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环氧/聚二甲基硅氧烷/MCM-41超疏水涂层的制备与性能研究

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涂料工业 2023年第12期53卷 1-8,15页

作者：胡晓晨白洁罗浩卿玉长吴医博洛阳船舶材料研究所河南洛阳471000 凝固技术国家重点实验室西北工业大学材料学院西安710072

针对常规超疏水涂层制备工艺繁琐等问题,以介孔SiO2纳米颗粒(MCM-41)为填料和载体,聚二甲基硅氧烷(PDMS)为低表面能改性剂,环氧树脂及其固化剂为成膜物,采用喷涂法制备了超疏水涂层。通过场发射扫描电子显微镜、共聚焦显微镜、接触角测... 详细信息

针对常规超疏水涂层制备工艺繁琐等问题,以介孔SiO2纳米颗粒(MCM-41)为填料和载体,聚二甲基硅氧烷(PDMS)为低表面能改性剂,环氧树脂及其固化剂为成膜物,采用喷涂法制备了超疏水涂层。通过场发射扫描电子显微镜、共聚焦显微镜、接触角测量仪、拉伸试验机对其表面形貌、结构、疏水性及附着力进行表征。重点考察了PDMS改性的MCM-41(MCM-41/PDMS)和树脂基体质量比对涂层性能的影响。结果表明:当MCM-41/PDMS质量分数为55%,可以得到涂层疏水性(接触角150°,滚动角9°)和附着力(7.33 MPa)的最佳匹配,涂层经过胶带剥离300次和磨损150周期后,水接触角仍大于150°。

关键词：超疏水涂层附着力介孔SiO2纳米颗粒聚二甲基硅氧烷环氧树脂

疏水可拉伸碳纳米管/聚二甲基硅氧烷复合薄膜的性能

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材料研究学报 2021年第10期35卷 795-800页

作者：杨亚威常书龙上媛媛郑州大学物理学院郑州450052

基于化学气相沉积制备三维多孔多壁碳纳米管(MWNTs)海绵,在其内均匀填充聚二甲基硅氧烷(PDMS)制备出碳纳米管/聚二甲基硅氧烷复合薄膜。复合PDMS的碳纳米管海绵保持着自身的三维结构,成为导电网络和力学骨架;均匀填充的PDMS使复合薄膜... 详细信息

基于化学气相沉积制备三维多孔多壁碳纳米管(MWNTs)海绵,在其内均匀填充聚二甲基硅氧烷(PDMS)制备出碳纳米管/聚二甲基硅氧烷复合薄膜。复合PDMS的碳纳米管海绵保持着自身的三维结构,成为导电网络和力学骨架;均匀填充的PDMS使复合薄膜具有较高的拉伸性能。碳纳米管与聚二甲基硅氧烷之间的协同作用,使MWNTs/PDMS复合薄膜具有良好的力学强度(3.7 MPa)、拉伸性(207%)和弹性。MWNTs/PDMS复合薄膜对应变有稳定可靠的响应,应变为10%、20%、50%、80%和100%时电阻变化率(△R/R_(0))分别为0.9%、1.4%、2.3%、3.5%和4.6%,灵敏因子(GF)为别为0.09、0.07、0.046、0.044和0.046。MWNTs/PDMS复合薄膜的性能具有良好的稳定性,不受拉伸速度和循环次数影响。同时,MWNTs/PDMS复合薄膜还保持了碳纳米管和PDMS的疏水能力。

关键词：材料表面与界面多壁碳纳米管海绵聚二甲基硅氧烷疏水性

基于膨胀石墨/聚二甲基硅氧烷复合材料的柔性压力传感器及加热除冰的应用

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复合材料学报 2021年第2期38卷 461-469页

作者：秦文峰王新远李亚云艾璇符佳伟中国民用航空飞行学院航空工程学院广汉618307

积冰作为一种常见的自然现象,给航空、电力和道路交通等方面带来了极大安全隐患。本文利用膨胀石墨优异的导电性和聚二甲基硅氧烷良好的柔韧性与疏水性,制备具有探冰与电热除冰功能为一体的膨胀石墨/聚二甲基硅氧烷的复合材料(Expandabl... 详细信息

积冰作为一种常见的自然现象,给航空、电力和道路交通等方面带来了极大安全隐患。本文利用膨胀石墨优异的导电性和聚二甲基硅氧烷良好的柔韧性与疏水性,制备具有探冰与电热除冰功能为一体的膨胀石墨/聚二甲基硅氧烷的复合材料(Expandable graphite/polydimethylsiloxane, EG/PDMS),并研究其疏水性、压阻性能和电热效应。结果表明,EG/PDMS复合材料传感器压力灵敏度最大为0.15 kPa^(-1),且能在10~110 kPa大范围内产生线性压阻反应;在电加热过程中,当输入电压为30 V、输入电流为0.05 A时,最高平衡温度为94.7℃,完全融化10 g冰的时间为166 s。EG/PDMS复合材料不仅可以监测其表面积冰厚度变化,还可通电加热除冰,在探冰/除冰领域具有较大的应用价值。

关键词：膨胀石墨聚二甲基硅氧烷柔性压阻传感器除冰电流热效应

棉织物/聚二甲基硅氧烷复合介电层柔性压力传感器制备

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纺织学报 2021年第5期42卷 79-83页

作者：肖渊李红英李倩张威杨鹏程西安工程大学机电工程学院陕西西安710048 西安市现代智能纺织装备重点实验室陕西西安710048

针对织物基柔性压力传感器制备过程中存在工艺复杂、成本高等问题,提出在平纹棉织物上下表面贴附等宽叉指形铜箔,并采用聚二甲基硅氧烷(PDMS)封装织物及铜箔电极,制得织物基电容式柔性压力传感器的方法,对传感器阵列单元截面微观形貌进... 详细信息

针对织物基柔性压力传感器制备过程中存在工艺复杂、成本高等问题,提出在平纹棉织物上下表面贴附等宽叉指形铜箔,并采用聚二甲基硅氧烷(PDMS)封装织物及铜箔电极,制得织物基电容式柔性压力传感器的方法,对传感器阵列单元截面微观形貌进行观察并对传感器性能进行测试。结果表明,传感器具有PDMS包覆织物纤维特殊微结构复合介电层;在0~0.75、0.75~125及125~580 kPa范围内,灵敏度分别为8.66×10^(-3)、0.94×10^(-3)和0.43×10^(-3)kPa^(-1),传感器最大可检测限达580 kPa,最大迟滞约5.5%,具有良好的重复性及稳定性;对其柔性及触觉分析发现,该传感器可清晰识别并反馈弯折不同角度及手指间歇触压的过程。

关键词：智能纺织品织物基电容传感器柔性传感器聚二甲基硅氧烷复合微结构介电层

聚二甲基硅氧烷和聚乙二醇对溶胶-凝胶法制备的二氧化硅膜孔隙率的可控性研究(英文)

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稀有金属材料与工程 2012年第S3期41卷 373-378页

作者：张林任洪波严鸿维董东胡文成中国工程物理研究院四川绵阳621900 电子科技大学电子薄膜与集成器件国家重点实验室四川成都610054

通过将水溶性聚二甲基硅氧烷(PDMS)和聚乙二醇(PEG)引入到酸催化的TEOS溶胶体系,制备多孔二氧化硅膜,并实现了孔隙率的可靠性。水溶性PDMS的加入可有效防止二氧化硅膜的开裂,同时单层膜的厚度可达到700 nm,但当PDMS的量过高时,膜的开裂... 详细信息

通过将水溶性聚二甲基硅氧烷(PDMS)和聚乙二醇(PEG)引入到酸催化的TEOS溶胶体系,制备多孔二氧化硅膜,并实现了孔隙率的可靠性。水溶性PDMS的加入可有效防止二氧化硅膜的开裂,同时单层膜的厚度可达到700 nm,但当PDMS的量过高时,膜的开裂现象则会发生。实验发现,通过改变PDMS的量可实现膜的孔隙率在30%~48%可控,当引入PEG后膜的孔隙率则会进一步增加。通过采用纯氧环境替代空气环境退火,制备的二氧化硅膜孔隙率可达到80%。进一步研究了PDMS和PEG的含量对二氧化硅膜孔隙率的影响规律,并详细探讨其形成机制。

关键词：多孔二氧化硅薄膜溶胶-凝胶聚二甲基硅氧烷聚乙烯醇孔隙率

端羟基聚二甲基硅氧烷嵌段对聚(L-乳酸)气体透过性的影响及气调功能

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高分子材料科学与工程 2020年第2期36卷 147-154页

作者：云雪艳陆浩胡健张靳董同力嘎内蒙古农业大学食品科学与工程学院内蒙古呼和浩恃010018

以端羟基聚二甲基硅氧烷(PDMS)为引发剂,丙交酯为单体,开环聚合制备PLLA-PDMS-PLLA(PLDL)三嵌段共聚物,旨在改善聚(L-乳酸)(PLLA)的柔韧性和气体透过性使其更适合果蔬保鲜包装。通过控制嵌段的比例调控PLDL薄膜的力学性能、气体透过及... 详细信息

以端羟基聚二甲基硅氧烷(PDMS)为引发剂,丙交酯为单体,开环聚合制备PLLA-PDMS-PLLA(PLDL)三嵌段共聚物,旨在改善聚(L-乳酸)(PLLA)的柔韧性和气体透过性使其更适合果蔬保鲜包装。通过控制嵌段的比例调控PLDL薄膜的力学性能、气体透过及选择透过性能。采用核磁共振氢谱、凝胶渗透色谱、衰减全放射傅里叶变换红外光谱表征共聚物的结构、组成和相对分子质量;并对薄膜的热性能、气体阻隔性能及力学性能进行了研究。结果表明,PDMS的引入降低了PLLA的结晶度,显著提高了PLLA的柔韧性,其断裂伸长率增加约2.5倍;PLLA的CO2、O2透过率及透过比也显著提高;而水蒸气透过率则随着疏水PDMS链段含量的增加而略微减小。将经改性后的嵌段共聚物薄膜用于蔬菜包装,可将货架期延长至18 d以上。

关键词：聚(L-乳酸) 聚二甲基硅氧烷气体透过性力学性能热学性能气调包装

基于聚二甲基硅氧烷的渗透气化膜改性技术研究进展

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现代化工 2022年第3期42卷 16-20,25页

作者：王葳黎汉生欧阳梦洁吴芹陈康成北京理工大学化学与化工学院化学电源与绿色催化北京市重点实验室北京100081

介绍了近年来对PDMS分离层的改性方法,包括填充、共混、交联、共聚和表面改性,旨在研究新型PDMS疏水性膜材料,实现有机物的高效分离,同时提出目前PDMS分离膜在应用中存在的问题和未来的发展方向。

关键词：聚二甲基硅氧烷渗透气化改性分离膜

二氧化硅和聚二甲基硅氧烷协同改性的环氧树脂涂层的制备及性能

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有色金属科学与工程 2023年第5期14卷 659-667页

作者：钟俊聪何翕庄佳伟安广萍林燕飞刘小强江西理工大学材料冶金化学学部江西赣州341000 江西理工大学土木与测绘工程学院江西赣州341000

采用聚4-乙烯吡啶(P4VP)作为固化剂,以双酚A二缩水甘油醚(DGEBA)为环氧单体,在室温条件下,制备纳米SiO_(2)(0、3%、6%、12%,质量分数,下同)和(0、1%)聚硅氧烷二元掺杂的环氧树脂涂层;采用扫描电子显微镜和傅里叶变换红外光谱仪对制备的... 详细信息

采用聚4-乙烯吡啶(P4VP)作为固化剂,以双酚A二缩水甘油醚(DGEBA)为环氧单体,在室温条件下,制备纳米SiO_(2)(0、3%、6%、12%,质量分数,下同)和(0、1%)聚硅氧烷二元掺杂的环氧树脂涂层;采用扫描电子显微镜和傅里叶变换红外光谱仪对制备的涂层表面形貌和分子结构进行表征。利用维氏硬度计和摩擦磨损试验仪分别表征其力学和摩擦学性能。结果表明:P4VP的吡啶基团会诱导DGEBA的环氧基团开环,并使其交联固化;SiO_(2)(3%)和PDMS(1%)的共同引入显著增强了环氧树脂涂层的力学和摩擦学性能,其摩擦系数低至0.045,磨损率低至5.1×10^(-7)mm^(3)/(N·m),并且两者在提升环氧树脂涂层的抗磨减摩性能方面存在显著的协同效应。但是,随着SiO_(2)纳米颗粒含量增加,涂层脆性增大。当涂层同时加入SiO_(2)和PDMS2种添加剂,并且SiO_(2)纳米颗粒含量为3%时,其摩擦学性能较优。

关键词：环氧树脂二氧化硅摩擦磨损性能聚二甲基硅氧烷协同改性

碳基气凝胶/聚二甲基硅氧烷复合材料的制备及其在Ka波段的吸波性能

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塑料工业 2022年第12期50卷 122-126,164页

作者：张春梅李小龙王宇柔肖纯吉罗军翟天亮贵阳学院化学与材料工程学院贵州贵阳550005 贵州师范学院化学与材料学院贵州贵阳550018

随着第五代移动通信技术(5G)技术和军事科技的快速发展,对吸波材料的带宽和效能提出了更高的要求。通过单向冷冻干燥法制备了具有单向取向结构的碳纳米管/氧化石墨烯/壳聚糖气凝胶,经硅烷表面改性后填充聚二甲基硅氧烷制备了碳基气凝胶... 详细信息

随着第五代移动通信技术(5G)技术和军事科技的快速发展,对吸波材料的带宽和效能提出了更高的要求。通过单向冷冻干燥法制备了具有单向取向结构的碳纳米管/氧化石墨烯/壳聚糖气凝胶,经硅烷表面改性后填充聚二甲基硅氧烷制备了碳基气凝胶/聚二甲基硅氧烷(CA/PDMS)复合材料。结果表明,所得CA/PDMS复合材料具有显著各向异性,在取向方向上的电导率为5.59 S/m,为垂直于取向方向上的4.6倍。压缩测试结果表明,CA气凝胶骨架对PDMS基体起到了力学增强作用。CA/PDMS复合材料在垂直于取向方上在Ka波段26.5~40 GHz范围内吸收损耗均高于30 dB,最高可达37.8 dB。

关键词：气凝胶聚二甲基硅氧烷 Ka波段吸波性能