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丙烯腈-丙烯酸甲酯微孔膜的制备及成膜性能

熊俊诚 , 韩娜 , 王争争 , 陈素梅 , 张兴祥 , 王栋 , 王宁 , 李伟

高分子材料科学与工程

以摩尔比为85/15的可熔融丙烯腈-丙烯酸甲酯共聚物(85/15 AN-MA)为膜基体,用γ-丁内酯(γ-BA)和三乙酸甘油酯(GTA)复配作为混合稀释剂,采用热致相分离(TIPS)法制备了AN-MA基微孔膜.详细研究了聚合物浓度、混合稀释剂的配比和冷却速率对微孔膜的孔结构、孔隙率、水通量及力学性能的影响.研究结果表明,随着γ-BA含量的增加或凝固浴温度升高,微孔膜成型过程中存在小部分非溶剂致相分离(NIPS),形成不对称的横截面结构.增加GTA的比例或快的冷却速率更利于发生TIPS,γ-BA的质量分数为45％和50％时,微孔膜发生单纯的TIPS过程,凝固浴为0℃的乙醇浴时,AN-MA微孔膜具有更好的力学性能.

关键词: 可熔融丙烯腈-丙烯酸甲酯共聚物 , 热致相分离 , 微孔膜 , 孔隙率 , 力学性能

张兴钤院士简介

材料导报

关键词:

储热调温纤维及织物的制备研究进展

李伟 , 张兴祥 , 刘彩凤 , 唐国翌

高分子材料科学与工程

介绍了储热调温纤维及织物的储热调温机理、国内外最新研究进展.讨论了相变材料涂覆法、中空纤维填充法、皮芯复合纺丝法制备储热调温纤维及织物,此外,重点研究了相变材料胶囊复合法包括MicroPCMs涂覆织物、熔融纺制含MicroPCMS的皮芯复合纤维、湿法纺制含MicroPCMS的调温纤维和相变材料胶囊填充织物法制备储热调温纤维及织物,并对各种复合方法优缺点进行了对比.预测了储热调温纤维及织物的发展方向.

关键词: 储热调温 , 纤维 , 织物 , 相变材料 , 微胶囊

溶液聚合体系中丙烯腈和N-乙烯基咪唑单体竞聚率的测定

韩娜 , 张兴祥 , 崔河 , 李慧慧 , 李传宝

高分子材料科学与工程

以偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂,在N2气氛中,70℃时采用自由基溶液聚合法进行了丙烯腈(AN)和N-乙烯基咪唑(VIM)的共聚合反应.采用核磁共振氢谱对不同单体投料比条件下得到的P(AN-co-VIM)的组成进行了测定.分别用F-R法、K-T法计算了2种单体的竞聚率.结果为F-R法r1=0.12,r2=0.61;K-T法r1=0.14,r2=0.67.

关键词: 丙烯腈 , N-乙烯基咪唑 , 溶液聚合 , 竞聚率

热处理对相变材料纳米胶囊性能的影响

樊耀峰 , 张兴祥 , 王学晨 , 牛建津 , 蔡利海

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2004.04.003

以环己烷和正十八烷为囊心,用原位聚合法合成了三聚氰胺-甲醛树脂为囊壁的相变材料纳米胶囊,在不同温度下对胶囊热处理不同的时间,采用SEM,DSC,TG-DTA和IR等测试手段对胶囊的性能进行了研究.结果表明,热处理对胶囊的表观形貌、相变性能和耐热性能有很大的影响,热处理过程中环己烷扩散出囊壁,在胶囊内形成预留膨胀空间,使胶囊的耐热温度增高.当热处理温度为160～180℃,热处理时间在30～60min时,得到的胶囊破裂较少,胶囊的相变热为150J/g,耐热温度可以达到215℃左右.

关键词: 纳米胶囊 , 相变材料 , 热处理

相变材料纳米胶囊的制备与性能

樊耀峰 , 张兴祥 , 王学晨 , 牛建津 , 蔡利海

高分子材料科学与工程

以正十八烷和环己烷为囊芯,三聚氰胺-甲醛树脂为囊壁材料,原位聚合法合成了平均粒径为0.77 μm的相变材料纳米胶囊,并在120 ℃～180 ℃对其进行热处理30 min.通过SEM、DSC、DTA和TG等手段对纳米胶囊的性能进行分析发现,pH值对纳米胶囊乳液的稳定性影响很大,并影响到纳米胶囊的外观;环己烷的加入对未经热处理的纳米胶囊的表面形貌没有影响,但对结晶成核有很大影响;热处理温度影响纳米胶囊的热稳定性, 在120 ℃～160 ℃处理温度范围内,热稳定性随热处理温度升高而升高,热处理温度超过160 ℃后,继续提高热处理温度,热稳定性降低,其中160 ℃热处理获得的纳米胶囊的耐热温度在200 ℃以上.

关键词: 相变材料纳米胶囊 , 制备 , 性能 , 正十八烷 , 三聚氰胺-甲醛树脂

有机固-固相变材料的研究进展

樊耀峰 , 张兴祥

材料导报

综述了多元醇与层状钙钛矿的研究进展,介绍了多元醇二元体系和几种"层状钙钛矿"相变材料的性能、储能机理和优缺点,提出一些可供选择的固-固相变材料,并指出几点研究相变材料时需要解决的问题.

关键词: 固-固相变材料 , 多元醇 , 层状钙钛矿

含碳纳米管上浆剂的制备及对碳纤维/环氧树脂复合材料界面的影响

李娜 , 王志平 , 刘刚 , 张兴祥

高分子材料科学与工程

首先采用“Friedel-Crafts”酰化反应制备羧基化多壁碳纳米管(MWCNTs)并将其与环氧树脂、丙酮混合制成含MWCNTs的上浆剂,然后用该上浆剂浸渍碳纤维制备碳纳米管/碳纤维多尺度增强纤维.采用扫描电镜研究了上浆处理对碳纤维表面形貌的影响,采用短臂梁剪切测试方法研究了含碳纳米管的上浆剂对碳纤维/环氧树脂复合材料层间剪切强度(ILSS)的影响.结果表明,碳纳米管在上浆剂中的分散状态直接影响纤维表面碳纳米管分布的均匀性;与未浸渍的碳纤维相比,含碳纳米管上浆剂浸渍后的碳纤维/环氧树脂复合材料的ILSS提高了34.33％.通过上浆剂红外光谱表征、纤维束表面浸润性测试及ILSS试样端口形貌的观察,分析了层间增韧机理.研究表明,碳纤维束表面浸润性的提高以及碳纤维/环氧树脂界面处化学键合作用增强,是ILSS提高的主要原因.

关键词: 碳纳米管 , 上浆剂 , 碳纤维/环氧树脂复合材料 , 界面

含相变材料微胶囊的丙烯腈-丙烯酸甲酯熔纺纤维的结构与性能

高希银 , 张兴祥 , 韩娜 , 王学晨 , 王宁

高分子材料科学与工程

采用水相沉淀法制备了含0%～25%(质量分数,下同)相变材料微胶囊(MicroPCMs)的丙烯腈/丙烯酸甲酯(AN/MA,投料比85/15)共聚物,将聚合产物熔融挤出,制备了系列丙烯腈基初生纤维.采用红外光谱(FT-IR)、热重分析(DTG)和扫描电镜(SEM)等方法对初生纤维的结构与性能进行了分析.结果表明,随着MicroPCMs含量的增加,力学性能有所下降.当MicroPCMs含量为25%时,纤维的结晶焓可达25 J/g.综合分析热力学和力学性能,MicroPCMs含量为20%时,纤维的力学性能可达到服用要求,同时调温性能良好.

关键词: 熔纺 , 储热调温 , 聚丙烯腈纤维 , 相变材料微胶囊

聚吡咯胶囊合成方法与应用研究进展

王雅男 , 王建平 , 李伟 , 王学晨 , 石海峰 , 张兴祥

材料导报 doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2015.01.015

微胶囊是具有聚合物壁壳的微型容器或包装物.用涂层薄膜或壳材料敷涂微小的固体颗粒、液滴或气泡,就可以得到微胶囊.目前微胶囊技术中常用的壁材主要有天然高分子材料、半合成高分子材料、全合成高分子材料.而聚吡咯作为一种具有优异的导电性、无毒性以及稳定性的全合成高分子材料壁材得到了研究者的广泛关注.综述了近几年来聚吡咯胶囊的不同合成方法的研究状况及其应用进展,主要包括聚吡咯的结构、聚吡咯胶囊的各种合成方法和机理以及聚吡咯胶囊的应用前景.

关键词: 中空聚合物 , 导电聚合物 , 导电聚吡咯 , 微胶囊