皮胶原在柔性智能可穿戴领域的研究进展

皮胶原作为一种来源于动物皮肤的天然生物质材料,具有良好的生物相容性、可降解性、低抗原性以及易功能化等优势,在柔性传感、电磁屏蔽、人体热管理和储能等柔性智能可穿戴领域展现出巨大的应用潜力。然而,未经改性的皮胶原存在热稳定性差、机械强度较低以及功能性不足等一些固有缺点,使其在柔性智能可穿戴领域应用受限。本文简要介绍了皮胶原的多层级结构和性能优势,论述了皮胶原的不同改性方法,包括物理交联、化学交联以及共混改性,重点综述了其作为柔性可穿戴材料在柔性传感、电磁屏蔽、人体热管理和超级电容器中的研究进展。最后,就皮胶原在柔性可穿戴电子领域的发展趋势进行了展望,指出开发具有极端环境稳定性、多功能集成型皮胶原柔性可穿戴电子材料,实现皮胶原基柔性智能可穿戴材料的按需定制将成为下一步的研究重点。

微乳液皮革脱脂剂的制备及性能研究

研究了微乳液主表面活性剂种类及配比、助表面活性剂种类、主表面活性剂与助表面活性剂比值及主表面活性剂与D-柠檬烯的比值对伪三相图面积的影响,通过盐度扫描优化了水相中NaCl的用量,获得了微乳液最优制备工艺;通过动态光散射、电导率等对微乳液结构性能进行了表征。结果表明:当脂肪醇聚氧乙烯醚、十二烷基硫酸钠、异构醇醚为主表面活性剂且三者质量比为1∶1∶1,正丁醇为助表面活性剂,主表面活性剂与助表面活性剂的比值为2∶1,主表面活性剂与D-柠檬烯的质量比为2∶1,NaCl用量为4.8%水溶液为水相时,得到的双连续微乳液微乳区面积最大;微乳液的粒径为51.8 nm,多分散指数为0.274,具有较小的粒径及较好的分散性,表面张力为27.3 mN/m,界面张力为0.09 mN/m,乳化、润湿和稳定性能优异;微乳液皮革脱脂剂对多脂绵羊酸皮的脱脂率高于市售皮革脱脂剂。

类水滑石/蒙脱土复合材料的研究进展

类水滑石(LDHs)和蒙脱土(MMT)都属于二维层状黏土,通过将LDHs与MMT复合可得到不同结构的LDHs/MMT复合材料,如板对板交替结构、花状结构及板层混合交替结构,已应用于吸附、催化、荧光、油水分离领域。介绍了LDHs/MMT复合材料的制备方法,对其在各领域的研究进展进行了综述,最后对其发展前景进行了展望。

DMDAAC在蒙脱土中插层环化聚合及其应用的研究

首先采用单因素试验优化了聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDM DAAC)的合成工艺;选用二烯丙基二甲基氯化铵(DM DAAC)在不同用量的蒙脱土中插层环化聚合,制备了系列纳米复合材料(PDM DAAC/MM T);对纳米复合材料进行了X射线衍射(XRD)测试;通过单体转化率和聚合物的特性黏度考察不同用量的蒙脱土对单体环化聚合的影响;将纳米复合材料用于皮革预鞣,再进行2%标准铬粉鞣制的试验初试。XRD、单体转化率和聚合物的特性黏度测定结果表明:蒙脱土的用量为5%时,蒙脱土的层间距、单体转化率、聚合物的特性黏度均达到最大值。纳米复合材料预鞣结果表明,蒙脱土用量为4%时,纳米复合材料对坯革的增强效果最明显。

制革鞣制用减少铬污染关键材料的研究进展

铬鞣法是目前制革工业中最成熟的鞣革方法之一,传统铬鞣法可赋予皮革良好性能,但由于铬鞣剂的吸收率不高,造成了大量的浪费。为了提高铬鞣剂的吸收,降低制革工业中铬鞣污染,目前可减少铬污染的化学品已成为皮革产业研究的热点之一。介绍了制革鞣制用减少铬污染关键材料的研究现状,对近年来常用的小分子羧酸化合物、醛酸化合物、含羧基的高分子化合物、天然高分子材料等进行了综述。提出了制革鞣制用减少铬污染关键材料仍是皮革行业重点发展方向之一,重视学科交叉,不断将新技术引入此类鞣剂的开发,对实现制革清洁鞣制研究的突破和跨越具有重要意义。

聚二烯丙基二甲基氯化铵-丙烯酰胺-乙二醛鞣剂制备的研究

通过自由基聚合法制备了聚二烯丙基二甲基氯化铵-丙烯酰胺;以聚合物中单体转化率、鞣制后坯革的收缩温度和增厚率为考察指标,通过正交实验设计法对聚二烯丙基二甲基氯化铵-丙烯酰胺与乙二醛反应制备聚二烯丙基二甲基氯化铵-丙烯酰胺-乙二醛(PDM-AM-GL)的合成条件进行了优化。实验结果表明,PDM-AM与乙二醛反应的最优实验条件为配比是1∶1.2,反应时间为5h,反应pH值为3.0,反应温度为40℃;反应后PDM-AM-GL中单体转化率为93%。将最优工艺条件下制备的聚合物应用于山羊皮鞣制工艺中,应用实验结果表明,聚合物鞣制后坯革增厚率为13.4%,ΔTs为14℃;PDM-AM-GL具有一定的鞣制作用。

聚丙烯酸酯/纳米二氧化硅Pickering复合乳液的制备及性能

以改性纳米SiO_2粉体作为稳定剂稳定丙烯酸酯类单体,采用Pickering乳液聚合法制备聚丙烯酸酯/纳米SiO_2复合乳液。以单体转化率和乳液凝胶率为指标,对乳液聚合条件进行了优化,通过光学显微镜观察了乳状液的形貌,用动态激光散射(DLS)和透射电镜(TEM)、傅里叶红外光谱仪(FTIR)和扫描电镜(SEM)对乳液及其成膜进行了表征。结果表明,SiO_2与乙烯基三乙氧基硅烷(A-151)的质量比为5∶1、甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸丁酯的质量比为1∶4时,乳液性能最优。DLS和TEM结果表明,复合乳液的粒径在790 nm左右;FTIR结果表明,复合乳液中有纳米SiO_2的存在;SEM结果表明,纳米SiO_2分散在复合乳液成膜中。将复合乳液应用于皮革涂饰中,应用结果表明,与聚丙烯酸酯乳液涂饰革样相比,Pickering乳液聚合法制备的复合乳液涂饰后革样的透气性、透水气性及耐干湿擦性能都有所提升。

原位制备季铵盐聚合物/纳米ZnO复合抗菌剂

以二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)、甲基丙烯酸(MAA)、烯丙基缩水甘油醚(AGE)、纳米ZnO为原料,通过原位法制备了聚二甲基二烯丙基氯化铵-甲基丙烯酸-烯丙基缩水甘油醚/纳米ZnO(PDMDAAC-AGE-MAA/纳米ZnO)复合材料,考察了纳米ZnO用量对复合材料性能的影响,通过FT-IR、XRD和TEM对其结构进行了表征,将其应用于棉织物整理中。结果表明:当纳米ZnO为0.8%时,PDMDAAC-AGE-MAA/纳米ZnO复合材料的稳定性最佳;复合材料中存在环氧基团以及纳米氧化锌的特征吸收峰,纳米ZnO在复合材料中具有良好的分散性;将其整理织物后,与原布相比,经10次标准洗涤织物对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抗菌率高达80%以上,对白色念珠菌的抗菌性可达75%以上,具有良好的耐洗牢度;经过整理后的织物断裂强力无影响。

细乳液聚合法制备高固含量聚丙烯酸酯乳液及性能

以十二烷基硫酸钠(SDS)为乳化剂,正丁醇为助稳定剂,通过细乳液聚合法制备了固含量高达60%的聚丙烯酸酯乳液。考察了SDS用量对乳液凝胶率、转化率、旋转黏度的影响,进一步考察了理论固含量对乳液旋转黏度、粒径大小及其分布的影响。结果表明:随着SDS用量的增加,固含量为60%时,乳液凝胶率先降低后增加,转化率变化较小,旋转黏度增加;随着理论固含量的增加,乳液旋转黏度明显增加,粒径大小及其分布明显增大;透射电镜(TEM)结果与动态光散射(DLS)测试结果一致,高固含量乳液呈现出较宽的粒径分布。将该乳液应用于皮革涂饰工艺中,涂饰后革样力学性能与市售同类皮革涂饰剂相当,耐湿擦、透气性能都有所提高。

氧化降解程度对接枝共聚改性淀粉性能的影响

以玉米淀粉为原料,(NH4)2S2O8为氧化剂,采用一步氧化法对淀粉氧化降解,进而与乙烯基类单体接枝共聚,制备了乙烯基类单体接枝共聚改性淀粉,并应用于蓝湿革复鞣工艺。结果表明,当(NH4)2S2O8用量为7.5%、降解温度为95℃、降解时间为30min时,共聚物的接枝率、接枝效率和单体转化率较高,且共聚物对坯革具有一定的复鞣填充和捕获游离甲醛的作用。FT-IR、XRD和TGA结果表明乙烯基类单体已成功接枝于氧化降解淀粉分子上。

防水透湿织物的研究进展

介绍了防水透湿织物的分类、原理及测试方法,并分析了微孔质扩散和亲水性基团"吸附-扩散-解吸"传递水分的透湿机理。指出了目前常见的防水透湿织物防水性能和透湿性能测试中的不足,以及改进的方向。

纳米ZnO在纺织行业中的应用进展

纳米氧化锌(ZnO)是一种多功能性的新型无机材料,具有光化学效应和遮蔽紫外线性能,以及良好的抗菌抑菌、祛味防霉等独特功效。文中阐述了纳米氧化锌的制备方法,包括物理法和化学法;综述了纳米氧化锌的表面改性,包括物理改性、化学改性,及其在纺织行业中的应用研究现状,包括抗菌性能、防紫外线性能、超疏水性能、抗静电性能、导电纤维材料等;展望了纳米氧化锌在纺织行业中的应用前景。

纳米复合高吸收铬鞣助剂在牛皮鞣制中的应用

将纳米复合高吸收铬鞣助剂(KR-T113)应用于牛沙发革的清洁化鞣制中,采用5.0%KR-T113配合3.0%铬粉分别对软化皮和酸皮进行鞣制,考察了KR-T113对鞣制后坯革应用性能的影响。结果表明:鞣制后蓝湿革的收缩温度均为95℃,废液中的Cr2O3含量均为0.02g/L,与采用7.0%铬粉常规鞣制废液相比,大幅降低了废液中的铬含量;坯革的物理机械性能与常规铬鞣革相近,手感紧实、填充性能较好,并且对酸皮鞣制后的坯革柔软度比常规铬鞣革提高了2.5%。扫描电镜结果表明:KR-T113的引入能够有效提高纤维的分散性能,同时未破坏胶原的微观结构。

二甲基二烯丙基季铵盐聚合物的合成及其应用研究进展

综述了制备二甲基二烯丙基季铵盐高分子的聚合方式,影响其聚合反应的因素,其中包括单体的自阻聚作用、Cl-的影响、单体纯度等等,以及二甲基二烯丙基季铵盐高分子在水处理、石油、造纸、皮革、医药、膜制备、微胶囊的包裹等领域的广泛应用。提出了二甲基二烯丙基季铵盐合成和应用的发展方向。

P_(DMDAAC-AGE-MAA)/纳米ZnO复合材料的合成及性能

采用自由基聚合制备了二烯丙基二甲基氯化铵(DMDAAC)-烯丙基缩水甘油醚(AGE)-甲基丙烯酸(MAA)共聚物(PDMDAAC-AGE-MAA),进而与纳米ZnO复合,制备了PDMDAAC-AGE-MAA/纳米ZnO复合材料。通过核磁共振氢谱与透射电镜分别对聚合物和复合材料进行表征;将复合材料应用于织物整理中,考察了整理后织物的抗菌性和紫外吸收等性能。核磁共振氢谱表明PDMDAAC-AGE-MAA共聚物成功制备;核磁共振氢谱表明PDMDAAC-AGE-MAA/纳米ZnO复合材料具有核壳结构;经复合材料整理后织物对大肠杆菌具有良好的抗菌性和吸收紫外性能。

有机/无机纳米复合鞣剂的制备及应用

采用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)和二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC),通过离子交换法制备了改性蒙脱土;将一定配比的丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)和丙烯酸乙酯(EA)[n(AA)∶n(AM)∶n(EA)]=6∶4∶0.8],以过硫酸铵引发自由基水溶液聚合制备了乙烯基类聚合物;将乙烯基类聚合物与改性蒙脱土以一定比例混合[m(VP)∶m(C-MMT)=1∶1]后,经超声波处理1h,90℃下剧烈搅拌4h,再调节体系pH值至5.5左右,制得复合鞣剂。将VP/C-MMT复合鞣剂应用于绵羊浸酸皮的鞣制试验,研究结果表明:纳米复合鞣剂VP/C-MMT配合使用质量分数为酸皮质量计量的2%的铬粉鞣制绵羊酸皮,可使坯革收缩温度达到90℃,同时比用质量分数为酸皮质量计量的8%的铬粉进行常规铬鞣,坯革的增厚率提高265.3%;坯革的透水气性和物理机械性能与用质量分数为8%的铬粉进行常规铬鞣的坯革相接近。

聚二烯丙基二甲基氯化铵-丙烯酰胺改性蒙脱土的研究

制备了系列数均分子量为5500、6000、8500和20000的聚二烯丙基二甲基氯化铵-丙烯酰胺;对聚合物进行纯化处理后,采用提纯聚合物、未提纯聚合物和质子化后的提纯聚合物进行钠基蒙脱土的改性;选用数均分子量为6000的提纯聚合物进行了不同用量聚合物改性钠基蒙脱土的研究。结果表明,本实验条件下制备的提纯聚合物能够顺利进行蒙脱土插层;聚合物中未反应单体的存在不利于聚合物大分子插层蒙脱土;对聚合物进行质子化处理后,其对蒙脱土的插层无明显影响;提纯PDM-AM聚合物(6000Mn)改性蒙脱土的层间距随聚合物用量的增加而增大;当聚合物用量为1.4CEC时,聚合物改性蒙脱土XRD谱图中的衍射峰宽化。

酶制剂在制革工业中的研究进展

综述了酶在制革准备工段、鞣制及鞣后湿加工工段、制革废弃物利用等方面的研究现状,并对酶制剂在制革中的应用前景进行了展望。

纳米SiO_2稳定Pickering乳液的研究进展

介绍了纳米SiO2稳定Pickering乳液的类型、特点和稳定机理。详细介绍了Pickering乳液的制备方法(传统法、微通道乳化法、借助表面活性剂法和表面活性剂与纳米SiO2协同乳化法),以及纳米SiO2稳定Pickering乳液的影响因素,包括纳米SiO2的润湿性、纳米SiO2浓度、油相种类和油水比、电解质浓度及水相pH值、SiO2粒子的初始分散位置等;并对其在药物缓释、萃取分离、功能材料以及纺织工业中的应用和发展进行了展望。

丙烯酸树脂/二氧化硅复鞣剂的制备及应用研究

采用含有不同基团的纳米二氧化硅和丙烯酸树脂复鞣剂,复合制备了聚合物基纳米复合鞣剂。对系列复鞣剂进行透射电镜(TEM)的测试,结果表明:含双键的纳米二氧化硅能够较均匀地分散于聚合物基体中。将系列复鞣剂应用于山羊蓝湿革复鞣工艺,对复鞣后成革的收缩温度、物理机械性能及透气、透水气性能进行了考察。研究结果表明:纳米SiO2改性后,革样的各项性能都有较大幅度的提高或与未改性前的相接近,其中与单独用Lekotan970复鞣剂复鞣相比,纳米复合鞣剂970/RNS-D能提高坯革抗张强度24·6%,而纳米复合鞣剂970/RNS-Am,970/RNS-H,能分别提高透水气性42·17%、41·83%。采用纳米SiO2改性丙烯酸树脂复鞣剂,能够达到增强、增韧的效果。