基于熔喷非织造材料的温度传感器制备及其传感性能

为结合织物的柔软性、舒适度和耐磨性制备低成本、高性能的可穿戴温度传感器,以超声波处理工艺将不同浓度比的聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸(PEDOT:PSS)和碳纳米管(CNTs)共同负载在聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)熔喷非织造材料表面,制备了PEDOT:PSS/CNTs/PBT熔喷非织造材料的温度传感器。借助扫描电子显微镜、X射线衍射仪和傅里叶变换红外光谱仪对温度传感器的微观形貌、化学结构进行表征与分析,并对其热稳定性能、传感性能和力学性能进行测试与研究。结果表明,所制备的温度传感器在25~80℃范围内,灵敏度可达-0.71%/℃,响应时间较快(18 s),线性度较好(R^(2)=0.99),迟滞度低至4.98%,具有良好的重复使用性及长期稳定性,并且在37~38℃的温度范围内感应精度可达0.1℃。所制备的温度传感器能够对环境温度和人体表面温度进行实时稳定监测,具有广阔的应用前景。

银/还原氧化石墨烯负载聚丙烯熔喷非织造材料的制备及抗菌抗静电性能

为了赋予聚丙烯(PP)熔喷非织造材料良好的抗菌和抗静电性能,使其在医疗卫生等领域得到更广泛的应用,首先利用聚多巴胺(PDA)和聚乙烯亚胺(PEI)对PP熔喷非织造材料进行表面改性得到P-PP,再通过微波辅助法负载银/还原氧化石墨烯(Ag/rGO)得到了Ag/rGO-P-PP复合熔喷非织造材料。同时制备了单独负载rGO、Ag的rGO-P-PP、AgP-PP和未经表面改性处理的Ag/rGO-PP材料。通过对复合材料的结构和性能表征,表明Ag/rGO成功负载到P-PP熔喷非织造材料的表面,得到的复合材料对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率均大于99.99%,表面电阻率达到1.77kΩ,半衰期达到0.01 s。与rGO-P-PP、Ag-P-PP和Ag/rGO-PP相比,Ag/rGO-P-PP减少了纳米Ag的团聚,负载较均匀,抗菌和抗静电效果也最佳。

CuO/聚丙烯/乙烯-辛烯共聚物复合熔喷非织造材料的制备及其吸油性能

为高效经济地处理油品泄漏引起的污染问题,利用聚丙烯(PP)与乙烯-辛烯共聚物(POE)共混后制备复合熔喷非织造材料,然后在其表面负载纳米氧化铜(CuO)进行疏水改性。对改性前后非织造材料的形貌、结构、水接触角、吸油和力学性能等进行测试。结果表明:负载纳米CuO后,CuO/PP/POE复合熔喷非织造材料的结晶度下降,熔融和结晶温度无明显变化,水接触角下降约1°,亲水性略有上升;相对于纯PP非织造材料,负载纳米CuO后复合熔喷非织造材料的吸油率得到提高,添加POE质量分数为15%的熔喷非织造材料对机油的吸油率最高达9.22 g/g,对硅油的吸油率最高达9.4 g/g,且其断裂强力增加,但断裂伸长率降低。

ZIF-8@PAN纳米纤维膜基多孔碳材料的制备及对镉离子的吸附性能

主要将通过磁控溅射技术制备所得的氧化锌@聚丙烯腈(ZnO@PAN)静电纺丝纳米纤维膜材料,利用溶剂热反应合成金属有机框架材料ZIF-8@聚丙烯腈(ZIF-8@PAN)纳米纤维膜材料,后经过900℃高温煅烧工序制备ZIF-8@PAN纳米纤维膜基多孔碳材料,并将其应用于水体中重金属离子镉的吸附。X射线衍射、红外光谱、扫描电镜分析表征结果表明,ZIF-8成功地在PAN纳米纤维膜上原位生长,经过高温煅烧,ZIF-8的结构并未明显改变。ZIF-8@PAN纳米纤维膜基多孔碳材料在水溶液中对镉离子具有良好的吸附效果。探究证明,吸附过程中,在溶液为中性条件下,且水浴加热35℃时,镉离子吸附效果最好,吸附效率最高可达到88%左右。

溶胶凝胶法制备TiO_2-Ag的介孔微球及其抗菌性能研究

以钛酸丁酯和硝酸银分别作为钛源、银源,聚乙二醇系为扩孔剂,采用溶胶凝胶法制备TiO_2-Ag介孔微球。通过调节煅烧温度优化煅烧工艺,并通过热场发射扫描电子显微镜(EDS/EBSD)、X射线衍射仪(XRD)、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)及比表面积及孔体积测量仪(BET)等对所得产物的形貌、晶体结构、化学组成和比表面积等进行分析。采用震荡法来评定TiO_2-Ag介孔微球的抗菌性。研究表明:采用溶胶凝胶法制备的TiO_2-Ag介孔微球,其Ag粒子在TiO_2表面均匀分布;在煅烧温度为500℃下添加扩孔剂,能有效提高TiO_2-Ag介孔微球的比表面积,增大TiO_2-Ag吸附能力;TiO_2-Ag介孔微球具有良好的抗菌性能。

熔喷非织造用PHBV/PLA共混体系的结构与相容性

通过熔融共混法制备了不同比例的熔喷用聚(3-羟基丁酸-co-3-羟基戊酸共聚酯)/聚乳酸(PHBV/PLA)共混材料。用差示扫描量热法、动态热力学法、X射线衍射法和红外光谱法分别对PHBV/PLA共混体系的相容性进行了研究,并用扫描电镜观察了共混体系的相分布形态。研究表明,PHBV/PLA共混体系中两组分总体不相容,PLA对PHBV的结晶具有稀释作用,但不改变其晶型;随着共混比例的变化,共混体系呈现不同的相分布形态。

氧化石墨烯的表面改性及对尼龙6纤维的力学增强作用

为了提高尼龙6(PA6)纤维的力学性能,利用十二烷基胺(DA)对氧化石墨烯(GO)表面改性得到氨基化的氧化石墨烯(A-GO),将A-GO与PA6熔融共混纺丝制得A-GO/PA6复合纤维。通过对A-GO及A-GO/PA6复合纤维的结构表征,结果表明DA成功接枝于GO,相较于未改性的GO,A-GO的层间距增大了0.37nm,改性的A-GO与基体PA6具有良好的界面相互作用,可以实现较为均匀的分散;A-GO在PA6纤维中起异相成核作用,促进了尼龙6纤维的结晶,并诱导PA6由α晶型向γ晶型转变;A-GO/PA6复合纤维较纯PA6纤维的5%热失重温度提高了6.1~8.9℃,表现出更高的热稳定性;当A-GO的含量仅为0.1%时,复合纤维的拉伸强度是纯PA6纤维的1.4倍。

反相微乳液水热法合成锐钛矿TiO_2微球及其光催化性能

以钛酸丁酯(TBT)为钛源、辛烷基苯酚聚氧乙烯醚(Triton X-100)为表面活性剂,采用反相微乳液水热法制备锐钛矿TiO2微球,并研究了反应体系中水含量对锐钛矿TiO2微球性能的影响。采用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、透射电子显微镜(TEM)、荧光光谱(PL)对锐钛矿TiO2微球的结构、形貌和物相等进行表征。结果表明,在一定范围内增加钛酸丁酯/水(TBT/H2O)的摩尔比,锐钛矿TiO2微球形貌由无规则形态向规则形貌转变,颗粒尺寸也随之变均匀。同时,以亚甲基蓝为目标降解物,对其光催化活性进行评价,结果表明,颗粒尺寸和形貌的变化对其催化活性有较大影响,当TBT/H2O摩尔比为1∶25时,微球尺寸均匀,催化活性最好,优于商业化P25。

后处理工艺对聚苯硫醚滤料清灰性能的影响

为研究滤料清灰性能的不同影响因素,选取4种聚苯硫醚(PPS)纤维滤料,即未经后处理、烧毛、聚四氟乙烯(PTFE)乳液浸渍和PTFE微孔膜覆膜处理的滤料为试样,采用滤料动态过滤性能测试仪测试了4种聚苯硫醚纤维滤料的清灰性能,通过扫描电镜观察了过滤前后滤料的表观形貌。测试结果表明:在试验周期内,这4种滤料中,覆膜滤料经粉尘过滤后剩余压差最低,清灰周期最长,清灰性能最为优异;未经处理滤料清灰性能次之;PTFE乳液浸渍滤料由于表面纤维间充满着PTFE乳液固状物,其清灰性能较差;烧毛处理滤料表面留有面积较大的PPS纤维烧焦物质,其清灰性能最差。

PVC建筑膜材的表面处理及其亲水性能研究

为制备具有亲水和防污自清洁性能的PVC建筑薄膜,在经低温等离子体改性的PVC薄膜表面涂覆SiO2作为隔离层,然后采用旋涂法将TiO2涂覆于薄膜表面,制备得到PVC/SiO2/TiO2复合膜。利用XRD、FTIR、SEM、EDS等测试手段对复合膜的形貌和结构进行表征,并用接触角测试仪测定了其亲水性能,经紫外光照后,复合膜的接触角由42.2°降为10.9°,结果表明TiO2层的涂覆大大地提高了PVC薄膜的亲水性能。

低模量聚丙烯增强增韧等规聚丙烯纺粘非织造布的研究

采用熔融共混法,将不同比例（5%～25%）的低模量聚丙烯（LMPP）与纺粘级聚丙烯（PP）共混得到不同配比的PP/LMPP复合母粒,对PP/LMPP复合母粒的结晶形貌、熔体流动速率和毛细管流变性能进行了研究,同时制备了对应配比的PP/LMPP纺粘非织造材料,并对其拉伸力学性能进行了评价。结果表明：低结晶度的LMPP对纺粘级PP的结晶具有稀释作用,LMPP与PP的相容性佳,LMPP对不同剪切速率下PP的表观粘度影响不大,PP/LMPP非织造材料体现出高强和高柔韧性,PP/LMPP（100/20）纺粘非织造材料的强力和断裂伸长率相比单一PP分别提高72.7%和749.3%,可广泛应用于包装和医卫产品领域。