聚ε-己内酯二醇预聚物的合成与表征

为提高生物可降解聚ε-己内酯/聚乙二醇聚氨酯的预聚物的性能,以辛酸亚锡为催化剂、乙二醇或聚乙二醇为引发剂,引发ε-己内酯开环聚合制备双端羟基聚ε-己内酯和聚ε-己内酯-聚乙二醇-聚ε-己内酯三嵌段共聚物,用作制备聚ε-己内酯/聚乙二醇聚氨酯的预聚物.采用FT-IR1、HNMR、DSC、GPC、XRD等对聚合产物的结构和性能进行分析表征确认.结果表明:通过改变单体与引发剂的比例可控制聚合物的相对分子质量;聚ε-己内酯均聚物随着其相对分子质量的增大,熔点小幅升高,结晶度从58%逐渐提高到72%;共聚物中,随着聚乙二醇相对分子质量的增加,熔点升高到69.3℃.通过引入聚乙二醇,预聚物呈现相分离结构,结晶度变高.     

聚乙二醇-柠檬酸共聚物(PEGCA)对聚乳酸的增韧及其机理

通过缩聚反应制备聚乙二醇-柠檬酸共聚物(PEGCA),通过密炼制备了PEGCA与聚乳酸(PLA)的共混物,研究了PEGCA对共混物的形貌结构、热性能和力学性能的影响。结果表明,PEGCA与PLA部分相容,PEGCA呈球状颗粒分散在PLA基体中。PEGCA对PLA有良好的增韧效果,当PEGCA质量分数为15%时,材料的断裂伸长率提高到327.9%,冲击强度提高到63.0J/m。同时利用空穴化理论解释PEGCA增韧PLA的机理,用临界韧带厚度理论和J积分定量描述增韧的效果。     

柠檬酸基聚酯/聚乳酸共混物的力学性能

通过缩聚反应制备一种可生物降解的柠檬酸基聚酯（PEGCA）,采用转矩流变仪将不同反应程度的PEGCA与聚乳酸（PLA）共混,制备出一种可完全生物降解的柠檬酸基聚酯/聚乳酸共混物,考察了共混物的拉伸、冲击和弯曲性能,并采用扫描电子显微镜观察其形貌.结果表明：PEGCA对PLA的增韧效果明显,使得共混物的断裂伸长率可达316%,冲击强度提高了近7倍;在不同的应变速率下,PEGCA/PLA共混物的力学性能不同,增大应变速率,将使共混物的拉伸强度提高,断裂伸长率降低;不同反应程度的PEGCA在PLA基体中的分散性不同,低反应程度的PEGCA的分散性较差,其共混物在较高变形速率下表现出更优异的韧性和延展性.     

羟基化碳纳米管/聚己内酯复合材料的结构和力学性能!

将羟基化多壁碳纳米管在超声波作用下均匀分散于己内酯单体中,通过原位微波辅助开环聚合的方法制备了聚己内酯/羟基化多壁碳纳米管复合材料.羟基化多壁碳纳米管的引入明显提高了聚己内酯材料的强度和模量,但是断裂伸长率却随着羟基化多壁碳纳米管含量的增加而持续降低.羟基化多壁碳纳米管的质量分数为0.5%时,纳米复合材料的拉伸强度和杨氏模量可提高至纯聚己内酯材料的2倍.利用扫描电镜、X线衍射、红外光谱和示差扫描量热分析揭示了纳米复合材料断裂形貌、结晶情况和热性质,进而探讨了羟基化多壁碳纳米管对提高力学性能的作用机制.     

PCL/PVP共混膜的制备与性能研究

利用溶液浇铸法制备了聚己内酯（PCL）/聚乙烯基吡咯烷酮（PVP）共混物膜,通过测试膜的表面接触角、吸水率,研究了共混膜的亲水性能;通过测试膜的断裂伸长率和断裂强度,研究了共混膜的力学性能;用XRD对膜进行表征,研究了共混膜的结构.结果表明：PVP的加入对PCL的结晶度有一定影响;随着PVP质量分数的增加,水在PCL/PVP膜的表面接触角逐渐减小,吸水率逐渐增大;适当比例的PVP含量有助于增强PCL的力学性能.     

雅努斯纳米片对PLA/PPDO共混物的增容作用

研究二氧化硅雅努斯纳米片(JNSs)对聚乳酸(PLA)/聚对二氧环己酮(PPDO)共混物的界面增容作用.结果表明,JNSs对PLA/PPDO共混物具有明显的增容作用,当添加质量分数0.50％～1.00％(相对于PLA质量比)的JNSs增容效果较好.质量分数0.50％的JNSs使PLA/PPDO复合材料的界面作用增强,两...     

尼龙66/聚酚氧树脂共混体系的研究

用熔融共混法制备了尼龙66/聚酚氧共混物, 对其力学性能、 结晶与熔融行为及组 分间相容性进行了表征. 共混物只有一个玻璃化转变温度, 且符合线性加和规则; 观察不 到两相形态, 表明两组分相容. 随聚酚氧含量增加, 尼龙66的冷结晶温度升高、 熔融温 度和熔体结晶温度降低, 结晶和熔融温度范围变宽, 熔融热和结晶热降低. 共混物的屈服 强度、 断裂强度和断裂伸长率均呈正协同效应, 并在聚酚氧含量30％～40％(均为质量分 数)呈极大值. 随聚酚氧含量的增加, 断裂强度与屈服强度的差值变小, 当聚酚氧含量达 到80％时, 二者已无明显差别.     

PLA/热塑性淀粉和PLA/亚麻纤维可降解复合材料的性能研究

使用熔融共混方法,制备了PLA/热塑性淀粉(PLA/TPS)和PLA/亚麻纤维(PLA/FF)复合材料.研究结果表明,随着热塑性淀粉或者亚麻纤维用量的增加,PLA复合材料的拉伸强度和断裂伸长率都有所降低;而PLA的结晶速率呈现显著增大,并且晶粒细化;添加热塑性淀粉或者亚麻纤维,能够增加PLA复合材料的降解速率.     

聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)的外增塑改性

采用溶剂成膜法制备了柠檬酸三乙酯(TEC)、大豆油和甘油三乙酸酯增塑的聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)共混物,考察了增塑剂的种类及其用量对共混物热学和力学性能的影响。用差示扫描量热仪(DSC) 和电子拉力试验机分别测定共混物的热性能和力学性能。结果表明,三种增塑剂中质量分数为5%的TEC对共聚物的增塑改性效果较好,与纯聚酯相比共混物的结晶温度(T_mc)下降了2.0℃,结晶焓(ΔH_mc)基本保持不变。当TEC的质量分数为20%时,聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)的T_g下降21℃。TEC共混物能保持15.8MPa的拉伸强度和588%的断裂伸长率。     

聚己内酯/淀粉共混材料的非等温结晶动力学

以异氰酸酯（MDI）为相容剂,采用共混挤出技术制备不同含量的聚己内酯与淀粉的共混产物（SPCL）,通过X射线衍射及DSC研究SPCL的结晶性质和非等温结晶行为,分别用Ozawa法和Mo法对所得数据进行处理．结果表明：随着淀粉含量的增加,SPCL的结晶程度降低;淀粉在SPCL中起到了成核剂的作用,加快了聚己内酯（PCL）的结晶速度,但对PCL的结晶程度起抑制作用．建模结果表明,Ozawa法适于处理纯PCL的非等温结晶行为,但不适于处理SPCL共混物,而Mo法对PCL和SPCL共混物均适用．     

具有形状记忆效应的硅烷化聚己内酯型聚氨酯

以烷氧基钛和聚乙二醇的混合物引发ε-己内酯本体聚合得到低聚合度(DPn为10~50)的聚己内酯(PCL)二醇,然后在N,N-二甲基甲酰胺中依次与4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯和3-氨丙基三乙氧基硅烷反应,脱除溶剂并经湿气交联得到硅烷化聚己内酯型聚氨酯(SPCLU)。研究了PCL嵌段聚合度对SPCLU交联特征、结晶行为、力学性能及形状记忆性的影响。结果表明:当PCL嵌段DPn由10增加到50时,SPCLU结晶度和熔点随之增加,弹性模量及断裂伸长率均提高;而SPCLU的交联密度随PCL嵌段DPn的增加而减小;由结晶度较高的嵌段(DPn为30~50)组成的SPCLU具有良好的形状记忆性,形状回复率为95%~100%,形状回复温度与PCL结晶区域的熔程相对应。     

PCL薄膜的球晶环带结构及MWCNT对其的影响

通过溶液法制备了聚己内脂和聚己内脂/碳纳米管薄膜,研究了不同结晶温度下聚己内脂的结晶形态以及碳纳米管对聚己内酯结晶的影响.结果表明,在20～50℃较宽的温度范围内可以通过溶液结晶得到聚己内酯环带球晶,加入MWCNT使形成环带结构的温度向高温度方向拓宽.利用SEM,AFM从微观层次研究了球晶环带形成的机理.     

PBS与PLLA双螺杆挤出共混体系的相容性、结晶与性能分析

将聚丁二酸丁二醇酯（PBS）与聚乳酸（PLLA）通过熔融挤出的方法共混,研究二者的相容性、形貌、结晶及力学性能．结果表明,PBS与PLLA是完全不相容的．随着两组分相对质量舍量的变化,共混物的形貌由一种组分组成的连续相（PBS）、另一种组分为分散相的海岛状（PLLA）形态变为双连续相,再到另一种海岛状（PBS）的形态结构．这种形态结构影响了PBS的结晶与力学性能．当PBS质量含量较低时,由于不同PBS微区引起成核杂质的活性不同,PBS发生了分级结晶,形成更细的晶体,相应共混物的断裂伸长率提高．但是PBS与PLLA的共混物的拉伸强度和模量由PLLA的质量含量主导,与PLLA的质量含量的增加呈正相关性．PBS与PLLA共混物的动态模量由于受两组分的结晶、玻璃化温度及结构的影响而呈现出复杂的变化．     

尼龙1212/聚偏氟乙烯共混物的结晶行为

通过溶液共混法制备尼龙1212/聚偏氟乙烯(PVDF)共混物,采用X线衍射仪(XRD)和差示扫描量热仪(DSC)研究了尼龙1212/PVDF共混物结构、熔融和结晶行为.研究结果表明:在降温过程中先结晶尼龙1212限制了PVDF的结晶,但是这种限制作用随着尼龙1212质量分数的降低而减弱,这也影响到共混物的熔点和结晶温度.通过Avrami方程和阿累尼乌斯方程对PVDF和共混物(质量比80∶20)的等温结晶行为进行研究,结果表明由于尼龙1212结晶导致了共混物的等温结晶活化能升高,共混物的结晶速率显著降低.     

聚己内酯增强β-磷酸三钙复合支架的制备及力学性能

针对生物陶瓷在大段骨缺损的修复重建中韧性不足的问题,采用数字光处理技术和涂层工艺,制备了集高强度韧性一体化的生物陶瓷β-磷酸三钙/聚己内酯复合支架,并研究了聚己内酯涂层浓度对复合支架抗压抗弯性能和微观形貌的影响。实验结果表明：聚己内酯涂层可有效提高β-磷酸三钙陶瓷支架的力学性能,复合支架的强度和韧性均与聚己内酯涂层浓度呈正相关性;随着聚己内酯涂层浓度的提高,复合支架的可靠性显著提高,涂层效果有明显的改善,但不均匀现象也越明显;结合力学性能和微观形貌评价发现,0.20 g/mL聚己内酯增强β-磷酸三钙复合支架的综合性能最佳。该研究可为制备满足骨生长到骨强化两阶段力学性能要求的复合支架提供参考。     

增容剂mPOE含量对R-PET/LLDPE共混物结构与性能的影响

采用反应挤出加工工艺,以甲基丙烯酸环氧丙酯接枝改性乙烯-辛烯共聚物(mPOE)为增容剂,对回收聚对苯二甲酸乙二醇酯(R-PET)与线性密度聚乙烯(LLDPE)共混物进行增容增韧改性,考察了增容剂mPOE用量对R-PET/LLDPE/mPOE共混物的相结构、力学性能以及熔融、结晶行为的影响.扫描电镜(SEM)结果表明:R-PET/LLDPE/mPOE共混物中分散相的粒径和粒间距随着mPOE含量的增加而迅速减小; 而当增容剂的添加质量分数大于5%后,分散相粒径大小与粒间距的变化趋于减小.力学性能测试表明:R-PET/LLDPE/mPOE共混物的断裂伸长率和缺口冲击强度随着mPOE含量的增大先迅速增大,后变化趋缓.DSC结果表明:R-PET/LLDPE/mPOE共混物随着mPOE含量的增加,分散相粒子对R-PET结晶的成核效果降低.     

制备形貌可控的多晶纳米镍

采用液相化学还原法,在1,2-丙二醇体系中,分别使用吐温-80(Tween-80)、聚乙二醇-6000(PEG-6000)和十二烷基硫酸钠(SDS)与聚乙二醇-6000(PEG-6000)的混合物作为修饰剂,利用1,2-丙二醇还原相同母体醋酸镍,制备形貌分别为海绵体、纤维状、雪花状多晶纳米镍;在水体系中,使用SDS为修饰剂,利用水合肼还原相同母体醋酸镍,制备球形多晶纳米镍.通过X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、选区电子衍射(SAED)对所制备的纳米镍样品进行表征.利用傅立叶红外(FTIR)分析初步解释不同形貌纳米镍的形成机理.将纳米镍样品添加到15W/40SF汽油机油中,在UNT-Ⅱ摩擦磨损试验机上进行考察.结果表明:纳米镍样品的形貌不同,其对汽油机油摩擦学特性的改性亦不相同,纤维状纳米镍的改性效果最佳.     

温敏水凝胶释放润滑液的摩擦学性能

为了改善人工关节的润滑性能、延长使用寿命,将温敏水凝胶作为载体释放人工关节润滑液,并通过磨损试验测试了释放液的摩擦学性能。采用开环聚合法制备了可在体温下实现溶胶-凝胶原位相变的聚己内酯-聚乙二醇-聚己内酯(PCEC)温敏水溶胶。将具有润滑作用的壳聚糖(CS)/牛血清白蛋白(BSA)混合液载入溶胶,在37℃相变为凝胶状态下进行体外释放试验。通过Bradford法测试了PCEC水凝胶释放润滑液的释放性能,通过磨损试验得到了释放液的摩擦学性能。试验结果表明:释放液中BSA的浓度为释放前凝胶的BSA浓度的1%左右;采用Al2O3陶瓷球与Co-Cr-Mo盘作为配副时,释放液的摩擦系数仅为蒸馏水、生理盐水或模拟体液摩擦系数的25%左右;释放液润滑下配副的磨损率比生理盐水低73%左右,比蒸馏水低50%左右,比模拟体液低20%左右。     

PET/PPO共混物的结晶及熔融行为

本文用扫描量热法(DSC)研究了聚对苯二甲酸乙二脂(PET)与聚2,6—二甲基—1,4—对苯醚(PPO)共混物从熔体及玻璃态的等温结晶动力学以及结晶后试样相应的熔融行为。结果表明,PET及其共混物的等温结晶过程均符合Avrami方程,但Avrami指数n及结晶速率常数K值均与共混物组成及起始结晶状态有密切关系;从熔体结晶的表现活化能△E值要比玻璃态结晶的△E值高,并且受组成影响较明显。非晶的PPO组分在含量较低时能加速PET的结晶,使之达到比纯PET高的结晶度,但含量高达50％时,结晶速率及结晶度均略有下降,这与共混物织态结构改变有关。相同组成的共混物从玻璃态结晶比从熔体结晶所达到的结晶度高,但起始熔融温度低,熔程宽,表明生成较多的不规整的微晶体。     

PHA/PEDEA聚酯齐聚物的结晶行为

利用热台偏光显微镜（POM）、广角X射线衍射（WAXD）和差示扫描量热仪（DSC）研究了低相对分子质量聚己二酸己二醇酯（PHA）和聚己二酸（乙二醇/一缩二乙二醇）酯（PEDEA）共混物的结晶行为，结果表明，共混物晶形为球晶，随PEDEA含量增加，混合聚酯的结晶速度下降，结晶度降低，晶形不发生变化，结晶动力学研究表明共混物的阿夫拉米指数约为4。