壳聚糖/纤维素生物质发泡复合材料多孔结构的表征

以壳聚糖微粒为增强体,离子液体为纤维素溶剂,采用冷冻干燥法成功制备了壳聚糖/纤维素生物质发泡复合材料。利用SEM、XRD和TGA表征多孔复合材料微观结构、结晶性能以及热稳定性,测试了其孔隙率和吸水性能。实验结果表明:壳聚糖/纤维素多孔复合材料具有三维相互贯通的微孔结构,壳聚糖粉体有助于孔洞结构的形成,TGA结果显示纤维素多孔材料的热稳定性能得以提高。XRD结果显示纤维素经离子液体溶解再生后晶型结构由纤维素I转化为纤维素II。纤维素含量较低(≤4wt%)时,随1wt%壳聚糖粉体的加入,孔隙率明显提高。壳聚糖/纤维素多孔复合材料的力学性能随纤维素含量的增加而不断提高,而吸水性能有所下降。壳聚糖与纤维素质量比为1∶3时,壳聚糖/纤维素多孔复合材料孔隙率为72.7%,吸水率和相对保湿率分别为28.0g/g和17.6g/g,断裂强度和断裂伸长率分别为0.32 MPa和25.4%,能够作为一种优良的吸附材料用于制备高性能的医用敷料。     

芦苇纤维素在NMMO中的溶解及其再生前后性能的研究

选用来源广泛、价格低廉、可再生的芦苇作为纤维素的主要来源,以N-甲基吗啉-N-氧化物(NMMO)为溶剂,利用傅里叶红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)等着重研究了芦苇纤维素在NMMO中溶解前后结构与性能的变化,并探究了芦苇纤维素的成膜性、力学性能及耐酸耐碱性.结果发现:芦苇纤维素溶解后,聚合度较溶解前有所降低,晶型由纤维素Ⅰ变成了纤维素Ⅱ.此外,芦苇纤维素在质量分数为4%~8%时成膜性能较好,且在质量分数为8%时力学性能最好,并具有较好的耐酸耐碱性.     

再生纤维素/TPU复合膜的制备及性能研究

采用DMAC/LiCl为溶剂,分别溶解纤维素与氨纶切片TPU,强烈机械搅拌共混均匀,以蒸馏水为凝固浴制备再生纤维素/TPU复合膜,用核磁共振1 H NMR分析谱图表征了TPU的结构特征,傅里叶红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、材料万能拉伸仪对复合膜的结构及强力性能进行了测试,采用WGT-S透光仪测定了复合膜的透光率,结果表明TPU引入纤维素矩阵中,一定程度上破坏了再生纤维素膜的结晶度,大大提高了再生纤维素膜的断裂伸长率,降低了其拉伸强度,当TPU加入量为20%(质量分数),再生纤维素膜的断裂伸长率提高到65%,透光率均保持良好。     

骨组织工程用纳米羟基磷灰石/ 壳聚糖多孔支架材料的制备及性能表征

以16.7%(质量分数)的柠檬酸水溶液作溶剂,通过粒子沥滤法制备了 n HA/CS多孔材料,并对其进行了IR、XRD、SEM、孔隙率及力学性能测试。结果表明n HA/CS复合材料中羟基磷灰石呈弱结晶状态,复合前后两组分的化学组成未发生显著变化,但两相间发生了相互作用。多孔材料呈高度多孔结构,孔壁上富含微孔,孔间贯通性高;复合材料/致孔剂质量比为1时,多孔材料的孔隙率为 53%,其抗压强度可达17 MPa左右,可以满足组织工程支架材料的要求。     

溶液浓度和非溶剂比例对PVC膜形貌和疏水性能的影响

目的 研究溶液质量分数和非溶剂体积分数对PVC薄膜表面形貌和疏水性能的影响,以获得具有超疏水表面的PVC薄膜。方法 以四氢呋喃为良溶剂、乙醇为非溶剂,利用非溶剂诱导相分离的原理,采用旋涂法在玻璃基底上制备超疏水的聚氯乙烯（PVC）涂膜;通过对PVC样品的疏水性、表面形貌、结晶性能和热性能进行分析,探究溶液质量分数以及非溶剂的体积分数对PVC样品性能的影响。结果扫描电镜和接触角测试表明,添加一定体积分数的乙醇使得所制备的PVC样品形成了多孔膜层以及纳米级聚合物球粒,从而提高了PVC样品的疏水性。XRD测试结果表明,添加乙醇并不会改变PVC样品的无定形结构。结论 PVC溶液质量分数对所制备PVC样品的疏水性能和表面结构没有明显影响,乙醇体积分数为30%～40%时,可形成表面水接触角大于150°的超疏水表面。     

双连续相微乳液制备多孔聚合物与表征

双连续相乳液制备多孔聚合物是以甲基丙烯酸丁酯单体(BMA),甲基丙烯酸甲酯单体(MMA)为油相,十二烷基硫酸钠(质量分数20%)水溶液为水相,丙烯酸(AA)为助乳化剂,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,在60℃聚合制备得到。利用扫描电镜和热重分析仪对产物的多孔结构进行表征,利用红外光谱和万能拉力机表征产物结构组成和拉伸性能等。研究了水相含量不同对聚合产物形貌的影响,扫描电镜和热重分析结果表明水相比例为40%和50%时,聚合产物为呈开孔结构的多孔聚合物。当水相比例30%时,其拉伸强度最大。     

NCC改性海藻酸钠可降解复合膜的制备及性能研究

通过硫酸水解微晶纤维素制备纳米尺寸的纤维素晶体-纳米纤维素(NCC),以NCC为增强体,通过流延法制备了纳米纤维素/海藻酸钠复合膜,采用红外光谱(FT-IR),X射线衍射(XRD)对复合膜的结构进行了表征,研究了复合膜的吸湿性能,阻隔性能,透光率及拉伸性能。结果表明:纳米纤维素可以显著提高膜的力学性能,与纯海藻酸钠膜相比,含量15%NCC使拉伸强度提高了近45%,同时NCC的引入降低了材料的吸湿率。水蒸汽透过性下降了24.9%,有效提高了材料的阻隔性能,红外光谱与XRD分析表明NCC与基体之间存在分子间氢键相互作用,具有较好的相容性。     

硫氰酸钠水溶液体系的聚丙烯腈溶液凝固行为

硫氰酸钠（NaSCN）溶剂路线是国外制备高性能聚丙烯腈（PAN）基碳纤维原丝成熟的纺丝工艺路线，该技术在国内碳纤维领域尚处于发展阶段。文中采用流变仪、红外光谱研究了PAN在不同质量分数NaSCN水溶液中形成的聚合物溶液的流变性能和PAN大分子状态；溶液中NaSCN质量分数的提高，PAN溶液的黏度先减小后增大，在51%NaSCN溶液中PAN溶液的黏度最低、，用光学显微镜和X射线衍射研究了NaSCN水溶液为溶剂的PAN溶液凝固行为。研究发现，51%NaSCN溶液中，PAN大分子以最舒展状态存在，PAN分子链的31螺旋构象更多，这与溶液中硫氰酸根主要以异硫氰酸根（—N=C=S）存在有关，PAN的氰基与异硫氰酸根的—N=C形成桥键结构。随着聚合物溶液中NaSCN质量分数增加，凝固剂水在PAN溶液中的扩散速率增加，PAN溶液凝固结晶程度先增大后减小，在质量分数为51%的NaSCN水溶液中，PAN的凝固结晶规整度更优异，这与PAN以解缠伸展状态存在相关，由于流动活化能更低，PAN溶液更易发生相转变。     

均质纤维素膜的制备及其正渗透性能研究

以纤维素(cellulose)为膜材料,离子液体1-乙基-3甲基咪唑醋酸盐(EMIMAc)为溶剂,水为非溶剂,无纺布作为支撑层,通过相转化法制备了纤维素均质膜。采用红外、X-射线衍射和扫描电子显微镜表征了膜的结构及形貌,考察了该膜的正渗透性能。结果表明:纤维素溶解再生过程中没有发生化学变化,但晶型发生了转变;当原料液为0.6 mol/L的氯化钠水溶液,汲取液为特制的营养液时,所制备的正渗透膜的水通量为3.534 L/(m2·h),截盐率达到99%以上。     

相容剂对PA6/ABS共混材料性能影响的研究

以ABS、MAH、DCP为添加剂,通过熔融共混法制备了PA6/ABS共混材料。研究了一步法和两步法两种工艺所制共混材料的性能及ABS含量对共混材料性能的影响,同时对共混材料的结晶形态进行了表征。结果表明,以一步法制备的PA6/ABS共混材料,当添加剂含量为10%,PA6/ABS的质量分数比为60/40时,共混材料的综合性能达到最佳。偏光电镜的分析表明,ABS的加入破坏了PA6的球晶结构。红外光谱的分析表明,加入相容剂后的PA6与ABS发生了化学反应。     

浸没凝胶相分离法制备聚己内酯多孔支架

为了制备结构和性能满足骨组织工程支架要求的聚己内酯(PCL)多孔支架材料,采用浸没凝胶相分离法,以冰醋酸和丙酮为混合溶剂,水为凝固剂,壳聚糖(CS)颗粒为添加剂制得一系列PCL多孔支架。探讨了溶剂组成、PCL浓度、CS添加量对PCL多孔支架结构和性能的影响。结果表明:添加CS颗粒有利于形成多孔三维支架,随着CS含量的增加,孔隙率略微下降,抗压强度提高。随着PCL质量分数的增加,孔隙率明显下降,但抗压强度增大。当溶剂组成中丙酮含量为50 wt%~60 wt%,PCL质量分数不高于10 wt%时,通过改变CS用量,可制得孔隙率和力学性能满足骨组织工程要求的相互贯通的三维多孔支架材料。     

石蜡/多孔火山岩复合相变材料的制备及性能表征

基于相变理论,以石蜡为相变材料、毫米孔径的多孔火山岩为吸附基体,通过真空吸附及环氧包封制备出石蜡/多孔火山岩复合相变材料。对复合相变材料吸附性能、储热性能、导热性能和结晶性能进行表征,并分析多孔火山岩中与石蜡的作用机理。结果表明:多孔火山岩对石蜡的平均吸附率为15.3%;红外光谱分析结果显示二者之间的吸附仅为物理吸附;复合相变材料的相变起始温度为34.2℃,相变焓为35.32J/g,导热系数为0.6972W/(m·K);XRD分析结果表明,石蜡在复合相变材料中仍具有良好的结晶性能。     

N-烯丙基吡啶氯盐离子液体/有机溶液复合溶剂对纤维素的溶解性能

采用一步法合成N-烯丙基吡啶氯盐离子液体([APy]Cl),用红外光谱(FT-IR)和核磁共振(1H-NMR)进行结构表征,并与常用有机溶液(二甲基亚砜(DMSO)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)及吡啶)配成复合溶剂,测定并比较对棉浆粕的溶解能力。结果表明,四种复合溶剂均为纤维素的优良溶剂,其中在[APy]Cl/DMAc复合溶剂中溶解性能最佳,在100℃、DMAc质量分数为40%时,溶解度能达到12.25%。利用FT-IR、X射线衍射(XRD)和热重分析(TGA)对溶解再生前后纤维素膜的结构进行分析。结果表明,四种复合溶剂均为纤维素的直接溶剂,可将晶型由Ⅰ转变成Ⅱ,热稳定性良好。     

层-层自组装制备三维蜂窝状醋酸纤维素多孔膜

以单一组分醋酸纤维素(CA)为成膜材质,不添加任何添加剂条件下,利用水蒸气辅助法层-层自组装制备了三维蜂窝状CA多孔膜。利用扫描电镜观察了多孔膜形貌;研究了溶剂、环境湿度和浓度等因素对所成多孔膜结构影响。实验结果表明,以二氯甲烷为溶剂,制备得到的孔结构规整、排列紧密;环境湿度由43%增加到91%,孔径大小由(1.36±0.24)μm增加到(3.71±0.18)μm;CA的质量分数为1%~2%有利于规整孔的形成。扫描电镜断面观察发现CA膜内部全部成孔,且内部孔径大小为(1.09±0.13)μm,约为表面孔径大小的一半。利用界面能最小化理论解释了三维蜂窝孔的形成机理。此三维多孔膜有利于细胞的粘附、铺展、分化和增殖,可作为一种良好的组织工程支架材料使用。     

石墨烯量子点/纤维素复合气凝胶材料的制备及其吸附性能研究

目的以石墨烯量子点为填充材料,纤维素为基体,制备石墨烯量子点/纤维素复合气凝胶。方法以原生木浆纤维为原料,氯化锌溶液为溶剂来溶解纤维素,以无水硫酸钠为成孔剂,石墨烯量子点为填充材料,经水洗固化、低温冷冻干燥制备纤维素气凝胶复合材料。利用扫描电镜、X射线衍射、红外光谱、吸附实验等研究气凝胶的微观结构和对甲基蓝的吸附性能。结果制备的气凝胶材料具有三维多孔结构,大孔较多,密度低,纤维素气凝胶的密度为0.113 g/cm^3,吸附率为5.85%;复合气凝胶的密度为0.116 g/cm^3,吸附率为11.22%。结论石墨烯量子点的加入改善了纤维素气凝胶对甲基蓝的吸附效果。     

两亲性生物降解羟丙基纤维素-聚己内酯接枝共聚物在蛋白药物微胶囊中的应用

以溶菌酶为蛋白模型,用复乳化和溶剂蒸发技术制备了微米级可生物降解的羟丙基纤维素-接枝-聚己内酯共聚物(HPC-g-PCL)/蛋白药物微胶囊。运用红外光谱(FT-IR)确定了所制备微囊中HPC-g-PCL和溶菌酶的存在;差示扫描量热(DSC)分析结果表明,HPC-g-PCL包裹溶菌酶蛋白后,结晶能力降低,结晶更加不完善,致使熔点下降;扫描电镜(SEM)观察结果表明,HPC-g-PCL微囊呈球形结构,但是与PCL均聚物微囊相比,表面呈现凹凸结构和明显的粒状突起。初步判断为HPC-g-PCL共聚物的两亲性本质所致。     

干法纺多孔二醋酸纤维的制备及表征EI北大核心CSCD

为制备高比表面积且环境友好的纤维材料,以二醋酸纤维素(CDA)为溶质,二氯甲烷/丙酮为复配溶剂,通过干法纺丝工艺制备了多孔二醋酸纤维。探讨了质量分数、溶剂配比对干二醋酸纤维纺丝液流变性能的影响,并通过扫描电子显微镜、三维景深显微镜、全自动比表面积及孔隙度分析仪,对所制备多孔纤维形貌进行了表征,分析了纺丝液性能对纤维形貌的影响。结果表明,随着浓度提高,纺丝液表现黏度上升、非牛顿指数下降、结构黏度增大;复配溶剂体系中,随着二氯甲烷含量提高,纺丝液表现黏度和表面张力有所上升;而随着浓度增大及二氯甲烷含量下降,导致不易形成多孔纤维。     

超临界反溶剂过程制备乙基纤维素超细微粒

超临界反溶剂过程是近年来提出的一种制备纳微米粉体材料的新方法.文中利用超临界反溶剂过程制备乙基纤维素超细微粒.实验以乙醇为有机溶剂,超临界CO2为反溶剂,研究了操作压力、温度、溶液浓度、反溶剂流量等操作参数对制备的超细微粒的形态、粒径及其分布的影响.研究表明,采用乙醇作为有机溶剂可得到较理想的结果,能制备出平均直径在20 nm～40 nm范围内的乙基纤维素超细微粒.通过傅立叶红外光谱分析了乙基纤维素超细微粒结构,从特征基判断其结构未发生变化.     

TiO2共混丝朊接枝聚丙烯腈过滤膜制备及性能研究

针对传统高分子过滤膜使用有机溶剂易造成环境污染的问题,以氯化锌水溶液为溶剂,丝朊均相接枝聚丙烯腈,加入纳米TiO2得到铸模液,以水为凝固浴,制备TiO2共混的丝朊接枝聚丙烯腈(SF-g-PAN/TiO2)过滤膜。通过扫描电子显微镜,红外光谱等方法对膜进行表征,研究不同TiO2含量的SF-g-PAN过滤膜的亲水性、抗污染性能、力学性能以及SF-g-PAN/TiO2膜对不同分子量染料的截留。结果表明:随着TiO2含量的增加,膜的力学强度先增大后减小。TiO2含量为1%(质量分数)时,膜的力学和抗污染性能最好;在0.10 MPa下,SF-g-PAN/TiO2膜对于分子量大于660的染料截留率为96%以上,通量达到80 L/(m^2·h)。     

柑橘皮渣 / 淀粉基可降解复合缓冲材料的制备及性能表征

在淀粉基材中添加不同含量的柑橘皮渣共混挤出,制备可降解复合缓冲包装材料,通过对半径膨胀率、表观密度、压缩强度、扫描电镜、吸湿率和红外光谱性能的分析,对比材料之间存在的结构差异,探索柑橘皮渣含量对复合材料性能的影响。研究表明:柑橘皮渣的添加降低了淀粉基复合材料的表观密度及压缩强度;柑橘皮渣质量分数为30%和50%的试样能较快达到吸湿平衡状态,且吸湿量低于纯淀粉材料;质量分数为30%的试样具有最大的半径膨胀率,并呈现最佳的泡孔状态。