碳纳米管对聚氨酯/聚氯乙烯共混膜性能的影响

以聚氨酯/聚氯乙烯(PU/PVC)共混物为基质,添加了多壁碳纳米管(MWCNT),采用湿法相转换法制备了PU/PVC共混膜。通过扫描电子显微镜(SEM)、透湿导热装置、接触角测量仪和拉伸试验对共混膜进行测试,研究了MWCNT对PU/PVC共混膜的断面形态、导热效率、亲水性及力学性能的影响。实验结果表明:添加MWCNT可以显著改善膜的孔结构,大孔数量明显减少,界面微孔数量显著增多,孔径变小,当MWCNT用量在一定范围内,导热效率、接触角、拉伸强度和断裂伸长率均有所提高。当MWCNT的用量为0.4%时,导热效率由25.18%提高到30.41%、接触角由68.50°增加到76.42°、拉伸强度由2.09 MPa增加到7.47 MPa、断裂伸长率由411%增加到469%,综合性能最优。     

壳聚糖对聚氨酯成膜动力学及膜性能的影响

在聚氨酯(PU)中添加壳聚糖(CS)微粉,通过湿法成膜的方法制备了PU/CS共混膜。采用成膜动力学测试仪测试PU/CS共混膜的成膜速率,研究了CS用量对成膜动力学的影响;用扫描电镜(SEM)对PU/CS共混膜的结构进行表征,并研究了CS用量对PU水通量、孔隙率和吸湿率的影响。结果表明:CS可显著提高PU的成膜速率,使其膜孔数量增加、孔径变大。当CS用量为1.5%时,成膜动力学斜率值由10.98增加到17.50;水通量由1.75 L/(m~2·h)增加到9 L/(m~2·h);透气度由1.045 L/(cm~2·min)增加到2.720 L/(cm~2·min);孔隙率由35.98%增加到54.35%;吸湿率由33.3%增加到58.4%;接触角由77.1°减小到71.3°,此时PU/CS共混膜的综合性能最好。     

PHBV/PEG电纺纤维膜的制备及其结构与性能表征

将聚羟基丁酸戊酸酯(PHBV)与聚乙二醇(PEG)进行共混,以三氯甲烷/乙醇为溶剂,采用静电纺丝方法,制备PHBV/PEG电纺纤维膜,并对其结构与性能进行表征。结果表明:PHBV/PEG共混物溶液的浓度为0.1 mg/L,静电纺丝得到的PHBV/PEG电纺纤维膜纤维表面光滑,具有较好的吸水性、透气性及力学性能;当PHBV/PEG共混物中PEG质量分数为20%时,纤维直径为776 nm,表面接触角为81°,吸水率达到369.5%,水蒸气透过率为2 119.5 g/(m~2·d),拉伸强度为4.34 MPa,拉伸模量为167.4 MPa,断裂伸长率为48.8%。     

强疏水性PDMS/PVDF微孔膜的制备及其性能研究

利用非溶剂相转化法（NIPS）,通过在聚偏氟乙烯(PVDF)铸膜液中加入聚二甲基硅氧烷(PDMS),制备了PDMS/PVDF共混疏水微孔膜,并研究了凝胶浴组成（水/乙醇）对铸膜液凝胶动力学、膜形貌、疏水性及力学性能的影响。结果表明,随着凝胶浴中乙醇百分含量由零增加至100 %时,PDMS/PVDF共混膜的断面上指状孔基本消失,海绵状孔结构贯穿断面;当凝胶浴中乙醇含量为100 %时,PDMS与PVDF发生分相;膜表面疏水性能增加,水接触角达到139.68 °;弹性模量、拉伸强度、断裂伸长率分别由（48.06±4.20）、（2.82±0.15） MPa、（92.90±2.53） %下降至（15.70±2.83）、（0.72±0.13） MPa、（15.47±1.63） %。     

纤维素纳米晶/羧甲基纤维素复合膜的制备及性能

首先采用机械球磨法制备纤维素纳米晶(CNC),然后将CNC与羧甲基纤维素(CMC)进行溶液共混,采用流延法制备CNC/CMC复合膜,最后测试并系统研究复合膜的形貌、力学性能、光学性能、水蒸气透过性能等。结果显示,CNC/CMC复合膜有较高的透明性,CNC在复合膜中能较为均匀地分散。随着CNC的加入,复合膜的拉伸强度和断裂伸长率先升高后降低,水蒸气透过性能先降低后升高。当CNC含量为3%(wt)时,复合膜表现出最佳的综合性能。与CMC膜相比,拉伸强度最大为64.77 MPa,增加了53%,断裂伸长率由0.9%增加到2.9%,水蒸气透过系数最小为3.11×10-12 g·cm/(cm2·s·Pa),降低了18%。     

EVA对无卤阻燃聚烯烃复合材料性能的影响

分别采用直接共混法和母料共混法向聚烯烃/氢氧化铝(镁)中添加乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)制备无卤阻燃聚烯烃复合材料,研究了母料法和乙酸乙烯酯(VA)含量对复合材料力学性能及其加工性能的影响。结果表明:随着VA含量的增加材料的断裂能和屈服强度随之提高,平衡扭矩降低,阻燃性呈现先升高后降低的趋势。当VA含量为35%时材料的断裂能值达到1.48J、屈服强度为4.54MPa、断裂伸长率为218.12%、拉伸强度则达到7.86MPa、平衡扭矩降到了14.3N·m、氧指数(LOI)达到28。采用母料法制备的复合材料共混效果优于直接法,并且与直接法制备的复合材料相比拉伸强度、断裂伸长率有很大程度地提高。     

γ射线辐照对PVAL/Gel共混膜拉伸性能的影响

将明胶(Gel)按不同比例加入到聚乙烯醇(PVAL)溶液中,制备Gel质量分数分别为0%,5%,10%,15%和20%的混合溶液,混合均匀后分别浇铸到用硅纸覆盖的玻璃板上制备PVAL/Gel共混膜。研究了用不同剂量的γ射线(60Co)辐照对共混膜拉伸性能的影响,最后用傅立叶变换红外光谱(FTIR)和扫描电子显微镜(SEM)对共混膜进行了结构表征和形貌分析。研究结果表明,用γ射线辐照时,纯PVAL膜、PVAL/Gel共混膜的拉伸强度和断裂伸长率均随着辐照剂量的增加而升高,但达到一定值后又开始下降;当辐照剂量为150 krad时,纯PVAL膜的拉伸强度达到最大值,为37 MPa;当辐照剂量为50 krad时,Gel质量分数分别为5%,10%,15%的共混膜的拉伸强度值均有极大值,分别为33,26,24 MPa。当辐照剂量为100 krad时,共混膜的断裂伸长率均有极大值,其中纯PVAL膜、Gel质量分数为10%的共混膜的断裂伸长率分别为175%,162%。FTIR和SEM分析结果表明,γ射线辐照处理后的膜发生了化学反应,形成了更多的化学键,改善了膜的拉伸性能。     

海藻酸钠/CNC/山梨酸钾复合膜的制备及性能研究

以海藻酸钠为基材,纤维素纳米晶(CNC)为增强增韧剂,以山梨酸钾为防腐保鲜剂,采用流延法制备海藻酸钠/CNC/山梨酸钾复合膜。研究CNC、山梨酸钾的加入对海藻酸钠膜光学性能、力学性能、水蒸气阻隔性能等的影响。结果表明：随着CNC含量的增加,复合膜的透光率先增加后降低;添加山梨酸钾后,复合膜的透光率逐渐下降。CNC的加入使复合膜的拉伸强度和断裂伸长率均先提高后降低,水蒸气阻隔性能先降低后升高。随着山梨酸钾的添加,复合膜的拉伸强度逐渐降低,断裂伸长率先降低后增加,水蒸气阻隔性能先升高后降低。当CNC含量为5%、山梨酸钾含量为3%,复合膜的拉伸强度为120.78 MPa,断裂伸长率为4.38%,水蒸气透过系数为7.62×10^-13 g·cm/(cm²·s·Pa),与纯海藻酸钠膜相比,分别提高了21.66%、27.33%和17.59%,复合膜综合性能最佳。     

氮化硼对聚丙烯复合材料性能的影响

以氮化硼为填充,聚丙烯为基体,采用熔融共混的方法制备聚丙烯/氮化硼复合材料。通过力学性能、流动性能以及导热性能等研究发现,随着氮化硼的加入,复合材料的冲击性能、弯曲性能、熔体流动性均有明显提升,拉伸强度、断裂伸长率、熔体流动速率有明显下降。氮化硼填充量为20%,复合材料的冲击强度为3.42 kJ/m²,弯曲强度为41.97 MPa,弯曲模量为2.78 GPa,拉伸强度为30.37 MPa,断裂伸长率为4.14%,熔体流动速率为2.89 g/(10 min),此时导热系数均为0.345 W/(m·K),比纯PP基体增加了50%。     

复合增塑剂改性PLA共混物的结构与性能

采用HM-128,HM-529两种增塑剂复配对聚乳酸(PLA)进行熔融共混改性,研究增塑剂用量对共混物的流变性能、拉伸性能和微观形态结构的影响,筛选增塑剂复配最佳配比和用量.结果表明,确定HM-128与HM-529质量比为1:1保持不变,随着增塑剂用量增加,共混物的平衡转矩和拉伸强度降低、断裂伸长率增加、撕裂强度呈先增加后减小的趋势,淬冷断面由平整变为粗糙;在复合增塑剂总质量分数16%不变的情况下,随着复配增塑剂中HM-529含量的增加,共混物的平衡转矩增大、断裂伸长率提高,当HM-128/HM-529质量比=1/1时,共混物的拉伸强度、断裂伸长率和撕裂强度分别为35.6 MPa,209.2%和30.6 N/cm,淬冷断面非常粗糙,获得了良好的增韧效果,共混物的综合性能最理想.     

微米SiO_2对PVDF膜性能的影响

以聚偏氟乙烯(PVDF)为基体材料,N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)为溶剂,加入二氧化硅(SiO_2),利用相转化法制得共混膜PVDF/SiO_2,利用扫描电子显微镜(SEM)观察共混膜的结构。另外,通过成膜动力学、水通量、截留率、接触角以及差示扫描量热法(TGA)等测试,对共混膜的性能进行表征,确定SiO_2的最佳用量。结果表明:与PVDF膜相比,添加微米SiO_2可使共混膜的综合性能显著提高,且随着SiO_2含量的增加,共混膜的热稳定性呈增强趋势。当PVDF与SiO_2质量比为90/10时,成膜性能较好,成膜后表面孔分散均匀且孔径较小,膜内部形成相互贯通的孔结构,水通量由12.8 L/(m~2·h)增大到62.72 L/(m~2·h),截留率提高了17.9%,接触角降低了8°,共混膜的综合性能最佳。     

水性聚氨酯改性天然胶乳膜的制备及性能

采用机械法制备水性聚氨酯(WPU)/天然胶乳(NRL)的共混乳液,自然流延并在热空气中硫化制得WPU/NRL硫化胶膜,考察了不同WPU用量下共混乳液的加工性能、胶膜硫化特性和硫化胶膜的力学性能、透气性及耐溶剂性。结果表明:随着WPU用量的增加,共混乳液的黏度上升,表面张力变化较小。WPU/NRL胶膜的正硫化时间缩短,交联密度先增大后减小;硫化胶膜的断裂伸长率降低,拉伸强度和300%定伸应力先增大后减小,硬度增大,当WPU用量为7.5份时,硫化胶膜的拉伸强度达到27.84 MPa。与NRL硫化膜相比,WPU/NRL硫化胶膜的透气性有所降低,耐溶剂性能与致密性得到改善。     

PU对改善PSF/PU共混超滤膜性能的影响

为提高聚砜(PSF)超滤膜亲水性,增强其抗污染能力,以聚氨酯(PU)作为改性剂,采用沉淀相转化法制备PSF/PU共混超滤膜。用溶解度参数和共溶剂法等预测了PSF/PU是部分相容体系。同时,用接触角测定仪和拉伸强度仪对膜的亲水性、机械性能等进行了表征。结果表明,PU加入后,共混膜的接触角从90.17°下降到73.9°,亲水性提高;对明胶的吸附量从122.36μg/cm2下降为88.64μg/cm2,抗污染性提高;在m(PSF)/m(PU)=80/20时,膜的断裂伸长率由17.78%升高到36.78%,机械性能提高。     

HDPE/改性蛭石复合材料的制备与气体阻隔性能研究

利用改性后的蛭石作为填充材料,通过熔融共混法制备了高密度聚乙烯(HDPE)/改性蛭石复合材料。研究了改性蛭石的添加量对复合材料热稳定性能、结晶性能、力学性能和氧气阻隔性能的影响。结果表明,相比纯HDPE,HDPE/改性蛭石复合材料仍能保持较好的拉伸强度,当含量为1%时拉伸强度为24.1 MPa,断裂伸长率先提高后下降,当含量为0.5%时断裂伸长率达到最高为535%;改性蛭石的加入提升了材料的韧性,当改性蛭石含量为1%时材料缺口冲击强度达到最高为45.8 kJ/m²;HDPE/改性蛭石复合材料的氧气阻隔性能明显提升,当改性蛭石含量为1%时材料的氧气阻隔性能达到最优,氧气渗透系数为6.9×10^-15 cm³·cm/(cm²·s·Pa)。     

海藻酸钙/水性聚氨酯共混物制备及性能表征

制备不同比例的海藻酸钙/水性聚氨酯复合膜,研究了海藻酸钙用量对水性聚氨酯膜阻燃性能的影响。结果表明,海藻酸钙可以改善水性聚氨酯膜的阻燃性能,随着海藻酸钙含量增加,膜的拉伸强度增加,断裂伸长率下降。当海藻酸钙质量分数为20%时,复合膜的氧指数为26.5%,拉伸强度由纯聚氨酯膜的1.0 MPa增加到15.8 MPa,断裂伸长率为456%。     

聚醚型聚氨酯电纺纤维膜的制备及结构性能研究

将聚醚型聚氨酯(PU)切片溶于四氢呋喃/N,N-二甲基甲酰胺(体积比1:1)混合溶剂中,配制得到质量分数分别为2%,3%,4%,5%的透明均一纺丝液,采用静电纺丝法制备聚醚型PU电纺纤维膜,研究了其结构与性能。结果表明:聚醚型PU电纺纤维膜在电纺过程中没有发生化学结构的变化;随着纺丝液浓度增加,纤维直径逐渐增加,聚醚型PU电纺纤维膜的孔隙率先增大后减小,断裂强度、拉伸模量和断裂伸长率先减小后增加;当纺丝液质量分数为3%时,聚醚型PU电纺纤维膜的纤维表面光滑且直径分布均匀,纤维平均直径为(380.7±85)nm,孔隙率为(86.4±1.8)%,接触角为134°,吸水率为248.4%,水蒸气透过率为99.29 g/(m~2·h),拉伸强度为2.77 MPa,拉伸模量为1.70 MPa,断裂伸长率为103.3%。     

PCL/CNTs复合材料的性能

以聚己内酯(PCL)和碳纳米管(CNTs)为主要材料,采用熔融共混制备PCL/CNTs复合材料。随着CNTs含量增加,以直径为10 nm的CNTs(简称CNTs10)制备的PCL/CNTs10复合材料的拉伸强度先增加后降低,以直径为5 nm的CNTs(简称CNTs5)制备的PCL/CNTs5复合材料的拉伸强度先减小后增大,断裂伸长率先降低后增加,体积电阻率逐步降低。CNTs含量相同时,PCL/CNTs5复合材料的体积电阻率小于PCL/CNTs10;CNTs5含量分别为12%和14%时,复合材料的体积电阻率分别为0.92Ω·cm和0.52Ω·cm。扫描电子显微镜分析发现,随着CNTs含量增加,复合材料表面暴露的CNTs5数量逐渐增多,当CNTs10含量≥12%和CNTs5含量≥10%时出现一定的团聚。CNTs5含量为12%的复合材料综合性能最佳,其体积电阻率为0.92Ω·cm、拉伸强度为26.4 MPa、断裂伸长率为267.7%、撕裂强度为46.0 N/cm;在3.7 V直流电压下通电12 min,可从28℃上升到36℃,20 min后达到38℃,随后温度缓慢上升,该复合材料在热敷保健和医疗器械领域具有良好的应用前景。     

不同类型聚氨酯微孔膜的制备与性能

分别以四种聚氨酯(PU)为基体材料,N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂,加入氧化石墨,利用相转化法制得PU膜。利用扫描电子显微镜(SEM)观察膜的结构,再通过成膜动力学、孔隙率、吸湿率、透气性以及力学性能等测试,对共混膜的性能进行表征。结果表明:与纯PU膜相比,添加氧化石墨可使PU膜的综合性能显著提高,大孔结构大幅度减少,界面微孔数量增多,且无论是聚醚型PU膜还是聚酯型PU膜的成膜速率、孔隙率、吸湿率、透气性、拉伸强度及断裂伸长率均有提高。当聚醚型PU的软段比例较高时,PU膜的改性效果最佳。     

PVDF增韧PA6的结构及机理

采用聚偏氟乙烯(PVDF)对尼龙6(PA6)进行共混改性.通过采用不同的PVDF与PA6共混质量比例,研究了PA6/PVDF共混物的结构及性能.通过偏光显微镜和小角散射分析,发现PVDF的存在阻碍了PA6的结晶.通过拉伸试验发现,在PA6中加入PVDF使得PA6/PVDF共混物的拉伸强度、断裂伸长率和拉伸模量增加了.通过红外光谱分析发现,在拉伸前,PA6/PVDF共混物中只存在PVDF的α晶型,而拉伸后,α晶型消失了,与此同时出现PVDF的β晶型,由此得出,拉伸过程中PA6/PVDF共混物中PVDF分散相发生了由α晶型向β晶型的转变.     

聚丙烯/木粉复合材料的制备及其力学性能的研究

以聚丙烯为基体,木粉为填料,采用机械共混、二次挤出共混和注塑成型方法制备不同木粉含量的PP/木粉复合材料,并且测定了PP/木粉复合材料的力学性能。实验结果表明:随着木粉用量的增加,复合材料拉伸强度逐渐增大;木粉用量为60%时,复合材料拉伸强度达到最大值36.04 MPa;木粉用量为80%时,复合材料拉伸强度降低到34.60 MPa。木粉的含量由20%增加到80%,复合材料弹性模量由579.12 MPa增加到869.80MPa,断裂伸长率从18.92%降低到7.39%,冲击强度由9.33 kJ/m2降低到7.76 kJ/m2。这是因为PP/木粉复合材料体系中随着木粉含量的增加,木粉起到了应力集中的作用,使材料变脆,冲击强度降低。