乙二醇替代水增塑聚乙烯醇吹塑膜的制备与性能

水作为增塑剂在聚乙烯醇(PVA)的熔融加工过程中起到至关重要的作用,但在高温条件下水容易爆沸蒸发而影响到加工过程的稳定性和最终产品的性能。文中采用乙二醇作为水的替代增塑剂,首先利用Materials Studio软件基于分子动力学原理对PVA与增塑剂的混合模型进行模拟,分析了乙二醇替代水的可行性。发现乙二醇与PVA的相容性比水更好,结合能更大,可以有效降低PVA分子间作用力,拓宽PVA的热加工窗口,便于熔融挤出加工。然后通过挤出吹塑法制备了热塑性聚乙烯醇(TPVA)薄膜,并考察了乙二醇用量对PVA性能的影响。结果表明,随乙二醇用量的增加,TPVA的熔点和结晶度逐渐降低,熔体流动速率逐渐增大,起增塑作用的乙二醇含量不超过10.0%,且2.5%的乙二醇即可达到5.0%水的增塑效果。当乙二醇含量为10.0%时,PVA薄膜的阻隔性能优异,其氧气透过量为47.82 cm^(3)/(m^(2)·d·0.1MPa),吸油率为0.215%。

碳纳米管/尼龙6复合材料的非等温结晶动力学研究

碳纳米管经过了酸化处理,用FTIR对处理后的碳纳米管进行了结构表征。采用哈克转矩流变仪制备了碳纳米管/尼龙6纳米复合材料。利用SEM对碳纳米管与尼龙6复合材料的结构进行了研究。通过DSC对复合材料的非等温结晶动力学进行了研究,采用Jeziorny修正的Avrami方程对非等温结晶动力学进行了处理。结果表明,Jeziorny可以很好地描述碳纳米管/尼龙6复合材料的非等温结晶过程。随着降温速率的升高,结晶温度降低,结晶温度范围变大,结晶所需要的时间缩短。

碳纳米管/聚乳酸复合材料非等温结晶动力学

研究了聚乳酸(PLA)与多壁碳纳米管(MWNTs)/PLA复合材料的非等温结晶动力学。利用硅烷偶联剂KH-550改性碳纳米管,并用溶液共混法制备MWNTs/PLA复合材料。利用DSC研究了材料的结晶过程,所得的降温曲线表明基体中的碳纳米管可以提高材料的结晶温度范围和结晶放热焓。采用Jeziorny法和Mo法研究了PLA与MWNTs/PLA复合材料的非等温结晶动力学,结果表明,适量的碳纳米管有效地起到了成核剂的作用,提高了材料的结晶速率。

槲皮素在无水乙醇中溶解度的实验测定与关联

本文对槲皮素在无水乙醇中的溶解度用平衡法进行了实验测定 ,槲皮素含量由HPLC方法检测 ,得到了温度范围 0℃～ 6 0℃中的溶解度数据 ,利用固液相平衡的热力学原理对实验结果进行了关联 ,由此提出了槲皮素溶解度随温度变化的经验公式 。

中性抄纸系统中碳酸钙垢物生成可能性的判断方法

造纸白水中水的硬度过高产生的结垢和腐蚀会严重影响到设备的使用,采用合适的方法对白水的结垢与腐蚀趋势进行判别具有十分重要的意义。本文介绍了一种方法,采用Langlier饱和指数法和Ryznar稳定指数法对造纸白水碳酸钙结垢与腐蚀趋势进行判别。

聚乳酸热收缩薄膜的制备与拉伸回复性能研究

目的研究2种环保型改性剂碳酸丙烯酯(PC)和聚碳酸亚丙酯二醇(PPC)对聚乳酸(PLA)的增塑效果,以及PLA/PC、PLA/PPC这2种热收缩薄膜在拉伸回复过程中的热收缩性能、结晶性能和透氧性能。方法采用双螺杆挤出机将PC、PPC分别与PLA共混改性,采用差示扫描量热仪(DSC)、傅里叶变换衰减全反射红外光谱(ATR–FTIR)、X射线衍射仪(XRD)、电子万能试验机、压差法气体渗透仪研究PC、PPC分别对PLA的改性效果,以及PLA/PC、PLA/PPC 2种热收缩薄膜在拉伸回复过程中的热收缩性能、结晶性能和透氧性能。结果PC改性后的热收缩薄膜拉伸强度降低至16.8 MPa,断裂伸长率提高至26.6%,氧气透过率(To)可以达到1020.4 cm^(3)/(m^(2)·d·Pa),而回复率(Rr)仅有27.5%。PPC改性后的热收缩薄膜拉伸强度降低至23.6 MPa,断裂伸长率提高至12.5%,且PLA/PPC热收缩膜的Rr可以达到83.3%;在拉伸后T o仅为915.8 cm^(3)/(m^(2)·d·Pa),阻氧性能较好。结论PLA/PC热收缩薄膜的柔韧性得到提高,但易发生应力松弛削弱分子链的回复应力,导致热收缩性能变差,氧气渗透难度减弱,To增高。PLA/PPC热收缩膜具有较好的柔韧性,在拉伸后,结晶度增大,分子链能够被更好的定向,热收缩性能变好;分子链的规整度提高,氧气渗透难度增大,T o降低,阻氧性能提高。

多种结构聚醚砜纤维过滤膜的制备及过滤性能

高效去除污水中亚微米级污染物颗粒的分离膜是研究学者们一直关注的热点。文中利用静电纺丝技术制备出多种结构聚醚砜(PES)纤维过滤膜,系统研究了PES纤维过滤膜的通量及孔隙率变化规律,并以0.5μm和0.2μm聚苯乙烯(PS)作为亚微米级颗粒模板,研究PES纤维过滤膜的过滤性能。研究结果表明,当纤维直径相近时,串珠结构纤维过滤膜的孔隙率和通量均高于光滑结构,但截留率较低。随着纤维膜厚度的增加,PES纤维膜的孔隙率和通量均减小,截留率增加。通过对比纤维膜对不同尺寸PS颗粒的截留性能,分析其截留机理。最后通过研究纤维膜的抗污性能发现串珠结构的纤维膜有更优异的抗污性能。所制备的PES纤维过滤膜有望在污水净化实际过程中对亚微米颗粒完成高效分离。

静电纺特殊形貌纳米纤维的应用研究进展

特殊形貌的纳米纤维可以通过控制静电纺丝过程工艺及参数条件来制备。特殊形貌的纳米纤维具有比普通纳米纤维更大的比表面积和更高的孔隙率,以及掺杂各类有机/无机材料后赋予纤维的多功能性,使其应用研究已经深入能源环境、催化过滤、生物工程、食品安全等诸多领域,成为纳米材料研究的热点领域之一。但特殊形貌纳米纤维存在研究体系不完善、量产化难度高、重现性差等问题。本文通过对多种特殊形貌纳米纤维的成形机理进行阐述,介绍了特殊形貌纳米纤维独特的形貌结构与性能优势,对其在粒子透过、粒子拦截与传输等领域的应用研究进行了概述。此外,本文对特殊形貌的纳米纤维从研究制备到应用过程中面临的局限性进行了讨论,提出建立完善的特殊形貌纳米纤维研究体系,针对应用领域开发功能性特殊形貌纳米纤维膜,从环保性、稳定性角度出发,推进特殊形貌纳米纤维的产业化发展进程。

空气过滤用聚芳硫醚砜/纳米二氧化硅复合静纺纳米纤维膜的制备及应用

在纺丝液中添加疏水性气相纳米二氧化硅(SiO2),通过静电纺丝制备了具有自清洁性能的二氧化硅/聚芳硫醚砜(SiO2/PASS)复合纳米纤维膜。使用场发射扫描电镜(FESEM)观察了SiO2不同含量的SiO2/PASS复合纤维膜的形貌,并对纤维膜进行了元素(EDS)和红外光谱(FT-IR)分析,FESEM、EDS和FT-IR的结果表明,纳米SiO2加入到纤维膜可形成多级微纳结构。对纤维膜的平均孔径分析,表明纳米SiO2的加入会增大纤维膜的孔径;对纤维膜的空气过滤性能的探究发现,在一定条件下适当增加纤维膜的面密度可以提高纤维膜的综合过滤性能,面密度为3.46 g/m^2的4-SiO2/PASS复合纤维膜的综合过滤效率最佳,品质因数可达0.03549 Pa^(-1)。SiO2/PASS复合纳米纤维膜的高效过滤和超疏水特性可以使其在空气过滤领域有广泛的应用。

温差疲劳载荷下热塑性聚氨酯弹性体对丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物性能的影响

选用热塑性聚氨酯弹性体(TPU)提升温差疲劳载荷下丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)耐应力开裂性能。研究了TPU的引入对温差疲劳载荷下材料力学性能和相态结构的影响,从流变性能和动态力学性能入手分析材料熔体弹性信息及界面流动行为,探讨了TPU含量对温差疲劳前后材料强度保留率的影响。实验结果表明,TPU中软段可以作为ABS基体中“等效橡胶”相,从而减小熔体流动阻力和温差疲劳引起的熔体黏度差异,同时提高温差疲劳后材料强度保留率。引入TPU组分后,复合材料断面空穴形态变化放大了温差疲劳过程中基体胀缩的物理损伤,同时消耗了温差疲劳损伤,提高了材料的耐温差疲劳性能,有利于减弱温差对ABS性能的影响,减少材料开裂,延长制品使用寿命。

碳纳米管/PLA复合材料制备及性能

采用溶液共混法制备纯化和酸化碳纳米管(CNTs)/PLA(聚乳酸)复合膜,并对CNTs的分散性以及材料的结晶形态、电性能和降解性能进行了研究。结果表明,通过SEM观察到经过酸化处理的CNTs能较好地分散在PLA基体中;在偏光显微镜下能观察到CNTs起到成核剂的作用,明显细化了晶粒;加入少量的酸化CNTs能够提高CNTs/PLA复合材料导电性,体积电阻率下降了7个数量级;同时,酸化CNTs能够提高CNTs/PLA复合材料的降解性。