调温纳米纤维/织物复合材料的制备与性能研究

为了研究一种新的环保型调温智能纺织品,利用静电纺丝技术制备了相变材料/PLA纳米纤维膜,使用莫代尔/纳米纤维膜/羊毛织物的三明治结构得到了纳米纤维/织物复合材料。研究了纳米纤维的形貌结构和热学性能,对复合织物进行了透湿透气性、保温性能和保温稳定性测试。分析结果表明:纳米纤维表面粗糙但粗细均匀且具有一定的取向性;纳米纤维膜的熔融温度为22.83℃,熔融热焓为80.37J/g;含有1.5g纳米纤维膜的复合织物的透湿透气性良好,透湿量为5070.24g/(m2·24h),透气率为193.59mm/s;复合织物的温度从20℃上升到35℃比普通织物慢了5min,表现出优异的调温性能;经过20次升降温循环测试,复合织物的自调温效果没有明显变化,说明其调温性能具有良好的稳定性。     

Kevlar纤维织物的性能研究

通过电子织物强力仪、万能试验机、圆盘式平磨仪、广角X-射线衍射(WAXD)、示差扫描量热(DSC)、红外光谱(IR)、热失重分析(TG)对对位芳纶纤维(Kevlar Twaron)织物进行表征,分析了热处理前后KevLar纤维织物的取向结晶行为和热性能.结果表明,KevLar单纱的断裂强力为693.82 cN/tex,...     

静电纺载银PVDF纳米纤维膜的制备及其在层压织物中的应用

采用静电纺丝技术制备了载银PVDF复合纳米纤维膜,以PVP为还原剂,探索了不同的PVDF与PVP质量比对所得纤维形貌的影响。加入AgNO3后,研究了反应温度、AgNO3添加量对纳米银生成情况的影响。还考察了纺丝时间对复合纳米纤维膜的水接触角、阻气性、保暖率、防雨性能的影响。研究结果表明,PVDF与PVP质量比为7∶3时纤维具有较好形貌,Ag+的最佳还原温度为60℃、添加量为0.09g/g。随纺丝时间的增加,复合纳米纤维膜的水接触角逐渐增大,层压织物的阻气值、保暖率也随之增大。     

静电纺制备耐水抗菌性姜黄素纳米纤维膜及其性能研究

姜黄素(Cur)在医药上有着很广泛的应用,可用于抗癌、抗菌、抗病毒、抗炎等。制备了一种聚乙烯醇/聚丙烯酸(PVA/PAA)载姜黄素纳米纤维材料,可用于伤口敷料,能有效抗菌,可促进伤口愈合。首先采用二甲亚砜将姜黄素溶解,再将含有姜黄素的溶液与PVA/PAA水溶液共混,利用静电纺丝技术制备出纳米纤维膜后对其进行高温热交联处理使其提高耐水性。对纳米纤维膜的表面形貌、化学结构、抗菌性能、溶胀性能以及透湿性能进行表征与分析。结果表明：PVA/PAA载姜黄素纳米纤维膜具有一定的抗菌效果,并且透湿性以及吸液性能良好。     

同轴静电纺丝法制备纤维素基复合纳米纤维及其性能研究

采用同轴静电纺丝技术,以聚偏氟乙烯-六氟丙烯(PVDF-HFP)为壳层,醋酸纤维素(CA)为芯层,制备高效CA/PVDF-HFP复合纳米纤维膜,然后采用0.05mol/L的LiOH溶液对复合纳米纤维膜进行水解,得到纤维素/PVDFHFP复合纤维膜。分别采用差示扫描量热法、扫描电镜、透射电镜、接触角测量仪以及电化学工作站等对样品的性能进行了表征。结果表明:所得复合纳米纤维为壳核结构,并且其热稳定性好、孔隙率高、对电解液亲和性优良,将其用作锂离子电池隔膜,隔膜与锂电极之间的界面电阻低,因此可以推断,该复合纤维膜在锂离子电池隔膜领域的应用前景广泛。     

静电纺丝制备聚吲哚导电纳米纤维及其性能表征

采用化学氧化还原法合成了聚吲哚,利用静电纺丝技术制备了聚吲哚导电纳米纤维,并通过正交实验优化工艺参数为纺丝液浓度2%,挤出速率1 m L/h,纺丝电压20 k V,接收距离18 cm,最终制得直径为216 nm的聚吲哚导电纳米纤维。利用扫描电镜、红外光谱、X射线衍射、差示扫描量热恩熙及电导率测试对聚吲哚纳米纤维的结构和性能进行了表征,结果表明,静电纺丝过程中聚吲哚的分子链结构并没有发生明显变化;静电纺聚吲哚纳米纤维的结晶更完善、电导率提升了近120%。静电纺丝后聚吲哚的玻璃化转变温度和熔融温度变化不大,分别在130℃和240℃附近,但热降解温度从465℃下降至420℃。     

纳米抗菌PET纤维的制备及性能研究

采用高速熔融纺丝制备纳米抗菌涤纶PET纤维。扫描电镜分析表明改性后纳米抗菌粒子在PET中分散良好。纳米抗菌剂的加入，对纤维的结晶性能、伸长率、断裂强度等均有影响。纳米抗菌材料的添加量为5％时，纤维的断裂强度和伸长率都有较大值。在PET中添加了少量抗菌剂后，抗菌剂起了成核剂的作用，使共混体系的冷却结晶温度Tc较纯PET的Tc升高了1-5℃，但熔体的熔点％基本无变化。抗菌PET纤维具有良好的抗菌性（〉90％）和耐洗性。     

纳米TiO_2的改性及其性能研究

采用KH-570、正辛醇和辛酰氯分别对纳米TiO2进行改性,利用傅立叶红外光谱、差热/热重分析及X-射线衍射仪对改性前后纳米TiO2进行表征,结果表明纳米TiO2的改性为化学改性,改性剂与纳米TiO2表面羟基形成稳定的化学键,但并没有改变纳米TiO2的晶型结构。改性后的纳米TiO2在有机溶剂中的分散性和稳定性提高,尤其是KH-570改性纳米TiO2的效果最好,具有更强的疏水性。KH-570改性纳米TiO2与丙烯酸树脂复合后,能在树脂中均匀分散,不易团聚。     

基于PTFE膜的防水透湿层压复合织物制备与性能研究

以高密异收缩涤纶复合丝织物、3M气溶胶和聚四氟乙烯(PTFE)微孔膜为基材,通过层压来制备防水透湿层压复合织物,并对复合织物的剥离强力等性能进行测试,探索出复合织物的最优工艺。实验结果表明,不同的层压工艺对层压织物的剥离强力产生很大的影响,特别是上胶量。随着上胶量的增大,层压织物的剥离强力而增大,但增大到一定程度时不能完全剥离;而透湿性、柔软性变得较差;当热压温度为100℃,热压压力为0.3MPa,上胶量为31.8g/m~2时,防水透湿层压复合织物的性能较优,透湿量为5010g/(m~2·24h),弯曲刚度(B)达到0.2833N/(m~2·cm),滞后矩(2HB)达到0.1132N·cm/cm。     

纳米TiO2改性丝素性能及整理织物染色性能的研究

利用超声分散原理,将Ti(OC4H9)4/乙醇加入到丝素溶液中,发生水解-缩聚反应,制得纳米TiO2再生丝素膜.对膜的溶失率和机械强度测试,续对之进行SEM、XRD、FTIR、EDS及复合丝素整理织物的染色性能的表征.结果表明,纳米粒子在丝素膜中分布均匀,随着纳米TiO2的加入,膜机械强度提高,在水中溶失率下降;丝素膜的结晶结构从Silk Ⅰ向Silk Ⅱ转化,用复合丝素整理织物的上染率和色牢度均比纯丝素整理的高.     

纳米远红外涤纶纤维的性能研究

研究了纳米远红外涤纶纤维的红外谱图、热性能、物理机械性能及远红外发射、保温和抑菌性能，并与普通涤纶纤维作了对比。研究结果表明，纳米材料颗粒在纤维中的分布较均匀，基本上无团聚现象；纳米材料的加入没有影响涤纶纤维的基本结构和热性能；与普通涤纶纤维相比，纳米远红外涤纶纤维的断裂强度和断裂延伸度略有降低，但变化不大；纳米远红外涤纶纤维具有优异的远红外发射性能、保温性能和较好的抑菌性能。     

纳米抗菌涤纶纤维的性能研究

研究了纳米抗菌涤纶纤维的红外谱图、热性能、物理机械性能及抑菌性能,并与普通涤纶纤维作了对比。研究结果表明,纳米材料颗粒在纤维中的分布较均匀,基本上无团聚现象;纳米材料的加入基本不影响涤纶纤维的基本结构和热性能;与普通涤纶纤维相比,纳米抗菌涤纶纤维的断裂强度略有降低,但是断裂延伸度增加,纤维的应力一应变曲线变得较平缓;纳米抗菌涤纶纤维具有优异的抑菌性能。     

静电纺丝制备肉桂醛/聚乳酸复合纳米纤维膜及其性能

采用水溶液饱和法制备了肉桂醛/β-环糊精包合物,将其添加到聚乳酸(PLA)溶液中,采用静电纺丝技术制备了肉桂醛/PLA复合纳米纤维膜。利用扫描电子显微镜对复合纳米纤维膜的直径及表面形貌进行观察,通过红外光谱对其做特征官能团分析,同时对其热力学性能、力学性能及抗菌性能进行表征。结果表明,肉桂醛/PLA复合纳米纤维膜纤维形态良好,其直径范围在133~177nm。红外光谱显示肉桂醛与PLA属于物理混合;随着肉桂醛/β-环糊精包合物添加量增加,其纤维膜拉伸强度逐渐降低,但玻璃化转变温度变化不显著。纤维膜对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌都具有抑菌性能,且随着包合物添加量的增加抑菌性逐渐增强,其中对金黄色葡萄球菌抑菌性最强。     

聚苯胺/凹凸棒纳米纤维的制备及性能研究

使用硅烷偶联剂苯胺甲基三乙氧基硅烷(AMTES)改性凹凸棒粘土(ATP),制备了表面具有自组装单片层的SAM-ATP,并以其为模板,制备了结构较为均一的SAM-ATP/PANI纳米纤维。对制备工艺中SAM-ATP的用量进行了探讨,研究表明,当SAM-ATP含量为15.4%(质量分数)时,SAM-ATP/PANI纳米纤维结构较为均一、分散性良好,且具有最好的室温电导率2.3×10-4S/cm,使用紫外-可见分光光度计(UV-Vis)对电导率的变化原因进行了分析,使用热重分析仪(TGA)对材料的热稳定性进行了探讨,研究显示SAM-ATP的引入可有效提高PANI热稳定性。使用傅立叶变换红外分光光度计(FT-IR)和透射电子显微镜(TEM)对SAM-ATP/PANI纳米复合材料的结构和形貌进行了表征。     

铁基非晶及纳米晶合金纤维的研制

通过自主开发的熔融快淬炉制备出了铁基非晶合金纤维,研究了制备工艺参数对纤维几何尺寸、微观形貌的影响,结果表明:转轮线速度、线圈功率(熔体温度)及气氛等对其微观形貌和几何尺寸的影响较大,通过调整优化工艺参数可稳定地制备直径为10～40μm可调的非晶磁性纤维.通过适当热处理可得到双相纳米晶磁性合金纤维.     

聚酰亚胺纳米纤维的制备及性能表征

为了研究一步法所纺聚酰亚胺(PI)纳米纤维的结构与性能,采用静电纺丝技术,以热塑性聚酰亚胺粉末为原料,N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)、吐温80等按一定比例混合的溶液为溶剂,制备了平均直径在0.313~0.785μm的2种PI纳米纤维,并对其结构和性能进行表征。结果表明,所纺纳米纤维表面无微孔,纤维直径随纺丝液浓度的增加而增加;随纺丝电压和纺丝距离的增加而先减小后增加。此外,不同溶剂体系所纺PI纳米纤维的结构和性能存在很大差异,PI DMF-DMAc纳米纤维的结构规整性、力学性能(断裂强度24.8 MPa)和热稳定性(热分解温度535℃)均高于PI Tween80-DMF-DMAc纳米纤维(其断裂强度为16.5 MPa,热分解温度为421℃)。     

碳纳米管阴极电离真空计研制及其性能研究

碳纳米管阴极电离真空计在超高/极高真空测量中具有广阔应用前景,基于碳纳米管阴极研制了测量范围10-9~10-4Pa的电离真空计,真空规管包括了碳纳米管阴极、门极、阳极、反射极和收集极,电路控制系统由高压电源、微弱离子流测量和控制电路组成。实验研究结果表明,不锈钢衬底上直接生长制备的碳纳米管阴极性能良好,开启场强和阈值场强分别为1.9 V/μm和3.9 V/μm,当阳极电流为42μA时,碳纳米管阴极电离真空计本底干扰可降低到1.81×10-9Pa。     

混凝土外观美化材料的研制及其性能研究

为使混凝土结构外观和耐久性协同提升,研制了一种混凝土外观美化防腐蚀材料,该材料包括底、中、面3层,分别发挥不同作用,共同构成美化防腐蚀材料体系.底层与基材表面形成憎水层,中层解决了混凝土色差问题,面层隔离外界以保护结构外观、提高其耐久性.通过与其他涂料体系的性能对比研究表明:该混凝土外观美化防腐蚀材料具有优异的防水性和...     

电纺丝技术制备聚乙二醇/聚乙烯吡咯烷酮相变纳米纤维及其性能

采用静电纺丝技术以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为载体基质,聚乙二醇(PEG)为相变材料合成了一种相变纳米纤维。考察了溶液浓度、纺丝电压、接收距离等对静电纺丝效果的影响。对于不同PEG相对分子质量,以及混合溶液中不同的PEG含量对于纳米纤维形态及直径的影响进行了研究,研究结果显示,相变纳米纤维呈现圆柱形状而且表面比较光滑,纳米纤维的直径在370 nm~620 nm,而且,纳米纤维的直径随着PEG含量和PEG相对分子质量的增加呈现增大的趋势。同时,用差示扫描量热法测试了相变纳米纤维的相变温度,其值与PEG含量有关。