Preparation of polyimide/LDH nanocomposites and characterization of their properties

Pre-exfoliated organic layered double hydroxides( LDHs) modified with N-Lauroyl-glutamate( LDH-LG) was prepared in the O /W type microemulsion. Then exfoliated polyimide( PI) /LDH nanocomposites were prepared by in situ polymerization. The high resolution transmission electron microscope showed that the nanoscale organic LDH particles were homogeneously dispersed in the polymer matrix. The X-ray diffraction analysis showed that the addition of LDH-LG improved the crystallinity of PI. Mechanical testing showed that the mechanical properties of the PI /LDH nanocomposite films were significantly enhanced by nanoLDH sheets and 0. 5%( wt) of LDH-LG led to improvement of the tensile strength by 32. 5%.     

聚酰亚胺的制备及其性能表征

以均苯四酸二酐(PMDA)为二酐单体,对苯二胺(PDA)为二胺单体,通过低温缩聚合成一系列聚酰胺酸(PAA)和聚酰亚胺(PI)薄膜,对其结构和力学性能进行表征。结果表明,聚酰胺酸的酰亚胺化较完全,PMDA-PDA聚酰亚胺薄膜的拉伸强度达到290 MPa。     

聚酰亚胺的制备及其性能表征

以均苯四酸二酐(PMDA)为二酐单体,对苯二胺(PDA)为二胺单体,通过低温缩聚合成一系列聚酰胺酸(PAA)和聚酰亚胺(PI)薄膜,对其结构和力学性能进行表征。结果表明,聚酰胺酸的酰亚胺化较完全,PMDA-PDA聚酰亚胺薄膜的拉伸强度达到290 MPa。     

聚酰亚胺/聚酰胺-胺复合膜的制备及其对CO2的分离性能

以乙二胺(EDA)为引发核,通过发散法合成1.0～3.0代树枝状聚合物聚酰胺-胺(PAMAM),并以其作为功能涂覆层制备聚酰亚胺(PI)/PAMAM复合膜,考察PAMAM代数对纯CO2、N2及CH4在复合膜中渗透及CO2/N2、CO2/CH4分离性能的影响.结果表明:PAMAM对CO2有明显的选择透过能力,PI/PAMAM复合膜对纯CO2的透过系数及CO2/N2、CO2/CH4的分离系数随PAMAM代数的增加而增大;当涂覆层为3.0代PA-MAM时,复合膜对CO2的渗透系数达到106.6 Barrer,CO2/N2、CO2/CH4分离系数分别达到44.25和58.83.     

Formation and Characterization of Pd, Pt and Pd-Pt Alloy Films on Polyimide by Catalyst-Enhanced Chemical Vapor Deposition

Platinum, palladium and their alloy films on polyimide were formed by catalyst-enhanced chemical vapor deposition （CVD） in the carrier gas （N2, O2） at 220-300℃ under reduced pressure and normal pressure. The deposition of palladium complexes [ Pd（（η3-allyl）（hfac） and Pd（hfac）2 ] gives pure palladium film, while the deposition of platinum needs the enhancement of palladium complex by mixing precursor platinum complex Pt（COD）Me2 and palladium complex in the same chamber. The co-deposition of Pd and Pt metals was used for the deposition of alloy films. During the CVD of palladium-platinum alloy, the Pd/Pt atomic ratios vary under different co-deposition conditions. These metal films were characterized by XPS and SEM, and show a good adhesive property.     

聚丙烯/海藻酸钙/二氧化硅杂化材料的制备与性能

以海藻酸钙/二氧化硅凝胶作为改性剂,聚丙烯接枝马来酸酐作为增容剂,通过模压成形工艺,对聚丙烯树脂进行改性,制备了聚丙烯/海藻酸钙/二氧化硅杂化材料。利用红外光谱分析仪、万能试验机、扫描电子显微镜、毛细管流变仪和氧指数仪等对杂化材料的性能进行表征。结果表明,杂化材料的力学性能略有下降,海藻酸钙/二氧化硅凝胶粒子均匀分散在基体聚丙烯中,杂化体系为典型的假塑性流体,杂化材料的耐燃烧性能略有提高,降解性能明显改善。     

残留溶剂对聚酰亚胺气体分离膜性能的影响

以3,3′,4,4′-二苯甲酮四酸二酐(BTDA)和2,4,6-三甲基-1,3-苯二胺(TMMPD)为单体,以N-甲基吡咯烷酮(NMP)为溶剂,通过低温缩聚-化学亚胺化法合成酮酐型聚酰亚胺(P(IBTDA-TMMPD));在303~423 K温度下对制备的聚酰亚胺均质膜进行真空后处理,考察溶剂残留量变化及其对膜气体透过性能和分离性能影响.结果表明:经303~373 K真空热处理后,均质膜失重约占全部处理过程中总失重的80%.在373~423 K真空处理过程中,聚酰亚胺膜残留溶剂量变化趋于平稳;当溶剂残留率为1.74%时,膜对H2气体透过系数及H2/N2、O2/N2的理想分离系数达到最大值;当溶剂残留率为0.95%时,膜对H2、N2、O2及CH4的透过性能均下降,而CO2透过系数及CO2/CH4、CO2/N2理想分离系数出现极大值.     

基于二氨基苯基卟啉的新型聚酰亚胺的合成与表征

卟啉类化合物的结构特征使其在很多领域受到广泛的关注,现在通常在卟啉上做修饰以获得更优的性能。以氨基苯基取代的卟啉化合物作为二胺单体和均苯四甲酸二酐为二酐单体,以苯甲酸为溶剂,通过反应合成粗产品新型的聚酰亚胺材料,用丙酮和氯仿洗涤得到纯产品,并进一步合成了Zn-卟啉聚酰亚胺。采用傅里叶红外吸收光谱、紫外-可见吸收光谱对产物进行了结构表征,对主要的紫外光谱、红外光谱吸收带进行了经验归属,以及原料与产物的对比分析,初步确定了合成产物的结构。结果表明,聚合产物是以卟啉骨架结构为主要聚合单元的聚酰亚胺类共聚物。     

聚酰亚胺复合杂化环氧树脂基增强浆料的制备与性能研究

采用溶胶-凝胶技术,在合成的聚酰胺酸(PAA)中对纳米SiO2/TiO2前驱体进行原位改性,添加硅烷偶联剂(WD-50),利用超声空化及复配技术制备了环氧树脂基-SiO2.TiO2复合杂化聚酰亚胺增强浆料,并采用FTIR、DSC、粒径分析仪、力学测试、STM等手段对所制备增强浆料的性能及其在碳纤维上浆膜铺展的显微形貌进行了分析.结果表明:SiO2.TiO2以纳米粒度分布于浆膜中;上浆后碳纤维轴向界面有一层纳米级粒状突起,表面较为粗糙,改善了碳纤维的界面性能,杂化浆料处理后碳纤维的抗拉强度及层间剪切强度显著提高.     

基于二氨基苯基卟啉的新型聚酰亚胺的合成与表征

卟啉类化合物的结构特征使其在很多领域受到广泛的关注,现在通常在卟啉上做修饰以获得更优的性能。以氨基苯基取代的卟啉化合物作为二胺单体和均苯四甲酸二酐为二酐单体,以苯甲酸为溶剂,通过反应合成粗产品新型的聚酰亚胺材料,用丙酮和氯仿洗涤得到纯产品,并进一步合成了Zn-卟啉聚酰亚胺。采用傅里叶红外吸收光谱、紫外-可见吸收光谱对产物进行了结构表征,对主要的紫外光谱、红外光谱吸收带进行了经验归属,以及原料与产物的对比分析,初步确定了合成产物的结构。结果表明,聚合产物是以卟啉骨架结构为主要聚合单元的聚酰亚胺类共聚物。     

聚酰亚胺低聚物的合成及性能分析

用3,3′———二乙基———4,4′———二氨基二苯甲烷(DEDADPM)、均苯四甲酸二酐(PMDA)和马来酸酐(MA)为原料采取化学亚胺化法合成了具有良好加工性能和耐热性能的聚酰亚胺低聚物.通过红外光谱分析可证实亚胺环已形成.采用活性稀释剂和不饱和聚酯改性该低聚物,热分解温度达490℃以上,拉伸强度提高,韧性得到了较大改善.     

Preparation and characterization of polylactide/montmorillonite nanocomposites

The montmorillonite, a form of layered silicate, was successfully intercalated into polylactide (PLA) matrix through solvent-casting technique. In addition, PLA/MMT nanocomposite films were produced, in which homogenous distribution of the silicate lamellae plays a key role in the mechanical properties of the films. A small amount(5wt%) of OMMT intercalated into the PLA matrix resulted in their flexibility enhancement, from 3.68%(pure PLA film) to 352.65%. The results of wide-angle X-ray diffraction (WAXD) patterns confirmed that the silicate interlayer distance increased from 3.044 nm (for OMMT) to 3.56nm (for 5wt%, maximum) with increasing OMMT contents, but decreased to 3.319 nm when OMMT content was over 8wt%. FT-IR also verified the molecular-level associations between PLA chains and OMMT lamellae by vibration variances of hydrogen bonding. DSC thermograms demonstrated that thermal stabilities of the nanocomposite films enhanced, due to the silicate lamellae dispersed into PLA matrix.     

Preparation and characterization of silica gel powders

ＰＲＥＰＡＲＡＴＩＯＮＡＮＤＣＨＡＲＡＣＴＥＲＩＺＡＴＩＯＮＯＦＳＩＬＩＣＡＧＥＬＰＯＷＤＥＲＳＬｉＺｈｏｎｇｊｕｎＺｈａｏＱｉｎｓｈｅｎｇ（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＮｏｎｆｅｒｒｏｕｓＭｅｔａｌｕｒｇｙ,ＣｅｎｔｒａｌＳｏｕｔｈＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ...     

壳聚糖/SiO_2杂化膜制备及其对铜离子吸附性能的研究

用硅偶联剂氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)作为前躯体和交联剂,与壳聚糖通过溶胶-凝胶反应制备了壳聚糖/SiO2纳米杂化膜.用红外光谱对杂化膜进行表征,并研究杂化膜的溶胀性能、耐酸性能及不同的因素对杂化膜吸附重金属铜离子性能的影响.结果表明:红外光谱图显示杂化膜内有新键产生,引入了Si-O-Si结构.壳聚糖/SiO2纳米杂化膜溶胀性能降低,耐酸性能提高,吸附铜离子性能提高.当壳聚糖/SiO2纳米杂化膜中SiO2的质量分数为6.8%时杂化膜吸附铜离子性能最好.室温下溶液pH值为5、铜离子浓度为0.05 mol/L、时间为60 min时,杂化膜CSH1对铜离子有较好的吸附效果.     

硅水溶胶体系的制备及其性能表征

以硅酸乙酯(TEOS)为水解前驱体,制备了有机硅水溶胶体系.测定陈化过程中的溶胶粒径,研究反应物浓度、反应温度和电解质溶液对溶胶的形成过程和性能的影响,利用傅里叶红外光谱(FTIR)表征形成的凝胶结构.结果表明:控制反应物中水的用量和反应温度可以改变溶胶的水解速率和聚集速率,使胶凝化时间发生变化;溶胶体系中加入一定量的电解质溶液,能改变溶胶体系的 pH 值,胶凝时间由6 d缩短到2 h以内.     

四官能基环氧树脂／蒙脱土纳米复合材料的制备及表征

采用阳离子交换的方法对蒙脱土进行了有机化改性,并制备了环氧树脂／蒙脱土纳米复合材料．用FT-IR和XRD研究了环氧树脂／蒙脱土纳米复合材料的结构,并测试了纳米复合材料的性能．实验结果表明,改性使蒙脱土层间距变大,纳米复合材料的力学性能与纯环氧树脂相比提高了50％．     

电化学诱导法制备二氧化硅薄膜材料

通过电化学诱导的溶胶-凝胶过程,以四甲氧基硅烷(TMOS)作为硅源,在氧化铟锡(ITO)电极表面制备了二氧化硅(SiO2)薄膜.使用扫描电镜(SEM)、紫外可见光谱(UV)和循环伏安法(CV)分别对薄膜的表面形貌、光吸收特性和导电性能进行了表征.结果表明:所施加的电压显著地影响SiO2薄膜的在固体表面上的生长.SEM图显示出在薄膜表面上没有明显的介孔结构.薄膜的紫外可见光谱在波长为430 nm处出现了SiO2分子的本征吸收峰,表明这固体表面上的材料主要是由SiO2构成的.循环伏安曲线证明该薄膜材料具有很高的电阻.这种电沉积的SiO2薄膜材料有望应用于分解有机污染物等领域.     

BiFeO_3薄膜的图案化制备及性能研究

采用短波紫外光照射仪（λ=184.9nm）作为光刻设备,在光掩膜的覆盖下,将沉积在（111）Si基板上的十八烷基三氯硅烷（OTS）自组装单分子层（SAMs）进行刻蚀形成图案,并结合溶胶-凝胶法在功能化的OTS-SAMs表面制备图案化BiFeO3薄膜,并对BiFeO3薄膜性能进行研究.结果表明,所得图案化BiFeO3薄膜为六方扭曲的钙钛矿结构,图案边缘轮廓清晰,宽度在200μm左右;在最大测试电场为385kV/cm下,所得电滞回线有较好的对称性和饱和性,剩余极化强度为0.17μC/cm2,饱和极化强度为3.8μC/cm2,矫顽场强为19kV/cm.在1kHz～1MHz的频率范围内,介电常数随频率增加逐渐减小,介电损耗较小.     

聚酰亚胺表面化学改性的红外光谱研究

聚酰亚胺表面通过在碱或胺溶液中改性以提高与其他材料的结合力。通过1 mol/L的KOH处理并质子化和5 mol/L的NH2（CH2）2NH2处理分别对聚酰亚胺表面改性,通过FTIR-ATR红外光谱对改性表面结构进行分析。结果表明,聚酰亚胺表面改性是从外到内渐进的选择性反应,随处理时间延长改性程度增加;与KOH相比,NH2（CH2）2NH2反应活性较弱且空间位阻较大,因此其改性程度明显较低。经处理后酰亚胺环打开,聚酰亚胺表面激活生成氨基化合物和羟基,从而提高了表面结合力,但为了不影响整体材料性能,需控制改性时间。     

Preparation of Nano-SiO2 / amino-modified polysiloxane hybrid superhydrophobic coating and thermal-stability characterization

We put forward a large-area and cost-effective method to fabricate superhydrophobic coating by introducing in-situ functionalized nano-SiO2 into side-amino modified hydroxy-terminated polydimethylsiloxane(SA-HTPDMS) curing system. With the characterization using water contact angle(WCA) tester, Fourier transform infrared spectroscopy(FTIR), scanning electron microscope(SEM), atomic force microscopy(AFM) and simultaneous thermal analysis, the as-prepared coating displayed a tremendous WCA of 154.8±1°, sliding angle(SA) about 3.5° and stable self-cleaning property range from-10 to 80 ℃. It was also found that the synergistic effect of surface micro-nano hierarchical structure and chemical hydrophobicity, stability from matrix had made contributions to the superhydrophobicity and excellent heat resistance up to 300 ℃.