生物基可降解聚氨酯材料的制备及改性研究进展

利用生物质资源合成的聚氨酯材料,凭借其生物相容性和可降解性受到国内外的广泛关注。围绕近几年的文献,首先介绍了合成生物基聚氨酯常用的生物基多元醇和生物基异氰酸酯,以及它们的制备方法与结构特点,然后从不同结构的单体、不同扩链剂和复合改性等方面详细概述了生物基可降解聚氨酯的研究进展,阐述了单体的设计与合成、聚合反应原理、生物基可降解聚氨酯的结构、性能以及应用等内容。最后对未来生物基可降解聚氨酯的研究趋势进行了展望。

聚苯并噁嗪树脂合成及其高性能化改性研究进展

首先介绍了聚苯并噁嗪树脂(PBZ)的性能和应用,概述了合成PBZ树脂的反应机理以及溶液法、熔融法及悬浮法合成PBZ工艺的优缺点,简述了PBZ树脂固化机理和工艺,回顾了PBZ树脂的高性能化改性手段和PBZ纳米复合材料的国内外研究进展,分析了具有不同分子结构、通过不同加工手段以及含有不同纳米填料改性的PBZ树脂性能改善情况。得出了目前针对PBZ树脂改性研究的重点,并对PBZ树脂的研究与应用做出展望。

CNTs-Al_(2)O_(3)协同改性热塑性聚氨酯复合材料的制备与性能

为改善热塑性聚氨酯(PUR-T)的力学和导热性能,首先合成了多壁碳纳米管(MWCNTs)-Al2O3-MWCNTs杂化填料,然后通过熔融共混法制备了不同MWCNTs-Al2O3-MWCNTs杂化填料含量的PUR-T复合材料(PUR-T-MWCNTs-Al2O3-MWCNTs),并对所合成的杂化填料及PUR-T复合材料的微观结构、力学性能以及导热性能进行了表征。红外光谱分析表明,成功制备了MWCNTs-Al2O3-MWCNTs杂化填料。拉曼光谱测试表明,酸化及表面处理提高了MWCNTs的结构有序程度。复合材料的拉伸性能测试结果表明,当MWCNTs-Al2O3-MWCNTs杂化填料的质量分数为2.5%时,PUR-T复合材料的弹性模量较纯的PUR-T提高了89.6%。偏光显微镜分析表明,低含量的填料能均匀地分散于PUR-T基体中,但高含量下存在明显团聚现象。导热性能测试表明,添加质量分数为2.5%的MWCNTs-Al2O3-MWCNTs杂化填料的复合材料热导率为0.557 W/(m·K),较纯PUR-T(0.183 W/(m·K))提高了204.4%,且在相同填料含量下,复合材料的平行热导率高于垂直热导率。

石墨烯功能化改性聚偏氟乙烯介电复合材料的制备及其性能

为获得高介电性能的复合材料,以聚偏氟乙烯(PVDF)为基体,首先以离子液体功能化改性的氧化石墨烯(GO-IL)为填料制备了不同GO-IL含量的GO-IL/PVDF二元介电复合材料,在此基础上引入羟基化钛酸钡(BT-OH)通过溶液共混制备了不同比例的BT-OH-GO-IL/PVDF三元介电复合材料。分别采用FTIR、FESEM、XRD、拉伸性能测试、电性能测试、DSC等方法系统研究了填料GO-IL和BT-OH的含量对所得复合材料的热性能、力学性能和电性能等的影响。FITR和XRD测试表明,IL成功接枝于GO上,GO-IL的加入促进了PVDF中β晶的生成。DSC测试进一步表明,GO-IL的加入提高了复合材料的结晶度,含2wt%GO和2wt%GO-IL的复合材料结晶度分别达到了35.3%和36.9%。电性能测试表明,GO-IL更容易在PVDF基中构成局部导电网络,促进电子位移极化,进而提高复合材料的介电常数。在GO-IL/PVDF复合材料中,当GO-IL填料含量为2wt%时,复合材料的介电常数达到了24.28,是纯PVDF的2.6倍。但当填料含量达8wt%时,复合材料的介电常数达到了78.46,同时介电损耗也大幅增大,达到了2.25。电阻相比于纯PVDF下降了1~2个数量级。三元复合材料中,当GO-IL含量为2wt%、BT-OH填料含量为20wt%时,复合材料的综合性能最好,介电常数达到了40.32,介电损耗为0.38。

氧化石墨烯/苯甲酸钠复合成核剂协同改性PA6纳米复合材料的性能

先用水热法合成氧化石墨烯(GO)/苯甲酸钠(Sb)复合成核剂(GO-Sb),然后用熔融共混法制备尼龙6(PA6)/GO-Sb纳米复合材料,研究了分别添加GO和Sb、同时添加GO-Sb对PA6纳米复合材料的形态、力学和热性能的影响。结果表明:GO与Sb之间存在静电相互作用和π-π共轭,Sb的加入能促进PA6中γ晶的形成。GOSb作为异相成核剂均匀分散在PA6中,使PA6纳米复合材料的结晶温度、结晶度和热变形温度提高。PA6-GOSb(100/0.05/0.25)纳米复合材料的拉伸强度和冲击强度分别比纯PA6提高了69.9%和157.1%。PA6-GO-Sb(100/0.05/0.25)纳米复合材料的拉伸强度、冲击强度和弹性模量分别比PA6-GO-Sb(100/0.3/0)纳米复合材料提高了13.6%、186.4%和52.6%。与纯PA6(k=0.238 W/m·k)相比,PA6-GO-Sb(100/0.3/0)纳米复合材料(k=0.536 W/m·k)的热导率提高了125.2%,PA6-GO-Sb(100/0.05/0.25)纳米复合材料(k=0.854 W/m·k)的热导率提高了258.8%。