玉米淀粉-糠醛共缩聚树脂塑料的制备

以来自农林的廉价植物提取物——玉米淀粉和糠醛为原料,合成一款生物基塑料淀粉-糠醇-甲醛共缩聚塑料(SFFP)。通过电喷雾电离质谱(ESI-MS)和X射线衍射(XRD)测试,表明淀粉、糠醛和甲醛在酸性条件下进行了共缩聚反应。该生物基SFFP塑料的抗压强度与酚醛(PF)塑料相近。在300℃、氮气处理条件下的重量损失为18%,与PF塑料相比,SFFP具有较好的热降解性。此外,与PF塑料相比,SFFP具有更好的疏水性,且其可再生原材料含量高达87%,具有一定的应用价值。

大气压等离子体射流功能改性硅树脂的工艺研究

[目的]采用大气压等离子体射流(APPJ)技术在聚二甲基硅氧烷(PDMS)表面产生结构色的方法和机制鲜有报道。[方法]通过对处在拉伸状态的PDMS进行1 min的氩气等离子体处理,然后释放拉应力,获得了具有环形渐变结构色的PDMS。[结果]扫描电镜(SEM)照片揭示,APPJ处理后的PDMS表面生成了周期排列的纳米褶皱结构,且褶皱周期是逐渐变化的。X射线光电子能谱(XPS)分析表明,经APPJ处理的PDMS表面发生了进一步交联和氧化,生成了弹性模量比PDMS更高的氧化硅物质层。可见光吸收和反射光谱分析表明,具有结构色的PDMS对可见光表现出了更低的反射率,而其垂直方向的可见光透过率则无显著改变。[结论]通过APPJ技术能够简单、快速地对有机硅化合物表面进行改性而获得精细结构色,该工艺方法有望满足显示、传感、防伪、功能材料等领域的实际需求。

氨基水杨酸改性单宁基树脂的制备及其对Ag(I)的吸附

以杨梅单宁为原料,采用氯代的方法制备得到氯化单宁,再与氨基水杨酸反应得到氨基水杨酸改性单宁,然后经多聚甲醛交联得到氨基水杨酸改性单宁基树脂.采用傅里叶变换红外光谱仪对氨基水杨酸改性单宁基树脂的结构进行表征,并探究了溶液pH值、Ag(I)初始质量浓度、温度、时间等因素对氨基水杨酸改性单宁基树脂吸附性能的影响.结果表明,在温度为318 K、pH值为5.0、吸附时间为7 h、Ag(I)初始质量浓度为260 mg/L时,氨基水杨酸改性单宁基树脂对Ag(I)的最大吸附量可达239.6 mg/g,吸附过程符合Langmuir吸附等温模型和准二级动力学模型.这说明氨基水杨酸改性单宁基树脂具有良好Ag(I)吸附性能.

论改性塑料生产过程中存在的质量问题及管控策略

伴随改性塑料应用要求的日益提升,分析其生产实践中存在的质量问题及管控策略拥有十分关键的意义。鉴于此,本文首先简单介绍了优化改性塑料生产过程的重要性,然后分析了改性塑料生产过程中存在的质量问题,最后结合相关实践经验,探究了改性塑料生产过程的质量管控策略,阐述了个人对于改性塑料的几点看法与认识,以供参考。

Fe_(3)O_(4)-Cell-PGMA-PEI的制备及其对水中Pb2+的吸附研究

以纤维素为原料,采用共沉淀法将Fe_(3)O_(4)粒子负载于纤维素中,然后用甲基丙烯酸缩水甘油酯与磁性纤维素进行接枝共聚,再与聚乙烯亚胺进行胺化反应,制得Fe_(3)O_(4)-Cell-PGMA-PEI,采用FT-IR、EA、XPS、TGA等方法对磁性吸附剂进行结构表征。在静态条件下,研究吸附剂用量、吸附时间、溶液初始p H、温度等因素对Fe_(3)O_(4)-Cell-PGMA-PEI吸附Pb2+效果的影响,确定吸附的最佳条件。

纤维素基多胺型螯合吸附剂Cell-PGMA-PEI对Pb(Ⅱ)的吸附研究

以纤维素为原料,甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)为单体,过氧化苯甲酰为引发剂,通过水溶液聚合法制备纤维素接枝GMA共聚物(Cell-PGMA),并用聚乙烯亚胺(PEI)进行改性,得到产物Cell-PGMA-PEI,采用FT-IR、元素分析等方法对其进行结构表征。在静态条件下,研究吸附剂用量、吸附时间、溶液初始pH值、温度等因素对Cell-PGMA-PEI吸附Pb^(2+)的影响。Langmuir和伪二阶动力学模型能够更好地拟合Cell-PGMA-PEI对Pb^(2+)的吸附过程,表明其对金属离子的吸附主要是单分子层化学吸附。

二氧化硅/玻璃鳞片协同增强的环氧树脂耐磨性研究

以环氧树脂(EP)为基体,通过添加玻璃鳞片(GF)和改性纳米SiO_(2)制备了SiO_(2)/GF/EP复合涂料,考察了纳米SiO_(2)添加量对复合涂料性能的影响,通过傅里叶变换红外光谱仪和扫描电子显微镜对涂层的结构和断面形貌进行了表征。结果表明:利用硅烷偶联剂对纳米SiO_(2)进行改性处理,在其表面引入了可与环氧基团反应的氨基基团;当纳米SiO_(2)添加量为5%(质量分数)、GF添加量为30%(质量分数)时,复合涂层的硬度比纯EP提高了57.7%,磨损失重和摩擦系数比纯EP减小了57.0%、49.3%;改性纳米SiO_(2)和GF与EP基体界面相容性良好,与纯EP相比,SiO_(2)/GF/EP复合涂层的韧性和致密性明显提高。

聚乳酸/聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇/酒糟基复合材料研究

用酒糟(DG)作为填料,采用熔融共混法,将聚乳酸(PLA)、聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇(PBAT)、酒糟以不同质量比混合,研究了DG含量对PLA/PBAT复合材料的性能影响。结果表明:少量的DG可以均匀分散在PLA/PBAT复合材料中,且加入少量DG可以维持PLA/PBAT的机械性能,还可以改善复合材料的疏水性能,在保证力学性能的前提下,DG加入可以有效降低PLA/PBAT复合材料的成本,为今后企业的生产提供一定的参考。

生物基聚酯PEF的研究进展

综述了可有效替代石油基聚酯如聚对苯二甲酸乙二酯(PET)的生物基聚酯聚2,5呋喃二甲酸乙二酯(PEF)的各种合成方法的优缺点,主要包括开环聚合法、溶液缩聚法、酶催化聚合法、熔融固相缩聚法及熔融缩聚法。其中熔融缩聚法由于效率高、耗能少、用时短、过程稳定等优势应用最广泛。同时介绍了在合成过程中常用的金属基催化剂、有机酶类催化剂、离子液体催化剂的研究进展。并针对PEF拉伸及冲击韧性不佳这一缺点,对共聚、共混、纳米复合等几种改性方法进行简述。最后从合成技术和结构性能上对PEF聚酯工业化前景进行展望。

高分子微球在三维细胞培养领域的应用进展

三维细胞培养能够模拟细胞在体内的形态和功能,因此成为新兴的细胞培养技术。在不同的三维细胞培养方法中,微球支架为模拟微环境下的三维空间细胞黏附、增殖和细胞相互作用提供了一种有价值的工具。其中,基于可降解高分子的微球支架因优异的生物相容性和生物降解性得到了广泛的研究。综述了基于可降解高分子微球支架的最新进展,包括天然高分子和合成高分子以及在三维细胞培养方面的应用,探讨了高分子微球支架的应用局限性和潜在的解决方法,并指明了其未来发展方向。

大豆油基木器涂料的合成及其阻燃性能研究

以甲基丙烯酸缩水甘油酯改性的衣康酸前聚体(GI)和环氧大豆油(ESO)的合成产品GIESO为原料,甲基丙烯酸四氢呋喃酯(THFMA)作稀释剂,制得疏水纳米SiO 2改性生物基UV固化树脂,然后引入含磷型阻燃剂9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO),制备了一种具有疏水和阻燃性能的UV固化木器涂料。通过调节树脂中SiO 2和DOPO的用量,研究了这两种组分对涂层性能的影响。研究结果表明:SiO 2用量为0.5%(以GIESO/THFMA的质量计,下同)时,涂层GIESO/THFMA-Si 0.5综合性能最佳,吸水率为0.49%,接触角108.2°。DOPO用量20%时,制得了一种具有较高涂膜性能,疏水性能和阻燃性能均较好的光固化木器涂料,涂膜硬度6H,附着力1级,柔韧性4 mm,接触角103.7°,极限氧指数(LOI)可达24.0%。

淀粉/聚乙烯醇树脂基可降解薄膜的制备与表征

以聚乙烯醇和玉米淀粉为主要原料,采用树皮缩合单宁和木质素作为改性剂,制备力学性能良好的淀粉/聚乙烯醇树脂基复合薄膜。采用扫描电子显微镜观察薄膜的微观形貌,通过拉伸强度和断裂伸长率评估薄膜的力学性能,采用傅里叶红外光谱和电喷雾电离质谱研究薄膜的化学结构,结果表明,采用单宁和木质素改性的淀粉/聚乙烯醇树脂基薄膜的表面光滑,无孔隙和裂痕,木质素、单宁在淀粉/聚乙烯醇体系中既发生了物理共混,又发生了化学反应。单宁和木质素的增加既提高了薄膜的热稳定性和抗紫外可见光的能力又提高了薄膜的力学性能。

生物可降解PBAT复合材料制备与表征综合实验设计

为了开拓学生的科学眼界,加深学生对于聚合物结晶行为和屈服断裂的理解,设计开发了聚己二酸对苯二甲酸丁二酯(PBAT)/纤维素复合材料制备与表征的综合性实验。通过差示扫描量热仪(DSC)、扫描电子显微镜(SEM)等手段对PBAT复合材料结晶峰温、熔点、结晶度及屈服断裂行为进行分析,探讨了PBAT/纤维素复合材料的结晶行为和断裂特征的变化。通过该综合实验,学生不仅可以了解相关生物基可降解高分子材料的科技前沿,而且可以更好地掌握可降解高分子复合材料的制备方法及结晶、力学性能测试以及高分子材料加工测试的操作技能,为将来从事相关科研或实践工作打下基础。

单宁酸修饰纤维素比色试纸的制备及其在Fe^(3+)及Ag^(+)检测中的应用

为了开发便于快速原位检测的新型传感器,以天然纤维素材料(滤纸)为比色基底,通过浸渍法制备出两种单宁酸修饰的纤维素试纸。利用扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱仪、X射线能谱探究所制复合材料的结构和性能,并将两种单宁酸修饰的重金属离子检测试纸进行了目视比色检测及色度值测试。试验结果表明:通过浸渍法可成功制备单宁酸修饰的用于Fe^(3+)和Ag^(+)检测的纤维素试纸。对于单一金属离子溶液,两种比色试纸都能达到1×10^(-5)mol/L的比色极限。而对于多金属离子溶液或者双金属离子干扰溶液,两种比色试纸都能在浸泡法中得到1×10^(-4)mol/L的即时比色极限。通过Fe^(3+)和Ag^(+)混合溶液的复合灵敏度实验,确定了在Fe^(3+)和Ag^(+)双金属离子混合溶液的情况下两种比色试纸的搭配使用方法,达到了在复杂情况下提高检测准确度的目的。综上所述,制备得到的单宁酸修饰且用于铁离子和银离子检测的纤维素试纸,在户外高效快速检测金属离子上具有很大的应用前景。

改性PLA/ESO/HA材料用于3D打印医用塑料止血夹

设计一款医用塑料止血夹,轮廓采用“V”型结构,调整塑性铰与扣锁部位。选取聚乳酸(PLA)为基体材料,添加环氧大豆油(ESO)与羟基磷灰石(HA)进行改性,制备PLA/ESO/HA复合材料并测试力学性能,通过有限元分析与3D打印止血夹对比PLA改性前后效果。结果表明,含3%HA的PLA/ESO/HA复合材料综合性能最佳,拉伸强度与弹性模量较PLA材料提高18.7%和降低34.6%。PLA/ESO/HA复合材料仿真止血夹应力分布均匀,塑性铰与扣锁部位最大应力较PLA材料仿真结果分别降低61.2%与32.7%。打印成型操作得PLA材料止血夹因断裂导致良品率低,而PLA/ESO/HA复合材料止血夹可实现良好闭合,结论与仿真结果相符,具备临床应用前景。

交联改性聚乙烯醇基功能膜研究进展

综述了交联改性聚乙烯醇(PVAL)基功能膜的研究进展。简要介绍了对PVAL膜的化学交联改性方法,根据不同种类的交联剂,如醛类交联剂、酸类交联剂、环氧氯丙烷等,结合PVAL本身的性质,介绍了醛类交联、酸类交联、环氧氯丙烷交联等交联改性方法对PVAL的耐水性能、力学性能、热性能等的影响。概括了以PVAL为基材的功能性薄膜在不同领域的应用,如食品包装领域、水处理领域、医疗领域以及燃料电池等其它领域。最后对以PVAL为基材的功能性薄膜的未来发展进行展望。

氨基表面改性二氧化硅/热塑性淀粉复合材料的制备与性能

为了进一步提高热塑性淀粉(TPS)的力学性能,用硅烷偶联剂KH-550对二氧化硅微球(SM)表面进行氨基化改性(SM-NH_(2)),并且,添加至热塑性淀粉基体中,得到SM-NH_(2)/TPS复合材料,研究了添加量对拉伸强度、冲击强度、动态力学性能、热稳定性和流变加工性能的影响。研究发现,当SM-NH_(2)的添加量为2.0%时,复合材料的拉伸强度由3.25 MPa增大至9.28 MPa,冲击强度由6.222 kJ/m^(2)增大至14.635 kJ/m^(2);玻璃化转变温度T_(α)达到最大,其值为53.67℃;微商热重曲线中最大分解速率对应的温度为321.8℃,热稳定性最佳;扭矩峰值和平衡扭矩分别为47.23 N·m和10.86 N·m,流变加工性能下降。

紫外辐射固化改性制备玉米秸秆纤维素-腐植酸基吸水树脂

采用紫外辐射固化-水溶液聚合法制备玉米秸秆纤维素-腐植酸基复合型吸水树脂(UV-Cs-HA-PAA),可以改善吸水性树脂的性能。以吸水率为主要指标,探究光引发剂用量、光照强度、光照时间对复合型吸水树脂吸水吸盐效果的影响,结果表明,在光引发剂用量为1∶0.4、光照强度900 W、固化时间2.5 h的紫外辐射固化条件下制备的吸水树脂性能明显提高,吸水率可达845.78 g/g,与改性之前相比,室温下4 h的保水率从83.98%提高至86.25%,第7次重复吸水率高达156.81g/g,pH=3和pH=12的条件下吸水率分别高41.82和119.73 g/g,在不同浓度NaCl溶液中耐盐性也更优,平均维氏硬度大6.58。利用红外光谱、扫描电镜、比表面积分析、热重分析对树脂的性能变化进行了表征,结果表明,经过紫外光对原材料改性后,为树脂引入了较多刚性结构,且使树脂比表面积和热稳定性均增大。在一定程度上提高了树脂的适用范围。

长、短碳纳米管增强PLA复合材料性能的对比研究

熔融沉积成型(FDM)3D打印构建柔性电路是未来柔性电子器件发展的新方向,采用长羧基化碳纳米管(L-CNT)、短羧基化碳纳米(S-CNT)改性聚乳酸(PLA)制备PLA基导电复合材料,并对其力学、电学以及热学性能进行了研究,探讨PLA基复合材料作为FDM 3D打印线材的最佳配方。L-CNT、S-CNT的掺入均有助于提高PLA基复合材料的热稳定性,但对复合材料的熔融及结晶温度没有产生明显的影响。结果表明,L-CNT更有利于提高聚合物基复合材料的电学以及力学性能,PLA基体中掺入3%的L-CNT时,PLA基复合材料具有最优的综合力学性能、稳定的热学性能及良好电学性能,适合制作FDM 3D打印的柔性导电线材。

聚乳酸导电和介电复合材料的研究进展

由于具有质轻、耐腐蚀、电学性能优异和价格相对低廉等优点,导电、介电或压电功能的高分子复合材料在诸多领域有着重要应用,但是传统高分子材料的不可降解性已产生严重的环境污染问题。聚乳酸(PLA)是当前工业化程度最高的生物可降解塑料,以PLA为基础研发生物可降解电学功能复合材料是当前的研究热点之一。本综述将着重对PLA基导电功能材料的制备方法进行总结,对比不同制备方法的优缺点;对PLA基介电功能复合材料的设计思路进行总结,并且对未来的发展方向进行了展望。