导电高分子水凝胶及其应变传感性能研究进展

导电高分子水凝胶特指以本征型导电高分子聚苯胺、聚吡咯或聚噻吩等作为导电组分的一类水凝胶。水凝胶的介质环境有助于导电高分子保持质子酸掺杂状态,导电高分子的有机骨架又易与水凝胶网络结合,因此含有导电高分子的水凝胶具有丰富的可设计性,在应变传感领域表现出可观的应用前景,是一种极具潜力的柔性电子材料。本文结合导电高分子水凝胶最新研究进展,系统归纳了亲水性高分子网络与刚性的导电高分子复合形成三维交联网络的构建策略,指出了提升该类材料力学性能、导电性能和抗冻性能的关键制备方法,并分析了其应变传感性能的影响因素。

石墨烯/高分子复合材料研究进展的可视化分析

为了解石墨烯/高分子复合材料研究领域的研究现状,利用CiteSpace软件对2004—2023年期间该领域的文献进行可视化分析,通过主题检索构建数据集,从时间分布、国家合作、机构合作及文献共被引分析该研究领域的发展情况。石墨烯/高分子复合材料领域研究活跃,中国、美国、印度为主要研究力量,中国的发文数占所有国家发文数的45%;电磁干扰、热导率及石墨烯纳米片是该领域的三个主要聚类,近期的研究热点为石墨烯/高分子复合材料用于电磁干扰,掺入石墨烯的高分子材料具有高电磁屏蔽效率。突变性分析结果表明,近期该领域的研究趋势为石墨烯增强复合材料,在低添加量下,石墨烯对复合材料力学性能的增强效果显著。

功能高分子材料课程思政教学研究与实践

课程思政是落实立德树人根本任务的战略举措,理工类专业课是高等学校课程思政建设的重要组成部分。功能高分子材料课程团队深入挖掘课程中蕴含的思政资源、凝练思政元素、深入探究知识讲授与思政教育的有机融合,在教学实践中取得明显的育人成效。该文对教学团队在课程思政建设方面的研究与实践进行系统地分析和总结,尤其对课程思政建设过程中的一些创新举措进行梳理,期望为理工类专业课开展课程思政教学提供有价值的参考。

项目驱动“新工科”背景下高分子化学实验的教学改革与探索

基于“新工科”大背景下对应用型人才的需求,我们结合高分子化学课程的培养目标,采用项目驱动课堂教学新模式,提出“赛教融合”、“挑战杯”、“互联网+”、科研开发、校企联培等典型项目来源助力高分子化学实验教学,提升学生兴趣及应用知识能力。我们结合具体实施路径,挖掘学生潜力,全方位提升学生的创新思维,激发学生主观能动性,以期培养高质量应用型高分子专业人才。

基于MOOC的“高分子化学”线上线下混合式教学模式改革与研究

“高分子化学”是材料类专业的重要课程,理论体系严谨,知识点众多。传统教学方式难以引起学生兴趣,学习自主性较弱。通过构建基于MOOC的线上线下混合式教学,以问题为驱动,强化过程考核,学生参与度和自主学习效率得到了提高。由近年来本校高分子材料与工程专业学生的课程目标达成度评价数据发现,线上线下混合式教学和考核模式的改革产生了显著成效。

高分子材料3D打印应用与案例

高分子材料3D打印是增材制造的重要部分,其3D打印方式较多,发展前景广阔。本文以高分子材料在3D打印领域应用为主,讲述了常用的三种高分子材料3D打印方式原理和实际应用案例,介绍了其他四种高分子材料3D打印方式原理及技术要点,了解了我国聚合物3D打印机向超大型高温型发展的动态以及3D打印丝材转向使用粒料节约材料成本,兼容多种高性能3D打印材料,让聚合物3D打印更好地为国民经济发展增添新动能。

含氟高分子材料包覆铝核壳材料研究进展

金属铝(Al)具有高燃烧热值、高密度、低耗氧量等优异性能,是固体复合推进剂领域最受青睐的金属添加剂。为了提高固体复合推进剂的性能,有必要采取措施对Al进行包覆改性。近年来含氟高分子包覆Al因其优异的综合性能而受到广泛关注。介绍了不同种类的含氟高分子包覆金属Al核壳材料、不同包覆方法、Al核壳材料的性能以及含氟高分子与Al的作用机理,总结发现通过Al核壳结构设计、含氟高分子引入和Al颗粒表面的自活化策略等途径,含氟高分子与氧化铝层之间的表面发生剧烈的氧化过程,增强Al核壳材料点火和燃烧性能,显著改善推进剂的燃烧团聚和燃烧效率。但目前含氟高分子包覆Al核壳材料研究过程仍存在许多不足,如缺乏新型多元含氟高分子包覆Al的能量性能的研究;缺乏Al颗粒与包覆层在高升温速率下作用机理的认识;包覆效率和批量制备能力低,阻碍了其实际应用等。未来可从进一步增强朝着研发新型含氟聚合物、研究对反应历程中产物的实时捕捉和开发工业化生产制造技术等方向发展。

我国医用高分子材料产业现状和发展趋势浅析

医用高分子材料是生物医用材料中应用范围最大、应用量最多的一种材料,它是输注、血液净化、眼科、口腔科、防护、包装等大宗医疗器械的主体材料,也是高端植介入器械不可或缺的基础材料。首先介绍了我国医用高分子材料的产业现状,然后提出了我国医用高分子材料产业发展的五个趋势,最后展望了我国医用高分子材料产业的未来。

高分子材料水凝胶在化工与医药领域的应用

随着材料学与化工合成技术的飞速发展,高分子材料水凝胶在化工与医药领域的应用逐渐深入,水凝胶材料成功解决了部分以往依靠传统技术在化工和医药领域中无法攻克的困难。其应用范围现已覆盖工业废水、土壤保护、生物医学等重要研究领域。本文主要对水凝胶材料在化工与医药领域的应用进行综述,为其在实际生产应用和科学研究方面提供参考依据。

具有抗菌功能的天然高分子絮凝剂研究进展

水中的细菌会对环境和人类健康造成一定的威胁,而传统的杀菌剂存在二次污染和稳定性差等问题,因此寻求更加高效、环保和可靠的细菌灭活方法,逐步替代传统消毒方式,已经成为水处理领域的重要研究方向。近年来,众多学术研究者积极探索具有抗菌功能的天然高分子絮凝剂,这些材料基于天然高分子化合物如壳聚糖、淀粉和木质素等,不仅表现出环境友好、广泛来源和可再生的特性,还具备极高的改性潜力以满足复杂的实际应用需求。本综述详细阐述了近15年来具有抗菌功能的天然高分子絮凝剂领域的研究进展及应用现状。内容包括基材、改性方法、接枝单体、絮凝性能及机理、抗菌性能及机理等各个方面。此外,展望未来的研究方向,探讨如何进一步优化这些高分子絮凝剂的性能,以满足日益复杂的水处理需求,同时为未来的研究提供学术性观点。为进一步探索具有抗菌功能的天然高分子絮凝剂的学术研究提供深刻的内涵和理论支持。

腰果酚基阻燃高分子材料研究进展

随着全球环保意识的提高和国家碳达峰战略的提出,利用可再生生物基资源制备阻燃高分子材料受到广泛关注。腰果酚来源广泛、价格低廉,具有多个高活性反应基团,有望用于商业化制备阻燃高分子材料。本文综述了用于改性聚氯乙烯、不饱和聚酯和环氧树脂的腰果酚基阻燃添加剂的制备方法,同时对比分析了其性能。总结归纳了阻燃腰果酚基环氧树脂、阻燃腰果酚基苯并噁嗪、阻燃腰果酚基紫外光固化涂层、阻燃腰果酚基聚氨酯泡沫和阻燃腰果酚基酚醛泡沫的最新研究进展。指出制备综合性能优异的多功能阻燃腰果酚基高分子材料是未来研究的重点方向。

基于断裂相场的高分子黏结炸药裂纹演化及其力学性能退化分析

为了解高分子黏结炸药裂纹演化过程及其力学行为,综合考虑弹性、黏性以及热特性的影响及作用机制,提出了该材料热黏弹性断裂相场模型。基于断裂相场,建立了热黏弹性体的单一单元模型,对不同温度和应变率进行参数分析。然后,针对高分子黏结炸药开展该材料断裂相场的模拟及其模型参数校准。从而基于断裂相场在细观层面上阐明不同应变率、不同环境温度作用下高分子黏结炸药材料的裂纹演化及其力学性能退化的规律。结果表明,驱动断裂的能量和抗压强度随着应变率降低和温度的升高而呈现出减小的趋势,因此裂纹出现的时间越晚,扩展速度越慢。

新工科背景下高分子材料课程仿真实验建设——以3D打印虚拟仿真为例

随着社会的发展和科技的进步,新工科教育对高等工程教育提出了新的要求。虚拟仿真实验具有实验不受时空限制、节约耗材、安全易行的优点。高分子材料是支撑战略性新兴产业和重大工程不可或缺的物质基础,将虚拟仿真实验引入高分子材料课程实验教学,实现学生自主学习和自主实验,加深对材料、纺织和服装等纤维制造相关领域知识的融合理解,提升专业自信和岗位能力,为学生创建一个具有设备认知、原理学习、模拟训练、实验操作、数据交互、综合考核等功能的综合平台,在教学中获得了良好的效果。

高分子材料在化学工业中的应用——评《高分子化学》(第三版)

科技的发展推动化工行业生产更加迅速,化学工业生产需要用到高分子材料,如天然橡胶、棉花,以及人工合成的塑料、橡胶等,这些材料的相对分子质量较高,性能十分稳定,能够为人类工业文明进步提供助力。本文参考由卢江、梁晖编著,化学工业出版社出版的《高分子化学》(第三版)一书,全书系统讲述了高分子化合物的聚合反应,详细描述了其反应机理与不同聚合反应的实施方法、反应条件及高分子产物,为现代化学工业生产提供了指导,辅助化工行业开发更多的高分子化学材料。

粉煤灰制备高分子絮凝剂研究进展

总结了粉煤灰在酸碱体系中主要元素溶出行为。粉煤灰在酸性体系中主要浸出铝铁元素且铁元素浸出率远高于铝元素;在碱性体系中主要溶出硅铝元素且硅元素溶出率远高于铝元素。硅铝以非晶相状态存在,单独酸浸、碱溶对硅铝提取率较低,采用高温助熔结合酸浸、碱溶工艺可使硅铝断键提高元素提取率。对粉煤灰合成絮凝剂的种类进行归纳,根据粉煤灰制备絮凝剂的化学组分将其分为无机高分子絮凝剂和无机-有机杂化高分子絮凝剂,其中无机高分子絮凝剂按其阴离子系列所含酸根的数量和种类,分为一元酸、二元酸及多元酸系列,阴离子酸根以硅酸根、硫酸根、氯离子及磷酸根为主。对粉煤灰合成絮凝剂的发展及亟待解决的问题进行展望。

高分子化学实验“反相乳液法制备聚丙烯酰胺微球”的设计

实验教学作为理论教学的延伸与拓展,对强化学生理论知识点、提升实验实践能力具有重大促进作用。为满足人才培养的最新要求,现对高分子化学实验内容进行优化,设计“反相乳液法制备聚丙烯酰胺微球”实验项目。实验过程通过改变单体浓度、引发剂加量等多个实验条件,引导学生思考不同实验条件对产物粒径的影响,加深学生对反相乳液聚合机理的理解。通过该实验,学生还能够掌握使用激光散射系统测定产物粒径的方法。

面向化学类非高分子专业学生的高分子化学实验教学创新与实践——以温敏型高分子的制备、溶液性质、光学性能与应用为例

面向化学类(非高分子)专业的高分子化学实验教学发展较为缓慢,亟需紧跟研究前沿,引入新内容。本文总结了近十年的教学改革经验,并以温敏型高分子的制备、溶液性质、光学性能与应用为例,介绍如何通过实验教学内容、实验技术、教学方法等方面的创新,设计符合理科人才培养需求的、契合时代与科学发展的、被学生喜爱与重视的一系列高分子化学实验,以有效解决培养需求与课业负担之间的矛盾,且在不新增开课、课时有限的情况下,加入到化学类专业本科教学体系中,激发学生对学科领域的兴趣,提升学生的探究和创新能力。

高分子材料智能制造技术专业新形态教材开发策略的研究与实践

职业教育“三教”改革正在往纵深推进,新形态教材是“三教”改革的物化成果。本文深入分析了新形态教材开发的意义,总结了新形态教材“三性一度”的内涵特征,并结合高分子材料智能制造技术专业教材开发实践提出了新形态教材“四融合”开发策略,为职业教育新形态教材开发提供思路与参考。

面向新工科的高分子材料与工程专业研究性教学探索

有机化学课程是本科高校材料类高分子材料与工程专业的必修核心课程,课程是学生后续进行高分子化学等专业课程学习的基石,同时担负着专业入门知识和材料科学启迪的重要作用。在新工科建设背景下,依据OBE理念进行研究性教学模式设计,设置研究性教学目标,依据目标优化课程教学内容,采用灵活适宜的教学方法与手段,并综合优化考核评价方式,有利于培养学生的探究学习能力和创新能力。

智能化小夹板及高分子石膏固定治疗老年桡骨远端骨折的疗效与安全性对比

目的探讨智能化小夹板及高分子石膏固定治疗老年桡骨远端骨折的疗效与安全性。方法2021年1月~2022年12月收治的老年桡骨远端骨折病人40例,按随机数表法分成对照组和治疗组,每组各20例,对照组采用高分子石膏固定治疗,治疗组采用智能化小夹板联合高分子石膏固定治疗。观察两组病人治疗后复位情况(掌倾角、尺偏角、桡骨高度)、关节功能(DASH评分)、疼痛情况(VAS评分)、关节活动度(手腕掌屈、桡偏、尺偏、背伸、旋前和旋后)及并发症情况。结果治疗前,两组掌倾角、尺偏角、桡骨高度值比较差异无统计学意义(P>0.05),治疗后,两掌倾角、尺偏角、桡骨高度值均较治疗前提高,且治疗后治疗组掌倾角、尺偏角、桡骨高度值均高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。治疗前,两组DASH评分、VAS评分差异无统计学意义(P>0.05),治疗后,两组DASH评分、VAS评分均较治疗前降低,且治疗后治疗组DASH评分、VAS评分均低于对照组(P<0.05)。治疗后,治疗组掌屈、桡偏、尺偏、背伸、旋前、旋后等关节活动度高于对照组(P<0.05)。治疗后,对照组组总并发症发生率20.00%(4/20)高于治疗组5.00%(1/20),但差异无统计学意义(P>0.05)。随访6个月两组病人治疗满意度比较无明显差异(P>0.05)。结论智能化小夹板联合高分子石膏固定治疗在复位情况、关节功能、疼痛情况和关节活动度方面均优于单独高分子石膏固定治疗。