PVDF/FEP共混物相容性与力学性能研究

将聚偏氟乙烯(PVDF)与聚全氟乙丙烯(FEP)共混,考察了不同组成PVDF/FEP共混物的相容性、力学性能和微观形貌,并利用动态力学分析(DMA)和差示扫描量热法(DSC)对共混体系的相容性进行了分析.平衡扭矩测试结果表明,共混物组成对共混物的平衡扭矩影响较小.力学测试表明,与FEP相比,PVDF的冲击强度较低,而弹...     

明胶/聚乙烯醇共混复合膜的相容性

以明胶(Gel)和聚乙烯醇(PVA)为基体,通过溶液共混、浇铸成膜的方法制备了一系列明胶/聚乙烯醇共混复合膜。采用分光光度法、红外光谱(IR)、扫描电镜(SEM)、热重(TG)和差示扫描量热法(DSC)初步表征了复合膜的结构,研究了两组分间的相容性。结果表明,在Gel和PVA质量比为1∶5时,Gel/PVA复合膜的透光性最好;SEM结果显示,复合膜中明胶与聚乙烯醇之间没有发生相分离;DSC测试显示,复合膜的玻璃化转变温度(Tg)并不明显;TG测试结果显示,在失重20%、40%、50%时,Gel/PVA复合膜比纯PVA膜的热失重温度提高了很多。     

聚乙烯醇与羟基磷灰石相互作用的理论分析

为了研究聚乙烯醇在羟基磷灰石晶面上形成的相互作用,文中运用分子动力学方法,从分子理论的角度研究了羟基磷灰石(HA)的(001)、(100)、(110)晶面分别与含不同单元体数(40、80、120)聚乙烯醇相互作用后混合体系的结合能,并对(110)晶面径向分布函数和力学性能进行了计算分析和比较。结果表明,3个晶面所对应结合能大小为HA(110)>HA(100)>HA(001),同时结合能的大小和混合体系的力学性能在一定范围内会随着聚乙烯醇所含单体数的增加而增加,但当单体数达到一定值后结合能与力学性能反而会下降,这与单组分间是否形成有效接触有关;其相互作用主要源自PVA中的O原子分别与HA中的H原子形成的氢键以及Oa-Ca之间形成了离子键。     

梯形聚苯基倍半硅氧烷/聚甲基丙烯酸甲酯溶液浇注共混物的相容性

用溶液浇注法制备了具有不同质量配比的高分子量、低分子量梯形聚苯基倍半硅氧烷（ＰＰＳＱ）与聚甲基丙烯酸甲酯（ＰＭＭＡ）的共混物。用扭辫分析技术研究了不同分子量ＰＰＳＱ与ＰＭＭＡ间的相容性及热历史对其相容性的影响。ＰＰＳＱ、ＰＭＭＡ在其溶液浇注膜中是部分相容的。红外光谱分析表明，低分子量的ＰＰＳＱ（Ｙ）与ＰＭＭＡ间有较强的相互作用，故其与ＰＭＭＡ的相容性比高分子量ＰＰＳＱ的好。热历史对该类溶液浇注共混体系的相容性影响较大，加热使ＰＰＳＱ（Ｙ）／ＰＭＭＡ共混物分相，但加热可增加高分子量ＰＰＳＱ与ＰＭＭＡ间的相容性。     

PBT/PC共混体系相容性与力学性能的研究

利用聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)与聚碳酸酯(PC)之间的酯交换反应,自制了PBT与PC的共聚产物作为PBT/PC共混体系的相容剂,讨论了相容剂对该共混体系综合性能的影响.结果表明,相容剂的加入改善了PBT与PC两相间的相容性,共混体系的强度和韧性得到协调.PBT/PC共混体系中组分PC不仅影响了组分PBT的结晶行为,其分子链还影响PBT分子链的有序排列,阻碍PBT的结晶,降低了PBT的成型收缩率.另一方面,PBT的存在也使得PC的耐溶剂性提高,且PBT的含量越高,体系耐溶剂性越强,同时使PC的流动性得以改善.     

热塑性聚氨酯/聚己内酯共混物的形状记忆和力学性能

利用简单的熔融共混制备得到不同组分比的热塑性聚氨酯(TPU)/聚己内酯(PCL)共混体系,研究了两相组分比的变化对共混材料相形态、形状记忆性能和力学性能的影响。偏光显微镜观察发现,随着结晶相PCL含量的增加,其逐渐从分散相过渡至连续相再发展为基体相。热性能测试结果表明TPU的加入对PCL的熔融行为影响甚微,整个共混体系基本表现出与PCL一致的熔点。形状记忆性能测试发现共混材料的形状记忆性能表现出明显的组分依赖性,并在组分比为50%/50%性能达到最优(R_r=91%,R_f=96%)。而力学测试结果表明,PCL的加入既不会显著劣化TPU原有的拉伸强度,还能进一步提高其断裂伸长率。     

三维结构聚丙烯酰胺/聚乙烯醇水凝胶的合成及其在超级电容器中的应用

分别以过硫酸铵(APS)和N-N二甲基双丙烯酰胺(NMBA)作为引发剂和交联剂引发交联具有三维网络结构的聚丙烯酰胺/聚乙烯醇(PAM-PVA)水凝胶,将该水凝胶浸泡在6mol/L的KOH溶液中不同时间,制备凝胶聚合物电解质,并组装成双电层超级电容器。采用循环伏安、恒流充放电、交流阻抗等电化学测试技术对组装的超级电容器进行全面的性能研究,采用蓝电监测系统测试组装的超级电容器的稳定性。结果表明,以2.0g聚乙烯醇和10.0g丙烯酰胺反应制得的凝胶基体在吸收72h电解质溶液后组装的超级电容器性能最优,其比电容可达230F·g~(-1),5 000次充放电之后其循环保持率仍高达98%。     

聚丙烯酰胺钕配合物的研究

首次引入稀土金属钕离子,合成聚丙烯酰胺钕[PAAM—Nd(Ⅲ)]配位聚合物,并用FT—IR、XPS、元素分析及电导率等分析手段对配合物进行表征,证明了Nd(Ⅲ)与PAAM的配位作用,并测出Nd(Ⅲ)与PAAM单体单元的配位比为1∶4。     

HA/PLA复合材料界面相互作用及其力学性能的MD模拟

基于HA/PLA复合材料可以在很大程度上实现HA与PLA两者的优势互补,有望成为一种理想的骨替换材料。运用分子动力学(MD)方法,从分子理论的角度研究了羟基磷灰石(HA)的3个晶面(001)、(100)、(110)分别与聚乳酸(PLA)相互作用后混合体系的结合能,并对(110)晶面径向分布函数和力学性能进行了计算分析。结果表明,3晶面所对应结合能大小为HA(110)>HA(100)>HA(001);其相互作用主要源自PLA中的O原子分别与HA中的H原子形成的氢键以及Oa1—Ca之间形成了离子键;PLA组分能够对HA的力学性能起到明显的加强作用,且HA/PLA混合体系在各个方向的力学性能较单组分HA更为接近,从而克服了因材料各向异性而导致的缺陷。     

聚乙烯醇/蒙脱土纳米复合薄膜的制备与性能研究?

以甘油作为增塑剂,经溶液流延法加工制备出 PVA/MMT 纳米复合薄膜,研究了纳米蒙脱土(MMT)对聚乙烯醇(PVA)的改性作用。通过对薄膜的结构表征、力学、光学、吸水性、热稳定性等性能研究表明,DK4型号 MMT 与 PVA 分子有着很好的相容性,添加了不同比例的 MMT 均不同程度提高了薄膜的抗拉强度、热稳定性,降低了薄膜的断裂伸长率、吸水性、水蒸气透过系数、透光率,其中添加了1％ DK4型MMT的PVA薄膜有着最好的改性效果。     

杜仲胶/天然橡胶共混物的分子动力学模拟和耗散粒子动力学模拟

应用分子动力学(MD)和耗散粒子动力学(DPD)模拟方法对杜仲胶(TPI)、天然橡胶(NR)的相容性进行了研究。采用MD模拟方法,在COMPASS力场下,对纯物质在不同聚合度下的溶度参数、一系列共混比的TPI/NR共混物内聚能密度、Flory-Huggins作用参数进行了模拟计算,确定了纯物质单链的聚合度,经判断各比例共混物的相容性均较好;采用DPD模拟方法对TPI/NR共混体系的相结构进行了研究,从等密度图可以进一步判断共混体系的相容性;分析比较两种纯物质的径向分布函数,揭示了其相互作用的本质;经过分析比较静态力学性能,发现共混比为1/3的TPI/NR共混物性能最佳,其结论与实验结果一致。     

纤维素/聚醚砜共混物激光烧结弹性性能的分子动力学模拟

为提高选择性激光烧结(SLS)木塑复合粉末的成形件的力学强度,设计出可用于该项技术木塑复合粉末的新配方,制备了纤维素/聚醚砜(PES)和纤维素/聚丙烯(PP) 2种木塑复合粉末。利用分子力学和分子动力学模拟方法对纤维素/PES和纤维素/PP共混物进行共混计算,求得了纤维素分别与PES、PP的结合能分布曲线。通过建立不同质量比的纤维素/PES共混物分子模型,计算其Flory-Huggins相互作用参数和静态弹性性能,得到了纤维素含量对共混物弹性性能的影响;为验证模拟结果进行了纤维素/PES和纤维素/PP共混物的激光烧结实验。结果表明:相比较纤维素/PP复合粉末,纤维素与PES相容性更好,适用于选择性激光烧结技术;当纤维素加入质量分数为20%~25%时,材料的相容性达到最佳状态;所构建的纤维素/PES共混物模型可用于预测成形材料的弹性性能。      

局部晶序分析方法研究团簇沉积后的晶格结构

在冷喷涂过程中,喷涂粒子被超音速气流加热到较高速度,在低于喷涂材料熔点的温度下撞击基体发生剧烈的塑性变形而沉积形成涂层.通过径向分布函数和局部晶序方法研完了粒子沉积后形成涂层的晶格结构,发现粒子沉积后形成了类似于基体的fcc晶格结构.     

Effect of the PVA (polyvinyl alcohol) concentration on the optical properties of Eu-doped YAG phosphors

The influence of the polyvinyl alcohol (PVA) concentration on the synthesis and structural, morphological and optical properties of Y₃Al₅O₁₃: Eu (Eu-doped YAG) was systematically investigated in this work. The final concentration of PVA in the preparation step influenced the crystallite size and also the degree of particle agglomeration in Eu-doped YAG phosphors. X-ray excited optical luminescence (XEOL) emission spectra results indicated typical Eu³⁺ emission lines and an abnormally intense ⁵D₀ → ⁷F₄. The intensity parameters Ω₂ and Ω₄ were calculated and indicated the PVA concentration affects the ratio Ω₂:Ω₄. X-ray absorption spectroscopy (XAS) results showed Eu valence did not change and the symmetry around the Eu³⁺ is influenced by the PVA concentration. XEOL-XAS showed the luminescence increases as a function of energy.     

低温PVA/PAM复合弹性膜的制作及性能研究

改性低温ＰＶＡ／ＰＡＭ（聚惭烯醇／丙烯酰胺）复合膜较低温ＯＶＡ膜机械强度更好。ＰＡＭ掺入ＰＶＡ后并不影响ＰＶＡ的低温结晶过程,低温ＰＶＡ／ＰＡＭ的性能相似于低温ＰＶＡ膜,由于ＰＶＡ／ＰＡＭ复合膜是ＰＶＡ物理交联与ＰＡＭ化学交联的互穿网络络结构,因此ＰＶＡ与ＰＡＭ的交联都可制约小分子这膜的速度。     

聚乙二醇改性纳米纤维素/聚乙烯醇复合水凝胶的制备及性能

通过酸碱处理和机械研磨结合的方法制备纳米纤维素(CNFs),并利用冻融循环法分别制备了聚乙烯醇(PVA)和纳米纤维素/聚乙烯醇(CNFs/PVA)复合水凝胶,以及聚乙二醇(PEG)改性PVA和CNFs/PVA复合水凝胶。考察不同配方下复合水凝胶的微观形貌变化,并对复合水凝胶的溶胀性能、压缩强度及热稳定性能进行研究。结果表明,CNFs与PEG对PVA水凝胶的微观形貌均有改善作用,加入PEG后形成的PEG/PVA凝胶产生明显的三维网络结构。当PEG与CNFs同时加入到PVA凝胶后形成的CNFs-PEG/PVA凝胶具有均匀的互穿孔洞结构,此时复合水凝胶的孔隙率最高((67.5±4.3)%),溶胀度最好(980%),且压缩强度较PVA水凝胶也有所提升。PEG对复合凝胶的热稳定性无影响,而加入CNFs后,CNFs-PEG/PVA复合凝胶的初始热分解温度从235℃上升至300℃,显著提高了PVA凝胶的热稳定性。     

失配位错对Cu/Ni多层膜力学性能的影响

通过对Cu／Ni多层膜纳米压痕过程的二维分子动力学模拟,研究了失配位错对多层膜力学性能的影响。结果表明,失配位错网对滑移位错的阻碍作用使Cu／Ni多层膜得以强化,并且这种强化作用依赖于多层膜的调制波长(相邻两膜层的厚度之和)。当调制波长大于临界值λc时,失配位错的应力场随膜层厚度变化不大;当调制波长小于临界值λc时,失配位错的运动导致了界面处的应力集中,从而使多层膜的力学性能下降。为了优化多层膜的力学性能,临界调制波长要大于在单膜层内产生位错的深度。