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。

木质素基类玻璃高分子材料的研究进展

类玻璃高分子(vitrimer)具有独特的共价自适应网络(CAN)分子结构,vitrimer材料兼具传统热塑性高分子和热固性高分子的特性。然而目前vitrimer材料的合成大多基于石油基原料,且其在力学性能、热稳定性和溶剂耐受性等方面与传统热固性高分子相比仍存在一定差距。木质素是一种具有刚性结构的生物基天然资源,在vitrimer材料的设计和构筑中引入木质素组分,不仅可以改善现有vitrimer材料性能,而且可以为新型vitrimer材料的开发提供有效的途径。本文介绍了近年来利用木质素制备的vitrimer材料,包括木质素基环氧vitrimer和木质素基聚氨酯vitrimer (异氰酸酯型和非异氰酸酯型),以及其他木质素基vitrimer材料的研究进展。

类玻璃环氧高分子/碳纳米管复合材料的界面调控及高性能化研究

在环氧类玻璃高分子中引入大量的动态共价键会导致其力学性能显著降低,因此本文采用聚离子液体原位聚合修饰碳纳米管(PIL-MWCNT)改性环氧类玻璃高分子,发现其拉伸强度、断裂伸长率、冲击韧性和断裂韧性分别提高79.5%、1851.6%、158.3%和404.4%。这是由于聚离子液体(PIL)吸附在碳管表面促进碳管分散,增强碳管和基体相互作用。并且,PIL-MWCNT改性后临界应力强度因子(K_(Ic))值较未改性体系提高了158.3%,应力松弛时间降低至16.7%。PIL-MWCNT强界面结合力引起基体塑性形变以及MWCNT的裂纹偏转、裂纹钝化和裂纹桥接,实现了环氧类玻璃高分子的增韧。此外,PIL-MWCNT体系重塑后力学性能保持在80%以上(MWCNT体系为70%以上),起始热分解温度升高了6.2℃,残炭量降低了14.1%。本章提供了一种简单高效的纳米粒子分散方法,进而显著提高环氧类玻璃高分子的力学性能以及热机械性能。

聚异丁烯马来酸酐类高分子乳化剂的酸值测定

以GB/T 7304—2014测定结果为理论值,考察了甲醇-甲醇钠法、吡啶溶剂法和乙醇-甲苯溶剂法对聚异丁烯马来酸酐类高分子乳化剂(PIBSA-PME)酸值的影响。结果表明:3种方法测定结果与理论值较为接近,精确度为101.35%~103.40%,相对误差均小于5%,在乙醇-甲苯法中选定混合溶剂V(甲苯)∶V(乙醇)为4∶6,混合溶剂用量100 mL时,PIBSA-PME的测定结果和GB/T 7304—2014一致,数据重现性好。

高强衣康酸基环氧类玻璃高分子的制备与性能

以生物衣康酸为环氧单体,自主合成含硼酸酯键的三羧酸交联剂((Hexamethylene Tri(urethane-boronic ester-benzoic acid)-HBN)),通过环氧-羧基反应固化,制备出含双重动态硼酸酯键和酯键的生物衣康酸基环氧类玻璃高分子网络。分别利用红外光谱和氢谱分析对合成的聚合物材料和交联剂进行结构表征,成功合成了双重动态硼酸酯键和酯键的衣康酸基环氧高分子网络和三羧酸交联剂。然后对衣康酸基环氧高分子网络进行力学性能、热稳定性、热力学性能和应力松弛测试,研究不同HBN交联剂含量对衣康酸基环氧高分子网络性能的影响,结果表明:衣康酸基环氧高分子网络具有高的力学性能和热稳定性。此外,探究不同HBN添加量对衣康酸基环氧高分子网络的自修复和化学回收性能的影响,结果表明:EIA-HB-6网络具有优异的自修复和化学回收性能。

醇胺类高分子表面活性剂在水泥助磨剂中的应用研究

本文以三乙醇胺、乙二醇、丙二醇、异丙醇胺、工业盐、粉煤灰和有机硅为主要原料,通过正交实验设计及实验,确定各组分的合理配比,在最佳配比条件下,(三乙醇胺∶乙二醇∶丙二醇∶异丙醇胺∶工业盐∶粉煤灰∶有机硅(质量百分比)为27∶10∶0.14∶0.33∶8∶54.45∶0.08),研制的水泥助磨剂的助磨效果最佳,其掺量仅为水泥质量的0.5‰时,即可在不改变原有水泥生产工艺的情况下,提高水泥台时产量16%以上,该助磨剂能够提高水泥强度及产品品质,在保证水泥质量的前提下,根据水泥熟料强度与掺入量的线性关系,预计可节省熟料用量10%以上。

高分子工程类专业职业本科课程实施中的探讨——以《橡胶制品工艺》课程为例

以《橡胶制品工艺》课程为例,探索了在高分子工程类专业职业本科课程建设和教学实施中重点关注内容。随着高分子,尤其是橡胶产业发展,职业本科的教育教学应紧跟行业和经济、技术发展,满足行业技术和管理岗位需求。职业本科的教学中,要兼顾教育的职业性与高等性。根据职业本科的培养目标和行业发展方向,合理设置课程教学内容。优化教学结构、提高教学质量,提升学生学习的积极性和主动性,应提升教学信息化技术,推进课程建设现代化。

生物粘附性聚丙烯酸类高分子在药剂中的应用

介绍了几种具有生物粘附性的丙烯酸类高分子的结构、粘附机制。

高分子工程类大学生创新培养案例分析及培养途径研究

创新思维和创新能力的培养是高职人才培养的重要内容;以国家、省对大学生创新思维及创新能力的培养为依据,结合我校高分子工程类大学生未来从事职业的特点,搜集了近年来我校高分子类大工程类学生创新培养的典型案例,并从精英高职人才培养、PMC创新创业大赛、大学生创新创业基地、"六维一体"的人才培养以及校企合作案例培养等五个方面对培养途径进行了分析,以寻求与专业相结合的创新培养途径,为学界在这方面的理论和实践研究提供有益的借鉴。

新型高分子合成树脂类Comfort-DA义齿黏附剂的生物安全性评价

评价自行研制的高分子合成树脂类 Comfort- DA义齿黏附剂的生物安全性。使用经口途径短期全身毒性试验、溶血试验、细胞毒性试验、致敏试验和口腔黏膜刺激试验等 5种方法 ,未见任何急性毒性反应。材料的溶血率为 2 .95 % ,有良好的血液相容性 ,无明显的细胞毒性作用 ,无致敏性 ,对口腔黏膜无刺激。所研制的 Com fort- DA义齿黏附剂具有良好的生物安全性。

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 。

甲壳素类液晶高分子的研究——用CD谱研究N-邻苯二甲酰化壳聚糖溶致胆甾相的形成临界浓度

N邻苯二甲酰化壳聚糖在多种常见有机溶剂中能形成胆甾液晶相.用圆偏光二向色性谱(CD)研究了N邻苯二甲酰化壳聚糖的DMF、DMSO、DMAC和吡啶4种溶剂体系,在形成溶致胆甾液晶相前后的手性变化信息.CD谱图上观测到两类吸收,即在400nm附近较宽的吸收和330nm附近较尖锐的吸收.前者归属于胆甾相层片的超分子螺旋构象,而后者可以归属于分子链的螺旋构象.圆偏光二向色性可以作为测量胆甾液晶临界浓度的一种手段,它能捕捉到胆甾螺旋层片出现那一瞬间的浓度,以CD谱上在波长400nm左右刚出现肩峰的浓度为临界浓度,其值均比偏光显微镜法低1%,说明其灵敏度比偏光显微镜法高,且避免了偏光显微镜法的某种主观性.分别用两种方法旋转玻片进行CD测试,结果证明线性二向色性分量和双折射分量对胆甾层片螺旋的CD信号强度没有大的影响.

植物根系和化学类有机高分子灌浆材料固坡机理及适用范围对比研究

对植物根系固坡和化学类有机高分子灌浆材料固坡进行对比研究,得出如下结论:植被固坡主要适用于2 m以下浅层边坡的防治性处理;灌浆固坡适合于空隙较大土体、裂隙较多的堆积岩石坡体,灌浆体对植物无法涉足的次深层边坡有较好的治理效果,但灌浆固坡治理深度宜在7 m以内。

生物基可闭环回收的高分子材料的研究及应用进展

以可再生的生物质为原料,设计合成可闭环回收的高分子材料,可以实现原料和高分子材料的可持续发展。本文概述了生物基可闭环回收高分子材料的发展和特性,从设计、合成、性能及应用等方面介绍了近几年来木质素、纤维素和植物油等生物基可闭环回收的高分子材料的研究进展,总结了其在3D打印、柔性电子材料、摩擦电纳米发电机、抗菌材料、太阳能蒸发器等方面的应用现状,并对生物基可闭环回收的高分子材料未来研究提出了建议。

类玻璃高分子材料的研究进展

聚合物材料成为现代生产、生活中不可或缺的一类材料,其中热固性材料由于分子结构中稳定的交联结构而具有众多优于热塑性材料的性能。但热固性材料交联固化为非可逆过程,一旦成型则无法重新加工、回收利用,这不仅会造成极大的资源浪费和环境污染,也限制了热固性材料在某些领域的应用。向聚合物分子中引入动态可逆共价键制得的含有共价适应网络结构的高分子材料具有重塑、再加工和可回收等性能。根据交换机理,共价适应网络可分为解离型共价适应网络和结合性共价适应网络。以结合性共价适应网络为基础制备的类玻璃高分子(Vitrimer)材料是近几年新发展起来的一类材料,因其独特的性能引起广泛的关注并被称为除热固性材料和热塑性材料之外的第三类高分子材料。本文介绍了Vitrimer材料的研究背景和性能特征,根据是否完全满足Vitrimer的性能要求分为典型Vitrimer材料和非典型Vitrimer材料,分别讨论了基于不同交换机理构建的Vitrimer材料近几年的研究进展,并对该类材料的发展前景进行了展望。

塑料类高分子聚合物材料水中目标声学参数反演

塑料类高分子聚合物材料作为3D打印领域的一类主要材料,在水下声学模型和结构成型中的应用越来越广泛,这类新材料的声学参数直接影响着3D打印的水下声学模型和结构的声学性能.基于水中目标声散射的Rayleigh简正级数解及塑料类高分子聚合物材料实心球中亚音速Rayleigh波低频共振机理分析,获取了亚音速Rayleigh波在低频情况下共振峰频率和幅度分别对材料的波速和衰减系数敏感的特征.在此特征基础上建立了一种以亚音速Rayleigh波反向散射共振峰频率和幅度为代价函数的塑料类高分子聚合物材料声学参数反演方法.最后通过典型塑料类高分子聚合物材料PMMA(甲基丙烯酸甲酯-亚克力)实心球反向声散射特性水池试验,测量了亚音速Rayleigh波反向散射共振特性,并反演得到了此类PMMA材料的纵波、剪切波声速及其声衰减系数,与理论预报结果基本吻合,为3D打印的塑料类高分子聚合物材料模型声学性能测试和评估提供了一种新方法.

可循环利用的生物质基环氧树脂类玻璃高分子材料的研究进展

类玻璃高分子材料(Vitrimer)是一种具有独特功能的新兴材料,基于生物质资源制备的生物质基环氧树脂Vitrimer材料不仅具有良好的力学性能和耐溶剂性,而且具有可循环利用特性(重塑再加工、化学溶解回收、自修复),有望解决传统环氧树脂热固性材料难以可持续循环利用的问题。文中综述了近年来不同生物质资源制备的生物质基环氧树脂以及不同动态化学键构筑的生物质基环氧树脂Vitrimer材料性能的研究进展,展望了生物质基环氧树脂Vitrimer材料未来可能的发展方向,对实现环氧树脂材料的循环利用和可持续发展有重要意义。

环氧树脂基类玻璃高分子在苯并噁嗪树脂改性中的应用及回收

使用环氧树脂基类玻璃高分子(EPV)对苯并噁嗪树脂进行改性,可以在保证聚苯并噁嗪树脂加工性能、热性能、强度的情况下,有效地提高聚苯并噁嗪的韧性,同时,高价值EPV回收对于节能减排具有重要意义。将双酚A-苯胺型苯并噁嗪与EPV按照不同比例共混固化,制备具有良好力学性能、热性能的聚苯并噁嗪改性体系,并对其中的EPV进行回收。使用傅里叶变换红外光谱仪、差示扫描量热分析仪、扫描电子显微镜等研究了共混体系固化过程中的反应机理、固化物化学结构和聚集态结构,通过动态热机械分析仪、万能试验机、电子悬臂梁冲击试验机研究了共混体系固化物的热力学性能、弯曲性能、韧性。结果表明,EPV的添加提升了共混体系固化物的力学性能和热性能,当添加EPV质量分数达到15%时,共混体系固化物的冲击强度可达到16.6 kJ/m^(2),比纯聚苯并噁嗪提高69.4%;当添加EPV质量分数达到20%时,共混体系固化物的玻璃化转变温度、室温下的储能模量、弯曲强度相比于纯聚苯并噁嗪分别提高了17℃,11.6%,43.1%。依靠动态酯交换反应从共混体系固化物中回收得到与纯EPV结构一致的EPV。

可交换酯键的密度对环氧类玻璃高分子动态性能的影响

类玻璃高分子(vitrimer)是一种具有可逆交换动态键的新型高分子材料,同时具备热固性聚合物的稳定性与热塑性聚合物的可塑性,有效调控其动态性能是难点。通过改变固化剂链段长度制备了一系列具有不同可交换酯键密度的环氧vitrimer,分别研究了酯键密度对环氧vitrimer基础性能和动态性能的影响。结果表明,酯键密度的增加使得环氧vitrimer的玻璃化转变温度从16℃增至47℃,且并未对材料的弹性模量产生负面影响,提高酯键密度,有效加速了环氧vitrimer的应力松弛行为,同时明显降低了环氧vitrimer的拓扑冻结转变温度,说明在保证环氧vitrimer基础性能的同时可大幅度提升其动态性能。