二维导电纳米材料在聚合物燃烧预警及阻燃应用中的研究进展

石墨烯、MXene等二维导电纳米材料由于具有独特的结构和导电性,在火灾预警和阻燃领域展现出优异的性能和广阔的应用前景。聚合物及其复合材料的广泛应用带来了一定的安全隐患和火灾风险。但传统火灾报警器难以在未见明火的预燃阶段及时发出警报信号,进而导致救援人员错失最佳救援时间,因此火灾的早期预警对保护人身安全和财产具有重要意义。广大科研工作者分别从绿色、环保、舒适、消防安全等角度出发,致力于提高材料的阻燃性、灵敏度以及响应时间。本文综述了近年来预警阻燃涂层的响应机制及研究现状,介绍了以石墨烯、MXene二维导电纳米材料为主的预警阻燃涂层的制备方法、预警阻燃机制及性能改进策略,总结了目前研究工作中仍旧存在的不足以及未来的发展方向,能够为阻燃预警相关工作的开展提供参考。

电致变色材料、器件及应用研究进展

电致变色材料具有结构可控、色彩丰富、成本低廉、节能低耗等特点,是目前最具应用前景的智能材料之一。概述了电致变色器件的基本结构、变色机理,着重介绍了电致变色器件各层材料(透明导电层、电致变色层、电解质层、离子储存层)的特性要求及研究现状,举例说明了其在智能窗、防眩目汽车后视镜、电子纸、传感器、军事伪装中的应用。

液体定向输运电纺纤维材料的研究及进展

静电纺丝法是一种高效、便捷制备微/纳米纤维的方法。制备过程中,通过调控微/纳米纤维化学组成及微观结构,能够实现纤维表面及纤维膜厚度方向浸润性差异或梯度的构筑,进而利用浸润性差异或梯度驱动液体的定向输运。综述了近年来电纺纤维及纤维膜材料在液体定向输运中的研究成果及液体定向输运机理,并对液体单向输运微/纳米纤维材料未来的应用及发展进行了展望。

纳米纤维负载型纳米零价铁基材料在环境修复中的应用研究进展

针对纳米零价铁(nZVI)复合材料存在易团聚和难分离回收等缺陷,导致其降解效率下降、使用寿命变短等问题,首先介绍了nZVI的制备方法及负载型nZVI基材料在治理土壤污染和水体污染等领域的最新研究成果,分析了nZVI去除污染物的反应原理;重点总结归纳了聚丙烯酸/聚乙烯醇复合纳米纤维膜、壳聚糖复合纳米纤维膜、聚苯胺纳米纤维膜、碳纳米纤维膜等纳米纤维负载型nZVI基材料的制备方法及其去除污染物效果;最后提出以静电纺丝纳米纤维为代表的载体材料,可以有效抑制nZVI团聚,提高分离回收性能及拓宽其实际应用范围,是负载型nZVI基材料应用于环境修复的新型有效载体。

高能辐射防护纤维材料的研究进展

简要介绍高能辐射的防护在当今时代的重要性和传统辐射防护材料的优缺点。为了达到更好的个人防护效果,国内外研究人员针对新型防护纤维材料的填料组分、聚合物基体的选择进行了研究,并对稀土、金属等元素化合物与聚合物基体的分散工艺做出了改进。系统地介绍了X射线、伽马射线和中子射线的复合型防护纤维的研究现状。最后,就防辐射纤维的研发方向、生产加工等方面进行了展望。

耐热聚乳酸材料的研究进展

针对工业化生产聚乳酸产品普遍存在力学强度低、韧性差、结晶速度缓慢、结晶度低、耐热性能差等问题,综述了国内外关于提高聚乳酸材料耐热性能的方法及其改性机制,将其总结分为共混改性、链结构改性和结晶改性,其中:共混改性包括聚合物复合改性和填充改性,链结构改性包括共聚改性和交联改性,结晶改性包括添加成核剂改性和加工工艺改性。简要分析了各改性方法的优缺点,重点介绍并讨论了聚乳酸立构复合晶的形成及其影响因素,并对聚乳酸材料的发展方向和前景进行了分析与展望。指出国内外最受青睐的改性方法是通过结晶改性配合加工工艺条件改性进行调控,更高效地改善聚乳酸材料的耐热性能。

三元热致变色材料变色机理研究进展

有机可逆三元热致变色材料因其独特的优势,一直是人们研究的热点。文章从物质颜色变化的独特视角出发,整理了三元热致变色材料变色机理的研究成果,总结概括了影响复配物颜色变化的4个重要因素,深入探讨了各个因素对复配物变色的重要作用,有助于加深对热致变色材料变色机理的理解,为热致变色材料进一步的研究和应用提供基础。

全纳米纤维离电式柔性压力传感器的制备及性能研究

为解决传统的电容式压力传感器灵敏度低的问题,基于聚丁二酸丁二醇酯对苯二甲酸丁二醇酯(PBST)和离子液体(ILs),采用静电纺丝技术制备离子介电层(ILs/PBST),并利用离电式压力传感机制开发了一种灵敏、透气的全纳米纤维离电式柔性压力传感器。该器件具有超高灵敏度(902.4 kPa-1,0~6 kPa)和快速响应/恢复时间(147 ms/147 ms),能够快速稳定地监测多种人体运动及生理信号。此外,三维多孔纳米纤维网络赋予其良好的透气性,确保其长期佩戴的舒适性,该器件有望应用在智能医疗领域。

可逆热致变色材料的制备及性能研究

以结晶紫内酯(CVL)为隐色剂,双酚A(BPA)为显色剂,十四醇、十六醇和十八醇为溶剂,制备热致变色复配物,通过计算复配物变色前后色差,确定CVL/BPA/十四醇复配物、CVL/BPA/十六醇复配物和CVL/BPA/十八醇复配物最佳质量比分别为1∶4∶40、1∶3∶30和1∶4∶50。以密胺树脂为壁材,质量比最佳的复配物为芯材,通过原位聚合法制备了热致变色微胶囊,并对其性能进行了测试。结果表明热致变色复配物和微胶囊均具有良好的变色性能,微胶囊技术能够有效提升材料的耐热性和循环稳定性。

静电纺丝HNTs/PBST复合纳米纤维膜的制备及其空气过滤性能研究

采用静电纺丝工艺,以可生物降解的聚丁二酸丁二醇-共-对苯二甲酸丁二醇酯(PBST)为原料,改性埃洛石纳米管(HNTs)为驻极体,制备了HNTs/PBST复合纳米纤维膜,探讨了HNTs对PBST纳米纤维膜的形貌、结构及空气过滤性能的影响。实验结果表明,改性HNTs添加量为10%(w)即可使PBST纳米纤维直径细化,协同增强了纳米纤维膜的物理筛分效应及静电吸引能力,显著提升了材料的综合过滤性能,HNTs/PBST复合纳米纤维膜对PM0.3的过滤效率高达96.67%,且过滤阻力仅为90.5 Pa。

SiO_(2)/正十八烷相变微胶囊的制备及性能研究

以SiO_(2)为壁材,正十八烷为芯材,通过溶胶-凝胶法制备相变微胶囊,探讨乳化剂用量、乳化转速、乳化时间、芯壁比及氨水用量对微胶囊储热性能的影响,对最佳工艺条件下制得的微胶囊进行性能表征,并将其应用到织物上以制备调温织物。结果表明:在乳化剂用量2.5g、乳化转速8000r/min、乳化时间15min、芯壁比1/1和氨水用量1mL的工艺条件下制得的微胶囊,其表面光滑,呈圆球形,具有较好的耐热性和调温性能,熔融温度31.9℃,熔融焓154.7J/g,结晶温度22.5℃,结晶焓154.4J/g,调温织物也表现出良好的调温性能。

竹纤维结构及其性能研究

该文采用红外光谱(IR)、X-射线衍射(X-ray)、差示扫描量热(DSC)等方法对厚壁毛竹、唐竹、茶秆竹、黄金间碧玉竹、慈竹等竹材的化学组成、纤维形态、结晶结构、机械和热性能进行了研究。结果表明:竹材苯醇抽提物含量较木材高得多,木素含量19.1%～25.3%,戊聚糖含量14.9%～22.6%,纤维素含量除厚壁毛竹外均高于50%;慈竹纤维平均长度最长(1.861mm);竹材纤维的长宽比均大于木材,唐竹纤维的长宽比(142)最大。IR、X-ray分析表明,竹纤维结晶体属于纤维素I,茶秆竹纤维的结晶度最大;DSC热分析图谱可作为鉴别各种纤维材料的方法之一。此外,研究了蒸汽爆破处理前后慈竹成分的变化。经过处理后的慈竹,其纤维素含量从50.5%提高到69.2%,纤维素结晶度也有所增加,纤维断裂强度指标满足纺织材料要求,证明蒸汽爆破手段是开发竹纤维复合材料和服用竹纤维的一种有效预处理方法。

低温等离子体改性效果时效性的研究进展

低温等离子体技术是一种清洁且高效节能的新型材料表面改性技术。该技术在改善材料表面性能的同时,仍可保持本体性能的特色,在材料表面改性方面具有广阔的应用前景。然而,经过低温等离子体处理的聚合物材料的改性效果会随时间发生明显衰减,改性效果存在时效性。概述了时效性的产生机制、表征方法以及克服时效性的方法,重点讨论了聚合物的结构、等离子体处理工艺参数,包括等离子体工作气氛、处理时间、处理功率、放置环境等因素对时效性的影响。

标准FZ/T 73023—2006应用于竹原纤维织物抗菌性的研究

采用最新标准对竹原纤维织物及毛竹竹粉的抑菌率进行了测定.在奎因法和振荡法中,竹原纤维织物对金黄色葡萄球菌(ATCC6538)的抑菌率分别为50.1%和9.0%,对大肠杆菌(8099)的抑菌率分别为75.1%和26.5%,毛竹竹粉的抑菌率均为0.根据新标准评价竹原纤维织物虽有一定的抑菌性,但无抗菌效果,并且毛竹竹粉无抗菌效果.分析认为竹原纤维自身不含有抗菌化学物质,其抑菌性能来源于天然、独特的纤维结构,属于物理抑菌.

导电聚合物基智能电致变色织物的研究及应用进展

导电聚合物作为电致变色活性材料,具有结构可控、色彩丰富、易于加工和低成本等特点,是目前最有应用前景的智能材料之一.概述了基于导电聚合物的电致变色器件的结构和变色机理,着重介绍了智能电致变色织物的研究进展,并展望了其应用及发展.

高相对粘度聚酰胺6冻胶的研究

采用阴离子淤浆聚合方法制备了聚酰胺6(PA6)冻胶,用扫描电镜、差示扫描量热和广角X射线衍射等手段对冻胶结构和性能进行了分析。探讨了PA6的相对粘度(η_r)、浓度和络合剂用量及不同溶剂对PA6冻胶的溶胶-冻胶转变点(T_f)的影响。结果发现:随冻胶中PA6的浓度、三氯化镓与PA6摩尔比的增加,T_f都会随之升高,呈较好的线性关系;η_r的增加使T_f升高,η_r小于12.5时,η_r和T_f呈线性关系,当η_r大于12.5时,则会发生偏离;冻胶表面有均匀的层状结构,有利于纺丝和高倍拉伸,络合剂三氯化镓能有效地将PA6分子间的氢键屏蔽,对冻胶的形成有很大作用。

再生聚酯及其纤维的结构性能研究

以废旧聚酯(PET)纺织品为原料,加入乙二醇(EG)使其醇解,经液相增黏制得再生PET切片,由熔融模拟纺丝制备了再生PET纤维,并对再生PET切片及再生纤维的结构和性能进行了测试表征。结果表明:废旧PET纺织品加入乙二醇进行醇解再增黏可制备的再生PET切片特性黏数([η])大于等于0.65dL/g;再生切片可纺性良好,所得纤维横、纵向截面均光滑、密实,无明显结构缺陷;当乙二醇和PET纺织品质量比为1∶8时,所得再生PET切片的[η]为0.713 dL/g,其纤维具有较好的结晶性能以及良好力学性能,纤维的断裂强度为3.58 cN/dtex。

棉织物的抗紫外线性能评价

对不同厚度、覆盖系数、组织结构和颜色的棉织物的紫外线透过率和抗紫外指数(UPF值)进行了测试;分析了厚度、覆盖系数、组织结构和颜色对棉织物的抗紫外线性能的影响。指出:棉织物越厚,其紫外线透过率越小,UPF值愈大;覆盖系数增加,紫外线透过率减小,UPF值随之增大;在厚度和覆盖系数相同时,缎纹棉织物的抗紫外线性能最好,斜纹棉织物次之,平纹棉织物再次之;深色棉织物的抗紫外线性能好,浅色的较差;随着棉织物颜色饱和度增加,其紫外线透过率相应减小,UPF值相应增加,抗紫外线性能越好。

涤棉织物化学回收工艺研究

以废旧涤棉织物为原料,乙二醇(EG)为醇解剂,通过改变醇解时间、醇解温度、EG/废旧涤棉织物中聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)质量比(mEG/mPET)、催化剂种类及用量等研究了蓬松态下废旧涤棉织物的醇解工艺,以及醇解过程对涤棉织物中棉纤维性能的影响。结果表明:随着醇解时间、醇解温度的提高,mEG/mPET的增大,涤棉织物的醇解程度增大,各参数达到一定程度后醇解程度基本不变;最佳醇解工艺为涤棉织物中mEG/mPET为2/1,催化剂用量为涤棉织物中PET质量的0.30%,醇解温度196℃,醇解时间1 h;在乙酸锌、碳酸钠、乙酸钾、氯化镁4种催化剂中,碳酸钠综合催化效果最佳;经醇解过程后涤棉织物中棉纤维表面变得粗糙,力学性能有较大下降。

聚丙烯/多壁碳纳米管复合材料的结晶行为

用溶液絮凝法制备了碳纳米管含量为0.5%～5%的聚丙烯(PP)/多壁碳纳米管(MWNT)复合材料。SEM研究表明MWNT在复合材料中呈纳米级分散。用DSC法研究了MWNT含量对PP非等温结晶性能的影响,发现MWNT作为PP的成核剂,使PP的结晶峰温向高温方向移动;由于MWNT对PP链段运动的阻碍作用,非等温结晶峰温并不随MWNT含量增加而增加;复合材料的结晶总速率均比纯PP大,但在碳纳米管含量0.5%～5%范围内随MWNT含量增加总速率反而降低;MWNT的加入对材料的结晶度影响不大,复合材料中PP的结晶晶型没有改变。当MWNT含量为0.5%时,观察到PP的球晶尺寸降低。