邻苯二酚/KH792沉积改性聚酯纤维及与橡胶的黏合性能

文章提出了一种改进的贻贝启发方法来表面改性修饰聚酯纤维,进而增强聚酯纤维与橡胶基体的界面黏附性。通过简单的浸涂工艺,邻苯二酚和N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷(KH792)以涂层的形式共沉积在聚酯纤维表面。对改性后的纤维及橡胶复合材料进行傅里叶变换红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)、热重分析(TG)、力学性能分析,结果表明,邻苯二酚和KH792成功引入到聚酯纤维表面。改性后聚酯纤维与橡胶基体的黏附性、断裂力、热稳定性得到了提高,剥离强度比未改性织物/橡胶复合材料提了57%。该方法具有成本效益好、反应时间短等优点,比聚多巴胺涂层更适用于纤维表面处理。

分子尺度下研究海洋污损生物的吸附机理

防止生物污损是减少海洋装备的生物腐蚀、船舶航行阻力以及能源损耗的重要途径。研究污损生物粘附机制,对于海洋装备的表面处理工艺有重要的指导意义。本工作模拟研究了由藤壶粘附蛋白中高频出现的氨基酸构成的肽分子p5、p6、p13在船舶涂层材料-环氧树脂表面的吸附强度和吸附行为。计算结果表明,肽分子主要依靠-SH、-CH3和肽分子骨架吸附在环氧树脂表面。吸附强度与吸附位点的数量呈现正相关性,这与许多实验结论高度吻合。当吸附位点的数量相同时,吸附强度与肽分子构象有直接关系。肽分子中以聚丙烯螺旋(PPⅡ)为主的构象含量越多,则需要克服的二级结构中的分子内氢键势垒越高,导致吸附能数值更正,吸附强度降低。在不同的环境条件(如温度、离子浓度)下,肽分子构象也会发生改变,进而影响吸附强度。本工作从蛋白质分子构象的角度分析了海洋污损中藤壶的吸附机理,该方法也可拓展到其他污损生物吸附体系,为抗生物污损涂层的设计提供了理论依据。

仿生防污材料的研究进展

船舶表面的生物污损会带来极大的危害,如何防除生物污损已成为一个世界难题。尽管氧化亚铜等有毒防污剂可以有效防止海生物的附着污损,但这类防污剂对非目标生物也具有负面作用,可能带来严重的生态问题。随着国际社会对有毒防污剂和海洋环境的日益关注,发展环境友好型防污材料已势在必行。人们经常观察到自然界许多生物并没有被其它生物种类寄生聚居,这是因为在自然界中生物自身存在着各不相同但极为有效的防污机制,包括化学性质、物理性质、机械清理、生活习性,以及各种防污机制的组合等,这为研制环境友好型仿生防污材料提供了依据。综述海洋环境中仿生防污材料的研究进展,重点介绍了基于生物防污剂、表面微结构、水凝胶、抗蛋白吸附等特性进行防污的仿生材料研究,并阐述了我国在该领域已经取得的重要技术突破和主要技术成果,展望了仿生防污技术的发展趋势。

柔性基底上金属薄膜的失效行为及界面能测试方法研究进展

沉积在柔性聚合物基底的金属薄膜复合结构同时具有聚合物和金属的优势,包括聚合物的灵活性和轻质性,以及金属的优良导电率和电磁波屏蔽等特点。柔性基底-金属薄膜系统以其高延展性、高柔性、高制作效率、良好的电学特性和生物相容性等优点而受到青睐,在微机电系统、航空航天、生物材料、柔性电子等领域有广阔的应用前景。在所有应用中,柔性基底-金属薄膜系统的性能、可靠性和耐久性都直接与薄膜和基底之间良好的界面粘附能密切相关,良好的界面粘接性能往往能提高薄膜抑制失效的能力。膜-基结构的力学性能和界面结合性能对相关器件的使用性能和服役寿命起着至关重要的作用。然而,在实际应用中,薄膜-基底复合结构承受着复杂的载荷,如拉伸、扭转、弯曲等,虽然柔性基底可以承受较大的变形,但金属薄膜则不能,这可能导致膜-基结构发生各种形式的破坏。其中三种主要的失效形式包括界面脱层、薄膜屈曲和薄膜断裂。一方面,这些破坏将严重影响薄膜的电、磁、光等物理性能,而膜-基间的界面粘附性能对薄膜失效的发生和发展起着关键作用。另一方面,针对不同的失效模式,可以充分利用其测试薄膜的力学性能和界面粘附能。近几年来,柔性基底上的单层膜、双层膜和纳米多层膜系统的失效行为和界面粘附能测试等问题引起了学者们的广泛关注。对于柔性基底上的单层薄膜体系,学者们已经针对薄膜和界面的各种失效行为和断裂机理进行了深入研究;对于多层金属薄膜体系,不同性质金属层的组合可以提高体系的附着力、耐腐蚀性或热稳定性。多层膜的尺寸效应影响机制、不同材料层间组合以及界面力学响应问题是近几年学者关注的热点。以往,对膜-基界面粘附能的研究主要针对硬基底,近几年来,学者们针对柔性基底-金属薄膜系统的界面粘附能的测试提出了新的有效方法。本文综述了柔性基底上微纳米金属薄膜的失效行为和界面破坏问题的最新研究进展,重点介绍了薄膜及界面的破坏模式、尺寸效应、多层薄膜的破坏失效等问题;特别讨论了如何利用薄膜的屈曲破坏来测量薄膜性能以及确定界面粘附能;最后,针对这一领域的研究面临的问题和前景进行展望,以期为制备新型柔性膜-基系统的材料选择和结构设计提供参考。

卡托普利生物粘附型缓释胶囊的制备及性能

为改善卡托普利治疗效果、降低其不良反应并为开发理想的水溶性药物缓释系统提供实验依据和理论基础,采用乳化分散法制备卡托普利/壳聚糖明胶网络多聚物微球,湿法制粒制备Cap生物粘附型缓释胶囊,研究结果表明,Cap生物粘附型缓释胶囊具有良好的胃肠道粘附特性、对胃肠道粘膜的粘附力与处方中羟丙基甲基纤维素(HPMC)用量呈正相关,而与碳酸钙和碳酸镁的用量呈负相关.体外释药试验证明,Cap生物粘附型缓释胶囊与Cap普通片相比具有明显延缓Cap释放作用,药物释放速率与HPMC用量呈负相关,释放动力学模拟结果表明其体外释药行为以希古切(Higuchi)为最佳拟合模型,结果说明,Cap生物粘附型缓释胶囊药物释放行为是扩散和骨架溶蚀协同作用的结果。

微米颗粒与固体表面相互作用的AFM测量

基于原子力显微镜(AFM)测量了单个典型电站微米飞灰颗粒(粒径6μm)与石墨表面间的粘附力和静电力相互作用,获得了颗粒的表面能并考查了相对湿度对静电力的影响。在环境气氛下基本检测不到静电作用,而在真空下静电吸引作用显著。静电力主要来自颗粒-表面间的接触荷电,作用特性可以用一个简化的点电荷模型很好地定量描述。

银纳米材料制备的新方法及其表征

聚乙二醇或聚乙二醇和水作溶剂,制备出银纳米颗粒和纳米级银链;用红外光谱(IR)、X-射线粉末衍射(XRD)和透射电子显微镜(TEM)测试手段对其结构和形貌进行了表征,并分析银纳米链的形成机理.

响应曲面分析方法优化发酵液中多杀菌素的提取工艺

依据中心复合旋转设计原理,在单因素试验的基础上,采用三因素五水平的响应曲面分析法,建立了发酵液中多杀菌素提取的二次多项式数学模型,并以多杀菌素质量浓度为响应值作响应面和等高线,考察了提取时间、料液比和提取频率对多杀菌素质量浓度的影响。结果表明:发酵液中多杀菌素超声提取的优化工艺条件为提取频率75 KHz,提取时间74 min,料液比1∶1.5。在此工艺条件下,从发酵液中提取多杀菌素的质量浓度可达到100.75μg/mL。

贻贝仿生组织粘合剂研究进展

在组织创伤修复中,常需要应用传统的固定材料或组织粘合剂,虽然组织粘合剂较传统的固定材料有诸多优势,但仍然不能满足临床应用的要求。海洋生物贻贝能够分泌富含多巴的蛋白质,可在潮湿环境中牢固粘附于各种材料的表面。目前,已开展了大量关于贻贝粘附机理的研究,受此优异粘附性能的启发,国内外许多课题组开展了仿生组织粘合材料的研究,并在相关领域探索其应用。介绍了贻贝足盘粘附机理及贻贝仿生粘合材料的研究现状,并展望了该领域未来的发展方向。

环氧水下粘结剂的水下灌注施工工艺及应用

传统的水下钢筋混凝土结构物维修工艺复杂,施工难度大,而采用灌注环氧水下粘结剂的方法可以方便地对面积较小的混凝土缺陷进行快速有效地修复,环氧水下粘结剂密度大、黏稠度高,其施工尚无专用设备和工艺。本文结合实际工程介绍了环氧水下粘结剂的水下灌注施工工艺,为类似海港工程混凝土结构物水下维修提供参考。

改善木塑复合材料界面相容性的途径

本文介绍了国内外在改善木塑复合材料的界面复合性能方面所采用的最新研究方法和取得的研究成果。几乎所有的研究都表明：在木塑复合过程中木材与热塑性高分子聚合物之间界面的粘合性能和作为填充物的木材在热塑性高分子聚合物基材中的分散性是影响木塑复合材料的物理、力学性能的主要因素。同时对如何改进木塑复合材料界面相容性的研究方法进行了系统的介绍。

一种深海中温菌胞外多糖水溶液的流动行为

研究了一种深海中温菌Wangia profunda(SM-A87)胞外多糖(EPS)稀溶液在德国Haake RS75流变仪Z41 DIN同轴圆筒转子系统中的剪切流动行为,考察了溶液浓度、温度、pH值及NaCl浓度对雷诺数(Re)和临界雷诺数(Rec)的影响.结果表明,随着溶液浓度的增大,Re逐渐减小而Rec逐渐增大;随着温度的升高和NaCl浓度的增大,Re逐渐增高而Rec逐渐降低;在pH=3～12内随着pH值的增加,Re和Rec开始基本保持不变,当pH>7后Re逐渐增加而Rec逐渐降低.Rec与温度的关系符合Arrhenius-like方程,与体系黏度间存在幂率关系.

骨科植入聚醚醚酮材料的表面改性及生物相容性研究

聚醚醚酮是一种具有优良的生物安全性、生物相容性,在骨科和脊柱外科及整形外科应用中很受欢迎的新型材料,因为其具有出色的物理和化学特性,且不可被射线穿透。但是其生物活性较差,目前,表面改性方法可以有效提高聚醚醚酮的生物活性,使其更易于骨组织键合,已成为骨科植入材料研究的热点。文章介绍了物理法、化学法以及辐射改性法3种不同类别的改性技术,并分析了不同改性技术的优劣及对于提高生物相容性的帮助,最后展望了聚醚醚酮材料表面改性的发展前景。

溶剂对PMMA基底上金属薄膜形貌的影响

为了研究溶剂对金属薄膜/聚合物基底结构的表界面破坏的影响,利用直流磁控溅射法在PMMA基底上沉积金属钛、铜、铝和镍薄膜,采用无水乙醇、丙酮、三氯甲烷和水四种溶剂接触金属薄膜/基底的表面,用光学显微镜观测薄膜的形貌变化。结果表明:除了水以外,其他溶剂通过薄膜缺陷处渗透到薄膜/基底界面后接触PMMA基底,无水乙醇和丙酮与PMMA基底发生溶胀反应,导致膜基界面断裂,薄膜脱离界面发生屈曲,并发生动态扩展直至稳定;三氯甲烷与PMMA基底发生溶解反应,使得膜基界面断裂,薄膜先脱离界面产生屈曲然后塌陷至界面形成褶皱。薄膜基底结构界面的破坏涉及到溶剂与聚合物基底的物化反应,即能否与基底发生溶胀或者溶解。由此可见,溶剂会对金属膜/聚合物基底结构的完整性产生影响,并且缩短结构的使用寿命。但是可以通过这种方式来制造规则、可控的薄膜屈曲模式。

7047584余辉等离子体对PVC吸附FIB的抑制作用

为改善聚氯乙烯(PVC)的抗凝血性,采用余辉等离子体修饰PVC表面,通过扫描电子显微镜(SEM)、接触角、X射线光电子能谱分析(XPS)和散射比浊法等方法,研究了余辉等离子体和放电区等离子体修饰前后的PVC表面形貌、亲水性和化学成分的变化,分析了余辉等离子体和放电区等离子体对PVC吸附血浆中纤维蛋白原(FIB)的影响.结果表明,余辉等离子体对PVC的刻蚀作用较弱,余辉等离子体修饰PVC的亲水性更强,其表面生成了更多的含氧官能团,对纤维蛋白原的抑制吸附明显,表现出好的血液相容性.

抗紫外线耐开裂透明涂层材料的制备及应用

以水性氟碳涂料及自制纳米氧化锌为主要原料,制备出一种透明的抗紫外线耐开裂涂层材料;分别以透明载玻片及彩绘木板为涂覆对象,通过紫外-可见分光光度计和紫外光耐气候试验箱对涂层的透明性、紫外线吸收能力以及耐候性进行检测。研究结果表明:该涂层材料不仅具有高透明性,而且对彩绘层具有明显的保色和耐开裂功效;目前该涂层材料已成功应用于西安城墙敌楼彩绘保护的研究中。

磁场、径向粘滞力和修正的α型粘滞对吸积盘不稳定性的影响

从磁流体动力学方程组出发，用微扰法得出吸积盘径向振荡超稳定性的色散方程，并在７种情况下详细讨论了磁场、径向粘滞力和修正的α型粘滞对吸积盘不稳定性的影响．得出的结论为解释活动天体的光变现象提供了进一步的理论根据．

Lee-Kesler状态方程在含极性组分物系粘度计算中的应用

将ＬｅｅＫｅｓｌｅｒ 状态方程用于ＤｅａｎＳｔｉｅｌ 粘度方程中求解密度值，计算了８ 组含极性组分的液体混合物粘度，得出较准确的计算结果。

广谱“油膜”暂堵剂在油层保护技术中的应用

针对油层非均质性强、孔径分布范围较宽、油层孔径难以准确预知，常规屏蔽暂堵技术几乎无法实现对整个油层井段的保护、油层保护效果差等特点，设计了广谱“油膜”暂堵型保护油层钻井完井液体系，并进行了室内系统评价和现场应用。结果表明，当广谱“油膜”暂堵剂GPJ的加量达到3％时，可在近井壁处形成很好的屏蔽暂堵“油膜”带，渗透率堵塞率和恢复率皆大于90％，与常规屏蔽暂堵技术相比，可使油层损害程度降低7．4—10倍，产量提高1．82—2．96倍，而且与油层渗透率和温度无关。

稀土Ce^(4+)和香兰素在H_3PO_4介质中对钢的缓蚀协同效应

采用失重法、电化学法和紫外-可见吸收光谱研究了3.0mol/LH3PO4介质中,稀土Ce4+和香兰素(4-羟基-3-甲氧基-苯甲醛)对冷轧钢的缓蚀协同效应。结果表明,香兰素对冷轧钢有中等程度的缓蚀作用,缓蚀率随其浓度的增加而增大,最大缓蚀率为66%,在钢表面的吸附符合Freundlich吸附模型;稀土Ce4+对冷轧钢的缓蚀作用较差,最大缓蚀率仅为20%左右。稀土Ce4+和香兰素复配后对冷轧钢产生了明显的缓蚀协同效应,最大缓蚀率可达90%。稀土Ce4+和香兰素在H3PO4介质中复配后形成了新的配合物,为混合抑制型缓蚀剂。