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高导热相变水凝胶的制备及温度响应性

高分子材料科学与工程 2024年第5期40卷 144-153页

作者：符浩曹正李震杨孟晓刘琳浙江理工大学材料科学与工程学院浙江杭州310018 浙江-捷克先进纤维材料联合实验室浙江理工大学浙江杭州310018

传统的相变水凝胶用于温度监测时会面临响应时间长、力学性能不佳、导电性能差、相变焓低等问题。因此,文中以黄原胶和聚乙烯醇为主要原料,利用黄原胶分子的多官能团活性和分散性,对石蜡进行乳化,结合Zn2+和纳米氧化铝的离子导电性和高... 详细信息

传统的相变水凝胶用于温度监测时会面临响应时间长、力学性能不佳、导电性能差、相变焓低等问题。因此,文中以黄原胶和聚乙烯醇为主要原料,利用黄原胶分子的多官能团活性和分散性,对石蜡进行乳化,结合Zn2+和纳米氧化铝的离子导电性和高导热性,制备了兼具高热焓、高导热、高导电和强力学的双网络交联黄原胶/石蜡/聚乙烯醇/硼酸/锌离子/纳米氧化铝(XPPB-Zn^(2+)-Al_(2)O_(3))相变水凝胶。扫描电镜图片显示,相变微粒均匀嵌入到水凝胶的微结构中;力学测试结果显示,双交联网络赋予相变水凝胶优异的力学性能,其拉伸强度达到(0.38±0.01) MPa;差示扫描量热分析显示,水凝胶相变焓高达(180.98±3.12) J/g。此外,相变水凝胶展现出高的导热性,其热传导系数达到(0.558±0.035)W/(m·K),电阻温度系数达到1.23%℃-1,在25~60℃范围内,显示出良好的温度循环稳定性。文中所制备的高性能相变水凝胶在温度监测领域具有良好的应用前景。

关键词：黄原胶石蜡相变水凝胶温度响应性

孔槽泡沫夹芯复合材料真空辅助树脂传递工艺仿真与优化

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材料导报 2024年第2期38卷 249-257页

作者：杨张韬倪爱清王继辉冯雨薇武汉理工大学材料科学与工程学院武汉430070 武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室武汉430070

本工作提出了孔槽泡沫夹芯复合材料的设计方案并针对真空辅助树脂传递(VARI)工艺进行了实验和仿真研究。首先,通过实验测得玻璃纤维织物和树脂的相关参数,利用Hagen-Poiseuill方程和达西定律算出孔洞和沟槽的等效渗透率;接着,利用PAM-RT... 详细信息

本工作提出了孔槽泡沫夹芯复合材料的设计方案并针对真空辅助树脂传递(VARI)工艺进行了实验和仿真研究。首先,通过实验测得玻璃纤维织物和树脂的相关参数,利用Hagen-Poiseuill方程和达西定律算出孔洞和沟槽的等效渗透率;接着,利用PAM-RTM模拟孔槽泡沫夹芯复合材料的VARI工艺过程,并与实验结果进行对比;然后,使用PAM-RTM研究了芯材加工参数、树脂灌注方式和导流网铺敷区域对成型过程的影响,并选出了最优方案;最后,在此方案的基础上研究了树脂黏度与灌注时间的关系,并拟合得到了预测函数。结果表明:实验结果与仿真结果基本一致;最优灌注方案可显著缩短树脂填充时间并降低整体孔隙率;预测函数可准确预测灌注时间,对实际生产具有一定的指导意义。

关键词：夹芯复合材料等效渗透率真空辅助树脂传递芯材加工工艺优化孔隙率

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手性聚炔基偶氮苯液晶聚合物的合成及其性能

功能高分子学报 2024年

作者：邱顺朱昊许柏雄张涵琪徐彬彬姚远林绍梁华东理工大学材料科学与工程学院上海市先进聚合物材料重点实验室

通过二氯二铑双降冰片二烯催化的聚合制备了手性聚炔基偶氮苯聚合物，其手性中心与主链直接相连，另一端通过醚键与偶氮苯连接。通过引入不同长度的间隔基和偶氮苯端基，调节手性碳与偶氮苯基团之间的距离，对两种手性聚炔基偶氮苯聚合... 详细信息

通过二氯二铑双降冰片二烯催化的聚合制备了手性聚炔基偶氮苯聚合物，其手性中心与主链直接相连，另一端通过醚键与偶氮苯连接。通过引入不同长度的间隔基和偶氮苯端基，调节手性碳与偶氮苯基团之间的距离，对两种手性聚炔基偶氮苯聚合物的液晶性进行了调控。使用紫外-可见吸收光谱测试了两种手性聚炔基偶氮苯聚合物溶液的光异构化性能，以及圆二色光谱表征了聚合物溶液在紫外光和蓝光照射下手性信号的变化，并对手性聚炔基偶氮苯衍生物薄膜的液晶性、光异构化和手性进行了研究。结果表明：两种手性聚炔基偶氮苯聚合物的手性光学性质不受紫外光和蓝光的影响。在薄膜中，偶氮苯与手性部分的相互作用导致光异构化会影响聚乙炔主链和侧链的螺旋排列，利用紫外光和蓝光的照射，实现了对手性聚炔基偶氮苯衍生物薄膜手性信号的控制。

关键词：聚乙炔偶氮苯液晶手性光响应

特定序列两亲性偶氮苯交替类肽的自组装与光响应行为研究

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高分子学报 2024年

作者：朱熹萌张栋鑫刘帆武鹏超靳海宝林绍梁华东理工大学材料科学与工程学院上海市先进聚合物材料重点实验室

刺激响应型序列可控聚合物在传感器、光电器件、信息存储、生物医药等领域中具有广阔的应用前景，因此其精准合成一直是一项极具挑战性的研究课题.本工作通过固相亚单体合成法，设计并合成了一种新型特定序列结构、光响应的两亲性偶氮... 详细信息

刺激响应型序列可控聚合物在传感器、光电器件、信息存储、生物医药等领域中具有广阔的应用前景，因此其精准合成一直是一项极具挑战性的研究课题.本工作通过固相亚单体合成法，设计并合成了一种新型特定序列结构、光响应的两亲性偶氮苯交替类肽，并通过溶液自组装制备了结构均匀的蠕虫状胶束.利用耗散粒子动力学模拟，证实了侧链共轭堆积组装机理，及蠕虫状胶束内部两亲性偶氮苯交替类肽的排列方式.在紫外光和可见光的交替照射下，聚集体能够实现从蠕虫状胶束到球形胶束的可逆光致结构转变.本研究为刺激响应型序列可控聚合物的自组装研究提供了理论指导.

关键词：两亲性偶氮苯交替类肽固相合成自组装光响应性光致结构转变

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氧化铝/聚氨酯导热胶的动态流变行为与性能

功能高分子学报 2024年

作者：王志凯朱友志朱芸王贵友华东理工大学材料科学与工程学院上海市先进聚合物材料重点实验室

制备了不同氧化铝载荷(w（Al2O3）)和粒径的氧化铝/蓖麻油（Al2O3/Castor oil）悬浮液、氧化铝/聚氨酯（Al2O3/PU）预聚体悬浮液和氧化铝/聚氨酯（Al2O3/PU）导热胶。对两种悬浮液动态流变行为进行了研究，并采用两相模型对线性黏弹数... 详细信息

制备了不同氧化铝载荷(w（Al2O3）)和粒径的氧化铝/蓖麻油（Al2O3/Castor oil）悬浮液、氧化铝/聚氨酯（Al2O3/PU）预聚体悬浮液和氧化铝/聚氨酯（Al2O3/PU）导热胶。对两种悬浮液动态流变行为进行了研究，并采用两相模型对线性黏弹数据进行拟合和定量分析；同时考察了Al2O3载荷和粒径变化对导热胶搭接剪切强度和导热性能的影响，探究了流变性能-结构-性能三者之间的关联。结果表明：当w（Al2O3）≥80%时，悬浮液的储能模量（G′）-频率（ω）曲线出现第二平台区，对应逾渗网络的形成；应变放大因子和黏弹贡献因子均随Al2O3体积分数（φ）增加而增大，凝胶点随Al2O3体积分数（φ）增加向低频区移动；固定Al2O3载荷为80%,Al2O3粒径越小对悬浮液的黏弹性贡献越大。当Al2O3粒径为70μm、载荷为80%时，Al2O3/PU导热胶对铝合金和不锈钢的搭接剪切强度分别达到了21.38、 25.85MPa，热导率最高为1.38W/（m·K），这与Al2O3-PU相界面的减小和导热逾渗网络的形成有关。

关键词：聚氨酯氧化铝动态流变行为两相模型搭接剪切强度热导率

挤压态Mg-0.5Bi-0.5Sn-0.5Ag合金的热变形行为、组织和织构演变

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中国有色金属学报 2024年第2期34卷 388-399页

作者：康健伟刘国磊王利飞余晖王金辉程伟丽太原理工大学材料科学与工程学院太原030024 河北工业大学材料科学与工程学院天津300132 青海大学青海省新型轻合金重点实验室西宁810016

本文成功制备了一种新型挤压态低合金化Mg-0.5Bi-0.5Sn-0.5Ag合金(BTQ000合金)。在变形温度为400℃、应变速率为10 s^(-1)的条件下,对BTQ000合金进行热压缩实验,研究了该合金在不同应变阶段的变形机制组织和织构演变。结果表明:BTQ000... 详细信息

本文成功制备了一种新型挤压态低合金化Mg-0.5Bi-0.5Sn-0.5Ag合金(BTQ000合金)。在变形温度为400℃、应变速率为10 s^(-1)的条件下,对BTQ000合金进行热压缩实验,研究了该合金在不同应变阶段的变形机制组织和织构演变。结果表明:BTQ000合金的流变应力曲线可分为加工硬化、动态回复、稳态流变和额外应变硬化四个阶段。合金发生了明显的回复和动态再结晶,随着应变的增大,平均晶粒粒径先增大后减小,孪晶的面积分数逐渐减小,亚晶的面积分数先增后减。当应变为0.1时,亚晶的最大面积分数为76.2%,亚晶对织构类型和强度起着主导作用,而织构强度则表现出先减后增的趋势。当应变为0.4时,大量具有弥散取向的动态再结晶晶粒减少了织构的峰值强度。由此可见,亚晶和动态再结晶是影响合金织构类型和强度的主导因素。

关键词： Mg-Bi基合金热压缩微观组织演变织构变形行为

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共轭聚合物“电子舌”检测四环素类抗生素

华东理工大学学报（自然科学版） 2024年第3期50卷 354-359页

作者：陈世勇王杰朱琰超张丽娟王贵友胡爱国华东理工大学材料科学与工程学院上海市先进聚合物材料重点实验室上海200237

通过将6种共轭聚合物(CPs)与水性聚氨酯(WPU)物理共混,制备了WPU包覆的荧光传感阵列,用以检测水中的四环素类抗生素(TCs)。WPU与CPs共混后制备的薄膜阵列形状规则,荧光亮度高且稳定。WPU基体在溶胀后,存在泡孔状的孔道结构,增大了附着... 详细信息

通过将6种共轭聚合物(CPs)与水性聚氨酯(WPU)物理共混,制备了WPU包覆的荧光传感阵列,用以检测水中的四环素类抗生素(TCs)。WPU与CPs共混后制备的薄膜阵列形状规则,荧光亮度高且稳定。WPU基体在溶胀后,存在泡孔状的孔道结构,增大了附着于其中的CPs与水中待测物TCs的接触概率,增强了阵列的荧光响应。通过相机捕捉检测前后的荧光照片,并提取照片的红绿蓝(RGB)值,获得了18维向量数据库。通过主成分分析(PCA)和线性判别分析(LDA)等方法对数据进行降维处理。结果发现该荧光传感阵列具有良好的区分不同结构TCs的能力,LDA模型的分析预测准确度可达100%。这种WPU包覆CPs的荧光检测阵列具有制备便捷、成本低和稳定性好等优点,可望作为环境检测中的“电子舌”,检测并甄别水体中的污染物如四环素类抗生素。

关键词：共轭聚合物水性聚氨酯荧光传感阵列四环素类抗生素环境监测

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基于微区光谱的荧光温度表征方法研究

东华大学学报(自然科学版) 2024年

作者：王佳浩伍滨和王春瑞于惠梅东华大学理学院华东理工大学材料科学与工程学院

荧光材料的发光强度受温度影响，使得荧光测温能够以高的空间和时间分辨率进行非接触式温度探测。为了实现器件微区的温度场表征，本研究制备了四种不同配合物的含铕荧光材料及聚合物薄膜。研究表明，Eu(DEM)3Phen/PS薄膜不仅具有高温... 详细信息

荧光材料的发光强度受温度影响，使得荧光测温能够以高的空间和时间分辨率进行非接触式温度探测。为了实现器件微区的温度场表征，本研究制备了四种不同配合物的含铕荧光材料及聚合物薄膜。研究表明，Eu(DEM)3Phen/PS薄膜不仅具有高温度灵敏度，而且荧光强度与温度呈高线性相关性，是性能较好的温敏漆。使用该铕配合物的薄膜和微区显微光谱系统，实现了微米级高空间分辨率的温度场测量，清晰地识别了电阻丝焦耳热引起的温度升高，证明了该荧光测温方法的有效性和实用性。为荧光强度测温在实际应用中的准确性和可靠性提供了重要的技术支持，利用该荧光探针有望可以进一步应用于微纳器件和材料微观机理的研究。

关键词：荧光测温发光材料微区光谱温度敏感度

爪形氨基酚氧基锌氯化物催化环氧化物和酸酐共聚研究

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化学学报 2024年第6期82卷 577-588页

作者：王海成马海燕华东理工大学化学与分子工程学院金属有机化学研究室上海200237

本工作合成了一系列基于爪形氨基酚氧基配体的新型锌氯化物,均通过^(1)H NMR、^(13)C NMR以及元素分析等进行了表征,且典型络合物通过X-ray单晶衍射分析确定了其空间配位结构.利用上述络合物实现了催化环氧环己烷、外消旋环氧氯丙烷和... 详细信息

本工作合成了一系列基于爪形氨基酚氧基配体的新型锌氯化物,均通过^(1)H NMR、^(13)C NMR以及元素分析等进行了表征,且典型络合物通过X-ray单晶衍射分析确定了其空间配位结构.利用上述络合物实现了催化环氧环己烷、外消旋环氧氯丙烷和邻苯二甲酸酐的共聚反应.在共聚过程中均表现出较高催化活性以及高酯链节选择性(>99%),得到分子量分布较窄的交替共聚物.典型络合物Zn1在80℃下催化环氧环己烷和邻苯二甲酸酐共聚时, TOFPA值可达到490 h^(-1),在相同条件下催化外消旋环氧氯丙烷和邻苯二甲酸酐共聚时, TOFPA值可达到848 h^(-1).研究表明,共聚反应可能通过环氧化物在亲核试剂进攻下开环引发,经后续重复的酸酐和环氧化物交替插入得到高酯链节含量共聚物.

关键词：爪形氨基酚氧基锌氯化物环氧化物酸酐共聚酯链节选择性