化纤织物疏水疏油功能整理的发展概况

早期荷叶表面的拒水现象引起了人们极大的兴趣,研究人员基于荷叶效应不断模仿荷叶表面的微纳结构,以获得可以比拟荷叶的超疏水表面。将超疏水表面应用于化纤织物有着巨大的应用前景,基于荷叶效应,可以通过构筑粗糙纹理表面的方法制备超疏水表面,但有些液体悬浮在纹理表面的稳定性较差,因此适用性有限。通过化学方法合成的含氟整理剂能够降低材料的表面能,使材料对大部分表面能较高的液体具有抵抗作用,使用含氟整理剂整理是目前制备超疏水表面的主流方法。但不论是构筑粗糙表面还是使用含氟整理剂整理,都无法使超疏水表面在极端环境下保持较好的拒液效果。通过在材料表面构建自愈合体系可以获得具有长久拒液效果的自愈合材料,这种超疏水材料的表面在受到机械磨损或化学腐蚀时,受损部位会自愈,从而达到持续的拒液效果。本文主要以化纤织物为例综述了疏水疏油功能整理的方法,阐释了化纤织物的疏水疏油机理,探讨了化纤织物受到化学腐蚀、机械磨损时应如何保持拒液稳定性的问题,并对未来化纤织物疏水疏油功能整理的发展方向进行了展望。

可耐受100 Mradγ射线辐照电机的制备及绝缘润滑材料耐辐射性研究

电机作为机器人控制和传动系统的核心部件,其在核灾变环境下的稳定运行对机器人的寿命起到决定性作用。提高用于核环境作业机器人的电机耐辐射等级,对于研制核电站紧急救灾机器人具有十分重要的意义。采用傅里叶红外光谱(FTIR)、力学性能测试等对于不同结构聚酰亚胺(PI)绝缘纸的综合性能进行对比分析,发现使用柔性单体制备的PI绝缘纸,其综合性能最佳,在100 Mradγ射线辐照后性能无明显降低。结合FTIR和扫描电镜测试,分析了商用复合锂基润滑脂在γ射线辐照下结构性能的变化。最后对国产普通电机中耐辐射性能较差的绝缘系统、润滑系统等部件的改进替换,成功制备了耐受γ射线辐照总剂量高于100 Mrad的耐辐射直流电机。该通用材料和技术对于开发耐核辐射机器人用伺服电机等具有普适性。

天然橡胶/石墨烯纳米复合材料的制备及耐核辐射性能

采用乳液共混和原位还原法制备了天然橡胶(NR)/还原氧化石墨烯(RGO)纳米复合材料,研究了γ射线辐照对复合材料力学性能和热稳定性的影响.研究结果表明,RGO以少数几层堆叠片层结构均匀分散于NR基体中.RGO的加入可显著提高NR的力学性能和热稳定性,加入质量分数为0.6%的RGO可使材料拉伸强度由(22±1.4)MPa提升至(25±1.1)MPa,质量损失50%对应的温度(T50)升高6.4℃.经200 k Gy的γ射线辐射后,纯NR的拉伸强度和T50分别下降了75%和4.5℃,而NR/RGO-0.6%复合体系仅分别下降了56%和1.2℃.揭示了RGO提高材料耐辐射性能的机理,由于RGO可捕捉猝灭因辐射产生的自由基,从而减弱了辐射老化降解和交联反应的发生.

PP/EOR合金的可控膨胀及光(热)致变形研究

通过在聚丙烯(PP)基体中填充(乙烯/辛烯)共聚物(EOR),采用调控粘度比和改变成型加工方法制备了相同组分下线性热膨胀系数(CLTE)各异的PP/EOR合金,利用注射成型工艺将两种CLTE差异极大的材料粘结在一起。研究结果表明,随着橡胶相的加入,模压PP/EOR体系的CLTE较PP明显升高,但注塑PP/EOR体系的CLTE则显著降低;SEM分析表明注塑PP/EOR体系形成了层状共连续结构;复合体有很高的光致变形效果,变形率最大达28%。

纤维素织物疏水疏油功能整理研究进展

综述了浸轧法、喷涂法、辐射接枝法、溶胶凝胶法、等离子体处理法、化学气相沉积法、层层自组装法和静电纺丝法等不同纤维素织物疏水疏油功能整理方法的优缺点。介绍了疏水疏油整理剂的种类与制备方法。归纳了当前纤维素织物疏水疏油功能整理面临的难题,展望其未来发展方向。

交流电晕对复合绝缘子硅橡胶伞裙憎水性的影响研究

随着复合绝缘子在电力系统的广泛应用,电晕放电对其长期运行性能的影响是一个值得关注的问题。通过构建针-板电极系统,以清洁硅橡胶试片、人工染污硅橡胶试片、运行绝缘子伞裙试样为对象,系统地研究了在强烈交流电晕作用下硅橡胶伞裙材料的憎水性丧失和恢复过程。研究结果表明:在交流电晕持续作用下,硅橡胶材料的憎水性会逐步丧失,而人工染污和自然积污状态下的硅橡胶憎水性丧失进程相对缓慢,且稳定后的静态接触角也较高,适量的污秽层有利于复合绝缘子硅橡胶伞裙抵御电晕老化。在电晕作用后,由于硅橡胶材料内憎水性小分子硅氧烷的迁移作用,无论是清洁还是积污状态,表面憎水性均能在短时间内恢复到接近初始状态。

风沙环境对复合绝缘子伞裙硅橡胶性能影响研究

风沙对复合绝缘子性能的影响是一个值得关注的问题。通过对风沙影响因素的分析并结合复合绝缘子伞裙硅橡胶材料的风沙试验,系统研究了风沙对硅橡胶材料力学性能和憎水性能的影响。研究结果表明:风沙对硅橡胶有一定的磨蚀作用,会导致硅橡胶厚度略有减小,力学性能有轻微下降;风沙会导致硅橡胶伞裙的憎水性暂时下降,但是硅橡胶具有憎水迁移性能,会使伞裙表面的憎水性在短时间内重新达到较高的水平,从而减小了绝缘子污闪风险。

炭黑的“impurity-free”改性及其在聚酰亚胺薄膜中的分散特性研究

利用聚酰胺酸(PAA)在研磨过程形成炭黑(CB)的"impurity-free"分散剂制备纳米CB填充聚酰亚胺(PI)高性能复合薄膜.球磨CB和PAA/N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)溶液的混合液,PAA在研磨过程中降解形成活性分子,原位生成与CB表面具有反应活性和强烈物理吸附能力的"impurity-free"分散剂.拉曼、红外以及紫外-可见光吸收光谱证实了降解PAA分子对CB的改性作用.经改性的CB与PAA溶液共混,涂覆固化制备PI/CB复合薄膜.TEM照片表明该分散剂可以显著促进CB粒子在PI基体中的均匀分散,分散粒径约为200nm.力学性能测试和导电性能测试表明PI/CB复合薄膜的断裂伸长率大幅提高,电阻率(ρ)重复性浮动范围从2个数量级降到1个数量级.进一步研究发现,研磨过程中添加高分子量PAA更有利于CB在PI基体中的均匀分散.