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.     

聚偏氟乙烯（PVDF）/聚己内酯（PCL）共混体系的晶体结构和形貌

使用偏光显微镜（POM）和扫描电子显微镜（SEM）等测试手段,研究了PVDF/PCL共混体系在不同配比和结晶温度下晶型结构、球晶和片晶形貌的变化规律。结果表明：PVDF在低温下形成α型球晶,在高温下形成γ型球晶;两种不同晶型的球晶尺寸均随着结晶温度的升高而增大;α型PVDF环带球晶的环带间距随着体系内PCL含量的增多而增大。此外,共混体系内γ型PVDF球晶的含量也随着PCL含量的增大而增大。     

聚N-乙烯基己内酰胺-b-聚己内酯嵌段共聚物胶束对碳酸钙晶体的生长影响

以CaCl2和Na2CO3为原料,研究了在聚N-乙烯基己内酰胺-b-聚己内酯嵌段共聚物(PNVCL-bPCL)胶束溶液中CaCO3的结晶生长行为,并探讨了共聚物分子量和胶束浓度对CaCO3晶体生长的影响.利用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X-射线粉末衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对CaCO3晶型及形貌进行了表征.结果表明,PNVCL-b-PCL共聚物中疏水性PCL链段的分子量和胶束浓度影响CaCO3的结晶过程,随着PCL链段和胶束浓度的增大,形成球霰石型CaCO3.     

聚(丁二酸丁二醇酯-co-10-羟基癸酸)的等温结晶行为

为研究10-羟基癸酸(HDA)的加入量对聚酯的结晶结构和等温结晶动力学的影响,以丁二酸、1,4-丁二醇、10-羟基癸酸(HDA)为单体,通过酯化—缩聚的方法,合成了一系列不同组成的聚(丁二酸丁二醇酯-co-10-羟基癸酸)(PBHs)共聚物,测试了随着HDA加入量的增加,结晶结构、平衡熔点以及结晶速率的变化,结晶速率随结晶温度的变化,以及聚酯共聚物的球晶形态。结果表明:PBHs和聚丁二酸丁二醇酯(PBS)有着相同的结晶结构,然而结晶度和平衡熔点随着HDA含量的增加而降低。Avrami方程分析表明,随着HDA含量的增加和结晶温度的升高,共聚物的结晶速率降低。并且利用热台偏光显微镜观察PBH等温结晶时出现了环带球晶现象,随着结晶温度的升高,规整性变差,环带间距增大。     

钛酸正丁酯催化纤维素纤维接枝聚己内酯

以棉浆粕为原料,通过钛酸正丁酯(Ti(O-n-Bu)4)催化己内酯开环聚合接枝纤维素制备纤维素聚己内酯。通过单因素实验和正交试验研究了反应温度、反应时间、催化剂用量及己内酯用量对纤维素接枝率和己内酯转化率的影响。结果表明:反应温度是影响接枝率的主要因素,其次是己内酯用量,反应时间的影响最小。当反应温度为130℃、己内酯与纤维素的质量比为30、催化剂质量分数为2%(聚己内酯理论聚合度为37)、反应时间25 h时,己内酯的转化率和纤维素-聚己内酯的接枝率最高,分别为97.46%、70.44%。采用FTIR、1HNMR、XRD对产物进行了结构和性能表征,红外光谱分析表明,纤维素与聚己内酯发生了接枝共聚反应;1HNMR分析表明,己内酯已基本转化为聚己内酯,根据计算可知己内酯转化率与重量法测定结果一致;X-射线衍射图谱显示纤维素共聚物中纤维素的结晶结构特征减弱,出现了聚己内酯的结晶特征峰。     

纳米HA-PCL复合生物材料的结晶行为研究

通过针状纳米羟基磷灰石(HA)的-OH引发ε-己内酯(ε-CL)开环聚合,制备了HA-PCL复合生物材料,通过FTIR、XRD、DSC及PLM考察了HA对PCL结晶行为的影响。研究结果表明:HA的加入对PCL起到结晶成核促进作用,但限制了PCL的结晶,使之比纯PCL呈现低的结晶度,而且除HA质量分数为1%的HA-PCL中的PCL可以在45℃形成消光黑十字球晶之外,其他样品在实验温度下只能形成细小的晶粒;另外,HA质量分数的变化对PCL的结晶度和结晶晶型的影响不明显。     

激光光散射研究温度敏感性聚(N-异丙基丙烯酰胺)——胶束的复合作用

聚(ε-己内酯)-b-聚乙二醇-b-聚(ε-己内酯)(PCL-b-PEO-b-PCL)三嵌段聚合物在水中自组装形成以PCL为核、PEO为壳的胶束,利用激光光散射研究该胶束与温度敏感性聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PiPA)的复合过程.结果发现:PiPA与胶束通过疏水作用形成复合物,该复合作用随温度和胶束-PiPA质量比(r)的增加而升高.当r=1时,随着温度升高,溶液中游离的PiPA链及复合物表面的PiPA链发生塌缩和聚集,使复合物粒径减小,散射光强增加.当r=5时,复合物的链内塌缩引起粒径减小,散射光强保持不变.     

成核剂对PBS结晶性能及力学性能的影响

运用差示扫描量热法、偏光显微镜和力学性能测试等分析手段,从晶形结构和宏观性能角度研究了4种成核剂对聚丁二酸丁二醇酯(PBS)结晶行为及力学性能的影响.结果表明,成核剂的加入细化了PBS球晶尺寸,球晶规整均匀,且结晶温度向高温方向移动,其中BenLa使PBS结晶温度移动了9.16℃,而成核改性PBS的力学性能较纯PBS也有所改善.     

聚乙烯环状条纹球晶的研究

研究了低结晶温度(过冷度>20℃),淬火介质对聚乙烯球晶形态的影响。结果表明,结晶温度在0～115℃时,可以生成环状条纹球晶,环间距随温度而异。某一温度下,淬火介质的热导率影响环状条纹球晶的形态。并就环状条纹球晶的形成机理提出见解。     

聚苯硫醚结晶形态的光散射研究

用小角激光散射法研究聚苯硫醚的结晶形态.实验表明,聚苯硫醚薄膜的光散射图H_v和V_v与理论计算结果一致。研究了不同结晶温度对聚苯硫醚球晶形态的影响,随着结晶温度的升高,散射图H_v变小,球晶变大,并估算了球晶半径的大小。     

多壁碳纳米管/硅橡胶复合材料压敏元件特性

为研究碳纳米管填充聚合物复合材料的压力敏感特性,将硅橡胶为基体、多壁碳纳米管为填料的复合材料涂覆在印制板基底上,经溶剂挥发成膜,制备出柔顺式复合材料压敏元件。对碳纳米管质量分数1.6%、4.3%、9.3%的元件进行压阻特性测试,在单轴步进压力下实时检测压力和元件电阻。结果表明,压敏元件在0～110N单轴步进压力下表现出正压阻效应,特性曲线的变化区间与碳纳米管质量分数相互对应。提出压阻效应的机理是元件在压力作用下产生变形,导致碳纳米管导电网络发生破坏与重构。扫描电镜分析表明,碳纳米管随机取向分散于硅橡胶基体中,形成1-3型复合结构。该新型复合材料压敏元件可用于开发柔顺式力传感器。     

Synthesis of PCL/MWCNT by One-Pot with Microwave-Assistant and Its Mechanical Properties

Polycaprolactone/multi-walled carbon nanotubes nano composite (PCL/MWCNT) was synthesized by a one-pot process with microwave-assistance. The fractured structures, crystalline behaviors and thermal properties of the nanocomposites were investigated with an electronic microscope, an X-ray diffraction device, an infrared spectroscopy, and a differential scanning calorimeter, respectively. A universal testing machine was used to study the mechanical properties of the composites. The results showed that when the content of MWCNT was 0.3 % (m/m), the tensile strength and elongation at break reached the maximum values, and increased from 7.5 MPa and 125 % of neat PCL to 14.8 MPa and 387 %, respectively. With an increase of the MWCNT content, the Young’s modulus continuously increased from 121.5 MPa of PCL to 285.6 MPa. When the MWCNT content was 0.5 % (m/m), the Young’s modulus was ca. 1.4 fold over that of neat PCL, indicating that the addition of MWCNT resulted in simultaneous enhancement of strength, toughness and modulus remarkably.     

ZrO2/W纳米多层膜的氦离子辐照损伤研究

本文主要围绕ZrO2／W纳米多层膜的抗辐照损伤性能进行研究．实验中使用70keV He^＋在8×10^16-6×10^17cm之的剂量范围对磁控溅射生长的ZrO2／W多层膜样品进行辐照．辐照前后使用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪（xRD）以及透射电子显微镜（TEM）对样品的表面形貌及微观结构随剂量增加的演化过程进行表征．研究表明,ZrO2／W纳米多层膜具有较强的抗辐照损伤及抑制氦泡的特性．实验结果也显示,即使对于相同的纳米多层膜组成成分,由于结晶品质、晶界结构和界面的不同,抗辐照性能有所差异．     

聚乙烯醇／聚氨酯共混薄膜制备及性能研究

采用流延成膜的方法制备了聚乙烯醇（PVA）／聚氨酯（PU）共混薄膜．当PU摩尔分数小于10％时，可得均一连续的共混膜．通过扫描电子显微镜（SEM）、原子力显微镜（AFM）、示差扫描量热仪（DSC）、拉伸测试及表面接触角测试等手段对PVA／PU共混膜的形貌及性能进行了研究．实验结果表明，PU可以与PVA形成分子间氢键，破坏了PVA分子内及分子间氢键，进而改善PVA薄膜的性能．     

基体温度对磁控溅射TiN薄膜结构与力学性能的影响

采用直流反应磁控溅射方法在304不锈钢表面沉积TiN薄膜.利用场发射扫描电镜、X射线衍射仪和纳米压痕仪研究基体温度对TiN薄膜结构与性能的影响.结果表明:TiN薄膜为柱状结构,表面平整、致密.薄膜为面心立方结构(fcc)TiN并存在择优取向,室温和150℃时薄膜为(111)晶面择优取向,300和450℃时薄膜为(200)晶面择优取向;室温时薄膜厚度仅为0.63μm,加温到150℃后膜厚增加到1μm左右,但继续加温对膜厚影响不明显;平均晶粒尺寸随着基体温度的升高略有上升;薄膜的硬度、弹性模量和韧性(H3/E*2)随基体温度的升高而增加,最值分别达到25.4,289.4和0.1744GPa.     

含有环丙沙星高分子前药物的合成

以抗菌药物-盐酸环丙沙星（CIPRO）代替传统的聚氨酯扩链剂,采用六亚甲基二异氰酸酯（HDI）、聚己内酯（PCL）为原料,通过典型的两步聚氨酯缩合反应,成功地将药物耦合到聚氨酯的骨架结构上,合成了环丙沙星-聚氨酯高分子前药物。研究了不同加料顺序对药物含量和平均分子量的影响。结果表明,合成的高分子前药物具有较高的药物含量、平均分子量和较窄的分散性。     

纳米氧化铝增强铝硅磷质矿物键合材料的合成和性能

室温下,在偏高岭土与Al（H2PO4）2溶液混合均匀,并加入纳米氧化铝,采用浇注（Ф20mm×20mm×20mm）成型方法合成纳米氧化铝增强偏高岭土基矿物键合材料。采用XRD、SEM、ID等测试方法研究了纳米氧化铝对偏高岭土基矿物键合材料性能的影响。研究结果显示：纳米氧化铝可明显增强其抗压强度;随着纳米氧化铝添加量的增加,养护时间的延长对抗压强度的影响越明显;XRD和IR测试结果显示其含有非晶相和次结晶相;SEM测试结果显示其保留了偏高岭土的层状结构。     

不同氩气流量下溅射所得TiO_x薄膜的结构和光学性能

为探究不同氩气流量对TiOx薄膜结构和光学性能的影响,采用常温反应磁控溅射法,在K9双面抛光玻璃基底上制备TiOx薄膜样品,利用X线衍射分析样品的晶体结构,通过原子力显微镜观察样品表面结构,使用光栅光谱仪测试样品透射率,并计算得到薄膜沉积速率和消光系数等光学参数.实验结果表明:氩气流量对TiOx薄膜的光学性能具有较为明显的影响,随着氩气流量的增加,薄膜的光学厚度和沉积速率随之增加,而折射率有微小增加,消光系数受氩气流量的影响不大.     

PbTe薄膜磁控溅射生长及其微结构研究

利用磁控溅射法在BaF2（111）单晶衬底上生长了PhTe薄膜,通过原子力显微镜（AFM）、X射线衍射（XRD）、傅里叶红外透射谱（FTIR）表征了溅射PbTe/BaF2（111）薄膜的微结构和光学特性．测量结果显示：溅射生长的PbTe／BaF2（111）薄膜表面由规则金字塔形岛和三角形坑组成的纳米颗粒构成,且薄膜沿〈111〉取向择优生长,其晶粒大小与表面纳米颗粒大小接近．室温下傅里叶红外透射谱及其理论模拟表明溅射生长的PbTe薄膜光学吸收带隙（Eg=0．351eV）出现蓝移,与PbTe纳米晶粒的尺寸效应有关．