粒子沥滤法制备组织工程用多孔支架的研究进展

粒子沥滤法作为常用的制备组织工程支架的方法,这种方法对实验设备和实验条件要求较低,孔隙率、孔径可控。但传统的溶液浇铸/粒子沥滤法也存在一些缺点,只适合制备薄层支架,孔-孔连通性不好,聚合物有可能保留致孔剂和/或有毒溶剂。本文总结了近几年科研工作者对这种方法所进行的改进工作,并探讨了改进的效果和不足。     

半胱氨酸镧对天然橡胶硫化性能的影响

以LaCl₃和半胱氨酸为原料,采用复分解法合成了新型环保促进剂半胱氨酸镧(La-Cys),研究其对天然橡胶(NR)的硫化特性和力学性能的影响。采用元素分析、热分析和FT-IR分析等表征方法对产物进行表征并确定其分子式为La(C₃H₇NO₂S)₃Cl₃·3H₂O。利用无转子硫化仪、平衡溶胀法和万能试验机测试La-Cys对天然橡胶的硫化特性、交联密度和物理力学性能的影响。结果表明：促进剂La-Cys添加后,天然橡胶的物理力学性能得到有效地改善。此外,当La-Cys的添加量为1 phr时,对天然橡胶的硫化促进作用达到最佳,并且能够有效延长焦烧时间,保证胶料的加工安全性。通过进一步的动力学计算发现,随着La-Cys添加量的增加,交联前驱体的反应活性增加,活化能降低。     

RE-C22/NR复合材料的机械性能和动态力学性能

通过沉淀法合成RE-C22配合物(RE代表La,Sm和Gd元素;C22代表C_(22)H_(34)O_6),分两步进行:用氢氧化钠中和C22,然后用RE盐酸盐进行双分解反应,沉淀出RE-C22配合物。通过红外光谱(IR)测定RE-C22配合物的结构。RE-C22配合物和天然橡胶(NR)通过共混制备得到RE-C22/NR复合材料。在160℃进行硫化,交联密度测量结果显示总交联密度随着RE-C22含量的增加而增加。分别研究了复合材料流变性能,静态和动态力学性能以及表面形貌。结果表明,RE-C22作为多功能填料可以加速交联过程中硫磺的硫化,并增强NR的物理力学性能。     

TBIR应用于航空胎侧胶的热氧老化性能

研究了反式-1,4-丁二烯-异戊二烯共聚橡胶(TBIR)应用于航空轮胎胎侧胶[天然橡胶(NR)/顺丁橡胶(BR)/TBIR]的耐热氧老化性能. 结果表明, 与NR/BR硫化胶相比, 10~20份质量的TBIR取代BR后, NR/BR/TBIR硫化胶的交联密度明显提高, 压缩温升降低2.2~3.4 ℃, 耐屈挠疲劳性能提高约100%, 填料分散性改善, 填料团聚体体尺寸减小, 拉伸性能基本不变. 随热氧老化时间延长, 硫化胶的交联密度先增加后降低, 并用TBIR的硫化胶交联密度在老化48 h后趋于平缓. 与NR/BR相比, 老化后的NR/BR/TBIR硫化胶生热最低, 耐屈挠疲劳性最高.     

冰点下降法研究交联网络结构对天然橡胶力学性能的影响

通过溶胀硫化胶的溶剂冰点下降法研究了3种不同促进剂体系天然橡胶硫化胶交联网络结构对力学性能的影响.交联密度研究表明,加入TU或STU硫化胶的交联密度与单独使用CZ促进剂硫化胶的基本一致.溶胀硫化胶溶剂冰点DSC研究结果发现,添加了STU硫化胶的溶剂冰点下降幅度最小,而溶剂冰点下降峰的半峰宽(FWHM)值最大,表明了STU的加入有利于在硫化胶中形成了一个网格尺寸较大和更加不均匀交联键分布的结构.同时,XRD结果表明所有硫化胶的应变诱导结晶总结晶指数相同,即可以忽略其对力学性能的影响.力学性能结果表明添加了STU硫化胶的拉伸强度和断裂伸长达到了最大值,这主要是因为在外力作用下,较大网格尺寸和交联键稀疏区域有利于应力松弛,分散了应力集中,使得橡胶分子链和交联键稠密区的结晶束得到有效取向和松弛,提高了STU硫化胶的拉伸强度和断裂伸长.     

天然胶乳中蛋白质和磷脂对橡胶分子结构的影响

采用碱性蛋白酶和磷脂酶处理天然胶乳,制备脱蛋白胶乳和脱脂胶乳,结合原子吸收光谱仪、核磁共振交联密度仪、凝胶色谱(GPC)等仪器对处理前后的天然胶乳进行了分析。通过对比分析,发现酶处理后胶乳分子量降低,分子量分布变宽,金属离子浓度、凝胶含量和交联密度均降低。结果表明,金属离子与天然橡胶中的蛋白质、磷脂间存在着物理的或化学的作用力;蛋白质、磷脂在天然橡胶中起到节点的作用,有利于形成分子间交联,增大天然橡胶分子量,形成分子间网络结构。     

2-巯基苯并咪唑钐配合物在天然橡胶中防老化作用的研究

以2-巯基苯并咪唑为配体,制备了一种新型稀土钐配合物.采用红外光谱、热重分析等方法研究了钐配合物对天然橡胶硫化胶热氧老化过程的影响,探讨了钐配合物对天然橡胶硫化胶防老化作用的机理.红外光谱分析结果表明添加2-巯基苯并咪唑钐配合物的天然橡胶硫化胶经热氧老化后,氧化产物的生成量明显减少.2-巯基苯并咪唑钐配合物对天然橡胶硫...     

CeO_2/纤维状海泡石协同改性氟橡胶复合材料的制备与表征

采用机械共混法制备CeO_2/海泡石/氟橡胶复合材料,考察多尺度填料下复合材料硫化性能、交联密度、力学性能及压缩永久变形,并采用扫描电镜观察复合材料拉伸断面形貌。结果表明:CeO_2和纤维状海泡石均能提高氟橡胶混炼胶的硫化速率和交联密度;两种填料的添加使得复合材料的拉伸强度增加,且两种填料改性的氟橡胶拉伸强度提高了将近15%;与单独添加填料相比,CeO_2和纤维状海泡石协同改性能提高氟橡胶复合材料硬度和压缩永久变形性能,纤维状海泡石改性的氟橡胶压缩永久变形达到最小值10%。     

硅土/白炭黑复合填料对天然橡胶硫化胶性能的影响

硅土主要是由低温石英和粘土矿物组成的非金属矿物,具有独特的粒片叠置结构。本工作采用经改性处理的硅土与白炭黑并用,测定硅土/白炭黑复合填料对天然橡胶(NR)的硫化特性和力学性能,探讨填料并用对天然橡胶性能的影响。实验结果表明:经改性处理,硅土平均粒径减小,疏水性增强。硅土与白炭黑并用,有利于增强NR硫化初期的流动性,延长焦烧时间而不明显降低硫化速率,能改善橡胶的加工性能。拉伸性能测试结果表明,复合填料与白炭黑或硅土单独使用相比,能显著提高填充NR硫化胶的拉伸强度、定伸应力、交联密度,而不降低橡胶弹性。当硅土占复合填料质量为40%时,NR硫化胶的拉伸强度达到最大。动态机械性能测定结果表明,相比白炭黑,硅土更有利于减小硫化胶的生热和滚动阻力。     

纳米二氧化硅与辐射硫化三元乙丙橡胶相互作用的研究

用Kraus方程、IR光谱和交联密度等手段研究了纳米二氧化硅与辐射硫化三元乙丙橡胶间的相互作用。Kraus曲线显示纳米二氧化硅与辐射硫化三元乙丙橡胶之间存在着相互作用；红外光谱的结果表明纳米二氧化硅与橡胶分子发生了化学反应，生成了化学键。用平衡溶胀法测定了纳米二氧化硅填充辐射硫化三元乙丙橡胶的交联密度，发现当填料含量低于40phr时，填充辐射胶的总交联密度随填料用量增加而提高；继续增加填料含量，总交联密度不再继续提高；物理交联密度也呈现出相同的变化趋势。同时，纳米二氧化硅与辐射硫化三元乙丙橡胶的相互作用增强，使得硫化胶的力学性能随着相互作用的加强而得到改善。     

水质氨氮测定的不同预处理方法的比较

比较了离心法、直接过滤法、抽滤法、絮凝离心法等多种水质中氨氮测定的预处理方法,通过对测定结果的准确度、精密度和加标回收率的分析,比较不同预处理方法对水质氨氮测定的影响。结果表明,抽滤法可以满足较清洁水样中氨氮的测定,操作更加简便,节省时间;但絮凝离心法具有更高的准确度、精密度和更优的加标回收率,适用性更广。     

TBIR改性BIIR/NR共混物的结构与性能

研究了新型合成橡胶——高反式-1,4-丁二烯-异戊二烯共聚橡胶(TBIR)对全钢轮胎气密层并用橡胶——溴化丁基橡胶(BIIR)/天然橡胶(NR)(质量比70/30)的改性作用,探讨了BIIR/NR/TBIR共混物的交联密度、填料分散性及力学性能,特别是并用硫化胶的气密性及屈挠疲劳性能等.结果表明,与无定型的BIIR和NR相比,结晶性TBIR的引入提高了炭黑填充的BIIR/NR/TBIR混炼胶的强度和模量,且随着TBIR用量的增大,混炼胶中TBIR的结晶熔融峰更明显,混炼胶的强度与模量显著提高.硫化特性结果表明,随着TBIR用量的增大,BIIR/NR/TBIR共混物的硫化速率略有提高,交联密度略有降低;TBIR用量为10~30份(生胶总质量的10%~30%)时,BIIR/NR/TBIR硫化胶在机械性能基本保持不变的情况下,耐热氧老化性能提高10%以上,耐一级屈挠疲劳性能提升2~5倍,气密性提高17%.炭黑分散结果表明,经过动态疲劳实验BIIR/NR硫化胶中炭黑聚集体的平均粒径增大至11.5μm,明显大于BIIR/NR/TBIR硫化胶中炭黑聚集体的平均粒径.对含TBIR硫化胶在周期性应力应变过程中的结构演变及对耐疲劳裂纹引发性能的影响机制进行了探讨,结果表明,TBIR可改性BIIR或者BIIR/NR制备高抗裂口引发的全钢轮胎气密层材料.     

甲基丙烯酸镁增强氢化丁腈橡胶的结构与形态和性能

用不同份量的甲基丙烯酸镁(MgMA)作增强剂,过氧化二异丙苯(DCP)作硫化剂,通过混炼和硫化过程的原位聚合制备了氢化丁腈橡胶/聚甲基丙烯酸镁(HNBR/PMgMA)纳米复合材料,用XRD、FTIR1、3C-NMR、SEM、TEM、DMA和交联密度分析等方法研究了其结构、形态和性能,并阐述了MgMA改性HNBR的相关机理.结果表明,MgMA在混炼过程中粒径明显变小,部分达到纳米级.硫化过程中发生原位自由基聚合,并部分接枝到HNBR分子链上,HNBR硫化胶和PMgMA有可能形成接枝互穿聚合物网络(接枝IPN).随着MgMA用量的增加,纳米复合材料硫化胶的定伸应力、拉伸强度、扯断伸长率、撕裂强度和热氧老化性能逐渐提高.当MgMA含量为30份时,体系的拉伸强度和扯断伸长率分别为38.5MPa和545%,并具有优异的热空气老化性能.MgMA能明显增加HNBR复合材料的储能模量,并降低其损耗因子.随着MgMA用量的增加,纳米复合材料硫化胶的总交联密度(Ve)和离子键交联密度(Ve2)增加,而共价键交联密度(Ve1)下降,表明离子键对HNBR/PMgMA纳米复合材料的力学性能起重要作用.     

海泡石负载稀土/天然胶乳胶膜复合材料制备与表征

以La为负载活性组分,酸处理后的海泡石(SSep)为载体,采用沉淀-吸附法制备海泡石负载稀土复合(La-SSep)分散液,并与天然胶乳进行乳液共混,制备了海泡石负载稀土/天然胶乳复合胶膜。研究了海泡石负载稀土前后的微观形貌,考察了海泡石负载稀土量对复合胶膜的硫化特性和硫化胶膜的力学性能、热稳定性的影响。结果表明:当La负载量为2%时,海泡石剥离更为完全;复合胶膜的正硫化时间缩短,交联密度先增大后减小;随着稀土负载量的增加,硫化胶膜的拉伸强度、扯断伸长率、 300%定伸应力与500%定伸应力均先增大后减小。当稀土负载量为2份时,复合胶膜具有良好的热稳定性。     

PCL/HA骨组织工程多孔支架的制备及其理化性能研究

以聚己内酯和羟基磷灰石粉体为原料,通过溶剂浇铸/真空挥发/粒子沥滤法(SC/VV/PL)成功制备出复合多孔PCL/HA支架,并通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、红外分析仪(FT-IR)等对制备所得的支架物相成分、微观形貌等进行表征,研究了支架的相关理化性能,成功制备出具有较高孔隙率且力学性能良好的PCL/...     

硫化天然橡胶的本征自修复与固相回收加工

通过小分子模拟试验和应力松弛,发现甲基丙烯酸铜(MA-Cu)比氯化铜(CuCl_2)更适合用作硫化天然橡胶中二硫键交换反应催化剂,并且硫化天然橡胶中的二硫键交换反应需要在高于120°C的温度下才能高效进行,这保障了相关制品在较低温工作时的结构与性能稳定.进一步的实验结果表明,硫化天然橡胶在MA-Cu辅助作用下获得了多次自修复与固相回收加工性能,损伤自修复后的硫化天然橡胶与固相回收加工的再生硫化天然橡胶,其拉伸强度均可恢复到原始材料强度的80%左右.     

不同硫化体系天然橡胶复合材料力学性能的影响

研究了不同硫化体系对炭黑填充天然橡胶力学性能的影响。结果表明,以N-(氧化二亚乙基)-2-苯并噻唑次磺酰胺(NOBS)为主促进剂的四种硫化体系中,半有效硫化体系硫化的橡胶的综合性能最好。在以N-环己基-2-苯骈噻唑次磺酰胺(CBS)+2-硫醇基苯骈噻唑(M)为促进剂的四种硫化体系中,用普通硫化体系(CV)硫化得到的碳黑/天然橡胶的综合性能最优。本文还研究了不同硫化体系对炭黑/碳纳米管填充天然橡胶力学性能的影响,结果表明,普通硫化体系(CV)硫化得到的碳纳米管/碳黑/天然橡胶的综合性能最优。     

二维相关红外光谱法及标准线性固态模型对天然橡胶热氧老化机理的研究

对天然橡胶复合材料进行了不同时间下的热氧加速老化实验并分析其老化机理.采用红外测试研究天然橡胶在热氧老化过程中可能的基团变化规律,同时对不同老化时间下的红外结果进行二维相关分析,发现老化产物的生成速率依次为酯过氧化物醚;核磁交联密度测试表明总交联密度(XLD)与网链分子量(Mc)及横向弛豫时间(T2)有很好的对应关系,XLD随着老化时间的增加而增加,即天然橡胶热氧老化过程中交联反应占主导地位;示差扫描量热(DSC)测试发现,随着老化时间的增加,玻璃化转变温度(Tg)升高,玻璃化转变区变宽,表明交联反应占主导地位,与核磁交联密度测试结果一致.通过对天然橡胶进行压缩应力松弛实验,采用修正的标准线性固态模型(SLS模型)进行拟合分析,发现在短时热氧老化过程中,老化以氧化和交联反应为主,与核磁交联密度及DSC实验结果一致.     

稀土复合弹性材料的制备和力学性能

利用稀土醇盐与季铵盐化的吡啶改性丁苯橡胶乳液反应,制备含稀土ＰＳＢＲ胶片,然后与天然橡胶并用,获得含稀土复合材料弹性材料发现其物理力学性能有明显提高。通过红外光谱、差示扫描热量计以及交联密度分析,讨论了其结构与性能的关系。     

发泡天然橡胶复合材料发泡行为及力学性能的研究

采取模压成型的方式制备发泡天然橡胶复合材料,以相容性技术和硫化与发泡匹配机理为基础,分析了不同弹性体和LDPE对天然橡胶发泡质量及力学性能的影响规律。结果表明:弹性体与LDPE的加入使得发泡天然橡胶复合材料的泡孔结构发生明显的变化,在天然橡胶中添加EVA所形成的发泡复合材料,其发泡质量较理想,泡孔直径最小为114.83μm,泡孔密度最大为每立方厘米达4.17×106个;对于力学性能,天然橡胶中添加BR所形成的发泡复合材料综合性能较好,其邵氏硬度15,压缩永久变形3.56%,冲击回弹性55%。从发泡质量和力学性能的角度来看,天然橡胶中添加EVA适合于发泡天然橡胶制品的开发。