基于工程实践能力培养的高分子综合实验设计

基于对工程专业学生解决复杂工程问题能力的培养,设计了一组纤维类综合性实验。要求学生在查阅文献资料并明确实验原理的前提下,设计并优化实验方案,通过原料分析、熔融纺丝工艺的探索、纤维微观结构的解析、纤维形貌和力学性质的研究,建立合成纤维从化学结构到材料加工、产品性能高度关联的知识体系,掌握合成纤维的制备技术,提高应用实践能力。通过该综合实验项目的实施,增强了学生对工业过程的感知,使高分子物理与化学基础知识得到有效的实践和补充,提高了学生自主学习和解决复杂工程问题的能力,培养了其创新能力和工程实践能力。     

壳聚糖衍生物的合成及其与聚丙烯腈复合膜的研究

通过对壳聚糖进行化学改性制备了壳聚糖衍生物,并将壳聚糖衍生物作为抗菌整理剂对聚丙烯腈进行了改性,以期获得具有抗菌效果的纤维织物.利用壳聚糖与缩水甘油三甲基氯化铵化学合成了季铵盐壳聚糖(HTCC),由壳聚糖与一氯乙酸反应制备了羧甲基壳聚糖(CMC),二者均具有良好的水溶性.利用离子滴定法及原子吸收光谱法分别考察了HTCC与CMC的取代度(DS).结果表明,在一定原料比例条件下HTCC的取代度、产率随反应时间延长而增加,由分子量高的原料壳聚糖制备的HTCC的产率大于原料壳聚糖分子量低的,而以水作溶剂制备的HTCC产率小,溶解性差.CMC的取代度与反应时间、原料比例、溶胀碱化时间、加碱步骤等条件有关,而且采用低碱法进一步改进了CMC的制备方法,使制备反应更加环保、高效,有潜在的应用前景.利用FTTR、NMR、TGA对HTCC及CMC的结构进行了表征,结果证实了季铵基团、羧甲基团分别被成功引入到壳聚糖结构中.制备的壳聚糖衍生物在水和NaSCN溶剂中具有很好的溶解性.将制得的壳聚糖衍生物HTCC和CMC与聚丙烯腈溶解于NaSCN溶剂中,制备了PAN-HTCC、PAN-CMC的复合膜,并通过FTIR、DSC、TGA、XRD、WAXD对其拉伸性能、相溶性及膜的结构进行了表征,结果表明PAN与HTCC、CMC可以在NaSCN溶剂中混溶,其相溶性、拉伸性较好.