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基于四胞元模型的3D缝合复合材料力学性能预测

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复合材料学报 2025年

作者：杨林谢军波刘静妍纪高宁郭蕊陈利天津工业大学复合材料研究所纺织复合材料教育部重点实验室天津工业大学纺织科学与工程学院航天材料及工艺研究所

3D缝合复合材料纤维结构复杂，缝合区域微结构存在不确定性。提出3D缝合复合材料的虚拟纤维建模方法，通过模拟缝合成形工艺，生成缝合部位的高保真度几何孪生模型。利用Micro-CT技术分析缝合部位纤维结构，验证了几何孪生模型的准确性... 详细信息

3D缝合复合材料纤维结构复杂，缝合区域微结构存在不确定性。提出3D缝合复合材料的虚拟纤维建模方法，通过模拟缝合成形工艺，生成缝合部位的高保真度几何孪生模型。利用Micro-CT技术分析缝合部位纤维结构，验证了几何孪生模型的准确性。考虑缝合结构的不确定性，提出四种代表性几何结构，采用虚拟纤维嵌入(VFE)技术，将虚拟纤维结构与基体材料体素单元嵌入耦合，构造了3D缝合复合材料四种胞元模型。针对纤维和基体材料分别建立损伤模型，模拟3D缝合复合材料拉伸损伤过程，预测了不同缝合部位的力学性能。四种胞元模型预测结果的平均值与实验结果相一致，拉伸强度、模量和破坏应变的预测误差分别为1.5%、1.2%和0.4%。

关键词：三维缝合复合材料虚拟纤维有限元分析力学性能

糖化温敏凝胶的制备及其与HepG2细胞相互作用研究

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高分子学报 2009年第12期19卷 1274-1281页

作者：贺晓凌王金燕肖飞陈莉天津市改性与功能纤维重点实验室天津工业大学材料科学与工程学院天津300160 天津市改性与功能纤维重点实验室天津工业大学环境与化学工程学院天津300160

利用自由基聚合法合成了半乳糖糖化温敏凝胶(P(NIPAAm-co-GAC))和壳聚糖糖化温敏凝胶(P(NIPAAm-co-CSA)),对其温度响应性和溶胀性能进行了研究,结果表明,两种糖化温敏凝胶在水中和细胞培养基中均显示较好的温度响应性,以及比聚(N-异丙... 详细信息

利用自由基聚合法合成了半乳糖糖化温敏凝胶(P(NIPAAm-co-GAC))和壳聚糖糖化温敏凝胶(P(NIPAAm-co-CSA)),对其温度响应性和溶胀性能进行了研究,结果表明,两种糖化温敏凝胶在水中和细胞培养基中均显示较好的温度响应性,以及比聚(N-异丙基丙烯酰胺)温敏凝胶(PNIPAAm)更好的溶胀性能.进一步研究人肝肿瘤细胞(HepG2)在凝胶表面的细胞行为发现,HepG2在P(NIPAAm-co-GAC)、PNIPAAm凝胶表面吸附量及活性较高,表现出良好的生长趋势,而在P(NIPAAm-co-CSA)凝胶表面吸附量和活性很低,其增殖受到抑制;通过降低环境温度,能使培养在P(NIPAAm-co-GAC)和PNIPAAm凝胶表面的HepG2细胞发生自动脱附,避免了酶解法对细胞功能造成的损伤,并且细胞片层比单个细胞表现出更快的脱附速率;研究细胞转载行为表明,通过温度诱导得到的细胞片层,其生物活性远远大于通过酶解法得到的细胞的生物活性.

关键词： N-异丙基丙烯酰胺壳聚糖半乳糖温敏凝胶生物相容性脱附

新型氮二烷基吗啉盐酸盐离子液体的合成及其性能研究

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化学学报 2008年第20期66卷 2289-2294页

作者：臧洪俊王美玲程博闻吉科猛常俊强天津工业大学材料科学与化学工程学院改性与功能纤维天津市重点实验室天津300160

以N-甲基吗啉和N-乙基吗啉为原料合成了系列新型的氮二烷基吗啉季铵盐类离子液体,所有新化合物经元素分析、1HNMR确认了其结构,同时测定了该类化合物的热稳定性、电导率以及对聚丙烯腈的溶解能力.试验结果表明,大多数化合物的熔点较低,... 详细信息

以N-甲基吗啉和N-乙基吗啉为原料合成了系列新型的氮二烷基吗啉季铵盐类离子液体,所有新化合物经元素分析、1HNMR确认了其结构,同时测定了该类化合物的热稳定性、电导率以及对聚丙烯腈的溶解能力.试验结果表明,大多数化合物的熔点较低,为室温离子液体.该类化合物具有较好的热稳定性,可应用于电极和表面活性剂领域.且N-甲基-N-丁基吗啉盐酸盐具备对聚丙烯腈的溶解能力.

关键词：离子液体吗啉季铵盐热分析聚丙烯腈

可熔融丙烯腈-N-乙烯基咪唑共聚物及纤维的制备与性能

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高等学校化学学报 2015年第10期36卷 2073-2080页

作者：韩娜李慧慧李传宝张兴祥李伟王栋天津工业大学材料科学与工程学院改性与功能纤维天津市重点实验室天津300387

采用自由基溶液聚合法制备了不同投料摩尔比的丙烯腈（AN）-N-乙烯基咪唑（VIM）共聚物[P（AN-co-VIM）].将n（AN）∶n（VIM）为82∶18和80∶20的P（AN-co-VIM）共聚物于210-220℃熔融纺丝制备了P（AN-co-VIM）初生纤维.通过傅里叶变换... 详细信息

采用自由基溶液聚合法制备了不同投料摩尔比的丙烯腈（AN）-N-乙烯基咪唑（VIM）共聚物[P（AN-co-VIM）].将n（AN）∶n（VIM）为82∶18和80∶20的P（AN-co-VIM）共聚物于210-220℃熔融纺丝制备了P（AN-co-VIM）初生纤维.通过傅里叶变换红外光谱、核磁共振（1H NMR）谱、差示扫描量热分析、X射线衍射分析和热台显微镜对P（AN-co-VIM）共聚物的组成、热力学和结晶行为进行了表征.结果表明,自由基溶液聚合法可成功制备P（AN-co-VIM）共聚物,当VIM的摩尔分数大于10%时,共聚物具有可熔融加工性.随着VIM摩尔分数的增加,共聚物的熔点降低,当VIM含量为20%时,共聚物的熔点从317℃降低至180℃,其分解温度最高为313.7℃.扫描电子显微镜（SEM）和电子单纤维强力测试.结果表明,纤维的表面光滑,断面结构致密,初生纤维的断裂强度为1.58 c N/dtex,断裂伸长率为11.2%,有望广泛应用于碳纤维领域.

关键词：丙烯腈 N-乙烯基咪唑溶液聚合熔融纺丝纤维

聚苯乙烯细胞培养板表面的糖化温敏修饰及其对细胞行为的影响

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高等学校化学学报 2009年第12期30卷 2502-2507页

作者：贺晓凌董友玉聂萍萍冯霞陈莉天津工业大学天津市改性与功能纤维重点实验室材料科学与化学工程学院天津工业大学环境与化学工程学院天津300160

采用紫外光固定化法,对组织培养用聚苯乙烯板进行半乳糖糖化温敏修饰.通过红外光谱(ATR-FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)对改性表面的化学组成及结构进行了表征,并采用原子力显微镜(AFM)观察了改性表面形貌,发现改性表面比未经修饰表面粗... 详细信息

采用紫外光固定化法,对组织培养用聚苯乙烯板进行半乳糖糖化温敏修饰.通过红外光谱(ATR-FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)对改性表面的化学组成及结构进行了表征,并采用原子力显微镜(AFM)观察了改性表面形貌,发现改性表面比未经修饰表面粗糙度增加.静态接触角测试结果表明,改性表面具有良好的温度响应性.对人肝肿瘤(HepG-2)细胞在改性表面的吸/脱附行为的研究结果表明,HepG-2细胞在半乳糖糖化温敏表面表现出比在未经修饰聚苯乙烯细胞培养板表面更好的生长趋势,当环境温度降低时,细胞发生自动脱附,避免了酶解法对细胞功能造成的损伤.

关键词： N-异丙基丙烯酰胺半乳糖温度敏感性细胞培养细胞脱附

纤维素在离子液体[AMMor]Cl／[AMIM]Cl混合溶剂中的溶解性能

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高等学校化学学报 2009年第7期30卷 1469-1472页

作者：王美玲臧洪俊蔡白雪程博闻天津工业大学材料科学与化学工程学院改性与功能纤维天津市重点实验室天津300160

研究了纤维素在混配离子液体N-甲基-N-烯丙基吗啉氯盐[AMMor]Cl/3-甲基-1-烯丙基咪唑氯盐[AMIM]Cl中的溶解性能,结果表明,[AMMor]Cl/[AMIM]Cl混配溶剂能有效溶解天然纤维素,且在相同条件下,溶解能力要优于离子液体[AMIM]Cl;随着溶解温... 详细信息

研究了纤维素在混配离子液体N-甲基-N-烯丙基吗啉氯盐[AMMor]Cl/3-甲基-1-烯丙基咪唑氯盐[AMIM]Cl中的溶解性能,结果表明,[AMMor]Cl/[AMIM]Cl混配溶剂能有效溶解天然纤维素,且在相同条件下,溶解能力要优于离子液体[AMIM]Cl;随着溶解温度的升高,溶解时间大大缩短.利用FTIR,XRD和TGA方法分析了再生纤维素的化学结构和热稳定性,结果表明,未经活化的纤维素可直接溶于[AMMor]Cl/[AMIM]Cl而不发生其它衍生化反应,且天然纤维素在该溶剂体系中纤维素聚合度下降较小.

关键词：纤维素离子液体溶解聚合度

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一种新的双液晶基元化合物的合成与表征

现代化工 2005年第10期25卷 40-41,43页

作者：武长城天津工业大学材料科学与化学工程学院改性与功能纤维天津市重点实验室天津300160

合成了一种新的胆固醇酯基双液晶基元化合物,另一端液晶基元为4-苯甲酸(4'-甲氧基苯基)酯基,2个液晶基元通过丁二酸酯键相连.该双液晶基元化合物在加热和冷却过程中都在较宽的温度范围内出现胆甾相液晶,并随着温度的变化呈现鲜艳的颜色... 详细信息

合成了一种新的胆固醇酯基双液晶基元化合物,另一端液晶基元为4-苯甲酸(4'-甲氧基苯基)酯基,2个液晶基元通过丁二酸酯键相连.该双液晶基元化合物在加热和冷却过程中都在较宽的温度范围内出现胆甾相液晶,并随着温度的变化呈现鲜艳的颜色变化(170～227℃或222～87℃).这种液晶化合物可能在液晶显示、铁电性或反铁电性液晶器件上有一定的应用前景.

关键词：双液晶基元化合物胆甾相液晶合成

二乙二醇十八烷基醚单甲基丙烯酸酯及其聚合物的制备和表征

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高等学校化学学报 2014年第1期35卷 175-179页

作者：张智力唐孝芬孟洁云张兴祥石海峰改性与功能纤维天津市重点实验室天津工业大学材料科学与工程学院天津300387

以二乙二醇十八烷基醚和甲基丙烯酰氯为原料,采用醇钠-酰氯法合成了二乙二醇十八烷基醚单甲基丙烯酸酯(DEGOEMA),并利用自由基聚合得到聚(二乙二醇十八烷基醚单甲基丙烯酸酯)(PDEGOEMA).采用凝胶渗透色谱(GPC)分析测试了PDEGOEMA的分子... 详细信息

以二乙二醇十八烷基醚和甲基丙烯酰氯为原料,采用醇钠-酰氯法合成了二乙二醇十八烷基醚单甲基丙烯酸酯(DEGOEMA),并利用自由基聚合得到聚(二乙二醇十八烷基醚单甲基丙烯酸酯)(PDEGOEMA).采用凝胶渗透色谱(GPC)分析测试了PDEGOEMA的分子量和分子量分布.通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)、核磁共振氢谱(1H NMR)、差示扫描量热(DSC)、热重(TG)和X射线衍射(XRD)对DEGOEMA和PDEGOEMA的结构、相变行为、热稳定性和晶体结构进行了研究.结果表明,这种新型单体及其聚合物是一种具有稳定的结构、良好的结晶性能、高相变焓及良好热稳定性的相变材料.PDEGOEMA的起始吸热温度为41℃,起始放热温度为36℃,热焓为73 J/g,在314℃以下热稳定性良好,可用于加工或使用温度较高的环境.

关键词：聚合物相变材料梳状聚合物自由基聚合聚(二乙二醇十八烷基醚单甲基丙烯酸酯)

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聚氧化乙烯等温结晶过程的计算机模拟

高分子材料科学与工程 2007年第3期23卷 186-189页

作者：孙辉张志英董知之于斌王曙光肖长发天津工业大学材料科学与化学工程学院改性与功能纤维重点实验室天津300160

用Monte Carlo方法模拟了聚氧化乙烯(PEO)在预先成核条件下的等温结晶过程,并用Avrami方程进行了结晶动力学处理。结果显示,Avrami方程能够成功地描述被模拟的PEO等温结晶的初期过程。随着结晶温度的升高,结晶速率和球晶的线生长速率减... 详细信息

用Monte Carlo方法模拟了聚氧化乙烯(PEO)在预先成核条件下的等温结晶过程,并用Avrami方程进行了结晶动力学处理。结果显示,Avrami方程能够成功地描述被模拟的PEO等温结晶的初期过程。随着结晶温度的升高,结晶速率和球晶的线生长速率减小,而Avrami指数值基本不变,都接近于3。采用热台偏光显微镜(HSPOM)实验证实了模拟实验模型和结果的正确性。

关键词：聚氧化乙烯 Monte Carlo方法 Avrami方程等温结晶