离性能;CLH水凝胶膜对四氯乙烯油渍具有自清洁和耐污能力。

不同光伏组件封装胶膜性能对比研究

太阳能组件的性能及使用寿命与封装材料的性能息息相关,因此研究它们的性能也是光伏组件研究过程中的重点之一。对目前市场主流的几种封装胶膜进行了简单介绍,并对其老化性能进行了系统的评估,分析了不同环境因素对几种胶膜性能的影响。

甲基丙烯酸羟乙酯改性乙烯-α-烯烃共聚物封装胶膜

以甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)、苯乙烯(St)和γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(KH570)为接枝单体,熔融接枝乙烯-α-烯烃共聚物(POE)制备POE-g-P(HEMA-co-St)(以下简称POE-g-PHS)和POE-g-P(HEMA-co-St-co-KH570)(以下简称POE-g-PHSK)。以过氧化-2-乙基己基碳酸叔丁酯(TBEC)为交联剂、POE-g-PHS和POE-g-PHSK为改性剂,分别加入POE基材中,经熔融共混和层压交联制备POE/POE-g-PHS胶膜和POE/POE-g-PHSK胶膜,研究了POE-g-PHS和POE-g-PHSK对胶膜的结构和性能的影响。结果表明,随着POE-g-PHS和POE-g-PHSK含量的增加,POE预制膜的防交联剂迁移能力明显提升;同时,POE胶膜交联度的提升和结晶度的变化也影响其综合性能。当POE-g-PHS和POE-g-PHSK质量分数分别为9%和6%时,综合性能最优。预制膜表面摩擦系数变化率从17.13%分别降低到0.53%和0.49%,胶膜交联度从86.28%分别提高至89.87%和90.91%,剥离强度从12.86 N/cm分别提升至20.86 N/cm和32.14N/cm,同时,抗紫外老化性能、力学性能和体积电阻率等性能均有提升。

耐候型聚烯烃粘接胶膜性能研究

通过聚烯烃改性技术分别制备出具有耐候性能和粘接性能的改性聚烯烃材料,再将这些改性聚烯烃材料通过共挤吹膜工艺一体化成型,制备兼具耐候性能和粘接性能的功能性聚烯烃胶膜。对该胶膜的加工成膜、耐候性能和粘接性能进行进一步评估和研究。研究结果表明:胶膜内、中、外三层材料的厚度比例约为28∶31∶41时,三种材料下料、塑化、吹胀成膜等加工性能良好,胶膜横向和纵向的力学性能均良好,对钢板、铝板、镀锌板均有良好的粘接效果。当其作为金属表面涂层使用时,具备一定的耐酸碱腐蚀性能,并且胶膜与金属形成的粘接界面性能稳定可靠,耐气候老化和耐热氧老化性能优异,可作为具有耐候性和粘接功能的金属复合材料涂层使用。

科思创推出生物基Platilon热熔胶膜

热熔胶膜作为一种具有优良性能的可塑性胶黏剂,市场应用广泛。随着双碳目标蓝图的展开,对于高性能、高品质且更可持续的热熔胶膜产品的需求也不断扩大,热熔胶市场面临着新挑战。科思创新型部分生物基Platilon H2 CQ EC热熔胶膜的部分原料来源于一种可再生资源——蓖麻油,能够与纺织品、金属和玻璃形成牢固、快速、无缝粘合,可以在高达110℃的温度下保持稳定,并能防止增塑剂迁移且防水。