壳聚糖-金属氧化物复合抗菌材料研究进展

介绍了微生物类型、壳聚糖自身以及环境因素对壳聚糖抗菌性能的影响,总结了壳聚糖的抗菌机理,综述了近期壳聚糖与氧化铜、氧化锌和二氧化钛等金属氧化物复合抗菌材料的研究成果,展示了部分壳聚糖-金属氧化物复合抗菌材料在食品包装及生物医疗塑料方面的应用,最后分析并展望了该类复合抗菌材料研究的不足以及进一步的发展趋势。指出壳聚糖-金属氧化物复合抗菌材料的抗菌机理有待深入研究,后续将不断开发绿色友好的制备工艺,根据应用性场景针对性设计高效抗菌材料。

石墨烯复合材料在智能可穿戴领域的应用研究进展

介绍了石墨烯复合材料的导电机理,综述了石墨烯复合材料在智能可穿戴领域的应用研究进展,并展望了未来发展趋势。石墨烯复合材料的导电理论可大致归结为逾渗理论和隧道效应理论。石墨烯复合材料在智能可穿戴领域的应用主要涉及医疗保健、气体检测、运动监测、人机交互等方面。目前石墨烯复合材料应用在智能可穿戴领域面临产品价格偏高、能源耐久性不足、易受形变干扰、洗涤稳定性较差、穿戴后舒适性不佳,以及生物相容性和安全性有待进一步研究的挑战。指出智能化、特色化、个性化是未来石墨烯复合材料应用在智能可穿戴领域的发展方向。

生物基聚酰胺56材料的研究进展

生物基聚酰胺56是以生物基戊二胺和石油基己二酸为原料得到的一种新型的极具发展前景的生物基聚酰胺材料。本文分析了生物基聚酰胺56的结构特点所带来的性能优势,其物理性能、耐磨性、耐腐蚀性、耐热性、吸湿性、柔软性以及染色性等都很优异。本文介绍了生物基聚酰胺56在工程塑料、纤维、纳米纤维膜等领域的应用,总结了目前国内生物基聚酰胺56的产业化现状,指出目前生物基聚酰胺56在研发及产业化过程中需要解决的问题,包括原料的稳定供应,聚合与纺丝工艺突破、生产过程节能减排、建立统一的产品检测评价标准等。

ZnO及其复合材料在抗菌塑料中的研究进展

综述了氧化锌(ZnO)及其复合材料的制备及其在抗菌塑料上的研究成果。阐述了ZnO作为抗菌剂的抗菌机制,着重介绍了ZnO产生活性氧物种、释放锌离子、破坏细胞膜的抗菌机理;总结了ZnO与金属离子、金属氧化物、有机抗菌剂、碳材料或者天然黏土矿物等复合材料的最新研究进展;展示了ZnO及其复合材料在医用塑料、食品包装、管材制品、家用器材和汽车内饰等塑料上的应用案例;分析和展望了目前ZnO及其复合材料作为抗菌剂存在的主要问题和今后的研究方向。

无卤阻燃母粒及其改性纤维的制备和性能研究

以无卤阻燃剂为改性剂、大有光聚对苯二甲酸乙二酯(PET)切片为基体熔融挤出制得无卤阻燃母粒,并将其与半消光PET切片共混熔融纺丝得到阻燃PET预取向丝(POY),再经加弹得到阻燃PET拉伸变形丝(DTY),探究了加工工艺对阻燃母粒制备的影响,评价了阻燃母粒的物性指标和热稳定性,并研究了阻燃母粒添加量对纤维力学性能和阻燃性能的影响。结果表明:阻燃母粒的较佳制备工艺为阻燃剂质量分数40%、熔体温度265℃、螺杆转速200 r/min、切粒机转速35 Hz;阻燃剂在PET基体中均匀分散,加入后不影响PET切片的特性黏数和熔点等物性指标,且提高了PET的热稳定性和成炭能力;当添加的阻燃母粒质量分数为6%~12%时,制备的阻燃PET POY的力学性能与常规PET POY接近;当添加的阻燃母粒质量分数为10%时,制备的阻燃PET DTY具有优异的阻燃性能,极限氧指数达31.8%。

PET共聚改性研究进展

综述了近年来聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)共聚改性的研究进展。从分子结构层面出发,通过共聚的方法改善PET的热力学性能、生物降解性能、染色性能、阻燃性能及抗静电性能,以拓展PET在功能化和差异化领域的开发和应用。总结了不同性能单体共聚改性的原理及特点,对未来PET共聚改性的研究方向提出了展望。

化学型膨胀阻燃剂的研究进展

介绍了化学型膨胀阻燃剂的主要组成以及常见酸源、炭源及气源的种类和研究进展,阐述了化学型膨胀阻燃剂的阻燃机理,综述了混合型多组分膨胀阻燃剂和“三源一体”单组分膨胀阻燃剂的研究现状,总结了两种化学型膨胀阻燃剂各自存在的优缺点,并分析了今后化学型膨胀阻燃剂的研究重点和发展方向,最后指出加强多组分阻燃剂间的协同阻燃、开发物理型膨胀阻燃剂和精准设计单组分膨胀阻燃剂结构及配比是未来开发绿色环保阻燃剂的研究重点。

PET纤维染色/着色技术研究进展

综述了近年低温染色、少水及无水染色、原液着色和结构生色等聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)纤维染色和着色技术的研究现状和产业化进程。低温染色可以通过载体染色或对PET进行共聚改性实现,高效、绿色载体的开发是促进载体染色发展的关键,而工业生产不稳定是共聚改性PET纤维目前亟需解决的主要问题。水少及无水染色主要包括超临界二氧化碳染色、十甲基环五硅氧烷染色和有机溶剂染色等,在尽可能安全、简便的工艺操作流程下实现高效上染是该染色技术实施推广的前提。原液着色可以通过原位聚合法或色母粒添加法直接制得有色PET纤维,着色剂的超细化和分散技术是提升原液着色纤维品质的关键。光子晶体结构生色和薄膜干涉结构生色是目前制备结构色PET纤维的常用手段,大幅提升结构色牢度和制备效率是当前最需攻克的技术难点。

添加型阻燃剂的研究进展与发展趋势

高分子材料具有易燃性,工业上常采用共混改性法对其进行阻燃改性。概述了添加型阻燃剂的主要类型、阻燃机理及其研究现状。目前添加型阻燃剂已从传统的卤系阻燃剂发展到环保型卤系阻燃剂、磷系阻燃剂、氮系阻燃剂、金属氢氧化物阻燃剂、膨胀型阻燃剂,再到近年新兴的硅系阻燃剂和生物基阻燃剂等。金属氢氧化物阻燃剂和氮系阻燃剂具有高添加量和低相容性的缺点,新型硅系和生物基阻燃剂技术尚未成熟,环保型卤系阻燃剂、磷系阻燃剂和膨胀型阻燃剂因阻燃效率高、相容性好,是目前阻燃改性领域的主流产品。介绍了增强阻燃剂高效性的常用技术,如微胶囊化、超细化、表面活性处理和复配协效等。展望了添加型阻燃剂的未来发展趋势,强调利用超细化和协同增效等技术开发无卤、环保、分散性好、相容性高及兼具多重功能的阻燃剂是未来的主要研发方向。