酚醛类高分子复合材料中残余三甲胺的萃取及气相色谱分析

根据相平衡的原理 ,建立了酚醛类高分子复合材料中残余三甲胺含量的分析方法。测试过程包括预处理、萃取及气相色谱分析。复合材料经过一定的预处理后 ,恒温 16h ,吸附在其中的三甲胺充分转移到液相 ,最后用气相色谱测试液相中三甲胺的浓度。方法准确灵敏 ,测试结果符合微量分析的要求 。

类玻璃高分子基碳纤维复合材料及其成型方法研究进展

综述了近年来类玻璃高分子(vitrimer)基碳纤维复合材料的研究现状,重点介绍了基于不同种类动态共价键的类玻璃高分子体系及其在复合材料中的应用,涵盖了催化方式、回收能力、生物基原料引入、多功能性和界面增强等方面。总结了类玻璃高分子基碳纤维复合材料的主要成型方式,并对每种方式的成型特点进行了详细阐述。最后,指出当前类玻璃高分子基碳纤维复合材料存在的问题和不足,并对其未来的发展方向进行了展望。

可回收玄武岩纤维增强复合材料的制备及性能

传统纤维增强复合材料的基体树脂固化后形成的交联网络难溶解、难熔融,导致退役后的纤维增强复合材料难以处理。为此以1,5,7-三叠氮双环(4.4.0)癸-5-烯为催化剂合成了基于酯交换的类玻璃化环氧树脂(vitrimers),制备了可回收玄武岩纤维增强复合材料(vitrimers-based basalt fiber-reinforced polymer,VBFRP),对比了传统树脂基复合材料(epoxy-based basalt fiber-reinforced polymer,BFRP)和VBFRP的机械性能、电气性能和热性能,并利用乙二醇溶液实现了玄武岩纤维的高效回收。结果表明:VBFRP具有不逊色于BFRP的力学性能,且表现出更高的断裂伸长率。催化剂含量的增加使得VBFRP拥有更强的力学性能,但是过量的催化剂会导致VBFRP的界面结合强度下降;与BFRP相比,所有VBFRP的电气性能均有所下降。且VBFRP的电气性能受催化剂含量的影响,适当的催化剂含量能够提高VBFRP的电气性能。VBFRP-2的电气性能下降程度较低,其击穿强度、泄漏电流和介质损耗因数分别为29.29 kV/mm、29.88μA和1.66%;VBFRP具有更高的玻璃化温度,但是其初始分解温度随着催化剂含量的增加而降低,热稳定性下降;经过28 d热老化后,VBFRP-2的泄漏电流和介质损耗因数分别增加了83.94%和48.19%,耐热老化程度低于BFRP;回收后的玄武岩纤维表面整洁,几乎无树脂残留,且化学结构并未改变,其单丝拉断强度保留率达到90.85%。

聚合物基陶瓷化复合材料的研究进展

聚合物基陶瓷化复合材料具有有机高分子材料和无机陶瓷的优异性能,可在高温下变成多孔结构和冲击陶瓷层,陶瓷层可阻碍热量传递,隔离可燃物与氧气的接触,因此具有很好的阻燃和耐火作用,是一种新型耐火和耐高温材料。介绍了聚合物基陶瓷化复合材料的组成及其陶瓷化机理,综述了聚合物基陶瓷化复合材料的分类,包括橡胶类陶瓷化复合材料、乙烯聚合物基陶瓷化复合材料、环氧树脂基陶瓷化复合材料、酚醛树脂基陶瓷化复合材料等。未来的研究重点主要集中在提高陶瓷填料与树脂基体的相容性、制备高效阻燃剂和高效陶瓷化体系的设计上。

羟基磷灰石/聚乳酸类复合材料

聚乳酸(PLA)类高分子是一类重要的生物降解聚合物,羟基磷灰石(HA)是人体骨骼的基本成分,以PLA类高分子为基体、以HA为增强材料的HA/PLA复合材料是复合生物材料中无机/有机复合材料的典型代表,其具有良好的生物相容性,在骨修复领域有重要的应用。笔者在介绍HA/PLA类复合材料的制备、性能和应用等研究近况的基础上,指出使用新型的复合工艺、采用纳米级和改性的HA增强是其发展趋势。

无机钙质成分增强的聚乳酸类复合材料

以聚乳酸类生物降解高分子为基体、以无机钙质成分(羟基磷灰石、磷酸钙、珊瑚、珍珠层等)为增强材料的聚乳酸类复合材料,具有良好的生物相容性,在骨修复领域有重要的应用。本文介绍了其研究近况,指出使用新型的复合工艺、采用纳米增强材料和开发新型增强材料是聚乳酸类复合材料的发展趋势。

含动态二硫键与硅氧键的环氧树脂复合材料的制备与表征

作为一类新兴的聚合物材料,类玻璃高分子(vitrimer)由于其交联网络中含有可动态交换的可逆共价键,可在外加刺激下展示出动态的特性而不影响交联网络的完整性,从而既具有热塑性材料的可加工性又具有热固性材料的交联结构,能够减少塑料废弃造成的环境污染和资源浪费,因而备受关注。为了有效改善因热固性环氧树脂不可回收而造成的环境问题,通过一锅法将硅氧键和二硫键引入环氧树脂交联网络,制备了一系列含双重动态共价键的多壁碳纳米管(MWCNTs)/vitrimer复合材料(EPGCSLx)。研究了MWCNTs不同掺杂量下材料的导电性、热力学性能、自修复性能、再加工和可降解性。结果表明,EPGCSL5(MWCNTs质量分数为5%)具有良好的导电性(电导率为2.09 S/m)和力学性能(拉伸强度为8.12 MPa,断裂伸长率为84.67%)。EPGCSL5还具有可再加工性、可降解性和光热性能,充分结合了vitrimer和环氧树脂复合材料的优点。此外,EPGCSL5被制备成人体运动传感器,证明了其作为运动传感器的应用潜力。

HDPE/高岭土复合材料的制备与性能

用硅烷类偶联剂 (KH- 5 70 )和高分子偶联剂处理高岭土 ,研究了高岭土疏水值的变化 ;制备了高岭土 / HDPE复合材料 ,研究了材料的力学性能。结果表明 :在 HDPE中填充用偶联剂处理的高岭土 ,可起到增韧增强作用 ,其中 KH- 5 70的最佳用量为 2 % ,高分子偶联剂的最佳用量为 1% ;在相同用量时 ,高分子偶联剂处理的高岭土比 KH- 5 70处理的高岭土具有更好的增韧增强效果。

热可逆性共价交联木塑复合材料的制备及力学性能

为提高木塑复合材料(wood-plastic composites,WPCs)的力学性能,基于酯交换反应,以木粉、E51环氧树脂和邻苯二甲酸酐为原料,通过热压成型工艺制备热可逆性共价交联木塑复合材料(TRC-WPCs),探究环氧与酸酐量比、热压工艺参数和循环加工对TRC-WPCs力学性能的影响。当环氧与酸酐的量比为1∶1,热压时间为30 min、热压温度为150°C、热压压力为12 MPa时,TRC-WPCs的力学性能最优,其拉伸强度、拉伸模量、弯曲强度和弯曲模量分别为47.3 MPa、9.3 GPa、79.2 MPa和8.9 GPa,比相同木粉含量的高密度聚乙烯基WPCs高出282%、204%、305%和245%;且循环加工后其弯曲强度和弯曲模量保持率为67.8%和84.2%,实现了TRC-WPCs的高强度化,并且高温下可循环加工。

竹纤维增强大豆油基类玻璃高分子复合材料的制备与性能

热固性复合材料拥有优异的力学性能、耐热性和耐化学性,但存在原料不可再生、使用后无法回收、纤维与树脂不易降解等问题。本文分别以微米级竹粉(BP)和厘米级竹纤维(BF)为增强体,以含动态硼酸酯的二硫醇固化环氧大豆油(ESOBV)为树脂基体,采用模压成型技术制备可循环回收的竹纤维增强大豆油基类玻璃高分子复合材料,同时表征了生物质复合材料的拉伸性能、动态力学性能、松弛行为、界面结合、可重塑回收性及可降解性。结果表明:纤维形态显著影响复合材料的力学性能,复合材料的拉伸强度和拉伸模量随着BP含量的增加而降低,但随着BF含量的增加而增加;因ESOBV基体中动态键的存在,复合材料高温下具有明显的应力松弛现象,其松弛时间随BP或BF含量的增加而增加;BP增强复合材料可在高温下进行回收重塑,重塑后复合材料的拉伸强度、拉伸模量和断裂伸长率分别达到原始材料的91.0%、96.3%和110.7%;在100°C、常压下,ESOBV基体中的硼酸酯基可与甘油分子发生交换反应,因此基体经甘油降解后可回收BF,且回收的纤维形态不受损坏。

苯并唑类聚合物近期的研究概况(下)

较全面地综述了最近几年国内外关于苯并唑类聚合物的化学改性 ,结构物性和分子模拟的工作 ,及其在分子复合材料中的近期应用情况 ,其中下篇主要讲述苯并唑类聚合物的结构物理性质和分子模拟的工作 。

竹纤维的结构和力学性能之间的关系

竹技术纤维是在这个新时期作为绿色材料取代高分子材料重要方向。而且，竹类植物早已出现在许多的文化中，并为当地的经济发展发挥了重要作用。尽管竹类植物的实用性众所周知，但是作为其主要结构成分的纤维却很少被利用，因为从中提取高质量的技术纤维非常困难。在目前的研究项目中，已经能用机械化工序从哥伦比亚的竹种一瓜多竹中提取长的竹技术纤维，以作为取代玻璃纤维制作复合材料的原料。已有对竹技术纤维力学性能的研究显示，其强度值可达800MPa，弹性模量（E-Modulus）高达43GPA，这证明竹技术纤维具有优良的抗拉性能。因此我们致力于使这种技术纤维适合作为强化复合材料的研究。为了充分发掘这种新的强性材料的良好的力学性能并使它能够得到充分的利用，就必须要从微观结构性能方面来了解这种竹技术纤维的性能表现。显微镜观察结果从宏观到微观尺度为我们提供了关于这种天然纤维复杂的微观结构的大量信息。这些信息对我们发现这种技术纤维的微观结构和其力学性能之间的关系非常重要。本研究的分析是在正常的环境条件下进行的，但在更严重的条件下来研究竹技术纤维的力学性能受到的影响也很重要，例如在潮湿的条件下。影响的结果与这种技术的纤维的形态和化学成分有关，并且能直接影响到它作为一种聚合物基质的强行材料时的性能表现。

学术前沿

纤维素是自然界储量最高的天然高分子材料,在能源问题曰益严峻的今天,纤维素类材料越来越受到人们的关注。近些年来,由于纳米纤维素具有优异的机械强度和化学稳定性,同时还具有轻质、广泛的可利用性、可再生性和生物降解性等特点,已成为纳米技术的研究重点之一。在众多纳米纤维素基复合材料的研究中,纳米纤维素基抗菌复合材料以其优良的抗菌性能、潜在的实用性而受到广泛关注,在包装材料领域的应用表现出了很高的潜在价值。本文主要从纤维素和纳米纤维素的特性以及常见用于与纤维素复合的抗菌剂的种类论述了纳米纤维素基抗菌复合材料的研究进展,以及这类复合材料在食品包装领域的应用现状。

功能化离子液体的合成及其溶解稻草体系对酚醛树脂的改性

合成了氯化1-(2-羟乙基)-3-甲基咪唑离子液体[He MIM]Cl、溴化1-乙胺基-3-甲基咪唑离子液体[Ae MIM]Br和氯化1-羧乙基-3-甲基咪唑离子液体[Ce MIM]Cl三种功能化咪唑离子液体,并分别进行了红外与氢核磁结构表征。用这三种离子液体溶解稻草,并将溶解体系原位与苯酚和甲醛共混制备出酚醛复合材料,研究了离子液体种类对稻草溶解率和酚醛树脂性能的影响。结果表明,用离子液体及其溶解稻草产物制备的酚醛复合材料性能得到明显的改善。[Ce MIM]Cl溶解的效果最好,用其溶解稻草产物制备的酚醛复合材料游离醛含量最低。用[Ae MIM]Br溶解稻草产物制备的酚醛复合材料力学性能最好,拉伸强度从3.28 MPa提高到9.48 MPa,冲击强度由0.93 k J/m2提高到5.88 k J/m2。