一种基于亚胺键的兼具阻尼和自修复性能的聚氨酯材料

以乙二胺和水杨醛为原料,合成了具有双亚胺键结构的芳香类化合物乙二胺席夫碱(ESS),红外光谱和核磁对其结构进行了表征,证明该化合物成功合成。然后以ESS为扩链剂制备了聚氨酯(EPU),采用红外光谱分析了其结构组成,热失重分析和动态力学热分析研究了聚氨酯的热稳定性及阻尼性能,利用力学性能测试及光学显微观察对自修复性能进行表征,分析了亚胺键以及不同添加比例对聚氨酯性能的影响。结果表明,EPU的有效阻尼温域可达到-5~100℃。根据时温等效原理,有效频率范围可以外推至0.1~103Hz,表现出优异的阻尼性能。EPU具有优异的力学性能,拉伸强度为11.97~16.89 MPa,断裂伸长率为726%~498%。同时EPU在温和的刺激条件下表现出良好的自修复性能,40℃修复12 h,可恢复87.9%的力学性能。60℃修复5 min,表面划痕可以愈合,在酸性条件下,EPU的修复能力更好。

材料化学专业——材料物理性能的教学实践

教学过程中加强理论基础,以结构和性能关系为主线,突出不同材料性能的共性和个性。采用灵活多变的教学方法,以讲座形式使教师的科研工作进入课堂。加强实验教学和企业联合建设教学实践基地,为培养创新型、复合型人才奠定基础。

聚酰胺胺改性纳米二氧化硅的研究进展

二氧化硅表面改性是解决其团聚的重要途径,该方法不仅可以提高纳米粒子在水相介质中的分散性,还可改善二氧化硅与有机相的相容性,因此具有重要的理论意义和应用价值。目前,粉体改性的理论依据主要集中于物理吸附理论、化学键理论、配位理论等。常用的纳米二氧化硅改性剂有离子型聚合物(聚乙烯亚胺、马来酰亚胺丙基三甲基氯化铵、聚甲基丙烯酸钠等)、非离子型聚合物(聚氨酯等)以及偶联剂(钛酸酯偶联剂、硅烷偶联剂等),对应的改性方法有分子自组装、嫁接技术、化学沉积技术、干法改性和湿法改性等。聚酰胺胺(PAMAM)树枝状大分子具有结构规整、分子量可控、枝端有较多功能团等独特性质,其反应活性较高,在纳米粒子制备、分子载体、催化剂、重金属离子的分离与提纯等领域得到了广泛研究和运用。通常,以PAMAM大分子改性二氧化硅时多采用间接方式,即首先在二氧化硅粉体表面引入-NH 2基团,再利用聚合接枝的方式合成聚酰胺胺分子。但在搅拌和加热的作用下,羟基所键合的硅烷片段可能存在断裂的情况(如-CH 2-CH 2-键),合成过程中难以避免副反应的发生,合成产物的分子量、分子链的长短都较难控制,且还存在各种复杂因素的影响,导致这种方法效率不高。笔者提出采用PAMAM大分子直接干法改性二氧化硅的方式,实验过程中避免了水分的参与,二氧化硅表面保持较多的活性点,可直接利用改性剂分子PAMAM(中心核原子、酰胺中心、枝端胺基等)与这些活性点的耦合作用形成配体结构,从而达到改性的目的,同时简化改性工艺,降低操作成本。本文首先介绍了PAMAM对二氧化硅的改性方法,接着从重金属离子的吸附和分离、生物技术、在介质和涂料涂层中的分散性以及催化载体四个方面对PAMAM改性二氧化硅的应用进行了着重分析总结,以期为制备性能更优异、更稳定的改性纳米二氧化硅提供参考。

电子封装用环氧树脂基复合材料研究进展

基于电子封装对材料性能的要求,介绍以环氧树脂(EP)为基体、添加不同类型填料所制备的复合材料,总结了近期国内外在该领域的研究进展。指出杂化填料及多种类型填料混合使用将赋予复合材料更优异的整体性能,但是杂化填料的制备工艺较复杂且成本较高,需要找到适合大规模低成本生产的杂化填料制备方法。优化复合材料制备工艺,减少纳米填料在EP基体中的聚集,构建导热通路并且切断导电通路,减少复合材料中的孔隙以减少应力集中点,制备具有特殊形貌及优异综合性能的杂化材料作为填料将是未来的研究热点。

二氧化锰/聚苯胺（MnO2/PANI）复合电极材料的研究进展

过渡金属氧化物二氧化锰(MnO2)和导电聚合物聚苯胺(PANI)都是超级电容器中备受关注的两种电极材料。首先介绍了超级电容器材料及其储能机理,并详细介绍了MnO2电极材料的应用和缺点、PANI电极材料应用和缺点以及MnO2/PANI二元复合材料的研究进展,最后总结了目前电极材料在超级电容器方面遇到的问题和将来电极材料的发展趋势。

四氧化三铁(Fe3O4)磁性复合材料在废水处理中的研究进展

水污染已经成为全球性问题,废水处理也随之成为世界性难题。本文着重描述了水污染现状以及废水的处理方法,介绍了四氧化三铁(Fe3O4)复合材料作为一种绿色高效的吸附剂在废水处理方面的研究进展,并且介绍了几种不同类型的Fe3O4复合材料的制备方法,吸附原理。结果表明:Fe3O4磁性复合材料的吸附效率都很高,并且分离简单,展现了Fe3O4复合材料在废水处理中,尤其是在重金属离子吸附方面的广阔应用前景。

聚苯胺和聚吡咯导电高分子吸波材料进展

介绍了吸波材料的吸波机理及分类,总结了近年来导电高分子在电磁屏蔽领域的研究进展。重点概述了基于聚苯胺(PANI)、聚吡咯(PPy)的两大类导电高分子复合吸波材料,着重强调导电高分子组分的引入在一定程度上增强材料的介电损耗与电阻损耗,提高匹配阻抗,极大地改善材料吸波性能,最后指出导电高分子吸波材料的发展趋势。

聚苯胺复合材料在废水处理中的应用进展

对我国废水处理方法存在的问题进行了探讨,介绍了聚苯胺(PANI)复合材料作为一种新型吸附剂在废水处理方面的发展现状,重点介绍了不同PANI复合材料的分类、制备方法、吸附原理和吸附效率。结果表明,PANI复合材料的吸附效率都很高,甚至可达99%以上,展现了PANI复合材料在废水处理方面的广阔应用前景。

基于聚噻吩及其衍生物电致变色材料的研究进展

总结了聚噻吩衍生物的合成方法,介绍了聚噻吩衍生物电致变色器件中的关键构成和聚噻吩衍生物的电致变色应用现状,指出了聚噻吩衍生物未来发展前景。

碳化钛基MXene的制备及其用于超级电容器的研究现状

详细介绍了二维碳化钛材料的2种典型制备方法,针对碳化钛的优缺点总结了碳化钛的研究进展,指出了碳化钛作为电极材料目前所面对的问题和未来发展趋势。

Ni(OH)_(2)修饰的三聚氰胺泡沫用于可压缩超级电容器电极

通过化学镀和电化学镀的方法制备了一种Ni(OH)_(2)电化学活性材料修饰三聚氰胺泡沫(MF)可压缩骨架的超级电容器电极材料MF/Ni(OH)_(2)。MF/Ni(OH)_(2)可压缩电极材料表现出最佳的电容性能,例如循环稳定性(即使在40 mA/cm^(-3)的电流密度下经过2000次充放电循环后,可压缩电极仍能保持90.63%的初始电容)和可压缩稳定性(即使在压缩率为50%时,仍具有97.88%的电容保持率)。层状可压缩超级电容器由MF/Ni(OH)_(2)弹性材料作为阳极,镍/碳(Ni/C)为阴极以及实验室中常用的滤纸作隔膜材料组成。这种超级电容器装置在不同的压缩下表现出良好的电化学性能和优异的压缩稳定性。最后,使用可压缩的超级电容器来点亮LED灯,以展示其在柔性电子设备中的应用。这些优化的电化学和机械性能表明MF/Ni(OH)_(2)可作为可压缩超级电容器的应用中的候选电极。

含磺酸基染料掺杂聚吡咯的研究进展

本文介绍了聚吡咯的分子结构、本征态的导电机理和制备方法。总结了近些年来使用含有磺酸基染料作为掺杂剂制备聚吡咯,并总结了其对聚吡咯的性能和微观形貌的影响。最后对使用含有磺酸基团的染料作为掺杂剂制备聚吡咯在生产生活中的应用进行了展望。

聚苯胺及其衍生物聚对苯二胺的研究进展

介绍了聚苯胺的合成方法——化学氧化聚合法和电化学聚合法,以及微/纳米聚合物的合成方法——模板法,总结了聚苯胺的衍生物聚对苯二胺的研究进展,指出了聚对苯二胺的发展前景。

聚噻吩的合成及其应用研究

总结了几种合成聚噻吩的常见方法,包括化学氧化聚合法、电化学聚合法、金属催化偶联法和光致合成法,介绍了其反应条件、加工工艺以及产品性能等。聚噻吩及其衍生物复合材料在太阳能电池、超级电容器和电致变色等领域发挥了重要作用,有广阔的发展前景。

高分子化学教学改革探索

高分子化学是高分子材料专业最重要的专业基础课之一,课程内容包含基础理论和实验教学,对后续其他专业课程的学习有直接的影响。任课教师积极探索高分子化学的教学改革,对提高教学质量和教学效果具有很重要的意义。本文结合近年来对高分子化学课程教学各环节的探索与思考,从课程建设目标、教学思路、实验与实践教学、考核方式等几个方面进行了探讨,并通过在教学实践中加以应用,调动学生的学习积极性,有效提高了教学效果和学生的综合素质。