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硼酸酯基自修复聚氨酯木材涂料制备与性能
1
作者
许睿
王鼎
+4 位作者
窦柳皓
崔举庆
何磊
冯富奇
刘方方
《林业工程学报》
CSCD
北大核心
2024年第3期54-60,共7页
涂层在长期使用过程中容易受到损伤而产生微小裂纹,暴露在空气、水分和盐分等介质中会加速微裂纹的扩散,使得涂料的防护性能和美观性能显著下降,而具备自修复能力的涂层能够延长涂层的使用寿命。首先以二乙醇胺(DEA)和四羟甲基苯硼酸(HP...
涂层在长期使用过程中容易受到损伤而产生微小裂纹,暴露在空气、水分和盐分等介质中会加速微裂纹的扩散,使得涂料的防护性能和美观性能显著下降,而具备自修复能力的涂层能够延长涂层的使用寿命。首先以二乙醇胺(DEA)和四羟甲基苯硼酸(HPBA)为原料制备一端氨基一端羟基的含氮硼内配位的硼酸酯键化合物(NCBC),并将NCBC与二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)反应制备了两端羟基封端的含硼酸酯键化合物(MN);然后以聚四氢呋喃(PTMEG-1000)和MDI为原料,MN为扩链剂制备了自修复聚氨酯(PU)及其涂料。元素分析、核磁共振氢谱和傅里叶变换红外光谱分析证明成功制备了NCBC和MN化合物,NCBC具有较好的耐水性能。试验结果表明:聚氨酯引入MN(n(MDI)∶n(NCBC)=1∶2.0)扩链剂,自修复PU的拉伸强度为6.06 MPa,修复后拉伸强度为5.47 MPa,自修复效率为90.2%。木材表面聚氨酯漆膜的铅笔硬度高达3H,附着力为0级,耐冲击性大于50 cm,柔韧性为2 mm,表面划痕在60℃条件下修复12 h后完全愈合,表明自修复聚氨酯漆膜具备良好的自愈合性能。
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关键词
自修复
聚氨酯涂料
硼酸酯键
力学性能
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职称材料
乙基纤维素电纺纤维调控PDMS/CNT柔性复合材料性能的研究
2
作者
王鼎
许睿
+4 位作者
何磊
窦柳皓
崔举庆
冯富奇
刘方方
《南京大学学报(自然科学版)》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第6期1077-1084,共8页
研究了乙基纤维素(EC)电纺纤维调控PDMS/CNT柔性复合材料的力学和电学性能.结果表明,引入电纺EC纤维后,PDMS/CNT柔性复合材料的拉伸强度从1.73 MPa提高至3.97 MPa,断裂应变由86.56%提高到115.00%,韧性由0.61 MJ·m^(-3)提高到1.58 M...
研究了乙基纤维素(EC)电纺纤维调控PDMS/CNT柔性复合材料的力学和电学性能.结果表明,引入电纺EC纤维后,PDMS/CNT柔性复合材料的拉伸强度从1.73 MPa提高至3.97 MPa,断裂应变由86.56%提高到115.00%,韧性由0.61 MJ·m^(-3)提高到1.58 MJ·m^(-3);有缺口PDMS/CNT柔性复合材料的拉伸强度从0.34 MPa提高至1.57 MPa,断裂应变由18.85%提高到27.54%,韧性由0.04 MJ·m^(-3)提高到0.27 MJ·m^(-3);导电电阻由550 kΩ下降至228 kΩ,导电性上升.基于EC电纺纤维调控的PDMS/CNT复合材料组装的应力传感器灵敏度和循环稳定性获得了有效提升,引入1 wt%EC电纺纤维后,柔性应力传感器的灵敏度从0.341 kPa^(-1)提高至4.922 kPa^(-1),提升了14倍,引入电纺EC纤维后的传感器循环电阻变化率曲线变得相对更加规整,异常波动更小.
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关键词
PDMS
乙基纤维素
碳纳米管
电纺纤维
柔性应力传感器
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职称材料
碱性亚硫酸盐法预处理工艺对竹纤维制备的影响
被引量:
2
3
作者
赵鹤
盛志明
+1 位作者
冯富奇
陈礼辉
《家具》
2021年第3期14-18,共5页
为提高竹纤维制备的效率和降低生产成本,以绿竹为原料,通过设计正交试验研究了预处理方案对竹片的预处理得率和磺酸基含量、竹纤维的制得率和白度的影响规律,得到较佳预处理工艺为:氢氧化钠和亚硫酸钠的用量分别为4%和6%,处理温度140℃...
为提高竹纤维制备的效率和降低生产成本,以绿竹为原料,通过设计正交试验研究了预处理方案对竹片的预处理得率和磺酸基含量、竹纤维的制得率和白度的影响规律,得到较佳预处理工艺为:氢氧化钠和亚硫酸钠的用量分别为4%和6%,处理温度140℃,保温时间为120 min。较佳工艺条件下竹纤维的平均长度和宽度分别为23.82mm和0.17 mm,拉伸强度和模量分别为(734.28±6.67)MPa和(55.39±5.79)GPa。通过XRD、FT-IR和SEM分析可知,竹片经预处理后纤维素的晶型未破坏,纤维束之间分离较彻底,降低了后续机械处理对纤维束的损伤;因此制备的竹纤维力学性能较好且表面较光滑,但纤维长度和长径比较小。
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关键词
碱性亚硫酸盐法
预处理
竹纤维制备
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职称材料
基于配位键的自修复聚氨酯制备与性能研究
被引量:
2
4
作者
窦柳皓
许睿
+4 位作者
何磊
崔举庆
王鼎
刘方方
冯富奇
《南京大学学报(自然科学版)》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第4期699-705,共7页
以2,6-二氨基吡啶(DAP,2,6-diaminopyridine)为扩链剂制备了功能聚氨酯预聚体(PU-DAP),采用金属离子(M为Fe^(3+),Zn^(2+)和Cu^(2+))交联PU-DAP制备基于配位键的自修复聚氨酯弹性体(PU-DAP/M).结果表明:聚氨酯引入配位键具有良好的自修...
以2,6-二氨基吡啶(DAP,2,6-diaminopyridine)为扩链剂制备了功能聚氨酯预聚体(PU-DAP),采用金属离子(M为Fe^(3+),Zn^(2+)和Cu^(2+))交联PU-DAP制备基于配位键的自修复聚氨酯弹性体(PU-DAP/M).结果表明:聚氨酯引入配位键具有良好的自修复性能,交联金属离子对聚氨酯的力学性能和自修复性能有显著影响.PU-DAP/Cu^(2+)的力学强度为14.2 MPa,PU-DAP/Zn^(2+)的力学强度为7.1 MPa,两者力学强度均高于PU-DAP/Fe^(3+)(4.2 MPa),但PU-DAP/Cu^(2+)的断裂修复效率为14.8%,PU-DAP/Zn^(2+)的断裂修复效率为45.1%,都低于PU-DAP/Fe^(3+)的自修复性能95.2%.当n(DAP)/n(Fe^(3+))=2∶1时,PU-DAP/Fe^(3+)自修复聚氨酯弹性体拉伸强度为4.2 MPa,随着修复时间延长,修复效率不断提高,24 h自修复效率最高,显著高于当n(DAP)/n(Fe^(3+))=1∶1和n(DAP)/n(Fe^(3+))=3∶1的力学强度和自修复性能.通过红外光谱发现,PU-DAP与Fe^(3+)交联后,C=N振动信号从1589 cm^(-1)移至1615 cm^(-1),表明Fe^(3+)与DAP发生了配位作用,聚氨酯实现自修复源于引入的动态配位键.
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关键词
聚氨酯
配位键
自修复
力学性能
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职称材料
题名
硼酸酯基自修复聚氨酯木材涂料制备与性能
1
作者
许睿
王鼎
窦柳皓
崔举庆
何磊
冯富奇
刘方方
机构
南京林业大学材料科学与工程学院
出处
《林业工程学报》
CSCD
北大核心
2024年第3期54-60,共7页
基金
国家自然科学基金(31470590)。
文摘
涂层在长期使用过程中容易受到损伤而产生微小裂纹,暴露在空气、水分和盐分等介质中会加速微裂纹的扩散,使得涂料的防护性能和美观性能显著下降,而具备自修复能力的涂层能够延长涂层的使用寿命。首先以二乙醇胺(DEA)和四羟甲基苯硼酸(HPBA)为原料制备一端氨基一端羟基的含氮硼内配位的硼酸酯键化合物(NCBC),并将NCBC与二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)反应制备了两端羟基封端的含硼酸酯键化合物(MN);然后以聚四氢呋喃(PTMEG-1000)和MDI为原料,MN为扩链剂制备了自修复聚氨酯(PU)及其涂料。元素分析、核磁共振氢谱和傅里叶变换红外光谱分析证明成功制备了NCBC和MN化合物,NCBC具有较好的耐水性能。试验结果表明:聚氨酯引入MN(n(MDI)∶n(NCBC)=1∶2.0)扩链剂,自修复PU的拉伸强度为6.06 MPa,修复后拉伸强度为5.47 MPa,自修复效率为90.2%。木材表面聚氨酯漆膜的铅笔硬度高达3H,附着力为0级,耐冲击性大于50 cm,柔韧性为2 mm,表面划痕在60℃条件下修复12 h后完全愈合,表明自修复聚氨酯漆膜具备良好的自愈合性能。
关键词
自修复
聚氨酯涂料
硼酸酯键
力学性能
Keywords
self-healing
polyurethane coating
borate ester bond
mechanical property
分类号
O632.6 [理学—高分子化学]
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职称材料
题名
乙基纤维素电纺纤维调控PDMS/CNT柔性复合材料性能的研究
2
作者
王鼎
许睿
何磊
窦柳皓
崔举庆
冯富奇
刘方方
机构
南京林业大学材料科学与工程学院
出处
《南京大学学报(自然科学版)》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第6期1077-1084,共8页
基金
国家自然科学基金(31470590)
文摘
研究了乙基纤维素(EC)电纺纤维调控PDMS/CNT柔性复合材料的力学和电学性能.结果表明,引入电纺EC纤维后,PDMS/CNT柔性复合材料的拉伸强度从1.73 MPa提高至3.97 MPa,断裂应变由86.56%提高到115.00%,韧性由0.61 MJ·m^(-3)提高到1.58 MJ·m^(-3);有缺口PDMS/CNT柔性复合材料的拉伸强度从0.34 MPa提高至1.57 MPa,断裂应变由18.85%提高到27.54%,韧性由0.04 MJ·m^(-3)提高到0.27 MJ·m^(-3);导电电阻由550 kΩ下降至228 kΩ,导电性上升.基于EC电纺纤维调控的PDMS/CNT复合材料组装的应力传感器灵敏度和循环稳定性获得了有效提升,引入1 wt%EC电纺纤维后,柔性应力传感器的灵敏度从0.341 kPa^(-1)提高至4.922 kPa^(-1),提升了14倍,引入电纺EC纤维后的传感器循环电阻变化率曲线变得相对更加规整,异常波动更小.
关键词
PDMS
乙基纤维素
碳纳米管
电纺纤维
柔性应力传感器
Keywords
PDMS
ethyl cellulose
carbon nanotubes
electrospun fibers
flexible stress sensors
分类号
O632.6 [理学—高分子化学]
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职称材料
题名
碱性亚硫酸盐法预处理工艺对竹纤维制备的影响
被引量:
2
3
作者
赵鹤
盛志明
冯富奇
陈礼辉
机构
福建农林大学材料工程学院
出处
《家具》
2021年第3期14-18,共5页
基金
“十三五”国家重点研发计划课题(2017YFD0600802)
福建省教育厅中青年教师教育科研项目(JT180111)。
文摘
为提高竹纤维制备的效率和降低生产成本,以绿竹为原料,通过设计正交试验研究了预处理方案对竹片的预处理得率和磺酸基含量、竹纤维的制得率和白度的影响规律,得到较佳预处理工艺为:氢氧化钠和亚硫酸钠的用量分别为4%和6%,处理温度140℃,保温时间为120 min。较佳工艺条件下竹纤维的平均长度和宽度分别为23.82mm和0.17 mm,拉伸强度和模量分别为(734.28±6.67)MPa和(55.39±5.79)GPa。通过XRD、FT-IR和SEM分析可知,竹片经预处理后纤维素的晶型未破坏,纤维束之间分离较彻底,降低了后续机械处理对纤维束的损伤;因此制备的竹纤维力学性能较好且表面较光滑,但纤维长度和长径比较小。
关键词
碱性亚硫酸盐法
预处理
竹纤维制备
Keywords
alkali-sulfite
pretreatment
preparation of bamboo fiber
分类号
TS664 [轻工技术与工程]
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职称材料
题名
基于配位键的自修复聚氨酯制备与性能研究
被引量:
2
4
作者
窦柳皓
许睿
何磊
崔举庆
王鼎
刘方方
冯富奇
机构
南京林业大学材料科学与工程学院
出处
《南京大学学报(自然科学版)》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第4期699-705,共7页
基金
国家自然科学基金(31470590)。
文摘
以2,6-二氨基吡啶(DAP,2,6-diaminopyridine)为扩链剂制备了功能聚氨酯预聚体(PU-DAP),采用金属离子(M为Fe^(3+),Zn^(2+)和Cu^(2+))交联PU-DAP制备基于配位键的自修复聚氨酯弹性体(PU-DAP/M).结果表明:聚氨酯引入配位键具有良好的自修复性能,交联金属离子对聚氨酯的力学性能和自修复性能有显著影响.PU-DAP/Cu^(2+)的力学强度为14.2 MPa,PU-DAP/Zn^(2+)的力学强度为7.1 MPa,两者力学强度均高于PU-DAP/Fe^(3+)(4.2 MPa),但PU-DAP/Cu^(2+)的断裂修复效率为14.8%,PU-DAP/Zn^(2+)的断裂修复效率为45.1%,都低于PU-DAP/Fe^(3+)的自修复性能95.2%.当n(DAP)/n(Fe^(3+))=2∶1时,PU-DAP/Fe^(3+)自修复聚氨酯弹性体拉伸强度为4.2 MPa,随着修复时间延长,修复效率不断提高,24 h自修复效率最高,显著高于当n(DAP)/n(Fe^(3+))=1∶1和n(DAP)/n(Fe^(3+))=3∶1的力学强度和自修复性能.通过红外光谱发现,PU-DAP与Fe^(3+)交联后,C=N振动信号从1589 cm^(-1)移至1615 cm^(-1),表明Fe^(3+)与DAP发生了配位作用,聚氨酯实现自修复源于引入的动态配位键.
关键词
聚氨酯
配位键
自修复
力学性能
Keywords
polyurethane
coordination bond
self-healing
mechanical properties
分类号
O632.6 [理学—高分子化学]
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职称材料
题名
作者
出处
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被引量
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1
硼酸酯基自修复聚氨酯木材涂料制备与性能
许睿
王鼎
窦柳皓
崔举庆
何磊
冯富奇
刘方方
《林业工程学报》
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
2
乙基纤维素电纺纤维调控PDMS/CNT柔性复合材料性能的研究
王鼎
许睿
何磊
窦柳皓
崔举庆
冯富奇
刘方方
《南京大学学报(自然科学版)》
CAS
CSCD
北大核心
2023
0
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职称材料
3
碱性亚硫酸盐法预处理工艺对竹纤维制备的影响
赵鹤
盛志明
冯富奇
陈礼辉
《家具》
2021
2
下载PDF
职称材料
4
基于配位键的自修复聚氨酯制备与性能研究
窦柳皓
许睿
何磊
崔举庆
王鼎
刘方方
冯富奇
《南京大学学报(自然科学版)》
CAS
CSCD
北大核心
2022
2
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职称材料
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引证文献
统计分析
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