水对3种双固化复合树脂冠核材料弯曲性能的影响

背景:口腔湿热环境会对牙科核材料的力学性能产生影响。目的:观察水对3种双固化复合树脂冠核材料质量变化率及弯曲性能的影响。方法:将LuxaCore Smartmix Dual、Para core和Clearfil DC Core三种牌号双固化复合树脂材料制成25 mm×2 mm×2 mm标准试件,于(37±1)℃的蒸馏水中保存0 d、1 d、1周、2周、3周和1个月后称质量,计算其质量变化率,并在万能试验机上测试三点弯曲性能。结果与结论:3种复合树脂的质量变化率均随着浸泡时间的增加而增加;对于相同浸泡时间下,3种树脂的质量变化率由大到小排列次序为:LuxaCore Smartmix Dual>ParaCore>Clearfil DC Core。LuxaCore Smartmix Dual树脂强度随浸泡时间的增加而降低;ParaCore树脂强度在浸泡3周内变化不显著(P>0.05),浸泡时间1个月时强度显著降低(P<0.05);Clearfil DC Core树脂强度在整个浸泡过程中没有显著性差异(P>0.05)。LuxaCore Smartmix Dual树脂模量在整个浸泡时间内呈现出下降趋势,但在最初2周的浸泡时间内无明显变化(P>0.05),当浸泡时间达到3周和1个月时模量显著降低(P<0.05);与浸泡前比,ParaCore和Clearfil DC Core两种复合树脂的模量值均下降,但这种变化不显著(P>0.05);3种复合树脂的弯曲性能随着质量变化率的升高而呈现出波动式下降的趋势。综合显示在3种树脂中,Clearfil DC Core的耐水性最佳。

有机-无机杂化静电纺纳米纤维水净化膜

当前,工业制造过程中产生的含有有机污染物和有毒金属离子的工业废水对环境的污染越来越严重。而且金属离子和有机物在水中不能自发降解,这对人类的生命健康构成巨大的威胁。与此同时,针对水体净化和污染物去除的研究也已经取得了丰硕的成果。静电纺丝纳米纤维由于其可调控的纤维直径、高孔隙率以及高比表面积在水净化领域具有独特优势,引起了广泛的研究兴趣。综述了有机-无机杂化静电纺丝纳米纤维膜材料近年来在污染物吸附、抗菌、光催化及超疏水等水净化领域的应用研究进展,阐明了各种有机-无机杂化纳米纤维膜对污水净化的优势和效果等,并对其在未来水净化方面的发展趋势进行了展望。

MWCNTs-NH_2/环氧树脂纳米复合材料压缩性能影响机理

采用1,2-环氧环己烷4,5-二甲酸二缩水甘油酯(TDE-85)、对氨基苯酚环氧树脂(AFG-90)及其混合树脂,以二氨基二苯砜(DDS)为固化剂,添加氨基化多壁碳纳米管(MWCNTs-NH2)制备了纳米复合材料。应用非等温差示扫描量热(DSC),红外光谱(FT-IR)和力学性能测试等方法,分析了添加MWCNTs-NH2前后,树脂体系固化反应、醚化反应与压缩性能的变化。研究结果表明,碳纳米管/环氧树脂复合材料的压缩性能与固化反应后期羟基和环氧基团之间的醚化作用有密切关系。MWCNTs-NH2的加入阻碍了TDE-85/DDS体系固化反应后期的醚化作用,与纯树脂体系相比反应热降低了50 J/g,红外光谱中脂肪族醚键与苯环吸收峰面积比值降低了7.7%,复合材料压缩强度降低了3.2%。与之相反的是,MWCNTs-NH_2的加入促进了AFG-90/DDS体系固化反应后期的醚化作用,与纯树脂体系相比,反应热提高了80 J/g,红外光谱中脂肪族醚键与苯环的吸收峰面积比值提高了13.8%,复合材料压缩强度提高了17.4%。

碳纤维树脂基复合材料的高性能化

碳纤维及复合材料是关乎国家安全必须自主保障的关键战略材料,而树脂基(含量在35%以上)是碳纤维树脂基复合材料的两大材料基元之一,直接决定着复合材料的服役性能与成型工艺性.北京化工大学先进复合材料研究中心(AdvancedCompositesCenter,ACC)团队针对碳纤维用高性能树脂基体国产化存在品种缺乏及不成系列等突出问题,面向国家重大战略需求,在解决国家碳纤维树脂基复合材料的"无"和"有"的"顶天立地"方向上开展了一系列基础理论和应用基础研究,推动了国产碳纤维从"能用"向"好用"的质的飞跃,支撑了国内碳纤维树脂基复合材料研究由跟踪仿制的"跟跑"到自主创新的"并跑"的根本转变,取得了一系列重要创新成果.本文简述了ACC团队近10年在碳纤维专用树脂分子结构模拟设计及交联网络调控、碳纤维树脂基复合材料界面相容新机制的探究、碳纤维树脂基复合材料多级增韧增强方法学的构建、碳纤维高性能树脂基体的制备技术发展及碳纤维树脂基复合材料成型工艺的创新及其产品工程等方面的基础研究成果及关键技术突破,并对碳纤维树脂基复合材料高性能化的发展方向进行了展望.

含反式脂肪酸食品近红外光谱快速无损识别方法研究

为满足食品中反式脂肪酸(TFA)的快检需求,提出了一种采用近红外漫反射光谱识别含TFA食品的快速无损方法。采用光纤探头采集完整样品的傅里叶变换近红外漫反射光谱,应用毛细管气相色谱(GC)法测定食品中TFA的含量作为建模参考数据。根据食品中TFA含量将食品分为含TFA食品和无TFA食品。采用偏最小二乘判别(PLSDA)、支持向量机(SVM)、簇类独立软模式(SIMCA)和K-最邻近法(KNN)等有监督模式识别方法建立了含TFA食品的识别模型,并研究了不同光谱预处理方法和建模波段对模型性能的影响。研究结果表明,PLSDA和SVM两种方法可对含TFA食品进行识别,但PLSDA方法识别效果明显优于SVM方法。其中,使用与TFA相关波段,结合标准化和二阶导数预处理所建立的PLSDA识别模型效果最佳,校正集和验证集识别准确率分别可达96.4%和88%,具有快速无损识别含TFA食品的可行性。这种方法不需脂肪提取和研磨等样品预处理,具有简单、快速、无需破坏样品等优点,非常适合现场或在线快速检测。

NDI型聚氨酯弹性体的氢键研究

采用预聚物法合成了以聚四氢呋喃醚二醇(PTMG)、聚氧化丙烯二醇(PPG)、1,5-萘二异氰酸酯(NDI)、1,4-丁二醇(BDO)、三羟甲基丙烷(TMP)等为主要原料的双组分浇注型聚氨酯弹性体。通过红外分析、差示扫描量热分析,对NDI型聚氨酯弹性体中存在的氢键进行了深入研究。结果表明,NDI型聚氨酯弹性体的亚氨基(N—H)完全氢键化,羰基(CO)氢键化程度高,微相分离严重;随着预聚物中异氰酸根含量的增加,硬段微区氢键化程度逐渐提高,其中有序氢键化程度逐渐升高,而无序氢键化程度随之下降;PTMG2000-NDI系聚氨酯弹性体的软段容易产生结晶,而DL2000-NDI系聚氨酯弹性体和PTMG1000-NDI系聚氨酯弹性体的软段无结晶行为;低聚物多元醇的种类及其分子量也是聚氨酯弹性体的氢键的重要影响因素。

NDI型聚氨酯弹性体宏观性能的研究

采用预聚物法合成了以聚四氢呋喃醚二醇(PTMG)、1,5-萘二异氰酸酯(NDI)、1,4-丁二醇(BDO)、三羟甲基丙烷(TMP)等为主要原料的双组分浇注型聚氨酯弹性体。通过差示扫描量热分析、动态力学性能分析和常规力学性能分析,对NDI型聚氨酯弹性体的性能进行了研究。结果表明,NDI型聚氨酯弹性体有良好的低温柔顺性,动态生热低、储能模量高、力学性能优异;随着预聚物中NCO基含量的增加,软段玻璃化转变温度依次降低,平台区储能模量依次上升,损耗因子逐渐降低,拉伸强度先增大后减小,硬度逐渐升高。

密封橡胶材料的压力-体积-温度关系的研究

制备了3种密封胶材料——丁苯橡胶、丁腈橡胶及丁腈/氯化丁基混合橡胶材料,利用压力-体积-温度(P-V-T)高压膨胀计对样品进行测试,得到了比容Vsp随着温度T和压力P变化的关系;采用Tait方程研究了P-V-T性能,并计算出Tait方程中相应的参数.结果表明,Tait方程计算所得的P-V-T理论关系与实验结果一致,具有较好的规律性;b3、b4均为常数,即B为常数;Tait方程计算所得值与实验值的平均残差均小于0.02,吻合度较好;因此Tait方程可以较好地描述3种密封橡胶体系的P-V-T关系,并且为定量研究密封橡胶材料的P-V-T关系提供理论基础.同时,根据Tait方程所得的参数,计算了3种橡胶材料的热膨胀系数α和等温压缩系数β,研究了3种橡胶材料的α和β随着压力、温度的变化规律,结果表明3种材料中丁苯橡胶的尺寸稳定性最好,而丁腈/氯化丁基复合橡胶的尺寸稳定性较差并且其α随着压力的变化有较大的改变.准确地描述了3种密封橡胶材料的α和β随压力、温度的变化.

碳纤维用环氧树脂上胶剂的改性研究

在环氧树脂乳液中分别加入了3,3'-二甲基-4,4'-二氨基二环己基甲烷(DMDC)和7k型水溶性胺类固化剂,以提高碳纤维上胶剂的集束性。研究了固化剂用量、种类对上胶剂稳定性、集束性及复合材料界面粘接性能的影响。采用离心沉降法评价了上胶剂的稳定性,通过傅立叶红外光谱(FT-IR)和扫描电子显微镜(SEM)分析了上胶剂的化学结构和复合材料的破坏断口。结果显示,7k型水溶性固化剂可以提高环氧树脂乳液的稳定性,明显改善碳纤维的集束性,同时提高碳纤维与环氧648基体树脂间的界面粘接性能,使复合材料的层间剪切强度(ILSS)从77 MPa提高到86.5 MPa。

交联密度法研究硅烷偶联剂对室温硫化硅橡胶性能的影响

采用交联密度法探讨了硅烷偶联剂对SiO2增强端羟基苯基硅橡胶的作用机理及高低温性能的影响。对室温硫化硅橡胶的力学性能、交联密度、热性能等进行了测试,测试结果表明:当γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)用量为6份时,室温硫化硅橡胶的化学交联密度比例最大,力学性能最优,SiO2与硅橡胶的界面性能最好;硅橡胶交联体系中物理交联比例的减小导致玻璃化转变温度降低,硅橡胶的耐低温性能改善;化学交联密度比例增加,硅橡胶的耐热性提高。

含金刚烷结构胺类固化剂的制备与性能

以1,3-二溴金刚烷为原料,合成了一种环氧树脂固化剂1,3-二[4-(4-氨基苯氧基)苯基]金刚烷(BAPPA),并采用傅里叶变换红外光谱、核磁共振波谱等对其结构进行了表征,用差示扫描量热分析研究了环氧树脂(E51)/BAPPA体系的固化反应动力学,根据Kissinger方程计算出体系的反应活化能为43.57kJ/mol。对E51/BAPPA固化物的耐湿热性能、动态热机械性能、力学性能、介电性能的表征结果表明,环氧树脂固化物的拉伸强度为98MPa,玻璃化转变温度(Tg)为176.3℃,Td5高达406℃,吸水率、介电常数比相同条件下E51/DDM固化物分别降低了34.9%和15.7%。

水性木器涂料涂装过程中的近红外干燥研究

采用具有核壳结构的丙烯酸酯乳液分别配制了水性木器清底漆和清面漆,对比研究了涂装过程中近红外干燥和室温自然干燥两种方式对涂料样板性能的影响。结果表明:近红外干燥可以解决水性木器涂料在涂装过程中干燥速率慢的问题。底漆在70℃干燥4 min即可达到室温条件下干燥6 h达到的打磨性能,而面漆在70℃烘干6～8min得到的漆膜,其耐介质性、硬度和小分子的残余量等各项性能就可以达到室温自然干燥7 d的水平;延长干燥时间至10 min,得到的面漆各性能均良好,极大地提高了水性丙烯酸酯乳液涂料的干燥效率。

简易、可控制备硫化铅纳米带(英文)

以硝酸铅和硫代乙酰胺为前体,十二烷基苯磺酸钠(SDBS)扮演了前体和表面活性剂的双重角色,制备出硫化铅纳米带。采用透射电子显微镜、X射线衍射和光致发光对所制备的纳米带进行了表征。结果表明,中间产物PbSO4在水热条件下对PbS纳米带的进一步形成主要起到模板作用。进一步考察了纳米带形成机理,结果表明,中间产物PbSO4对表面活性剂是有制约性的,而当改变中间产物保持条件不变的情况下,模板效应失控,只能得到不规则的微晶体。实验结果表明,制备硫化铅纳米带反应速度较为缓慢,易于控制,为制备不同形貌纳米带提供了一种有效方法。

褶皱氧化石墨烯的制备与应用研究进展

氧化石墨烯(GO)作为二维纳米材料石墨烯的衍生物,具有制备简单、成本低、官能团丰富、易于改性等特点。在GO二维纳米片层上引入褶皱,可改变其形貌和结构,带来特殊的物理、化学、生物等特性,在一些领域具有独特的应用优势。本文综述了国内外近年来在褶皱氧化石墨烯(WGO)的制备与应用方面的研究进展,重点讨论了预拉伸法、溶剂诱导法、快速干燥法和pH值调控法等制备WGO的原理和特点,同时总结了WGO在智能器件、生物医药和水处理方面的应用。还分析了当前在WGO制备和应用方面存在的问题,并展望了其未来发展趋势。

聚3-己基噻吩:非富勒烯太阳能电池中的量子效率损失和电压损失

聚3-己基噻吩(P3HT)以其合成工艺简单、成本低廉的优势,成为有机光伏领域中最具吸引力的电子给体材料之一。然而,目前P3HT:非富勒烯太阳能电池的光伏性能仍然较差。在本工作中,我们证明了与P3HT:富勒烯太阳能电池相比,较快的电荷转移态的非辐射衰减速率(K_(nr))是导致P3HT:非富勒烯太阳能电池中较低的量子效率和较高的电压损失的原因。然后,我们研究了基于非富勒烯受体ZY-4Cl的太阳能电池的工作机理。研究结果表明与P3HT:非富勒烯体系相比,P3HT:ZY-4Cl中K_(nr)的降低改善了器件的量子效率,同时降低了电压损失。K_(nr)降低的原因可以部分归因于电荷转移态能量的增加。此外,给体分子和受体分子之间的距离(DA间距)的增大也是K_(nr)减少的重要原因。因此,我们得出结论:为了提高P3HT太阳能电池的性能,需进一步降低器件的K_(nr),这可通过增加活性层中的DA间距来实现。

高分子物理教学与共轭高分子前沿研究的融合探索

高分子物理作为高分子专业的核心课程,着重研究高分子独特的物理性能。在高分子体系中,共轭高分子是一类重要的半导体材料,广泛应用于柔性电子领域,成为整个高分子体系中的关键组成部分。然而,传统高分子物理课程通常较少涵盖有关共轭高分子的相关内容。共轭高分子与传统高分子在性质上存在明显差异,其典型特征是半刚性结构,具备强π-π相互作用,从而赋予其独特的物理性能。本文通过综合高分子物理的基本概念与共轭高分子的研究,阐述了共轭高分子在单链、溶液、玻璃化温度、结晶以及力学性能等方面的研究成果,并将其与传统高分子性能进行了对比。这些研究成果不仅有助于深化对高分子物理概念的理解,同时激发学生对创新研究的兴趣,实现科教融合。

氟原子对光伏聚合物性能的影响

以二(2-辛基十二烷氧基)苯并二噻吩(ODBDT)为供体单元,分别与受体单元二噻吩苯并噻二唑(DTBT)和二氟代二噻吩苯并噻二唑(DTffBT)共聚,合成了两种具有给-受体(D-A)结构的共轭聚合物PODBDT-DTBT和PODBDT-DTffBT。利用紫外-可见吸收光谱、循环伏安法研究了聚合物的光物理与电化学性能,并通过光伏性能测试研究了氟原子对聚合物太阳能电池的影响规律。结果表明,氟原子的引入使得聚合物的光学带隙变窄,溶解性变差;基于PODBDT-DTBT或PODBDT-DTffBT与PC71BM共混制备的本体异质结太阳能电池,光电转化效率分别为3.01%和2.00%。

微塑料:生物效应、分析和降解方法综述

微塑料(MPs)的出现引起了全球的广泛关注,它们遍布海洋和陆地的各个环境介质中,造成了严重的环境污染。微塑料通常被定义为粒径小于5 mm的塑料纤维、颗粒或者薄膜,可被生物吸收积累,产生生态风险和健康风险。实际上很多微塑料可达微米乃至纳米级别,肉眼是不可见的,因此也被形象地比作海洋中的“PM2.5”。作为目前学术界和社会各界争论的热点问题,本篇综述旨在系统地介绍环境中微塑料的来源与分布、生物效应以及分析鉴定方法,并重点介绍了微塑料污染的降解策略和研究成果,为今后微塑料降解方法的研究提供了参考。