聚丙烯醇做土壤改良剂研究:老化与作用力分析

聚烯醇可生物分解且无毒性,可做为土壤改良剂。其在土壤中受温度、紫外线影响而老化的问题为本研究的一部份。以加热及UV处理PVA膜与PVA与SiO2混合物。样品以FT-IR光谱了解其劣化情况。PVA膜与土壤之作用力则以原子力显微镜量测其力曲线与观察表面变化。此外PVA与SiO2混合物则以SEM观察其受热与受UV处理的结果。     

PVA/SiO_2/HMDS薄膜的制备及性能研究

采用静电纺丝技术在玻璃基片表面构筑聚乙烯醇(PVA)纳米纤维网膜,以正硅酸丁酯(TEOS)为硅源,通过气相沉积法向PVA纳米纤维网膜间隙中引入SiO2纳米粒子。然后以六甲基二硅氮烷(HMDS)为修饰剂,对玻璃基片表面PVA/SiO2膜进行疏水改性,从而降低其表面能。利用扫描电镜(SEM),静态水接触角(WCA)等测试手段对在玻璃表面制备的PVA/SiO2/HMDS薄膜进行了表征。结果显示,处理过的玻璃基片具有较高的粗糙度,表面水接触角(WCA)达135.7°,表明其具有很好的疏水性能。而且制备的薄膜疏水性能稳定,耐磨性能好,能够保持较好的透明性。因此在高档室外墙体、汽车挡风玻璃、眼镜片等领域具有潜在的应用前景。     

PVA/SiO2/HMDS薄膜的制备及性能研究

采用静电纺丝技术在玻璃基片表面构筑聚乙烯醇(PVA)纳米纤维网膜,以正硅酸丁酯(TEOS)为硅源,通过气相沉积法向PVA纳米纤维网膜间隙中引入SiO2纳米粒子。然后以六甲基二硅氮烷(HMDS)为修饰剂,对玻璃基片表面PVA/SiO2膜进行疏水改性,从而降低其表面能。利用扫描电镜(SEM),静态水接触角(WCA)等测试手段对在玻璃表面制备的PVA/SiO2/HMDS薄膜进行了表征。结果显示,处理过的玻璃基片具有较高的粗糙度,表面水接触角(WCA)达135.7°,表明其具有很好的疏水性能。而且制备的薄膜疏水性能稳定,耐磨性能好,能够保持较好的透明性。因此在高档室外墙体、汽车挡风玻璃、眼镜片等领域具有潜在的应用前景。     

稳定剂对乳化沥青蒸发残留物性能的影响

通过测定乳化沥青蒸发残留物15℃延度、25℃针入度、软化点、黏温性、四组分分布以及薄膜烘箱试验(TFOT)老化前后60℃动力黏度比、针入度比和软化点增量,考察纳米二氧化硅(SiO2)、羟乙基纤维素(HEC)和聚乙烯醇(PVA)3种稳定剂对乳化沥青蒸发残留物性能和乳化沥青蒸发残留物TFOT老化前后性能变化的影响。结果表明:3种稳定剂可显著降低蒸发残留物延度,当w(SiO2)=0～1.2%、w(HEC)=0～0.18%、w(PVA)=0～0.18%时,延度呈明显下降趋势,且降低幅度由大到小为加入SiO2、HEC、PVA;针入度受w(SiO2)影响较大,随w(SiO2)的增大呈明显下降趋势,而受w(HEC)和w(PVA)的影响不大;在60～110℃内,黏度随w(SiO2)增大而增大,w(HEC)和w(PVA)对黏度影响不大;3种稳定剂对软化点及四组分分布影响不明显;乳化沥青蒸发残留物老化前后60℃动力黏度比、软化点增量和针入度比受w(SiO2)影响较大,随w(SiO2)的增大分别呈现下降、下降和增大趋势,而受w(HEC)和w(PVA)的影响不大。     

聚乙烯醇渗透汽化分离膜的研究进展

在描述聚乙烯醇(PVA)成膜工艺制取不同类型的分离膜以及PVA膜的改性处理技术的基础上,给出了PVA膜渗透汽化(PV)分离有机物/水、有机物/有机物混合物的性能,讨论了交联剂、复合膜的支撑膜、高分子网络结构等对膜分离性能的影响,并分析了PV操作参数如料液浓度、操作温度等对分离性能的影响。提出了PVA膜在今后研究开发中的3个方向。     

PVA基碱性复合聚合物电解质的制备及其性能

以聚乙烯醇(PVA)、丙三醇(GROL)、SiO2、KOH为原料,采用溶液浇铸法制备PVA基碱性复合聚合物电解质(ASPE)膜.运用交流阻抗法、循环伏安法、X线衍射和红外光谱等技术表征其性能.研究结果表明:添加增塑剂GROL后体系的电化学稳定窗口及力学性能有所降低,在具备良好机械强度前提下,适量GROL的加入可以显著提高体系的离子电导率;PVA/SiO2/KOH/H2O ASPE显示了良好的电化学性能和力学性能,当SiO2添加量为7%(质量分数)时,碱性聚合物电解质的室温离子电导率达到最高14.56×10-3 S/cm,与纯PVA/KOH相比提高了1个数量级;电化学稳定窗口为2.4V,50次循环后窗口大小基本不变.     

渗透汽化法复合膜分离乙醇/水的研究

以脱乙酰化度为77．5％的壳聚糖为原料，分别将CS膜，CSA／PAN膜，CS－PVA／PAN膜用于乙醇／水混合物的分离，研究了原料组成，温度，膜厚等的影响，结果表明，这些膜均具有良好的分离性能，其中CS－PVA／PAN膜具有最优的渗透选择性。     

PVA水凝胶的制备及其性能研究

以聚乙烯醇(PVA)为原料合成了PVA水凝胶膜,同时以水杨酸(SA)为抗菌剂合成了具有抗菌作用的PVA/SA水凝胶膜,表征了其结构与性能,发现其透明度均达95％以上,在15℃时,纯PVA水凝胶溶胀度达33.64％以上,加入SA后溶胀度为29.66％.这两种膜具有一定的透气性,其透气系数均在0.4～0.5 m2/S·kPa之间,两种膜没有抗紫外线性能,紫外线透过率均高达95％以上.PVA/SA水凝胶膜抗菌性远远优于PVA水凝胶.考察了PVA水凝胶膜和PVA膜的缓释性能,发现PVA水凝胶膜的药物释放速度相对于PVA膜而言,释放速度更加平稳,明显优于PVA膜的缓释性能.     

离子液体中丝素/聚乙烯醇共混膜的制备及表征

采用离子液体氯化1-丁基-3-甲基咪唑（BMIMCl）溶解丝素（SF）,获得BMIMCl/SF溶液,再与聚乙烯醇（PVA）水溶液共混,制备得到PVA/SF共混膜。共混膜经红外光谱、紫外可见光谱、对水接触角、拉力试验等表征。结果表明,溶液共混使共混膜中SF与PVA发生了化学键键合,乙醇处理使共混膜中SF主要以β-折叠结构存在。随着SF含量的增加,共混膜的透光率逐渐变小,亲水性则逐渐增大。     

UV固化有机硅/SiO2杂化涂料的制备及性能

以正硅酸乙酯和常用的有机硅为原料,采用溶胶-凝胶法制备了可紫外光(UV)固化的有机硅/SiO2杂化涂料.研究了有机硅用量对杂化漆膜性能的影响,并用FTIR和固体29Si-NMR对杂化涂料进行了表征,测定了UV固化C C的转化率和硅氧烷的缩聚度.结果表明:杂化涂料的有机与无机网络间以共价键的方式结合,在UV固化240 s时双键转化率可达81.0%,硅氧烷的平均缩聚度为89.5%;由于采用了改进的溶胶-凝胶法,在高度交联的SiO2网络结构中引入线性Si O Si链段,使得漆膜既有高硬度又有良好的柔韧性,当TEOS/MPTMS/DDS摩尔比为6∶2∶3时膜的综合性能最佳.     

壳聚糖复合膜渗透化法分离乙醇／水混合物

将壳聚糖 (CS)和聚乙烯醇 (PVA)混合物涂到聚丙烯腈 (PAN)中空纤维内表面 ,通过适当的交联制成壳聚糖复合膜。研究了乙醇水液体混合物在膜中的渗透汽化性能 ,讨论了料液浓度、温度对膜分离性能的影响。结果表明 ,CS PVA/PAV膜具有优异的渗透选择性能 ,当料液乙醇含量为 95wt%时 ,6 0℃和 70℃渗透通量为 310g/(m2 ·h)和 433g/(m2 ·h) ;分离因子为 116和 12 7,渗透通量与温度呈Arrhenius关系     

快速热退火对a-Si:H/SiO2多层膜光致发光的影响

采用在等离子体增强化学气相沉积(PFCVD)系统中沉积a-Si：H和原位等离子体逐层氧化的方法制备a-Si：H／SO2多层膜．用快速热退火对a-Si：H／SiO2多层膜进行处理，制备nc—Si/SiO2多层膜，研究了这种方法对a-Si：H／SiO2多层膜发光特性的影响．研究发现对a-Si：H／SiO2多层膜作快速热退火处理，可获得位于绿光和红光两个波段的发光峰．研究了不同退火条件下发光峰的变化．通过对样品的TEM、Raman散射谱和红外吸收谱的分析，探讨了a-Si：H／SiO2多层膜在不同退火温度下的光致发光机理．     

PVA活化改性马来酸酐共聚物的机理研究

采用聚乙烯醇（PVA）在室温下静置或UV光照射下活化改性马来酸酐共聚物,探讨了改性作用机理。结果表明：将PVA加入到醋酸乙烯酯/马来酸酐共聚物(P(MAn/VAc))的二甲基亚砜(DMSO)溶液中,溶液颜色立刻由浅紫红色变为深紫红色,紫外光谱分析在400～650nm处出现很强吸收峰,PVA羟基与酐基形成了四面体两性离子(tetrahedral zwitterion)结构;将PVA加入到苯乙烯/马来酸酐共聚物(P(MAn/St))的DMSO溶液中则观察不到溶液颜色变化及紫外吸收变化,四面体两性离子结构不稳定而使酐基直接开环得到块状交联凝胶。紫外辐照可促使四面体两性离子结构向其电中性同分异构体转化而使酐基开环,实现温和条件下马来酸酐共聚物的改性。     

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SiO2/聚丙烯酸酯组装杂化乳液的合成及表征

通过乳液聚合法成功合成了纳米SiO2／聚丙烯酸酯杂化乳液。首先将纳米SiO2经过表面官能团化处理，使其表面含有活性官能团，然后经过乳液聚合使丙烯酸酯单体在纳米SiO2表面引发聚合，合成了具有核壳结构的纳米杂化乳液。采用透射电子显微镜(TEM)对乳液的微观结构进行了表征，并对胶膜进行了机械力学性能测试和表面润湿性能测试。结果表明纳米SiO2的表面官能团化处理改善了纳米粒子在乳液中的稳定性，当纳米SiO2质量分数为0．2％时，杂化乳液胶膜的拉伸强度和断裂伸长率同时达到最大值。其表面润湿性与SiO2质量分数有关，SiO2质量分数为0．5％时其杂化乳胶膜的接触角最大，耐水性最好。     

耐磨透明超疏水薄膜的制备及工艺研究

以正硅酸乙酯为原料,采用溶胶-凝胶法,在酸性条件下,制得无色透明SiO2溶胶,作为上下层;以表面疏水处理的SiO2粉体(R974)为中间层;制备"SiO2溶胶/R974/SiO2溶胶"三明治式涂层于玻璃基板表面;经氟硅烷修饰可得到透明耐磨超疏水薄膜.用扫描电子显微镜(SEM)及原子力显微镜(AFM)表征,膜层具有分层凹凸结构.所得膜层接触角大于150°,可见光透射比为85.6%,雾度小于2%.经耐磨性测试后,接触角为102.0°,可见光透射比为85.6%,雾度小于1.0%.考察了溶胶浓度、热处理温度和涂膜方式对膜层性能的影响.     

含Si环氧丙烯酸酯/纳米SiO_2涂层制备及性能研究

为了制备耐热、阻燃性能优异的新型含Si环氧丙烯酸酯（EA）纳米涂层,以KH-570改性纳米SiO2和有机硅改性EA作紫外光（UV）固化组分,并在配方中加入纳米Mg（OH）2,制备了系列UV固化新型含Si EA纳米涂层。通过红外光谱仪、紫外可见光谱仪、热重分析仪等研究紫外光固化体系涂膜耐热、阻燃及光学性能。结果表明：在有机硅改性EA中添加KH-570改性纳米SiO2,可以提高纳米涂层热稳定性、阻燃性,同时使其保持优良透明性;当改性纳米SiO2含量达5%时,涂膜耐热、阻燃性能均最佳;同时在体系中加入Mg（OH）2,可进一步改善体系的阻燃效果。     

碱性固体聚合物电解质膜的制备及性能研究

以聚乙烯醇(PVA)、聚乙二醇(PEG)和KOH为原料,运用溶液浇注法制备了PVA-KOH-PEG-H2O电解质膜,采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、交流阻抗(AC)和循环伏安(CV)等技术对其结构和性能进行表征。结果表明,碱性固体聚合物电解质膜(m(PVA)∶m(KOH)∶m(PEG)=1∶3∶1)的室温(15℃)电导率可达到0.106 S/cm,电导率与温度关系符合Arrhenius方程。XRD测试结果表明,PVA和PEG均以无定形形式存在于碱性固体聚合物电解质膜中;SEM测试结果表明,PVA和PEG在聚合物中形成均一的形貌;循环伏安曲线表明,碱性固体聚合物电解质膜的电化学稳定窗口为2.4 V。此外,组装了Al/AgO电池,并进行了充放电测试。     

添加剂对AZ31B镁合金氧化膜性能的影响

在由NaOH、H3BO3、Na2B4O10组成的电解液中,研究了不同添加剂Na2SiO3和NaAlO2对AZ31B镁合金阳极氧化膜性能的影响.通过电压-时间曲线、Cass盐雾试验、SEM和动电位极化曲线等方法检测和观察阳极氧化膜性能和表面形貌.结果表明:两种阳极氧化膜表面均为多孔结构,电解液中添加Na2SiO3获得的氧化膜表面微孔分布均匀,孔径更小;与AZ31镁合金基体相比,其耐蚀性均有不同程度的提高,Na2SiO3添加后膜层的耐蚀性优于NaAlO2.     

不同方法合成聚乙烯醇水凝胶性能研究

以聚乙烯醇（PVA）为单体,经物理交联和化学交联反应制得PVA水凝胶,考查了不同的合成方法对PVA水凝胶性能的影响.对制备的PVA水凝胶膜的力学性能、透光率及透气性进行了表征.研究表明,采用以DMSO为溶剂的冷冻法制备的PVA水凝胶膜具有良好的综合性能,其透气系数为0.8m2/s·kPa,拉伸强度为16.5 MPa,透明度达99.8％.