李玉增
,
杨革生
,
明瑞豪
,
李巧
,
于敏敏
,
张慧慧
,
邵惠丽
高分子材料科学与工程
doi:10.16865/j.cnki.1000-7555.2016.08.021
采用熔融共混及注塑成型法制得立构聚乳酸(sc-PLA)及亚麻纤维/立构聚乳酸(Flax/sc-PLA)复合材料,并通过差示扫描量熟分析、动态力学分析、热重分析、扫描电镜、维卡软化温度及力学性能测试等方法研究了亚麻纤维增强及偶联剂六亚甲基二异氰酸酯(HMDI)界面改性对Flax/sc-PLA复合材料结构与性能的影响.结果表明:亚麻纤维的加入可有效提高sc-PLA的立构结晶度、耐热性以及力学性能,Flax/sc-PLA复合材料的立构结晶度由17.3％提高到24.9％,维卡软化温度由161.1℃升至195.7℃,拉伸强度也从57.4 MPa提高到62.5 MPa.通过HMDI界面改性可有效改善复合材料的界面相容性,使复合材料的拉伸强度进一步提高到70.4 MPa.此外,HMDI改性还提高了复合材料的热稳定性,其初始降解温度和动态储能模量G'均比未改性复合材料显著提高.
关键词:
立构聚乳酸
,
亚麻纤维
,
复合材料
,
界面改性
,
耐热性能
,
力学性能
杭怡春
,
张耀鹏
,
金媛
,
邵惠丽
,
胡学超
功能材料
模仿蚕丝的组成和结构,利用同轴静电纺丝法制备了以再生丝素蛋白（RSF）为＂芯＂、丝胶蛋白（SS）为＂皮＂的双组分静电纺纤维。通过扫描电镜和透射电镜研究了内层纺丝液流速（Qc）、电压（U）、接收距离（D）以及场强（E）等参数对同轴静电纺RSF/SS纤维形态结构的影响。研究结果表明纤维的平均直径在1400～2100nm左右,皮-芯层结构清晰;Qc对纤维皮-芯层结构的影响较大,过大的内层纺丝液流速会因外层丝胶对内层丝素的包裹不均匀而导致偏芯现象;随E的增加（U增加或D减小）,纤维的直径及其分布显著减小,皮-芯层结构清晰;相同E下,高电压、长距离利于纤维的细化,使直径变细且分布均匀,皮-芯层结构明显。
关键词:
同轴静电纺丝
,
丝素蛋白
,
丝胶蛋白
,
皮-芯层结构
鲁江
,
简义辉
,
张慧慧
,
邵惠丽
,
胡学超
新型炭材料
doi:10.3969/j.issn.1007-8827.2007.02.012
将多壁碳纳米管(MWCNTs)水悬浮液、N-甲基吗啉-N-氧化物(NMMO)溶液及纤维素共混得到纺丝液,通过干湿法制备了Lyocell/MWCNT复合纤维.采用X-衍射仪(WAXD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、强度仪等分析了所得纤维的结构和性能.WAXD图谱显示复合纤维仍然具有纤维素Ⅱ晶型的结构,同时还保留了MWCNTs的特征衍射峰;二维X衍射结果表明:MWCNTs质量分数为5%的复合纤维中,MWCNTs与纤维轴的取向角为±15.2°,说明复合纤维中MWCNTs基本沿着纤维轴取向.SEM结果显示复合纤维中MWCNTs在Lyocell基体中分布均匀.对纤维的力学性能分析进一步表明:添加适量的MWCNTs可使复合纤维的力学性能提高,MWCNTs质量分数为1%的复合纤维的初始模量和强度分别比Lyocell纤维增加49.4%和15.7%.
关键词:
多壁碳纳米管
,
Lyocell纤维
,
性能
鲁江
,
简义辉
,
张慧慧
,
杨革生
,
邵惠丽
,
胡学超
高分子材料科学与工程
将改性多壁碳纳米管(MWNTs)、N-甲基吗啉-N-氧化物(NMMO)水溶液及纤维素共混后制备了MWNTs/Lyocell复合纤维.采用X射线衍射仪(WAXD)、场发射扫描电镜(FSEM)、强度仪等分析了复合纤维的结构和性能.WAXD图谱显示:MWNTs已经混入到复合纤维的纤维素主体中,且未影响纤维素Ⅱ的晶型结构;FSEM及二维X射线衍射结果表明:复合纤维中,MWNTs分布均匀,且其沿纤维轴向的取向角随纺丝喷头拉伸比的增大而减小;对纤维的力学性能分析进一步表明:添加适量的MWNTs可使复合纤维的力学性能改善.其中,质量分数为1%MWNTs的复合纤维的初始模量和强度分别比未添加碳纳米管的Lyocell纤维提高了42%和22%.
关键词:
多壁碳纳米管
,
Lyocell纤维
,
性能
明瑞豪
,
杨革生
,
李玉增
,
张慧慧
,
邵惠丽
高分子材料科学与工程
采用等比例聚左旋乳酸(PLLA)/聚右旋乳酸(PDLA)熔融共混和注塑成型制备了立构聚乳酸(sc-PLA)和10％亚麻纤维(Flax)增强的sc-PLA复合材料,通过力学性能测试、差示扫描量热法、扫描电镜、X射线衍射、维卡软化点测试等方法对2种材料的力学性能、结晶性能、断面形貌以及耐热性能进行了比较.结果表明,制得的sc-PLA与10％Flax/sc-PLA复合材料中立构晶体与均聚物晶体并存,亚麻纤维的加入有利于提高材料的结晶度,其sc晶体生成率由66.4％提高到92.7％.与均聚物PLLA相比,sc-PLA的耐热性能虽有所增强,但力学性能还有待提高.加入了10％亚麻之后,复合材料力学性能明显改善,其拉伸强度、拉伸模量以及悬臂梁缺口冲击强度比sc-PLA分别提高了34.1％,49.8％和289.1％.此外,10％ Flax/sc-PLA复合材料还具有较好的耐热性能,其维卡软化温度达到了155.6℃,比PLLA提高近92℃.
关键词:
立构聚乳酸
,
亚麻纤维
,
耐热性能
,
力学性能
鲁江
,
杨革生
,
邵惠丽
,
胡学超
新型炭材料
为了提高Lyocell基炭纤维的得率及其力学性能,纺制了MWCNT/Lyocell纤维并以此为原丝制备了炭纤维.采用广角X-衍射(WAXD)、热失重分析(TGA)、扫描电镜(SEM)、强度仪等分析了试样的结构与性能.结果表明:MWCNT/Lyocell纤维具有纤维素Ⅱ晶型的结构,纤维表面光滑且截面为圆形,符合优质炭纤维原幺幺的要求.以此为原丝所制炭纤维中,MWCNTs分布均匀；与纯Lyocell基炭纤维相比,掺杂MWCNTs的Lyocell基炭纤维的力学性能明显提高,其中,掺杂质量分数1％ MWCNTs的Lyocell基炭纤维的强度和模量分别比纯Lyocell基炭纤维提高70％和116％.同时掺杂MWCNTs还可以提高Lyocell纤维的热稳定性,进而提高Lyocell基炭纤维的得率.
关键词:
MWCNT
,
Lyocell
,
炭纤维
,
性能
朱晶心
,
杭怡春
,
张耀鹏
,
邵惠丽
,
胡学超
功能材料
通过添加在家蚕丝腺体中含量较多的钾、钙、镁3种金属离子,研究了不同种类的金属离子对丝素蛋白水溶液的流变性能及静电纺丝的影响.研究结果表明,添加K+后溶液的表观粘度较大,而含Ca2+和Mg2+的丝素溶液粘度较小;分别加入0.225mol/L K+、Ca2+和Mg2+后,再生丝素蛋白水溶液在pH为6.0浓度为30%时都可通过静电纺丝法成纤.对于添加了0.225mol/L的混合金属离子的pH为6.0的再生丝素蛋白水溶液而言,丝素溶液的静电纺丝可纺浓度在27%～35%之间,随着丝素浓度的增加,所制纤维的平均直径增大,直径分布变宽.通过拉曼光谱、X衍射、DSC对再生丝素蛋白纤维的结构进行了表征,发现再生丝素蛋白纤维中已含有少量的Silk Ⅱ结构,主要是无定形结构.
关键词:
再生丝素蛋白
,
静电纺丝
,
金属离子
,
仿生
杭怡春
,
张耀鹏
,
金媛
,
邵惠丽
,
胡学超
高分子材料科学与工程
利用静电纺丝法制备了再生丝素和再生丝素/丝胶蛋白纤维,并对所得纤维进行了高湿后处理。采用扫描电镜分析了丝胶蛋白和高湿后处理对静电纺再生丝素蛋白纤维形貌的影响,采用拉曼光谱、X射线衍射和热失重分析研究了所得纤维微细结构及热性能。研究结果表明,添加丝胶蛋白有利于降低静电纺再生丝素蛋白纤维的直径及其分布,而高湿后处理对纤维的形貌没有明显影响;添加丝胶蛋白和/或高湿后处理有利于促进丝素发生向β-折叠构象的转变,并使纤维的结晶结构得到改善,从而进一步提高纤维的热稳定性。
关键词:
静电纺丝
,
丝素蛋白
,
丝胶蛋白
,
高湿后处理
张慧慧
,
夏磊
,
蔡涛
,
邵惠丽
,
胡学超
高分子材料科学与工程
采用离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯盐([BMIM]CI)为溶剂、无水硫酸钠为成孔剂、脱脂棉为增强纤维,以棉浆为原料制备了离子液体法纤维素海绵,探讨了纤维素含量对纤维素海绵的吸水性、保湿性、拉伸强度、染色性能以及形态结构的影响.结果表明,随着纤维素含量的增加,纤维素海绵的致密度增加,吸水性和保湿性下降,但海绵的拉伸强度随之增大.当纤维素含量<6%时,纤维素海绵的染色性能基本保持不变,而当纤维素含量>6%时,海绵的染色性能略有下降.
关键词:
纤维素
,
离子液体
,
海绵
