高强度PAM/PVA互穿网络水凝胶的合成

以聚丙烯酰胺(PAM)为基体,聚乙烯醇(PVA)为增强体,采用两步水溶液聚合法合成具有较高机械强度的PAM/PVA互穿网络水凝胶.研究PVA、交联剂用量对PAM/PVA互穿网络水凝胶拉伸强度及伸长率的影响,探讨水凝胶的应力松弛及析出PVA对水凝胶的增韧机理.实验表明,制备的互穿网络水凝胶具有较高的机械强度和韧性,最高拉伸强度为2.4 MPa,伸长率为3 000%.最后,采用傅里叶红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)及X-射线衍射(XRD),对PAM/PVA互穿网络水凝胶的结构与形貌进行表征.     

PVA/PAA/BC复合水凝胶的制备与性能

利用冰冻–解冻循环法制备聚乙烯醇(PVA)/聚丙烯酸(PAA)/细菌纤维素(BC)复合水凝胶.研究BC与单体丙烯酸(AA)用量对PVA/PAA/BC复合水凝胶的力学性能和溶胀特性的影响,初步探讨PVA/PAA/BC复合水凝胶的pH敏感性.实验结果表明:随着BC添加量的增多,PVA/PAA/BC复合水凝胶的含水率和拉伸强度与PVA/PAA水凝胶相比均有一定程度的提高,SEM表明复合水凝胶的网络交联点增多;加入AA会使复合水凝胶拉伸强度减小,但溶胀性能提高很多.综合考虑,BC添加量为4%,AA添加量为8%时,各项性能均较好.     

纳米ZnO/BC/PVA复合水凝胶的制备与性能研究

采用化学交联法制备纳米氧化锌(ZnO)/聚乙烯醇(PVA)/细菌纤维素(BC)复合水凝胶,通过力学性能测试、溶胀率测试以及热重(TG)分析等研究BC加入量对复合水凝胶拉伸强度、断裂伸长率及吸水率的影响;探讨复合水凝胶对大肠杆菌抑制效率与纳米ZnO的加入量的关系。     

多重交联水凝胶的制备与性能研究

以过硫酸钾和亚硫酸氢钠为引发体系,丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)为亲水单体,甲基丙烯酸十八烷基酯(SMA)为疏水单体,十二烷基硫酸钠(SDS)为表面活性剂,N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(MBAA)为化学交联剂,聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(PDMC)和聚乙烯醇(PVA)为聚合物基质,通过自由基聚合制备了微晶-共价-离子-疏水缔合-氢键多重交联水凝胶。通过改变PDMC、AM和MBAA的量,制备出了结构不同的多重交联水凝胶。采用电子万能试验机对多重交联水凝胶的拉伸性能进行了测试,结果表明:1. 73 g PDMC、5 g AM、15 mg MBAA体系制备的多重交联水凝胶的力学性能最好,拉伸强度为0. 71 MPa,断裂伸长率为419. 0%。通过吸水性能的测试,表明所制备的多重交联水凝胶吸水性均较好,其中8. 75 g AM、15 mg MBAA体系制备的水凝胶的吸水率最高,为1612. 0%。     

基于薄膜栽培的聚乙烯醇茶多酚复合水凝胶膜的制备

采用刮涂法制备能够应用于薄膜栽培技术中的聚乙烯醇(PVA)-茶多酚(TP)复合水凝胶膜,考察复合水凝胶膜中茶多酚的加入量对膜性能的影响。通过傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、X线衍射仪(XRD)、耐水压测试及电子万能拉伸试验等手段对水凝胶膜的结构、平衡溶胀度、耐水压力、抗菌性和力学性能等进行表征。结果表明:加入TP对PVA-TP复合水凝胶膜分子间的相互作用有影响,膜内部出现氢键的断裂以及新的氢键的形成;添加适量的TP能够优化复合水凝胶膜的力学性能、耐水性和抗菌性;当复合水凝胶膜中TP质量分数为0.6%时,复合水凝胶膜综合性能最好;相比于纯PVA膜,复合水凝胶膜的拉伸强度、断裂伸长率和耐水压力分别提高了73.5%、71.1%和14.3%,平衡溶胀度降低了12.5%,且有效提高了PVA膜对大肠杆菌与金黄色葡萄球菌的抑菌率。     

增塑剂和增韧剂对PVC防水卷材耐老化性能的影响

采用邻苯二甲酸二辛酯(DOP)和柠檬酸三丁酯(TBC)两种增塑剂以及丁腈橡胶(NBR)和氯化聚乙烯(CPE)两种增韧剂对PVC防水卷材进行改性,研究其在PVC防水卷材老化过程中力学性能变化的影响,并分别对不同增塑剂和增韧剂进行性能比较.结果表明:DOP体系和TBC体系经老化后,相同的配方,断裂伸长率降低,但拉伸强度有所增大;DOP和TBC用量越大,拉伸强度保持率和断裂伸长率保持率均减小,且TBC体系耐老化性能优于DOP体系.CPE体系和NBR体系经老化后,相同的配方,断裂伸长率和拉伸强度均有所降低.当CPE和NBR加入质量分别为20~30,g和10,g时,PVC防水卷材具有较好的力学性能与耐老化性能.     

增塑剂对大豆蛋白/聚乙烯醇薄膜性能的影响

为改善大豆蛋白/聚乙烯醇(SPI/PVA)共混薄膜的加工性能和力学性能,把尿素/三乙醇胺复配增塑剂,与大豆蛋白(SPI)/聚乙烯醇(PVA)经溶液共混成膜,采用差示扫描量热仪、热失重分析仪、紫外光谱仪、扫描电子显微镜等研究了其性能.结果表明:复配增塑剂的最佳含量为40%,加入复配增塑剂后,SPI/PVA薄膜具有良好的相容性,熔融温度、热稳定性降低,拉伸强度略有下降,断裂伸长率明显增加,提高材料的韧性.     

环氧氯丙烷交联聚乙烯醇膜的制备与性能

在碱性条件下用环氧氯丙烷(EPI)溶液对聚乙烯醇(PVA)膜进行交联改性,研究了EPI质量分数对PVA膜的耐水性、力学性能和表面亲水性的影响。研究结果表明:通过交联反应,提高了PVA膜的耐水性和力学性能,降低了其表面亲水性;随着EPI质量分数的增加,PVA膜的拉伸强度不断增强,当EPI质量分数为8%时,PVA膜的拉伸强度可达43.9MPa。     

壳聚糖/SiO_2复合膜的制备及性能研究

以廉价的工业硅溶胶为SiO2纳米粒子,使其与壳聚糖的醋酸溶液共混,得到壳聚糖/SiO2复合膜(简称复合膜).研究了复合膜在干态和湿态下的力学性能,在波长200～800nm范围内的透光率,在水中的溶胀率,复合膜内SiO2微粒的形貌及其与壳聚糖的相互作用.结果表明:随着膜内SiO2质量分数增加,复合膜的溶胀率从65.88%降到45.65%.复合膜在干态和湿态下的拉伸强度、伸长率等力学性能呈现先增加到最大值,然后又降低的变化趋势.复合膜中SiO2质量分数为14.07%,其干态膜的力学性能较佳,拉伸强度和断裂伸长率分别为58.09MPa和20.74%.当复合膜中SiO2质量分数为30.30%时,湿态膜的力学性能最佳,其拉伸强度为35.83MPa,断裂伸长率为114.76%.SiO2通过与壳聚糖形成强的相互作用而被均匀分散在复合膜内,该复合膜具有良好的生物相容性和耐水性能,可作为一种潜在的生物分离功能膜.     

纳米SiO_2/MC尼龙复合材料的制备与性能研究

本文采用原位聚合法制备纳米SiO_2/MC尼龙复合材料,并对纳米SiO_2在MC尼龙基体中的分散问题进行了探究.通过多种分析测试手段得出,经过表面改性的纳米SiO_2在基体中能够得到较好的分散,适量加入能够提升MC尼龙复合材料的强度、韧性和热稳定性.其中,加入疏水型纳米SiO_2,质量分数为0.3%时,拉伸强度提高了13.6%,弯曲强度提高了16.2%,缺口冲击强度增加了32.0%,断裂伸长率增加了31.0%.加入KH-560处理过的纳米SiO_2,质量分数为0.3%时,拉伸强度提高了16.8%,弯曲强度提高了14.4%,缺口冲击强度增加了39.0%,断裂伸长率增加了32.3%.     

聚乙烯醇复合凝胶的强度与界面强度研究

为了提高物理交联聚乙烯醇(PVA)水凝胶的强度,制备了PVA无纺布复合水凝胶. 当基体凝胶PVA质量分数为10%、无纺布体积分数为15%时,复合水凝胶的拉伸强度为5.90MPa;随着基体凝胶PVA质量分数和无纺布体积分数的提高,复合凝胶的强度提高;当基体凝胶PVA质量分数为15%、无纺布体积分数为25%时,复合水凝胶的拉伸强度为10.90MPa. 利用A系数研究了不同PVA质量分数以及无纺布体积分数的复合水凝胶中基体与无纺布的界面作用,在无纺布体积分数相同时,界面强度随PVA质量分数的提高而增大;在基体凝胶PVA质量分数相同时,无纺布体积分数较低的复合凝胶的界面强度较大. 复合水凝胶的结晶度低于纯水凝胶的结晶度.     

低碳马氏体钢的细晶强化机理及其力学性能

对不同热处理条件下获得的低碳马氏体钢的微观组织及力学性能进行了系统的研究.实验结果表明,盐浴淬火热处理可以实现样品的快速、均匀加热,与常规的热处理条件相比,由于加热速度快、保温时间短,在材料完全奥氏体化初期或接近完全奥氏体化情况下,奥氏体晶粒还未长大,通过淬火得到较为细小的马氏体组织,可以获得力学性能优良的马氏体钢.通过优化的热处理参数可以将材料的抗拉强度和延伸率均提高10%以上.其中盐浴淬火在930℃×20s工艺下,抗拉强度达到1488GPa,延伸率为76%.     

各向异性高机械强度聚乙烯醇-单宁酸水凝胶

将定向冷冻解冻（DFT）法和拉伸冷冻解冻（FTD）法相结合,制备了具有显著各向异性结构和高机械强度的聚乙烯醇-单宁酸（PVA-TA）水凝胶;通过扫描电镜（SEM）和偏光显微镜观察,证实了水凝胶具有取向的孔洞结构和结晶结构; 经X射线粉末衍射（XRD）测试,证明了TA的加入和取向处理都能降低凝胶的结晶度;经傅里叶变换红外光谱（FTIR）表征,证明了取向处理有利于增强凝胶内的氢键作用．对凝胶拉伸性能的测试表明:经过DFT和FTD双重取向处理的水凝胶具有明显各向异性的力学性能;凝胶的拉伸强度和弹性模量在平行于取向方向均高于垂直方向,且其力学性能也明显优于未经定向处理或只经过1次DFT取向处理的水凝胶的力学性能,其拉伸强度和弹性模量均随拉伸率的增加而增加;TA的存在使得该凝胶具备了优秀的抗菌性,抗菌率高达100%．      

甲基丙烯酸甲酯改性聚醚聚氨酯的结构形态与力学性能

采用同步法合成了聚氨酯(PU)/聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的线型共混物、嵌段共聚物和互穿高聚物(IPN)。凭藉力学性能测试、电镜观察和动态力学谱分析,研究了光固化、热固化、化学组成、物理结构等因素对体系力学性能、结构形态和粘弹行为的影响。结果表明:PU/PMMA是呈两相结构的部分相容体系,其中线型共混物伸长率最大,IPN强度最高,而嵌段共聚物的力学性能较差。此外,嵌段共聚物和IPN光固化体系形成的相畴结构均一,其抗张强度和伸长率明显高于热固化体系。聚合物的力学性能除了受化学结构影响以外,还与化学组成有关,随体系中PMMA含量和PU中硬链段含量增加,聚合物抗张强度升高,伸长率下降。     

物理交联聚乙烯醇凝胶中氢键作用研究

采用反复冷冻-解冻法制备聚乙烯醇(PVA)凝胶.采用Hakee RS300动态应力流变仪,利用动态力学分析方法研究PVA物理交联凝胶的力学性能及氢键作用.结果表明,PVA水凝胶及PVA/DMSO凝胶的剪切模量,物理交联密度及最大抗张强度均随着PVA浓度的增加而增大;同一浓度下,PVA水凝胶的剪切模量及物理交联密度大于PVA/DMSO凝胶,但氢键活化能小于PVA/DMSO凝胶.     

Magnetic Cotton Fabric Coated with Poly( vinyl alcohol )( PVA )/Magnetic Attapulgite( MAT ) Composite Solution

Magnetic fiber or fabric incorporating magnetic particles was widely used in the field of magnetic health-care.The cotton fabric was modified with poly(vinyl alcohol)(PVA)/magnetic attapulgite(MAT)composite solution by coating,which was the PVA solution blended with MAT.The mechanical and magnetic properties were characterized by scanning electronic microscopy(SEM),vibrating sample magnetometer(VSM)and tensile strength test.The results of SEM show that MAT can scatter uniformly in the PVA film and the PVA/MAT polymer film has good combination with cotton fabric.The results of other tests show that the addition of PVA/MAT polymer film not only brings uniform magnetism to cotton fabric,but also increases the mechanical strength of the material.Besides,the proportion of PVA/MAT and dipping time are studied in order to determine the best parameters for further study on magnetic cotton fabric.     

助剂对聚氨酯微孔弹性体力学性能的影响

以聚酯POL-2016、聚醚PPG-330N、异氰酸酯MT、MDI-100LL、交联剂乙二醇、TMP等为主要原料，采用半预聚物法制备聚氨酯微孔弹性体．研究了在MT／MDI-100LL体系中各种助剂的用量或种类对聚氨酯微孔弹性体力学性能的影响．随着固化剂TMP用量的增加，微孔弹性体的拉伸强度、100％定伸应力先升后降；而回弹性先稍有降低后升高，扯断伸长率则呈先降后升再降的趋势．当固化剂TMP的加入量为A组分中多元醇质量的1．5％时，试样的综合性能较好．发泡剂用量增加，微孔弹性体的机械强度、回弹性先剧烈下降，当用量大于2％时又略有上升或下降缓慢．泡沫稳定剂用量增加，微孔弹性体的机械强度和回弹性均升高，扯断伸长率也稍有升高．催化剂用量增加，微孔弹性体的力学性能下降而工艺性能提高，因此应控制催化剂的用量．     

高强度物理-化学混杂双网络水凝胶的制备及性质

以聚乙烯醇（polyvinyl alcohol, PVA）和丙烯酰胺（acrylamide, AM）为原料, 采用“一锅煮”及紫外辐照结合冷冻 解冻两步聚合法制备聚乙烯醇/聚丙烯酰胺(PVA/PAM)混杂双网络水凝胶, 并对水凝胶的力学性能、 溶胀性能、 失水性能以及自愈合性进行测试和分析. 结果表明, PVA/PAM混杂双网络水凝胶具有较高的力学强度, 其拉伸强度为428 kPa, 失水速率和单网络水凝胶相比较慢, 具有一定的自愈合性.     

Flexible free-standing polyaniline/poly(vinyl alcohol) composite electrode with good capacitance performance and shape memory behavior

The increasing demand for portable and flexible energy storage devices drives the development of flexible electrodes and electrolytes. The aim of this work is to fabricate the flexible free-standing polyaniline/poly (vinyl alcohol) (PANI/PVA) composite electrode with good capacitance performance and shape memory behavior. The electrodes were fabricated by chemical oxidation polymerization of aniline in porous PVA (P-PVA) films. The morphology, electrochemical and mechanical properties of PANI/P-PVA electrodes were studied by scanning electron microscope, cyclic voltammetry, galvanostatic charge-discharge, and tensile test etc. The results revealed that the flexible PANI/P-PVA-1 electrode had good specific capacitance of 173.86 ​mF ​cm⁻² at 1 ​mA ​cm⁻², with the capacitance retention of 70.16% after 4000 charge-discharge cycles. Besides, it had excellent heat-induced shape memory effect. The fixed shape could completely recover to its original shape within 10 ​s at 80 ​°C, which is above the glass transition temperature (75.89 ​°C) of PANI/P-PVA-1. The comparatively tensile strength (2.86 ​MPa) and high elongation at break (315.72%) indicated its outstanding flexibility. Up to 200 times folding had no effect on the electrochemical properties. The free-standing polymer electrodes with excellent comprehensive performance provide potential applications in flexible energy-storage devices, electronic encapsulation and high stretchable electric devices etc.