MWCNT对玻纤复合材料界面黏合性及其影响机制

通过超声浸渍法将改性多壁碳纳米管(MWCNT)均匀分布于玻纤织物(GFf)表面,得到MWCNT-GFf预增强体,解决基于树脂传递原理制备含MWCNT玻纤复合材料中出现MWCNT被织物阻挡的难题,得到性能稳定的含MWCNT玻纤复合材料。利用万能材料试验机、动态热机械分析仪、场发射电镜等手段,研究复合材料层间剪切性能及MWCNT对其黏合性能的影响机制。结果表明:与GFf复合材料相比,含MWCNT玻纤复合材料层间剪切力可提高约40%,界面黏合强度明显提高。适量氨基硅烷(KH550)可促进MWCNT在MWCNT-GFf上分布均匀,提高层间和纤维之间的界面黏合。MWCNT明显提高了玻纤表面粗糙度,部分可形成似"倒刺"结构,提高复合材料的界面黏合性。过量MWCNT或过量KH550反而降低复合材料的界面黏合性。     

凝固浴条件对内衬型偏聚氟乙烯中空纤维膜结构与性能的影响

以聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)编织管为内衬支撑材料,采用非溶剂诱导相分离法和水平涂覆工艺制备内衬型聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维膜,通过改变凝固浴剂N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)质量分数与温度等制膜工艺参数,改善用于膜生物反应器(MBR)中的内衬型PVDF中空纤维膜结构与性能。结果表明:膜分离层的孔径受DMAC质量分数与温度影响,降低DMAC质量分数或温度可以减小膜分离层孔径,膜通量减小;涂覆皮层的拉伸强度与爆破强度随凝固浴温度升高而增大,DMAC质量分数对它们的影响不显著;剥离强度与凝固浴温度、DMAC质量分数无关,保持在0.10 MPa左右。     

长玻璃纤维增强PET复合材料界面的研究

为促进PET在玻璃纤维表面的接枝反应，将长玻璃纤维增强PET热塑性复合材料的预浸料进行热处理，用短粱三点弯曲测定了长玻纤增强PET复合材料的层间剪切强度，采用红外光谱分析、扫描电镜、裂解气相色谱质谱联用等手段对增强纤维表面的化学结构进行了分析。结果表明经过热处理可以提高复合材料的界面粘合强度，而此良好的界面粘合强度源于PET分子链在玻璃纤维表面的接枝反应。     

NH3等离子体处理的PET表面接枝氨基酸的研究

用氨气等离子体处理聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）膜，在表面引入活性基团氨基，并通过戊二醛接枝谷氨酸。利用接触角、全反射傅里叶红外光谱（ATR-FTIR）、光电子能谱（XPS）和体外血液相容性实验(APTT)表征接枝改性后的膜的表面结构和性能，比较了只用氨气等离子体处理的膜和接枝谷氨酸后的膜的性能。结果表明，两种改性膜亲水性均提高，70W放电功率下改性的膜血液相容性改善效果最好。与未处理的膜相比，用氨气等离子体处理的膜的APTT延长了5.9s,接枝了谷氨酸的膜的APTT延长了3.2s。     

不同成分等离子体对PET薄膜表面亲水性改性的影响

采用射频容性耦合等离子体(CCP)对聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜进行不同气氛下的表面改性处理,研究氩等离子体和氩/氧混合等离子体对PET薄膜表面形貌、成分、亲水性和结合性能的影响.研究结果表明,氩/氧等离子体处理相较于纯氩等离子体处理,由于氧的化学活性,提升了等离子体的化学作用,处理后PET薄膜表面粗糙度增加,并引入大量含氧官能团,显著提高了薄膜的亲水性,提升了其与金膜的黏结力.     

KH550改性乌桕梓油脲醛树脂微胶囊的耐水性研究

针对乌桕梓油脲醛树脂微胶囊壁材的耐水性不高的特点,利用KH550硅烷偶联剂对脲醛树脂微胶囊表面进行改性,通过对改性前后微胶囊亲油化度的测定分析,确定了最佳工艺条件:KH550用量2.1%,温度77℃,时间90 min;改性前后微胶囊的性能表征结果表明,KH550已成功改性脲醛树脂微胶囊;KH550改性后微胶囊的热稳定性基本不发生变化,但其分散性能和耐水性能有较大的改善,接触角从96°增大到128°,沉降时间由2 h延长至18 h,从而可减少囊壁——脲醛树脂碳酰胺键(—CO—NH—)因水解产生的游离甲醛,提高其应用的绿色环保性。     

PVDF/SiO2复合纳米纤维膜的制备及性能研究

采用静电纺丝技术,以聚偏氟乙烯（PVDF）为原料,掺杂不同质量纳米二氧化硅（SiO2）,制备PVDF/SiO2复合纳米纤维膜,研究分析复合纳米纤维膜的形貌、化学结构、晶型转变、拉伸性能和压电性能。结果表明：PVDF质量分数为10 %时,纤维平均直径为(473.97 ± 71.10)nm,纤网成膜良好,微观形貌清晰,PVDF/SiO2复合纳米纤维膜的直径范围为(514.96 ~ 834.16) nm,且纤维表面有颗粒状凸起;PVDF/SiO2复合纳米纤维膜的拉伸强力随纳米SiO2质量分数增大呈先增大后减小趋势,当纳米SiO2质量分数为0.3 %时,强力为(7.94 ± 0.68) N;静电纺丝的电场作用使PVDF由α晶型转变为β晶型,具备压电性能,输出电压值随纳米SiO2质量分数增大先上升后下降,当纳米SiO2质量分数为0.3 %时输出电压值最大,可达(2.00± 0.11)V。     

APPJ处理引发PET膜表面接枝聚合丙烯酸反相乳液

为了改善聚酯(PET)膜的表面加工性能,采用常压射流等离子体(APPJ)处理引发PET膜表面与丙烯酸(AA)反相乳液接枝聚合,研究等离子体处理条件对接枝效果的影响.通过测试处理前后PET膜接枝率、静态接触角、傅里叶变换红外光谱以及表面形貌结构等性能表征接枝改性效果.结果表明:接枝处理可以显著改善PET膜的表面润湿性能,APPJ处理参数对样品的接枝率和润湿性产生显著影响,接枝率为1.05%的PET膜表面接触角仅为5°;红外光谱证明经接枝改性后PET膜样品在2 500~3 600cm-1及1 546cm-1处有新吸收峰出现;扫描电镜(SEM)显示,PET膜表面接枝层是由大量亚微米级甚至纳米级球形颗粒构成.     

丙烯酸接枝改性聚偏氟乙烯及其微孔膜制备的研究

用丙烯酸对聚偏氟乙烯(PVDF)进行接枝改性,采用pH致相转化法制备了改性的聚偏氟乙烯(PVDF-g-AAC)微孔膜;通过ATR-FTIR和XPS分析,表明丙烯酸单体已接枝在PVDF链上;利用SEM和AFM表征了PVDF膜和PVDF-g-AAC改性膜的表面及断面的形貌;通过纯水通量、污染通量、静态和动态接触角验证了纯PVDF膜和PVDF-g-AAC改性膜的抗污染性能和亲水性。结果表明,丙烯酸的存在使得膜的各项性能都得到显著的提高。具体表现在亲水性提高,水通量上升,抗污染性能提高。并且随着凝胶浴pH的增加,改性的PVDF膜的性能也逐渐得到提高。从对接触角的测量,证明膜的亲水性随着pH的增大而得到了提高。膜的纯水通量从670L/(m~2·h)增加至1 140L/(m~2·h);膜的蛋白吸附量从80.1μg/cm~2下降到46.7μg/cm~2,膜的抗污染性大大提高。     

木纤维改性对聚氯乙烯/木纤维力学性能的影响

将木纤维先用一定质量分数的氢氧化钠(NaOH)溶液浸泡,再用硅烷偶联剂进行表面处理的两步改性方法,与只用硅烷偶联剂对木纤维进行表面改性相比,聚氯乙烯(PVC)/木纤维复合材料的界面黏合性提高,复合材料的力学性能如拉伸强度、冲击强度、断裂伸长率等有明显提高,改性效果显著     

多巴胺改性PVDF中空纤维内衬膜及其在A/O-MBR过程中的抗污染效果

采用浸没涂覆的方式,以盐酸多巴胺(DA)对聚偏氟乙烯(PVDF)内衬膜进行亲水改性,研究其抗污染性能及对缺氧/好氧膜生物反应器(A/O-MBR)过程中的影响。通过表面电镜、牛血清白蛋白(BSA)渗透通量、孔径、接触角等表征手段对改性前后膜进行性能分析,确定涂覆条件,对过滤过程中的膜污染行为进行分析。结果表明,最佳的多巴胺涂覆质量浓度为0.5 g/L左右,随着涂覆质量浓度的提高,纯水通量的损失逐步增大,BSA污染后的稳定通量逐步降低。在BSA溶液的膜污染实验中,原膜通量迅速衰减,而0.5 g/L DA改性膜的通量衰减减缓,稳定通量高于原膜。在模拟市政污水应用过程中,改性膜跨膜压差达到30 kPa的时间较原膜延长了30 h。     

KH550改性膨润土对苯酚的吸附性能

为了提高膨润土对苯酚的吸附性能,以硅烷偶联剂KH550为改性剂,采用共沉淀法制备KH550改性膨润土。采用场发射扫描电子显微镜(FESEM)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、X线衍射仪(XRD)、N_2吸附-脱附仪和热分析仪(TG)对样品性能进行表征,利用静态批处理方式研究KH550改性膨润土对苯酚的吸附作用。结果表明:改性后的土层片大小均匀,片层有褶皱、堆叠,可增加苯酚在单位体积吸附剂中的吸附位点;KH550接枝到膨润土的表面和层间,可增加层间距;改性膨润土具有微孔和介孔结构,KH550进入膨润土层间,可增大孔容,为苯酚进入膨润土层间提供空间;改性膨润土具有较好的热稳定性,为吸附剂热脱附再生提供有利条件。在苯酚初始质量浓度为200 mg/L、改性膨润土投加量为3 g/L、pH=7、温度为30℃、吸附时间为60 min时,改性膨润土的吸附量达到25.0 mg/g。改性膨润土对苯酚的吸附符合拟二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型,改性膨润土吸附苯酚为放热、熵减过程。     

蒙脱土改性PET纤维性能

采用熔融插层法制备聚对苯二甲酸乙二酯（PET）/蒙脱土（MMT）纳米复合材料,对其纤维的结晶性能、力学性能及染色性能进行详细研究.结果表明,与纯PET纤维相比,蒙脱土改性PET纤维具有较高的模量和较低的收缩率,改性纤维的上染率亦有明显提高.含磺酸基团改性的聚对苯二甲酸乙二酯（CDP）/MMT纤维的上染率和上染速率大于PET/MMT纤维,表明蒙脱土和聚合物中的离子基团对促进PET纤维的染色性能有协同作用.     

以N,N'-亚甲基双丙烯酰胺为单体紫外光接枝制备抗污染PVDF超滤膜

 采用紫外光照接枝N, N'-亚甲基双丙烯酰胺单体的改性方法,对聚偏氟乙烯(PVDF)平板超滤膜进行抗污染改性,研究不同紫外接枝改性条件对膜性能的影响。通过扫描电镜、全反射红外光谱对改性前后膜的表面微观形貌和结构进行表征。结果表明,膜的表面变得更加光滑,引入的亲水性基团,提高了亲水性。在单体浓度为0.7 mol/L,光照时间为3 min 的条件下,改性效果最好;膜的抗污染性能最佳,同时改性对膜的通量影响较小。该改性方法的主要优点是通过水相接枝液就可对PVDF 表面进行改性,大大降低改性实验的要求和成本。     

PVDF膜亲水性改性研究进展

综述了聚偏氟乙稀(PVDF)膜的亲水改性技术及其研究进展，主要改性方法有表面改性和共混改性。表面改性分为表面涂覆和表面接枝，表面接枝可以通过等离子、福照和表面光实现。与PVDF共混的添加剂有亲水性聚合物、无机纳米粒子和两性聚合物。改性后膜的亲水性和抗污染性在一定程度上得到了提高。     

静电纺PAN纳米纤维膜强力对含油污水过滤性能的影响

采用静电纺丝法制备聚丙烯腈(PAN)纳米纤维膜,通过扫描电子显微镜(SEM)观察纳米纤维膜形貌与纤维直径,并分析了纳米纤维膜厚度、加入不同质量分数NaCl、接收滚筒转速、热轧和平板硫化热黏合对纳米纤维膜强力、伸长率和含油污水过滤性能的影响.结果表明:随着纺丝厚度的增加,纳米纤维膜强度呈线性增加趋势,伸长率呈先增加后减小趋势;加入NaCl对纳米纤维膜强力的影响不显著;接收滚筒转速越高,沿纤维排列方向的纳米纤维膜强力呈增加趋势,垂直纤维排列方向的则呈减少趋势,两个方向的纳米纤维膜伸长率均呈下降趋势;热轧和平板硫化热黏合是提高纳米纤维膜强力最有效的方式,热轧与平板硫化热黏合方式制备的复合纤维膜的断裂强力为50~60N,断裂伸长率为50%~75%,强力约是纳米纤维膜的60倍,强度是纯纳米纤维膜的10~20倍.此外,平板硫化热黏合的复合纤维膜乳化油截留率高达98.56%,高于聚偏氯乙烯(PVDF)商品超滤膜(97.00%),且纯水通量为4 004L/(m~2·h),因此,平板硫化热黏合复合纤维膜在水处理方面具有巨大的应用潜力.     

氩气等离子体刷放电特性及其对PET表面改性的实验研究

在直流电源激励下,利用大气压等离子体刷产生了脉冲形式的均匀氩气放电等离子体羽.结果表明,等离子体羽成片状,且随着氩气流量的增加,片状等离子体羽的长度增加.利用该氩气等离子体刷,对聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)表面改性进行了研究.发现经过等离子体刷一次扫描之后,可在宽度为24.0 mm的范围内改善PET表面的亲水性.进一步的研究结果表明,样品表面的水接触角随着气体流速的增加而减小,最终达到一个几乎不变的值.在扫描电镜下,观察到改性后的PET表面出现了含氧极性基团.并且,含氧极性基团的数量和尺度随着气体流速的增加而增大.这些研究结果对于大气压等离子体刷在等离子体表面改性方面的应用研究具有重要意义.     

表面改性对三种天然纤维增强聚丙烯复合材料拉伸性能的对比研究

采用氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)、丙基三甲氧基硅烷(KH-570)以及马来酸酐接枝聚丙烯(MAPP)分别对纤维素、木屑和秸秆进行了表面改性处理,并分别制备了三种植物纤维增强聚丙烯复合材料,考察了复合材料的拉伸性能与改性方法、纤维类型及纤维含量的关系。结果表明,复合材料的拉伸强度随着纤维含量提高而降低;MAPP处理较硅烷偶联剂处理的纤维-基体界面粘接性能改善较大,其拉伸强度最大提高了50%,而断裂延伸率和断裂韧性也由于界面结合力提高而明显降低。     

纤维增强PET复合材料等温结晶行为的研究

用差示扫描量热法研究了玻璃纤维、碳纤维、Kevlar 浆粕等增强纤维对PET等温结晶动力学参数的影响,发现增强纤维的引入能促进PET的结晶,其效果与纤维种类有关,以碳纤维最好,Kevlar浆粕次之;玻璃纤维最差.同时还比较了等离子处理增强纤维及成核剂对PET结晶行为的影响.通过对体系的结晶形态研究发现,增强纤维的引入没有改变PET的结晶形态,但纤维表面的晶核密度比基体大而形成一层柱状的微晶区.     

常压射流等离子体处理PET膜诱导自由基研究

为了考察常压射流等离子体(APPJ)处理对PET膜表面诱导自由基及其引发接枝共聚反应的效能,采用电子自旋共振技术(ESR)对APPJ处理前后PET膜表面生成的自由基及其衰变行为进行测试分析,并与接枝率测试结果进行对比。结果表明:纯He气体的APPJ处理更易引发PET膜表面生成自由基,处理时间越长,膜表面自由基浓度越高,自由基产物的稳定性受存储条件影响显著,自由基浓度越高的样品对应的接枝率也越高。