聚合物梯度材料的制备及应用研究

作为一种新型的梯度材料,聚合物梯度材料凭借其独特的性能受到广泛瞩目。本文介绍了聚合物梯度材料的制备方法和应用,结合研究状况,简单介绍了其在未来的发展趋势。

进化中的聚合物梯度材料制备技术研究

梯度功能材料是组成和结构在某一方向上连续变化的新材料。现在,已作为获得新特性材料的手段,在高分子材料领域获得广泛应用。概括了聚合物梯度功能材料的研究近况,介绍了聚合物梯度材料的研究概略,着重阐述了材料的制备方法和形成机理、以及可能的应用领域。

聚合物梯度材料的构筑及性能研究

聚合物梯度材料是成分或结构在某一维或多维方向上连续或准连续变化的具有复合功能的聚合物基材料。其梯度结构赋予了材料独特的优势,如:可调控成分的空间分布、可避免界面应力和兼容多种性能等。聚合物梯度材料连续变化的性能可满足多种使用需求,在航空航天、生物医药、电子信息、机械工程等领域都有广泛的应用。本文根据梯度的变化维度将其分为一维、二维和三维聚合物梯度材料,分别介绍了三种材料的制备方法、性能优势及应用领域。一维聚合物梯度纤维的梯度折射率提高了光纤传输的速度和距离,有助于光通信领域的发展。二维聚合物梯度材料主要分为涂层和薄膜材料,可通过表面修饰和场梯度的方法制备梯度结构,得到的梯度表面可提供一种高通量的平台来研究和优化材料与生物之间的相互作用。三维聚合物梯度材料包括聚合物梯度交联网络材料、聚合物梯度填充复合材料和聚合物梯度结晶材料,梯度结构可提高其力学性能、改善应力集中,拓展了聚合物在机械工程和生物医用领域的应用。最后,对聚合物梯度材料的制备、表征及应用等方面存在的挑战做出展望。

聚丙烯/滑石粉平板状梯度材料的研究——(Ⅰ)制备及表征

将传统的聚合物挤出及复合层压工艺有机地结合起来,采用一种简便易行的加工方法制备了平板状聚丙烯/滑石粉梯度材料,并用TGA、SEM和光学显微镜等分析手段对材料内部的组成和组分分布进行了表征。结果表明,所制材料的组成和组分分布在设定方向上均实现了梯度化,表明本论文所提出的方法是一种制备有机/无机复合梯度材料的有效方法。

电场作用下磺化聚苯乙烯微球在弹性体中梯度结构构建及性能研究

先采用硫酸对聚苯乙烯微球经过磺化得到带正电荷的磺化聚苯乙烯(s PS),将s PS分散在聚二甲基硅氧烷(PDMS)预聚体中,在高压直流电场下通过电泳作用形成梯度结构,再通过PDMS的热固化后将梯度结构固定下来。采用马尔文Zeta电位仪分析了s PS微球电荷,扫描电镜(SEM)对s PS以及s PS/PDMS梯度膜的结构进行表征,动态热机械分析仪测试了材料的动态力学行为和介电损耗。结果表明,电压强度为500 V/mm时,s PS能够在PDMS预聚体中通过电泳作用形成梯度结构,s PS总质量分数为20%时,s PS/PDMS梯度膜相比相同组成的均匀膜断裂伸长率提高了9. 41%,损耗因子在所测得温度范围(-70~200℃)均提高。在s PS的玻璃化转变温度附近,s PS/PDM S梯度膜比均匀膜损耗因子提高了30%。进一步对梯度结构膜力学行为及介电损耗增强效应进行了详细分析。