以芳香族耐热性超支化聚酯多元醇(Hy)、聚醚三元醇(N330)、甲苯二异氰酸酯(TDI)为主要原料,二月桂酸二丁基锡为催化剂,适量的填料制备出含树枝状结构的单组分聚氨酯密封胶。实验结果表明,当异氰酸酯基团含量在2.5%～4.5%时,其固化速度快且固化后的密封胶气泡少。由于引入树枝状结构,该单组分密封胶的耐高温性能显著提高。经140℃高温老化2h后,拉伸强度、断裂伸长率以及剥离强度均随着树枝状结构加入量的增加而明显提高。
以聚酯二醇(PNA)和聚醚二醇(PPG)为软段,以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二羟甲基丙酸(DMPA)、异佛尔酮二胺(IPDA)和二正丁胺为硬段,合成了醇水溶聚氨酯树脂,用红外光谱对其结构进行了表征,研究了DMPA含量及PNA/PPG质量比对树脂的溶解性、力学性能和耐热性及油墨性能的影响。结果表明:随着DMPA含量的增加,树脂的水溶性变得较好、力学性能增强,耐热性减弱。随着PNA含量的增加,树脂醇溶性减弱,力学性能和耐热性能提高。当DMPA含量占聚氨酯软段质量的8%时油墨的稳定性、复溶性和耐135℃蒸煮性较好,抗回黏性和附着力稍差;通过进一步实验表明当DMPA含量占聚氨酯软段质量的8%,且PNA/PPG质量比为3:7时油墨综合性能较好。
酞菁具有很多独特的性质,使其可以应用于材料化学的各个领域。利用大环配体缩合法合成了一系列含有各种烷氧基取代基的自由酞菁、金属酞菁,并进行充分的表征,包括:紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)、核磁共振光谱(1H NMR)、红外(IR)光谱、质谱(MS)、元素分析(EA),另外对可以长出晶体的化合物的单晶进行X-射线单晶衍射测试及分子结构的测定,同时利用透射电子显微镜(TEM)对上述化合物的自组装性质进行系统研究。结果显示,酞菁配体上取代基的种类、数量和位置对化合物的各种光谱性质均有一定的影响。通过自组装测试,发现H2[Pc(β-OC4H9)8]、H2[Pc(-OC5H11)4]能够分别形成纳米棒状结构和纳米线状结构的自组装形貌。利用溶剂挥发法得到了Zn[Pc(-OC4H9)8]的单晶,经过测试获得了该化合物的一系列相关晶体数据,为更好地掌握化合物的性质提供了依据。
以类石墨相氮化碳(g-C3N4)纳米片为载体,采用水热法,与钨酸铋(Bi2WO6)纳米片形成2D/2D异质结光催化剂。通过改变两种光催化剂的负载量、pH值和反应时间确定了该催化剂降解盐酸四环素的最优比例,此最优比为负载量40%Bi2WO6/g-C3N4、pH=3、温度120℃。通过XRD、TEM、XPS等表征手段,进一步验证了Bi2WO6/g-C3N4 2D/2D异质结的合成。
采用马来酸酐(MAH)作为封端剂与聚碳酸亚丙酯(PPC)进行接枝反应,制备了MAH改性聚碳酸亚丙酯(M-PPC)。将M-PPC用于聚碳酸亚丙酯/聚乳酸(PPC/PLA)复合材料中,考察了MAH对PPC/PLA复合材料的力学性能、形状记忆性能和热稳定性的影响。扫描电镜(SEM)观察到M-PPC对复合材料界面影响显著,力学性能测试结果显示M-PPC对复合材料的拉伸强度和弯曲强度均有提升作用,当M-PPC含量为3%时,材料力学性能达到最佳。热重分析表明,M-PPC使PPC/PLA复合材料的初始热降解温度提高了28℃。M-PPC使PPC/PLA复合材料的热刺激相应形状回复率Rr达到93.62%,固定率Rf达到99%以上,分别比纯PPC/PLA的提高了33.58%,2.5%。
采用水热法合成了一种未见报道的有机-无机杂化材料。通过单晶X射线衍射法表征了该材料化合物的单元结构、一维、三维结构。该化合物分子式为C12H60Zn3V10N12O34,化合物所形成的八面体配位环境由Zn与两个乙二胺上的四个N原子和两个不同的十钒酸根阴离子团簇上的两个桥氧原子配位。通过共价键形成一维链状特殊结构,进一步通过氢键形成三维超分子孔状结构。利用此合成策略,可以合成具有一维链、三维网络的新型有机-无机杂化复合材料。
利用全氟-2,5-二甲基-3,6-二氧壬酰氯与不同的长链醇(正己醇、正癸醇、十四醇、十八醇)通过酯化反应一步制备了非离子型氟碳表面活性剂C9F17O4(CH2)nH(n=6、10、14、18)。对合成产物进行表征,并测试其的表面张力、临界胶束浓度和热稳定性等物理性质。实验结果表明合成的新型非离子型氟碳表面活性剂表面张力均在16～21mN·m-1之间,HLB值均在3.5～4.5之间,合成产物具有很好的亲油性,在有机溶剂中能够明显降低其的表面张力,且具有很高的热稳定性,在消防、工艺应用中具有很广阔的应用前景。
主要采用差示扫描量热分析法研究了一种改性环氧树脂基体的固化反应动力学。利用Kissinger-Ozawa方程进行数据处理,获得其固化反应动力学参数,建立了该改性树脂的固化动力学模型。研究结果表明:该固化体系的表观活化能ΔE=150.56kJ/mol,反应能级n≈0.95,固化参考温度在177℃左右,并根据此参数研究制定了体系的固化工艺。
锂硫电池正极的制备通常包括硫载体材料的制备、硫载体材料覆硫制备硫正极复合材料、混浆料、涂片等工艺,制备工艺繁琐,且涂片时所用胶粘剂、导电碳会增加正极质量,减小了电池的比能量密度。为了解决上述问题,将氧化石墨烯与硫的混合物通过离心将其渗入泡沫镍孔隙中,经过还原氧化石墨烯后干燥得到硫复合材料。这种含泡沫镍的硫复合材料可直接用作硫正极,这种极片省去了胶粘剂、导电剂,也省去了混料、涂片等工艺,且载硫量可通过离心时间及次数来控制。此硫正极首次放电比容量可达1024.76mAh·g-1,循环50次后比容量为396.04mAh·g-1基于泡沫镍制备硫正极是一种简单有效的方法。
研究添加不同量的络合剂和阻聚剂对双组分丙烯酸酯胶性能的影响,双组分丙烯酸酯胶按A∶B=1∶1的比例混合,通过改变络合剂或阻聚剂的添加量,来测试双组分丙烯酸酯胶的固化时间、贮存时间、剪切强度以及冲击强度,进而判断络合剂和阻聚剂对丙烯酸酯胶粘剂性能的影响,通过测试结果可得出在80℃热储的条件下,加入适当的络合剂和阻聚剂可以有效提高丙烯酸酯胶的贮存稳定性,但是随着添加量的增大会使固化时间延长,而络合剂和阻聚剂的添加量变化对剪切强度及冲击强度的影响不大,故综合贮存时间与固化时间来确定络合剂的最佳用量为0.02%～0.04%之间,阻聚剂的最佳用量在0.015%～0.02%之间才能更好地发挥络合剂与阻聚剂的作用。
为研究玻璃纤维对混凝土力学性能的影响,通过调整玻璃纤维的掺入量和玻璃纤维的密度来分析玻璃纤维对混凝土的抗压强度、抗拉强度和抗弯强度的影响。得出:(1)掺入0.5%的玻璃纤维混凝土的三种力学强度分别为54.1MPa,3.9MPa和7.1MPa;掺入1%的玻璃纤维混凝土的三种力学强度分别为54.8MPa,4.2MPa和7.4MPa;掺入2%的玻璃纤维混凝土的三种力学强度分别为56.7MPa,4.6MPa和7.8MPa;掺入3%的玻璃纤维混凝土的三种力学强度分别为58.1MPa,4.8MPa和8.1MPa。(2)玻璃纤维密度为300kg/m3时,纤维混凝土的三种力学强度分别为54.9MPa,4.3MPa和7.3MPa;玻璃纤维密度为500kg/m3时,纤维混凝土的三种力学强度分别为56.7MPa,4.6MPa和7.8MPa;玻璃纤维密度为700kg/m3时,纤维混凝土的三种力学强度分别为57.5MPa,4.8MPa和8.1MPa。(3)随着玻璃纤维的掺入比例增加和玻璃纤维密度的增大,纤维混凝土的力学性能逐渐增大,但是其增长速率却逐渐减少。
采用线性T1胶粘剂和非线性T2胶粘剂对体育器械用碳纤维增强复合材料/钢进行了粘结,考察了温度交变次数对拉伸性能和剪切性能的影响。结果表明,温度交变次数对碳纤维增强复合材料的拉伸性能影响较小,即温度交变处理不会显著恶化碳纤维增强复合材料的拉伸性能;温度交变次数对碳纤维增强复合材料的短梁剪切强度的影响较小,且不同温度交变次数下碳纤维增强复合材料的破坏模式都表现为碳纤维复合材料与钢板界面的层间剪切破坏。随着温度交变次数从0增加至500次时,温度交变次数不会对T1粘结件的拉伸强度产生明显影响,T1胶粘剂的弹性模量呈现逐渐减小趋势;随着温度交变次数从0增加至500次时,T2胶粘剂的拉伸强度呈现逐渐降低的趋势,温度交变次数不会对T2胶粘剂的弹性模量造成明显影响。T1胶粘剂的界面破坏形式主要为碳纤维增强复合材料的层间剪切破坏,而T2胶粘剂的界面破坏形式为层间剪切破坏和非粘结区断裂。
优选烷氧基封端的聚有机硅氧烷(107硅橡胶)为硅橡胶基胶,以气相白炭黑作补强填料,搭配适量交联剂、偶联剂、催化剂等功能助剂,研制出一种耐腐蚀性能好、不含锡的施工黏度低、硫化速度快的脱醇型单组分硅橡胶密封胶。试验研究了白炭黑理化性能与用量、交联剂和偶联剂对硅橡胶硫化速率、胶浆挤出性以及胶液贮存性能的影响。结果表明,在100份的107硅橡胶原料中,添加2份比表面积为110m2/g的气相白炭黑填料,搭配6份甲基三甲氧基硅烷交联剂、1.5份氨基-环氧复合硅烷偶联剂,所制脱醇型硅橡胶密封胶不仅贮存稳定性、粘接力学性能好,而且胶浆挤出性适中、硫化速度快,有良好的施工实用价值。
临床对创口的处理以缝合、固定、拆线等手段为主,损伤较大且后处理麻烦,而医用粘合剂干预性强、创伤性小。仿生粘合剂基于生物粘合材料进行结构与功能单元设计而来,具有复合止血、促愈等功效。其中,贻贝黏附蛋白(Mussel Adhesive Proteins,MAP)表现出优良的防水粘合与生物相容性能,在仿生粘合剂领域有较好的应用前景。目前MAP仿生粘合剂的研究主要是针对粘合机制及其复合止血、抑菌闭合、药物控释/靶向给药等功能进行优化修饰,进一步实现其功能。
由于多巴胺在生物系统中的临床重要性,使得其检测受到广泛关注。电化学检测因具有对生物体损伤小、操作简单、精确度高等优点而被广泛应用。电极修饰材料是电化学检测中决定多巴胺检测性能的关键所在。对近年来应用在多巴胺检测中的电极修饰材料及其性能进行了综述。
随着人们对能源和环境可持续发展的要求不断提高,开发以超级电容器为代表的高性能、低成本、无污染的新型绿色储能装置受到人们广泛关注。碳基材料以其特有的优势成为超级电容器电极材料研究的重点,主要介绍了以活性炭、碳纳米管、石墨烯、杂原子掺杂碳材料为代表的碳基电极材料应用于超级电容器的情况,并对其前景进行了展望。
随着太阳能利用技术的飞速发展,染料敏化太阳能电池的研究也取得了长足的进步。在对染料敏化太阳能电池结构分析和机理描述的基础上,对高性能染料敏化太阳能电池的光敏剂结构、光阳极组成、电解质成分以及对电极材料等的要求进行了探讨。同时,阐述了染料敏化太阳能电池常用表征参数,短路电流和开路电压越大,转化效率越高,电池性能越好。重点分析了染料敏化剂结构对DSSC性能的影响,相比而言,金属类敏化剂效率高,非金属类敏化剂成本低,发展潜力更好;共敏化和辅助敏化是提高染料敏化太阳能电池性能的主要途径。
水质中高含量的氨氮、硝酸盐氮和总氮是导致水质质量下降的重要原因之一,为避免水质的进一步恶化,需要对河流的水质进行必要的监测分析以及处理。综述了河流水质中氨氮、硝酸盐氮和总氮的测定方法,并针对水质中氨氮、硝酸盐氮和总氮问题的处理方法进行了总结分析。
为了解决直升机复合材料桨叶前缘包片损伤修理问题,以胶接接头强度控制的三个要素为核心讨论了胶粘剂的选择、零件表面处理工艺和加热加压固化方式等关键技术问题,给出了相应的解决方案并形成一套前缘包片胶接修理的标准流程。经实施验证,综合选用薄膜型胶粘剂、零件复合表面处理工艺和集成加热加压功能的柔性自动化装备,直升机复合材料桨叶前缘包片胶接修理质量稳定可靠,具有一定的实用价值和工程指导意义。
血渍作为一种顽固型污渍很难被彻底清洗。将蒲黄、川芎等中草药进行超声处理,提取其中的中药成分,再与表面活性剂、防腐剂和酶制剂等进行复配,制备出了一种可以彻底去除血渍的中药湿巾。实验发现蒲黄和川芎的提取液,在用量为15%时即可将血渍完全去除。将棉布、莫代尔等材质的面料使用15%蒲黄提取液的中药湿巾进行了血渍去除测试,结果发现擦拭120s后棉布、莫代尔面料上的血渍可以被完全去除。湿巾中含有的中药成分可有效分散去除血渍,方便快捷且安全环保。实验将中国传统医学与日常消杀产品相结合,制备出了具有血渍清除功能的湿巾产品。
