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两亲性二苯甲酮基聚合物涂层的制备与性能研究

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两亲性二苯甲酮基聚合物涂层的制备与性能研究

作者：龚筱丹浙江大学

学位级别：硕士

对于光学仪器探头、医用器件镜头和飞机舷窗等透明材料,表面起雾对其光透过率有严重影响,进而降低其工作效率或导致无法正常工作。特别是对插入式医学探头来说,细菌等微生物在镜面上的粘附、滋生可能会造成卫生安全问题。防雾抗污聚合... 详细信息

对于光学仪器探头、医用器件镜头和飞机舷窗等透明材料,表面起雾对其光透过率有严重影响,进而降低其工作效率或导致无法正常工作。特别是对插入式医学探头来说,细菌等微生物在镜面上的粘附、滋生可能会造成卫生安全问题。防雾抗污聚合物涂层的涂覆能有效缓解上述状况。通过将疏水和亲水链段同时引入聚合物,合成两亲性聚合物,用其制备的涂层能够提高防雾稳定性。将二苯甲酮基团作为锚点基团,在涂层与基材的界面处形成界面键合,能够有效提升界面粘结强度。此外,特定的微纳结构被证实能够通过扰乱微生物细胞膜来实现表面抗污。这种表面物理抗生物粘附作用可进一步提高涂层的抗污效果而不影响其化学稳定性。因此,研究具有不同表面微结构的防雾抗污涂层具有重要理论意义和应用价值。本论文以两亲性二苯甲酮基聚合物为涂层主体材料,制备了一系列具有不同表面微结构的两亲性聚合物涂层,研究了涂层附着力和防雾抗污性能,探讨了可能的防雾抗污机理,并进行了应用探索。主要成果如下:(1)将亲水性单体丙烯酸(AAc)、疏水性单体甲基丙烯酸三氟乙酯(TFEMA)和4-丙烯酰氧基二苯甲酮(BPA)聚合,合成了 poly(AAc-co-TFEMA-co-BPA)(PATB),制得了涂层 C-PATB。将 AAc 和 BPA 聚合,合成了 poly(AAc-co-BPA)(PAB),制得了涂层C-PAB。以AAc为单体,PEGDMA为交联剂,在光引发剂2-羟基-2-甲基苯丙酮(HMPP)作用下聚合交联,制得了涂层C-PAAc。通过SEM、AFM、ATR-FTIR和XPS考察了涂层的表面形貌和化学组成。研究了不同单体比例对涂层润湿性和防雾性的影响,并探讨了可能的防雾机理。研究表明,当AAc和TFEMA投料摩尔比为10/1时,制得涂层C-PATB10的防雾性优异,且能够保持与裸基材相当的防雾透明度,在暴露于实验室环境下90天、经历50个防雾测试后仍能表现出优异防雾性能。对比C-PATB、C-PAB和C-PAAc的附着力,发现具有BP基界面层的涂层(C-PATB和C-PAB)的粘结强度可达到640～680 kPa,是对照组的近2.5倍,剪切力测试后的断裂面图片显示,其断裂主要发生在涂层主体内,界面处涂层未发生明显脱落。应用探索实验表明,涂覆于光学探头表面的C-PATB10表现出了优异的防雾性。(2)将亲水性单体磺基甜菜碱甲基丙烯酸酯(SBMA)、疏水性单体TFEMA和 BPA 聚合,合成了 poly(SBMA-co-TFEMA-co-BPA)(PSTB),制得了涂层CS。通过SEM、AFM、ATR-FTIR和XPS考察了涂层的表面形貌和化学组成。研究了不同单体比例对涂层防雾性能的影响,结果表明,当SBMA和TFEMA投料摩尔比为8/1时,制得的涂层CS8表现出良好的防雾性,防雾透明度保持在～90%。利用Langmuir-Blodgett(LB)法使SiO2微球自组装排列成紧密单层,用聚二甲基硅氧烷(PDMS)复刻形状,制得了 2种PDMS模具。分别以3种不同亲疏水性的PSTB为材料,再利用模具改变了表面微结构大小,制得了 6种具有纳米乳状结构的涂层NA-CS。通过SEM和AFM考察了涂层的表面形貌。对CS和NA-CS进行了润湿性、防雾性、抗蛋白和抗细菌附着测试并对比分析,结果表明,具有纳米乳状结构的NA-CS具有更优异的防雾性、高效的抗蛋白粘附和抗细菌附着力。通过溶血和细胞毒性测试对PSTB进行了生物安全性研究,并在插入式医用内窥镜头表面进行了应用探索,结果表明,PSTB具有良好的生物安全性,涂覆后的内镜成像高清无雾,更有利于观察诊断和操作。(3)以聚乙二醇二丙烯酸酯(PEGDA)和油酰胺(OA)为成膜物质,BPA和HMPP为光引发剂,通过紫外光引发聚合形成交联聚合物网络,制得了涂层CP。再利用模具改变表面微结构大小,制得了具有纳米乳状结构的涂层NA-CP。通过SEM、ATR-FTIR和XPS考察了涂层的表面形貌和化学组成。研究了 PEGDA和OA比例、表面微纳结构对涂层润湿性、防雾性和抗蛋白附着力附着力的影响。研究表明,在3种不同亲疏水性的涂层CP中,CP5表现出良好的防雾性,且能够保持与裸基材相当的防雾透明度。相较于CP,NA-CP具有更优异的防雾性和更高效的抗蛋白粘附力。通过溶血测试和MTT细胞毒性测试对涂层进行了表征,涂层表现出良好的生物安全性。

关键词：两亲性聚合物二苯甲酮防雾涂层纳米乳状结构

抗熔滴型多元有机硅阻燃剂整理锦纶6织物的制备及其性能

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纺织学报 2024年第1期45卷 152-160页

作者：范硕杨鹏曾锦豪宋潇迪龚昱丹肖遥浙江理工大学纺织科学与工程学院(国际丝绸学院) 浙江杭州310018 江南大学化学与材料工程学院江苏无锡214122 浙江理工大学嵊州创新研究院浙江绍兴312400

为提升锦纶6织物阻燃性能,基于水解缩合反应原理,开发设计多元协效抗熔滴型含磷席夫碱基有机硅阻燃剂,并采用浸渍法对锦纶6织物进行阻燃整理。借助红外光谱、热重分析仪、微型燃烧量热仪、极限氧指数仪、扫描电镜、拉曼光谱及热裂解气... 详细信息

为提升锦纶6织物阻燃性能,基于水解缩合反应原理,开发设计多元协效抗熔滴型含磷席夫碱基有机硅阻燃剂,并采用浸渍法对锦纶6织物进行阻燃整理。借助红外光谱、热重分析仪、微型燃烧量热仪、极限氧指数仪、扫描电镜、拉曼光谱及热裂解气质联用仪等技术分别对阻燃锦纶6织物的化学结构、热稳定性、燃烧行为及其燃烧后炭化层与气相热解产物系统研究。结果表明:阻燃锦纶6织物的炭化能力及阻燃性能有效提升,其残炭率可增加至33.9%,且在火焰移开后可快速实现自熄,并未有熔滴产生;相较于锦纶6织物,阻燃锦纶6织物的热释放速率峰值(PHRR)及总释热量(THR)分别下降23.8%及20.4%,火灾安全性有效提升;经水洗20次后,阻燃锦纶6织物仍可实现自熄,其PHRR及THR值相较于锦纶6织物,仍分别下降了14.1%及13.6%。

关键词：锦纶6织物阻燃整理阻燃剂功能纺织品多元有机硅抗熔滴

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指向学生成长关键问题的班级家长沙龙

现代教学 2024年第12期 74-76页

作者：龚赛华上海市毓秀学校上海201700

班主任通过“困惑呈现、案例分析、理论解读、实践支招”四个环节,结合具体案例,创新活动内容、参与形式、交流方式,改善家长家庭教育理念和家庭教育行为,解决学生成长过程中的关键问题。

关键词：学生成长关键问题班级家长沙龙

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粉末材料静态接触角测试制样方法

实验室研究与探索 2024年第1期43卷 23-26页

作者：沈素丹龚筱丹贺静徐丽郑娜浙江大学化学工程与生物工程学院杭州310027 浙江大学化学工程联合国家重点实验室杭州310027

针对粉末材料常规压片制样法在静态接触角测试中易产生溶液渗透的问题,借鉴动态薄层毛细渗透技术,提出了适用于静态接触角测试的单层颗粒制样法。分别采用压片制样法与单层颗粒制样法,将Stober法制备的二氧化硅颗粒进行静态接触角测试... 详细信息

针对粉末材料常规压片制样法在静态接触角测试中易产生溶液渗透的问题,借鉴动态薄层毛细渗透技术,提出了适用于静态接触角测试的单层颗粒制样法。分别采用压片制样法与单层颗粒制样法,将Stober法制备的二氧化硅颗粒进行静态接触角测试。测试结果表明,单层颗粒制样法在粉末材料静态接触角测量上表现更加稳定,有效降低了压片颗粒间毛细管效应以及断裂缝隙带来的测试干扰。

关键词：粉末材料静态接触角压片制样法单层颗粒制样法

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初中物理学业质量的对比探究

文理导航 2024年第2期 13-15页

作者：龚赛男江苏省启东市百杏中学江苏启东226200

为提升初中物理学业质量,培养学生的科学素养,本文依托于某物理学业质量的问卷调查,分析了产生物理学业质量全体性差异的原因,并结合多数学校物理教学实际,从认知能力、解题能力、学习兴趣、学习习惯、情感注入等角度,提出了初中物理学... 详细信息

为提升初中物理学业质量,培养学生的科学素养,本文依托于某物理学业质量的问卷调查,分析了产生物理学业质量全体性差异的原因,并结合多数学校物理教学实际,从认知能力、解题能力、学习兴趣、学习习惯、情感注入等角度,提出了初中物理学业质量的提升策略,以此为相关人员提供教学实践参考。

关键词：初中物理学业质量问卷调查

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小学生数学阅读能力的培养策略

教育界 2024年第11期 2-4页

作者：施赛丹江苏省南通市通州区川港小学

提升数学阅读能力是帮助学生实现思维过渡的重要手段,良好的阅读能力能够让学生快速理解数学概念和题目意思,精准提取有效信息,从而更有条理、高效地分析和解决数学问题,进而锻炼他们的逻辑思维能力。教师要重视对学生数学阅读能力的培... 详细信息

提升数学阅读能力是帮助学生实现思维过渡的重要手段,良好的阅读能力能够让学生快速理解数学概念和题目意思,精准提取有效信息,从而更有条理、高效地分析和解决数学问题,进而锻炼他们的逻辑思维能力。教师要重视对学生数学阅读能力的培养,让学生习惯阅读、学会阅读、爱上阅读,不断提升自我的数学素养。

关键词：小学数学阅读能力培养策略

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“双减”政策下小学数学单元整体教学的构架与实施

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小学生(中旬刊) 2024年第6期 43-45页

作者：施赛丹江苏省南通市通州区川港小学

随着“双减”政策的实施，我国的教育正式步入了新的发展阶段。在小学教育阶段，数学作为重要的基础科目之一，需要教师加强对其课堂教学的重视，积极学习先进的教学理念，推动数学课堂教学质量的提升。单元整体教学是对“深度学习”教... 详细信息

随着“双减”政策的实施，我国的教育正式步入了新的发展阶段。在小学教育阶段，数学作为重要的基础科目之一，需要教师加强对其课堂教学的重视，积极学习先进的教学理念，推动数学课堂教学质量的提升。单元整体教学是对“深度学习”教学理念的一种有效践行，小学数学教师可以将单元整体教学理念运用在课堂教学中，构建完善的课堂教学框架，促进学生学习能力的全面发展。

关键词： “双减”政策小学数学单元整体教学框架构建实施策略

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绿色无线通信系统中的资源分配算法研究

绿色无线通信系统中的资源分配算法研究

作者：龚赛丹电子科技大学

学位级别：硕士

无线通信系统的主要研究目标由2G(2nd Generation)阶段的覆盖优先,到3G阶段的容量优先,逐步转向到4G阶段以及未来的能量效率(Energy Efficiency,EE)优先。意在节能减排、绿色环保的“绿色通信”(Green Radio Communication)正逐渐成为... 详细信息

无线通信系统的主要研究目标由2G(2nd Generation)阶段的覆盖优先,到3G阶段的容量优先,逐步转向到4G阶段以及未来的能量效率(Energy Efficiency,EE)优先。意在节能减排、绿色环保的“绿色通信”(Green Radio Communication)正逐渐成为未来无线移动通信系统的发展趋势。绿色无线通信系统中的资源分配技术在满足系统频谱效率(Spectral Efficiency,SE)需求前提下,通过子载波调度、功率分配甚至引入新的可再生能源,优化通信系统的能量效率EE,并改善用户间资源分配的公平性。本文分别针对三种无线通信系统的能量效率问题及优化算法进行了研究及仿真。本文首先对(Frequency Division Multiplexing,FDM)系统进行了简单的介绍,概述目前绿色无线通信领域的研究现状以及现有资源分配算法的研究方向和研究成果,从而引出本文的研究内容,最后介绍论文的逻辑结构。第二章就正交频分多址接入(Orthogonal Frequency Division Multiple Access,OFDMA)多用户系统中的资源分配算法进行了研究。首先对传统的几种资源分配算法进行了简单分析。接着针对用户的能效公平性问题,提出了一种基于能量效率比例公平的资源分配算法。该算法在保证用户传输数据率的前提下,最大程度满足用户间的能效比例公平要求,同时通过最优传输功率闭式解提高系统的总体能效性能。第三章研究了单载波频分多址(Single Carrier Frequency Division Multiple Access,SC-FDMA)的资源分配算法。针对SC-FDMA系统的单载波特性,将子载波进行分簇。首先讨论了子载波按相同的个数分簇,不同分配方式下用户的能效公平性及系统能效。同时比较等效信道指标,如信噪比(Channel gain to Noise Ratio,CNR)对系统性能的影响。针对连续子载波均匀分簇算法下系统能效较低的问题,提出了一种基于能效最优的连续子载波非均匀分簇算法。该算法根据用户信道质量动态配置各用户占用连续子载波簇的大小,在保证用户数据传输速率下,提高系统的总体能量效率。第四章研究了基于可再生能源的无线通信系统的资源分配算法。首先介绍了可再生能源的无线传输系统模型以及基于传输时间最小化的资源分配算法,通过仿真对该优化算法的系统能效性能进行分析验证。接着介绍了传统能源辅助下可再生能源的资源分配问题,提出了一种高能效的双能源混合使用算法,在可再生能源不一定能够满足传输任务要求的情况下,利用传统能源辅助传输,同时充分使用可再生能源。最后总结全文,指出未来的研究工作与方向。

关键词：频分复用系统绿色通信能量效率资源分配

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环保型聚氨酯防水涂料的制备及性能研究

聚氨酯工业 2024年第1期39卷 34-37页

作者：刘畅亓帅龚赛江苏苏博特新材料股份有限公司高性能土木工程材料国家重点实验室江苏南京211103

以水为固化剂,二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、聚醚多元醇(DL-2000D、MN-3050D)、磺酸盐接枝聚酯二醇(BY-3306)、二羟甲基丁酸(DMPA)和填料等为原料成功合成了一种环保型的水固化聚氨酯防水涂料。讨论了聚醚多元醇种类、亲水扩链剂、气体... 详细信息

以水为固化剂,二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、聚醚多元醇(DL-2000D、MN-3050D)、磺酸盐接枝聚酯二醇(BY-3306)、二羟甲基丁酸(DMPA)和填料等为原料成功合成了一种环保型的水固化聚氨酯防水涂料。讨论了聚醚多元醇种类、亲水扩链剂、气体吸收剂和水的添加量等对涂料性能的影响。结果表明,当聚醚三醇在聚醚混合物中的质量分数为10%、BY-3306替代聚醚二醇DL-2000D质量的15%或DMBA在体系中的质量分数为0.8%、硅酸盐水泥质量分数为8%、NCO基质量分数为4.5%时,得到的防水涂料在添加15%水固化后,拉伸强度可达4.27 MPa,断裂伸长率为678%,撕裂强度为24.57 N/mm。

关键词：水固化聚氨酯防水涂料