Fabrication of ZrO_2/Mo-Si/Ni Functionally Graded Material by Dip-Coating

A slurry dip-coating technique was developed for fabrication of Zr02/Mo-Si/Ni functionally graded material (FGM)on the stainless steel substrate. The rheological behavior of ZrO2-Ni-ethanol slurry was characterized by viscositytest. The amount of polyvinyl butyral (PVB) additives, which served as the dispersant and binder in ZrO2-Ni-ethanolslurry, was optimized. The results showed that the characters of mixed slurries with added 9 vol. pct (relativelyto total powders) MoSi2 powders prepared by mechanical alloying changed little. The stainless steel substrate wascoated several times by dipping in the slurries, and followed by drying in air every dipping. After debinding in Arin graphite die, the coated FGM plate was finally hot pressed at 1300℃ for 1 h under the pressure of 5 MPa in Arin the same die. Microstructural observations of the sintered FGM specimens revealed that the graded layers wereformed on the stainless steel substrate, in which no cracks were observed.

沸石/聚乙烯醇涂覆改性聚丙烯隔膜及其性能研究

为了改善商业聚丙烯(PP)隔膜与电解液浸润性差和热尺寸稳定性不佳的问题,采用浸涂法制备了沸石/聚乙烯醇涂覆PP隔膜。通过扫描电子显微镜(SEM)、电池测试系统和电化学工作站等表征手段研究了改性隔膜的表面形貌、孔隙率、吸液率、热稳定性以及电化学性能,并与PP隔膜进行了性能对比。结果表明,改性后的PP隔膜孔隙率从38.4%提升到41.2%,吸液率从108.4%增加到181.1%,170℃下的热收缩率从58%降至23%。与PP隔膜相比,改性隔膜的循环性和稳定性得到了提高。界面阻抗从88Ω降为61Ω,离子电导率从0.58 mS/cm增加到0.75 mS/cm。沸石/聚乙烯醇涂层是改善PP隔膜电化学性能和热稳定性的有效方法,能够提高锂电池的循环性和安全性。

裂纹-孔洞缺陷下PVC涂层织物类膜材的撕裂行为

膜结构节点和边界处往往需要通过膜面开孔来实现关键部位的连接,孔洞边缘的应力集中会影响膜面的撕裂行为。为探究聚氯乙烯(polyvinyl chloride,PVC)涂层织物类膜材中孔洞对裂纹扩展行为的影响,开展了含有裂纹-孔洞缺陷的PVC涂层织物类膜材的单轴拉伸试验,分析了裂纹扩展全过程和撕裂机理,提出了适用于含裂纹-孔洞多缺陷PVC涂层织物类膜材撕裂强度的预测模型,并验证了模型的适用性。研究结果表明:含裂纹-孔洞缺陷的PVC涂层织物类膜材在中心撕裂过程中存在裂纹端扩展和孔端再扩展两阶段;定义了裂纹端临界撕裂荷载、裂纹端峰值撕裂荷载、孔端临界撕裂荷载和孔端峰值撕裂荷载4项撕裂特征指标,以衡量含裂纹-孔洞缺陷膜材的抗撕裂性能;孔洞的存在导致试样在孔端再扩展阶段的承载力提升,但随着孔洞尺寸增大,孔端的承载力提升效应减弱,裂纹端峰值撕裂荷载逐渐变为控制试样破坏的极限荷载;所提出的二次函数-指数函数应力场模型能有效地预测膜材的裂纹端临界撕裂应力和孔端临界撕裂应力。

高耐折瓦楞纸板局部处理涂料的制备及性能研究

目的瓦楞纸板因其低成本、轻质、易加工、高强度和良好的印刷适应性,在包装行业应用广泛。但其耐折性差,尤其在加工时易在压痕处爆裂,是行业面临的难题之一。本研究通过表面成膜和增强纤维结合力,并考虑含水量对耐折度的影响,开发一种提高瓦楞纸板耐折性的局部处理涂料。方法本文以聚乙烯醇(PVA)为基材,开发了PVA/CMC-Na、PVA/Gly、PVA/Gly/JFC 3种涂料,并进行不同比例和浓度的性能测试。结果PVA/CMC-Na涂料虽然提升了纸板的撕裂度、抗张强度和耐破度,但由于含水量降低,耐折性改善效果有限。PVA/Gly涂料在Gly质量分数约为11%时,其耐折度提高效果最佳,但在高浓度时会导致纸板强度下降。PVA/Gly/JFC涂料在JFC质量分数为0.05%~0.15%时,瓦楞纸板的双向折叠次数显著提高,且不影响纸板的基本强度性能。结论PVA/Gly/JFC涂料仅需处理纸板压痕部分即可提高纸板折痕处的含水量和保水效果,增强表面成膜和增强纤维结合力,显著提升瓦楞纸板耐折性能,同时保持了纸板的正常使用性能,为瓦楞纸箱行业提供了一种有效的解决方案。

聚乙烯醇/壳聚糖膜制备及其包膜尿素特性

为解决传统肥料养分利用率低,以及一般聚合物包膜肥料的膜材料难以降解、养分释放速率不可控等问题,该研究以聚乙烯醇(PVA)为膜基材,通过与壳聚糖(CS)共混、使用戊二醛(GA)交联、添加纳米SiO_(2)3种不同的方式,制备了3种膜:PVA/CS膜、PVA/CS/GA膜、PVA/CS/GA/纳米SiO_(2)膜,此外,制备了纯PVA膜作为对比。对4种膜进行了吸水率(Q)、生物降解性(De)、养分渗透系数(Ps)等表征,结果表明:CS的添加提升了膜的生物降解率,GA交联可以延缓膜在土壤中的生物降解速率,而纳米SiO_(2)的添加对膜的生物降解性影响不大,总体来说4种膜都显示出良好的生物降解性(77 d内的生物降解率在30%~60%);相比于PVA膜,PVA/CS、PVA/CS/GA和PVA/CS/GA/纳米SiO_(2)膜的吸水率分别降低43.00%、68.79%和82.73%;相比于PVA/CS膜,PVA/CS/GA和PVA/CS/GA/纳米SiO_(2)膜的养分渗透系数分别降低48.51%和57.59%,说明CS的添加、GA的交联和纳米SiO_(2)的添加都增强了PVA膜的疏水性。将4种膜液通过转鼓包衣机包覆在尿素颗粒表面制得了4种包膜尿素(PCU)颗粒(PCU-PVA、PCU-PVA/CS、PCUPVA/CS/GA和PCU-PVA/CS/GA/纳米SiO_(2)),分别使用土埋法测定和数学模型拟合了氮素释放行为,结果显示4种PCU的氮释放量达到90%时所需的时间分别为5、11、23、28 d;氮素释放行为符合一级动力学模型,释放速率常数(k)依次减小,分别为0.3654、0.2333、0.1127、0.0926,且与膜的养分渗透系数(Ps)呈线性关系,相关系数(R2)为0.9991。该研究提供了系列生物降解性能良好、养分释放速率可控的聚乙烯醇/壳聚糖膜材料,并成功地应用于包膜尿素颗粒的制备,更方便和有效地指导PCU的施用。

聚醋酸乙烯酯基光固化核壳乳液的合成及其在水性木器涂料中的应用

为解决水性木器涂料涂装效率低的问题,首先构建了双键功能化PVAc基核壳乳胶粒,然后通过预乳化将多活性单体(TMPTA)在乳胶粒合成后期加入乳液,制备了PVAc基光固化复合乳液,并对其稳定性、光固化性能和漆膜性能等进行了研究。结果表明:所制备的PVAc基核壳乳胶粒壳层含有活性双键,且粒径远小于紫外光波长,可实现UV固化;通过调控活性单体的加入量,可显著加快PVAc基光固化复合乳液的成膜速度,应用于木器漆涂饰时,最快可在20 s内完成固化;同时乳胶膜性能可调控,在活性单体TMPTA与壳层双键的物质的量比为3∶1时,光固化乳胶膜的力学性能最佳,其拉伸强度为0.91 MPa,断裂伸长率为1.29%,弹性模量为70.54 MPa;此外,木器涂料漆膜硬度、附着力、光泽和粗糙度分别为4H、0级、23.7、1.15μm。所制备的PVAc基光固化复合乳液将在水性木器涂料具有广阔的应用前景。

聚氯乙烯-水性聚氨酯水乳胶的合成与性能研究

发展低挥发性有机物(VOCs)含量的水性涂料是降低污染、助力实现“双碳”目标的有效途径。本研究合成了可聚合水性聚氨酯(WPU),以其作为共聚单体与可聚合乳化剂,以聚氯乙烯(PVC)水乳胶为种子,同时引入氮丙啶(H-100)交联剂,通过半连续种子乳液聚合法制备了聚氯乙烯-水性聚氨酯(PVC-WPU)水乳胶。将该水乳胶用于金属防腐蚀涂层,通过接触角、吸水率、附着力、电化学测试分析等方法考察了涂层的防腐蚀性能。结果表明,在3.5%的NaCl溶液中浸泡5 d后,交联聚氯乙烯-水性聚氨酯(C-PVC-WPU)涂层的低频阻抗值(|Z|f=0.01Hz)约为107Ω·cm2,腐蚀抑制效率为99.98%。

PVA/PAN包覆石蜡的相变胶囊的制备和应用

为了制备能应用于太阳能水蒸馏中的相变胶囊,首先制得直径为3 mm左右、形状为球体的石蜡粒子,然后根据不同聚合物的特性,先涂覆上一层15%聚乙烯醇(PVA),再涂覆上一层聚丙烯腈(PAN),制备得到双层相变胶囊;利用光学显微镜、红外光谱仪、差示扫描量热仪(DSC)和扫描电子显微镜(SEM)等技术对双层相变胶囊进行表征,并以泄漏量测试和对水蒸馏量提升效果来评价双层相变胶囊的应用效果。结果表明:PVA和PAN成功地涂覆在石蜡粒子表面;双层相变胶囊能够实现零泄露;双层相变胶囊的相变焓为111.5 J/g,并且水接触角为69.4°,为亲水性,用于水蒸馏中,可与水充分接触;加入质量分数分别为4%、8%、12%的相变胶囊分别使水蒸馏量提高了5.8%、11.6%、17.1%,表明制备所得的双层相变胶囊在太阳能水蒸馏上具有一定的应用价值。

新型凝胶填充复合膜用于碱性水电解

采用多孔填充策略,以多孔聚苯硫醚(PPS)无纺布为基膜,以聚乙烯醇(PVA)凝胶作为填充物,制备出凝胶填充复合膜。通过简便的刮涂法,结合化学交联,制备出PVA填充PPS交联复合膜(PPS-PVA),该膜同时具有高离子传导率、阻气性、化学稳定性和机械稳定性。在80℃条件下,与Zirfon UTP-500商品膜相比,PPS-PVA复合膜具有低面电阻(150 mΩ·cm^(2))和低氢气渗透率[3.5×10^(-8)mol·(cm^(-2)·s^(-1)·kPa^(-1))]。在60℃、30%KOH溶液中进行碱稳定性测试,500 h后复合膜中PVA的质量仍能保持在初始值的88%左右,并且膜保持良好的机械强度。采用PPS-PVA复合膜在500 mA·cm^(-2)的电流密度下进行单池碱性水电解,需要电压为1.91 V,低于使用Zirfon UTP-500膜时需要的1.96 V。

助剂对聚醋酸乙烯酯乳胶涂料黏度和光泽度的影响

为了研究几种常见助剂对聚醋酸乙烯酯乳胶涂料黏度和光泽度的作用及影响,探索了丙烯酸钠盐、羟乙基纤维素、十二酯醇、OP-10、丙二醇等助剂在不同使用量时聚醋酸乙烯酯乳胶涂料的黏度和光泽度。结果表明:随着分散剂丙烯酸钠盐用量的增大,乳胶涂料的黏度也随之增大,然后减小,分散剂丙烯酸钠盐的合适用量为6.0 g;增稠剂羟乙基纤维素用量增大时,乳胶涂料的黏度也增大;成膜助剂十二醇酯用量增加时,乳胶涂料的黏度先降低再增加,十二醇酯合适用量为2.0 g;乳化剂OP-10的用量增多时,乳胶涂料的黏度总体有下降趋势,OP-10合适添加量为0.3 g。聚醋酸乙烯酯乳胶涂料的光泽度都在2.2%~2.3%之间,各助剂的增减对其影响不大。

铁路货车用高弹性防腐涂料的研制

以聚氯乙烯(PVC)糊树脂和醋酸乙烯酯改性的聚氯乙烯糊树脂(氯醋共聚糊树脂)为主体树脂,制备了一种适用于铁路货车恶劣装卸工况的高弹性防腐涂料。通过研究3种聚合工艺生产的PVC糊树脂对防腐涂料黏度、拉伸性能、耐冲击性和杯突实验结果的影响,选择了种子乳液聚合工艺生产的PVC糊树脂作为主体树脂。通过向涂料体系中加入适量的氯醋共聚糊树脂,可以在不降低涂料拉伸强度的条件下,提高涂料耐冲击性。此外,通过加入一定量特殊的聚酰胺类PVC专用附着力促进剂,提高了涂料对铁路货车车体的附着力。

掺杂锰氧化物的聚乙烯醇基碳包覆复合材料的制备及界面改良优化机制

采用掺杂锰氧化物MnO_(x)的聚乙烯醇(polyvinyl alcohol,PVA)基碳包覆(CF_(0.79)@C-MnO_(x))对氟化碳(CF_(0.79))进行改性.为提升锂氟化碳电池倍率性能,进一步探讨碳化温度、氧化温度和包覆层厚度对制备的CF_(0.79)@C-MnO_(x)复合材料电化学性能的影响,以此优化氟化碳包覆层获得界面改良最佳优化机制.实验结果表明.优化碳化温度,可得到导电性最好的碳层;优化氧化温度,可得到结晶性好的锰氧化物;优化PVA和Mn(NO_(3))_(2)浓度来调控包覆层厚度,可进一步改善氟化碳的界面,促进锂离子扩散到氟化碳电极上.微观形貌表征及电化学性能分析均表明,CF_(0.79)@C-MnO_(x)-350℃氩气-400℃氧气-0.25 mol/L Mn(NO_(3))_(2)-0.25 mol/L PVA具有最佳的性能,在高的放电倍率下,无论在倍率性能还是电压平台,都优于原始氟化碳和其他掺杂MnO_(x)的PVA碳包覆复合材料.

织物涂层剂研究新进展

纺织品涂层整理剂简称涂层剂,是指一种均匀涂布于织物表面能形成薄膜的高分子类化合物.阐述了近年来新研发的一些织物涂层剂(如新型聚丙烯酸酯类涂层剂、聚氨酯类涂层剂、聚氯乙烯类涂层剂、有机硅类涂层剂)的制备、特性及应用,指出了今后织物涂层剂的研究方向:绿色环保型、特殊功能型、"智能"化、多功能型.

肥料用改性聚乙烯醇包覆膜的制备及其性能的研究

采用有机高分子聚合反应制备缓释肥料的膜材料,对其进行红外表征,并通过浸水试验测定其吸水率,确定最佳改性方案。同时,为了进一步验证包膜材料对肥料养分的缓释作用,通过土柱淋洗试验测定包膜肥料的养分释放量,并将日本包膜肥料LP40与自制包膜肥料HP的缓释性能进行比较。结果表明,环氧树脂中的环氧基团能与聚乙烯醇中的羟基发生醚化反应,减少分子中羟基数量,降低改性聚乙烯醇膜的吸水性;在20±2℃的去离子水中,改性聚乙烯醇膜浸水24 h后,最低吸水率为1152 g/kg,比等浓度纯聚乙烯醇低884 g/kg;聚乙烯醇浓度为70g/kg,环氧树脂的加入量为25 g/kg(按聚乙烯醇溶液质量计),反应温度为60℃,反应时间为2h,可得到吸水性较低的改性聚乙烯醇膜。自制包膜肥料HP具有一定的缓释效果,但与日本包膜肥料LP40相比缓释性能较差。

聚乙烯醇缩丁醛包覆硝酸铵的性能研究

采用液相分离技术 ,用聚乙烯醇缩丁醛 (PVB)对硝酸铵 (AN)进行包覆。研究了包覆后硝酸铵的性能 ,并对包覆的效果进行了表征。结果表明 ,用 PVB包覆 AN,包覆效果较好 ,产品的吸湿性、结块性都有大幅度下降 ,

聚乙烯醇复合膜的制备

以亲水性的聚乙烯醇为原料,采用机械涂敷法制备复合纳滤膜.考查了基膜、聚乙烯醇的浓度、交联剂的浓度及配比、涂层厚度、交联时间以及热处理等对膜分离性能的影响,确定了最终制备条件.在一定的温度和湿度条件下,在截留相对分子质量为100000的基膜上,通过5%的聚乙烯醇溶液与1%的戊二醛的交联反应,研制了截留相对分子质量为600的PVA复合纳滤膜.

纳米Fe^(3+)/TiO_2改性聚乙烯醇基紫胶复合膜对鸡蛋的保鲜效果

为了探究纳米Fe3+/TiO2改性聚乙烯醇基紫胶复合膜对清洁鸡蛋的保鲜效果,该文中将新鲜鸡蛋分组后涂上聚乙烯醇(polyvinyl alcohol)单膜和纳米Fe3+/TiO2改性聚乙烯醇基(polyvinyl alcohol)紫胶复合膜后,测定储藏过程中各组鸡蛋的感官品质、失重率、哈夫单位(haugh units,HU)、蛋黄指数、色差、pH值和菌落总数等,再对各项指标进行统计分析。结果表明:各组鸡蛋的品质指标在储藏过程中都有显著变化(P<0.05);贮藏过程中纳米Fe3+/TiO2改性聚乙烯醇基紫胶复合膜组的鸡蛋品质指标显著优于聚乙烯醇单膜组和未涂膜组(P<0.05),表明复合膜对鸡蛋的保鲜效果优于聚乙烯醇(polyvinyl alcohol)单膜和未涂膜。未处理的和清洗消毒过的,聚乙烯醇基单膜涂膜包装后的,和纳米Fe3+/TiO2改性聚乙烯醇基紫胶复合膜涂膜包装后的清洁鸡蛋,其保质期分别为20~30、50~60和70~80 d,表明聚乙烯醇单膜可延长鸡蛋保质期30 d左右而复合膜可延长达50 d左右;该研究结果为纳米改性复合涂膜材料在新鲜鸡蛋贮藏保鲜上的应用提供参考。

聚氯乙烯基超疏水材料的制备及应用研究进展

聚氯乙烯(PVC)是世界上应用最广泛的塑料之一,因其具有化学和机械特性优异、廉价易得等优点而广泛应用于医疗器械制造、建筑、食品和电子等行业。PVC对水的接触角为90°,而在生物医学和金属防腐蚀等领域的应用中,需要PVC达到超疏水性能。因此,PVC基超疏水材料的需求也变得愈加迫切。本文综述了聚氯乙烯基超疏水材料的分类、制备方法和应用领域,对比了不同种类、不同制备方法的聚氯乙烯基超疏水材料的疏水性能优劣,总结出目前该领域的一些问题,主要包括制备工艺仅限于实验室操作、材料的耐磨耐久性及机械强度有待考察等,并指出该领域的发展方向:①开发简单、环保、低成本的大规模制备工艺;②克服PVC材料热、光稳定性差的弱点,发扬其耐腐蚀性好、机械强度高的优点,进一步扩大材料的应用范围。

不同涂膜材料对清洁鸡蛋的保鲜效果

为对比几种涂膜材料对清洁鸡蛋的涂膜保鲜效果，该文采用聚偏二氯乙烯（polyvinylidene chloride, PVDC）、纳米α-Fe2O3功能改性聚乙烯醇基蜂蜡复合材料和纳米Fe3＋/TiO2功能改性聚乙烯醇基紫胶复合材料3种涂膜材料对清洁鸡蛋进行2次浸涂风干涂膜处理，以未涂膜处理为对照组，在室温条件下（温度17～30℃，相对湿度45～88%）贮藏，检测分析鸡蛋失重率和理化指标。结果表明：在室温条件下，各组鸡蛋的储藏期分别为：对照组21 d， PVDC处理组28 d，纳米Fe3＋/TiO2功能改性聚乙烯醇基紫胶复合膜组35 d，而纳米α-Fe2O3功能改性聚乙烯醇基蜂蜡复合膜组42 d，表明涂膜对鸡蛋储藏期的延长效果显著（P〈0.05）优于对照组。贮藏42 d后，最优组（纳米α-Fe2O3功能改性聚乙烯醇基蜂蜡复合膜组）的鲜蛋率为100%，失重率3.05%，蛋黄指数0.32，哈夫单位值为60.788，pH值为9.2，菌落总数为1.9×10^3CFU/mL，各值都显著优于其余各组（P〈0.05），研究结果为鸡蛋涂膜保鲜技术提供参考。

包膜肥料用改性聚乙烯醇膜材料降解性的研究（英文）

采用自然环境暴露和田间埋土试验,利用质量变化、红外光谱和电镜扫描技术研究自行研发的包膜肥料用改性聚乙烯醇膜材料的降解性。自然暴露和田间埋土试验结果表明,研发的膜材料均具有一定的降解性,且降解率随培养时间增加呈现上升的趋势。两种试验条件下,降解率最高的膜材料可达到35%以上,其中柠檬酸作为改性剂研发的膜材料降解性远远强于环氧树脂作为改性剂研发的膜材料。柠檬酸/聚乙烯醇/硅藻土复合膜材料因硅藻土的添加使得降解性能进一步增强,强于未改性的膜材料。而环氧树脂/聚乙烯醇膜材料虽然有一定的降解性,但是相较于对照差别不显著,添加硅藻土之后也不能明显增加其降解率。红外光谱表征结果显示,膜降解后一些主要基团C=O,C=C,=C—H的数量较对照有所减少,透射率增强,这说明膜发生了一定的降解。电镜扫描结果显示膜降解后表面变粗糙、凹凸不平,也说明该膜材料具有一定的降解性。红外光谱和电镜扫描的结果与质量变化试验的结果相一致,能够更客观地表征膜材料的降解性。研发的聚乙烯醇改性后的膜材料既能有效控制养分释放,又能在自然环境中自行降解,又不对环境造成危害,适合作包膜肥料用的膜材料。