植物纤维基发泡材料中有机—无机两相杂化效果表征

植物纤维基发泡材料是以植物纤维和几种胶粘剂成分为有机相,硅铝化合物为无机相,在液体发泡环境中制备出的一种有机—无机杂化材料。为考察材料中有机—无机两相的杂化效果,采用傅里叶变化红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜-X射线能谱分析(SEM-EDXA)对材料的官能团、微观形貌以及无机元素在纤维基材料表面的分布情况进行分析。结果表明:在杂化材料中存在Si-O-Si和Si-O-Al化学键,并通过Si-O-Si键和Si-O-Al键在纤维中连接形成SiO2-Al2O3无机杂化相;在纤维断面由内而外Si、Al元素分布均匀,无机杂化复合体通过扩散和渗透与纤维细胞壁物质进行杂化复合,杂化后材料获得较好的热稳定。因此,硅铝无机相与纤维有机相能够建立有效的相互作用,两相界面结合效果较好。

硼酸锌与氯化石蜡对超轻质植物纤维基材料的协同阻燃效应

以自制硼酸锌作为阻燃协效剂,并将其加到超轻质植物纤维材料中,研究硼酸锌与氯化石蜡的协同阻燃效果.采用粒径分布、红外分析对硼酸锌进行表征,采用扫描电子显微镜、氧指数仪对阻燃样品进行分析.结果表明:该硼酸锌的粒径较小、分布集中在200-500 nm,为三硼氧配阴离子和四硼氧配阴离子聚合而成;硼酸锌与氯化石蜡在纤维材料中分散均匀,能较好地吸附在纤维表面;加入硼酸锌后材料的氧指数有所提高,并使纤维基材料的阻燃等级达到难燃,减少了20%氯化石蜡的使用量.因此,硼酸锌与氯化石蜡对超轻质植物纤维材料具有较好的协同阻燃效应.

硅凝胶植物纤维复合材料的微观构造

将植物纤维基超低密度材料浸入硅溶胶中,采用溶胶—凝胶两步法制备具有良好物理性能的复合材料;采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)以及傅里叶红外光谱仪(FTIR)对复合材料的微观构造进行表征.结果表明:凝胶颗粒不仅覆盖、粘附在发泡材料的纤维表面,同时还填充在材料的内部孔隙中,使材料的密实化程度得到提高,衍射强度降低;同时,在复合材料中发现一些硅凝胶的疏水性基团.表明这种方法可提高材料的防水、防霉以及隔热、隔音等性能.

硅铝溶胶—凝胶改善重组竹的吸水厚度膨胀率

为了改善重组竹吸水厚度膨胀率,采用硅铝溶胶—凝胶法改性重组竹.同时采用响应面分析法探讨硅铝摩尔比、热压时间和热压温度3个主要因素对重组竹吸水厚度膨胀率的影响.结果表明:硅铝溶胶的添加对重组竹吸水厚度膨胀率改善显著;采用响应面分析法得到的最佳硅铝摩尔比为11.5,最佳热压时间为1.11 min·mm-1,最佳热压温度为150℃.在该最佳工艺条件下重组竹的吸水厚度膨胀率为7.84%±0.20%,与预测值相近.

基于响应面法的重组竹硅铝溶胶防霉剂研究

为了满足防霉型重组竹的制造需要,在炭化竹束中引入硅、铝、铜、硼等无机物,研究开发了以溶胶凝胶法制备的硅铝溶胶固着铜硼复配防霉剂。采用响应面分析法研究硅铝溶胶、磷酸、硼酸和铜盐4个组分处理炭化竹束并干燥,经热压成重组竹板材,以黑曲霉、绿色木霉、桔青霉3种霉菌的平均防治效力作为防霉性能的评定指标,分析防霉剂各组分对重组竹防霉性能的影响,并优化出重组竹硅铝溶胶防霉剂的制备工艺。结果表明:当硅铝溶胶、磷酸、硼酸和铜盐的较佳质量分数分别为20.78%,3.06%,1.66%和0.99%时,制备的防霉剂对霉菌的防治效力可达到91.75%,显著提高了重组竹的防霉性能,且具有良好的物理力学性能和尺寸稳定性,其中吸水厚度膨胀率可达3.27%,弹性模量为10 560.92 MPa,静曲强度为103.06 MPa。通过SEM对重组竹微观形貌观察得出,防霉剂处理前后的重组竹表面结构具有明显的差异性,硅铝溶胶防霉剂在重组竹中形成了不规则的多孔结构,有助于铜和硼的固着。研究结果将为生产防霉型重组竹提供更多选择。

混合现实技术融入工程制图课程教学改革

工程制图课程具有抽象、枯燥等特点,传统的教学模式具有很大的局限性,对学生的空间思维想象能力要求很高,学生的学习兴趣低、效率也不高。将MR技术融入课程教学可以激发学生的学习兴趣,提高学生的空间想象能力。MR技术的引入既增强了学生的制图能力,又提高了教育教学质量及效果,是一种实用的好方法。

圆竹竹材会展材料的应用研究

利用生长于我国的圆竹为材料,通过竹材阻燃、防霉和固色处理工艺,可形成高强、环保、美观的低碳绿色会展材料。通过设计连接点的金属节点设计和圆竹的结构设计,可实现圆竹在展台、展柜和展架支撑构件中的应用。

LPF胶黏剂制备及其在竹木复合集装箱底板的应用

针对竹木复合集装箱底板弹性模量较低,酚醛树脂(phenol formaldehyde,PF)对环境危害大、脆性大以及木质素酚醛树脂(lignin-based phenol formaldehyde,LPF)合成反应进程中黏度控制难的问题,探究木质素酚醛树脂的制备条件,评价其替代传统酚醛树脂在竹木复合集装箱底板的应用效果。重点考察甲醛投加比、加水量、木质素替代率对胶黏剂黏度、胶合强度、固含量、游离甲醛含量的影响,以最优条件下制备的木质素酚醛树脂应用于竹木复合集装箱底板,以期提升其弹性模量、静曲强度等性能,并对木质素酚醛树脂进行FT-IR、DSC和SEM表征。研究结果表明:木质素添加量为苯酚质量分数的30%,第二次加水量为30 g,甲醛投加比为3∶7为最优条件,此条件下制备的LPF树脂胶合强度达到10.14 MPa,黏度为205.5 mPa·s(≤300 mPa·s),游离甲醛含量为0.29%(≤0.3%),耐水性良好。集装箱底板的弹性模量达到10245 MPa,较传统PF树脂制备的集装箱底板弹性模量提高18.37%。木质素的添加有利于改善胶黏剂的韧性以及集装箱底板的弹性模量。

地方应用型高校高分子材料与工程专业课程设置和实践教学改革与探索

地方应用型高校立足地方,服务地方经济的发展和需求。主要讨论地方院校高分子材料与工程专业的发展举措,主要包括专业课程设置和实践教学改革与探索,分别提出了一些具体措施,分为课程上融入相关交叉学科课程和课外读物,改革课堂教学模式和强化理论教学与课程考核的结合,以及实践教学中强化实践考核评价与过程的结合,丰富实践教学与活动。

基于STEM理念的工业微生物育种学课程教学改革

工业微生物育种学是生物工程专业中一门重要的综合性学科,是集理论与实践于一体的课程。该文通过将STEM教育的核心理念融入课程的教学当中,培养学生对跨学科理论知识的综合运用,增强学生的实践能力,培育学生工程素养,增强学生运算和数据处理能力,激发学生主观能动性和学习热情。

有机/无机杂化超轻质植物纤维发泡材料的表征和热稳定性

通过FTIR、SEM-EDX分析表明:利用溶胶一凝胶法制备聚硅酸硫酸铝(PASS),其羟基化铝/硅的化合物(预聚体),经过水解缩合反应得到高度交联的PASS。在这一过程中,在纤维素、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇等有机组分的存在,其高分子主链上的羟基、酰胺基、醚基可以与聚硅酸硫酸铝分子结构中的不饱和残键和不同状态的羟基发生一定的相互作用和键合作用,形成有机-无机杂化复合体(OIHC)。同时,OIHC通过扩散和渗透,又与木材细胞壁中的纤维、半纤维、木素进行杂化复合。OIHC的存在可有效保护纤维素,延缓热降解,使材料获得更加良好的热稳定性。

纳米Fe_(3)O_(4)@茶渣/海藻酸钙磁性复合材料制备及其对亚甲基蓝的吸附性能与吸附机制

采用离子共沉淀技术在茶渣(Tea waste, TW)表面沉积纳米Fe_(3)O_(4)粒子(TW@nano-Fe_(3)O_(4)),用溶胶凝胶法制备茶渣@纳米Fe_(3)O_(4)/海藻酸钙(TW@nano-Fe_(3)O_(4)/CA)磁性复合微球,通过SEM、XPS、XRD、振动样品磁强计(VSM)及万能试验机对材料结构和性能进行了表征与测试,并研究了其对水溶液中亚甲基蓝(Methylene blue, MB)的吸附性能与机制。结果表明,TW@nano-Fe_(3)O_(4)/CA复合微球磁性响应明显,粒径为1.2~1.7 mm。微球表面粗糙、褶皱,内部为疏松多孔道结构。随TW@nano-Fe_(3)O_(4)含量增加,微球粒径增加,磁响应增强,但对MB的吸附量缓慢下降;TW@nano-Fe_(3)O_(4)/CA微球对MB的吸附动力学数据与准二级动力学方程拟合较好,等温吸附过程符合Langmuir模型,对MB的吸附过程是自发性和熵减小的放热过程。在303 K下,质量配比为TW@nano-Fe_(3)O_(4)∶CA=4∶1的复合微球对MB的Langmuir最大吸附量为272.5 mg·g^(-1),比TW提高86.7%,并具有良好的再生与循环使用性能。