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聚酰亚胺纤维的表面改性及其环氧树脂复合材料性能与界面破坏模式研究

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材料工程 2024年

作者：邱杨李亚锋田国峰张梦颖中国航空制造技术研究院复合材料技术中心北京化工大学碳纤维及功能高分子教育部重点实验室江苏先诺新材料科技有限公司

针对聚酰亚胺（PI）纤维低表面能及PI纤维/环氧树脂复合材料界面性能差的问题，采用大气等离子体处理技术对PI纤维进行表面改性，以处理时间为变量，研究大气等离子体表面处理对PI纤维表面结构及PI/环氧树脂复合材料界面性能的影响。通... 详细信息

针对聚酰亚胺（PI）纤维低表面能及PI纤维/环氧树脂复合材料界面性能差的问题，采用大气等离子体处理技术对PI纤维进行表面改性，以处理时间为变量，研究大气等离子体表面处理对PI纤维表面结构及PI/环氧树脂复合材料界面性能的影响。通过SEM研究了等离子体处理对PI纤维表面介观形貌及其复合材料破坏模式的影响，采用动态接触角及丝束横向拉伸强度测试对等离子体处理前后的PI纤维与环氧树脂的浸润效果及界面性能进行表征，选取弯曲强度及层间剪切强度作为PI纤维增强复合材料力学性能考察项目。结果表明大气等离子体表面处理能够改善PI纤维与环氧树脂的浸润及界面结合状态，处理时间为6分钟的PI纤维丝束横向拉伸强度为16.05 MPa，提升近21%；PI/环氧树脂复合材料弯曲及层间剪切强度的增幅分别达36.41%及38.85%。大气等离子体改性能够对PI纤维表面形貌进行重构，优化PI纤维与环氧树脂复合效果，将PI纤维增强复合材料的破坏模式由界面破坏转变为纤维表面及皮层破坏。

关键词：聚酰亚胺(PI)纤维等离子体改性复合材料界面环氧树脂

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氨氮胁迫对厌氧处理高浓度有机氮废水的影响

中国环境科学 2024年第10期44卷 5453-5460页

作者：党澎泽谈新伟李祥袁砚黄勇李鹏飞冯震苏州科技大学环境科学与工程学院江苏苏州215009 苏州科技大学江苏水处理技术与材料协同创新中心江苏苏州215009 苏州天竣环境科技有限公司江苏苏州215100 苏州科锐德节能环境科技有限公司江苏苏州215011

以实际制膜废水为例,探究了氨胁迫下高浓度有机氮废水甲烷化及微生物群落的动态响应,明确了氨抑制阈值,抑制形态,抑制机制和应对策略.结果表明,氨对AD处理高浓度有机氮废水的主要氨抑制形态为游离氨(FA),抑制阈值为(145±10)mg/L,半抑... 详细信息

以实际制膜废水为例,探究了氨胁迫下高浓度有机氮废水甲烷化及微生物群落的动态响应,明确了氨抑制阈值,抑制形态,抑制机制和应对策略.结果表明,氨对AD处理高浓度有机氮废水的主要氨抑制形态为游离氨(FA),抑制阈值为(145±10)mg/L,半抑制浓度为(244±10)mg/L.在AD处理高浓度有机氮废水时,乙酸营养型产甲烷菌Methanosaeta,甲基营养型产甲烷菌Methanomassiliicoccus和Methanomethylovorans是主要产甲烷微生物.Methanosaeta和Methanomethylovorans分别在氨氮高于300mg/L和900mg/L时活性下降,同时产氢产二氧化碳相关功能微生物在FA高于140mg/L时受到抑制,使含碳数大于1的小分子有机物在系统内累积,最终导致高FA条件下化学需氧量去除率降低和氨氮释放不完全.在受到高氨抑制后,可通过调控pH值的方式实现系统的恢复,但无法通过微生物驯化的方式缓解.

关键词： N,N-二甲基甲酰胺厌氧甲烷发酵半抑制浓度游离氨抑制阈值控制策略

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芳纶纤维对EPDM基阻燃材料性能的影响

弹性体 2024年第2期34卷 44-50页

作者：鹿寒冰刘鸣阮成煜黄华栋袁大有王鹤青岛科技大学高分子科学与工程学院/橡塑材料与工程教育部重点实验室山东青岛266042 苏州工业职业技术学院江苏苏州215104 苏州健睿电子机械有限公司江苏苏州215000 甘肃路桥善建科技有限公司甘肃兰州730000

选用三元乙丙橡胶(EPDM)为基体,考察芳纶纤维(AF)用量以及磷酸、γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)改性芳纶纤维(AF-P-Si)对EPDM基复合材料性能的影响。结果表明,当AF用量为1~5份(质量份,下同)时,EPDM混炼胶焦烧时间变化不大;超过3份时,硫... 详细信息

选用三元乙丙橡胶(EPDM)为基体,考察芳纶纤维(AF)用量以及磷酸、γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)改性芳纶纤维(AF-P-Si)对EPDM基复合材料性能的影响。结果表明,当AF用量为1~5份(质量份,下同)时,EPDM混炼胶焦烧时间变化不大;超过3份时,硫化程度增加。随着AF用量增加,硫化胶的拉伸强度、拉断伸长率降低,硬度、撕裂强度、耐磨性和热氧老化性能逐渐提高,尤其3份和5份AF补强的EPDM硫化胶的100%定伸应力明显提高。改性后AF-P-Si的添加有利于提高硬度、拉伸强度、断裂伸长率和撕裂强度。锥型量热仪数据表明,3份和5份AF添加的EPDM硫化胶表现出较高的火灾行为指数(FPI),而AF-P-Si则表现出更佳的阻燃效果。

关键词：三元乙丙橡胶芳纶纤维阻燃性能耐磨性能

1,5-二氨基蒽醌(AAQ)复合材料用作锂离子电池新型正极材料的性能研究

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化学学报 2024年第6期82卷 589-595页

作者：王筑城刘磊朱梦媛孙悦赵晴丁玉寅陆继鑫王存国李奇贺爱华叶付臣青岛科技大学橡塑材料与工程教育部重点实验室、山东省烯烃催化与聚合重点实验室青岛266042 中科院苏州纳米技术与纳米仿生研究所苏州215123 亿恩科天润新能源材料(山东)有限公司枣庄277800

有机共轭小分子材料1,5-二氨基蒽醌(AAQ)作为锂离子电池的一种有机正极材料,由于其制备简便、理论比容量较高和循环性能比较稳定等优点,成为新能源电池材料的研究重点.然而,由于其本征材料导电性较差并在电解液中存在溶解等现象,影响了... 详细信息

有机共轭小分子材料1,5-二氨基蒽醌(AAQ)作为锂离子电池的一种有机正极材料,由于其制备简便、理论比容量较高和循环性能比较稳定等优点,成为新能源电池材料的研究重点.然而,由于其本征材料导电性较差并在电解液中存在溶解等现象,影响了其电化学性能,从而限制了其进一步的应用.本工作采用超声法将AAQ分散在金属有机骨架多孔材料(MOFs)-氮掺杂多孔碳(ZIF-8C)内,再通过高温熔融法制备了多孔碳骨架复合材料AAQ@ZIF-8C;并通过溶液聚合法,制备出了聚丙烯酸(PAA)和聚苯胺(PAN)有机结合的共混物(PAA-PAN);最后通过球磨法将上述材料混合,制备出AAQ@ZIF-8C/PAA-PAN复合电极材料,并通过红外光谱、扫描电子显微镜、电化学循环伏安法及交流阻抗法等对复合电极材料分别进行了结构表征、形貌分析及电化学性能测试. PAA-PAN与AAQ@ZIF-8C结合后,形成了导电互穿网络结构,既提高了电极活性材料AAQ的导电性,同时又抑制了AAQ在电解液中的溶解性;另外,具有多孔的ZIF-8C骨架材料有利于电解质离子的快速扩散和迁移,提高了电池的可逆容量.用该复合电极材料组装的锂离子电池,在0.1C库伦倍率下充放电,可逆容量达203mAh·g^(-1),接近其理论比容量225mAh·g^(-1),经过200次循环后,可逆容量仍达195 mAh·g^(-1),库仑效率达95%.

关键词： 1,5-二氨基蒽醌 ZIF-8C 金属有机骨架材料导电粘合剂锂离子电池

包覆交联法提升玫瑰茄红上染真丝织物色牢度的应用

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丝绸 2024年第4期61卷 43-49页

作者：李慧周正元李乃兵潘玉明周天池盐城工学院柔性功能材料研究所江苏盐城224051 苏州大学现代丝绸国家工程实验室江苏苏州215123 上海题桥江苏纺织科技有限公司江苏盐城224354

文章以甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、2-羟基乙基甲基丙烯酸酯和甲基丙烯酰氧丙基三(三甲基硅氧烷基)硅烷为原料,合成了聚丙烯酸酯类高分子,再将整理后的织物浸于戊二醛溶液中,以达到化学接枝交联的目的,并将其作为纤维包覆材料应用于天... 详细信息

文章以甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、2-羟基乙基甲基丙烯酸酯和甲基丙烯酰氧丙基三(三甲基硅氧烷基)硅烷为原料,合成了聚丙烯酸酯类高分子,再将整理后的织物浸于戊二醛溶液中,以达到化学接枝交联的目的,并将其作为纤维包覆材料应用于天然玫瑰茄红色素染色的真丝织物。实验结果表明:整理后真丝织物的色牢度明显提升,湿摩色牢度从2~3级提升到4级,皂洗色牢度从1~2级提到3~4级,并且整理后织物表现出较好的防水效果,水接触角从接近0°提到125°;机械性能显著改善,断裂强度从8.73 MPa提高到26.37 MPa。

关键词：玫瑰茄红真丝染色色牢度戊二醛防水整理

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铁线莲属不同品种花色表型数量分类

分子植物育种 2024年第5期22卷 1575-1584页

作者：袁明霞宋微刘换换朱骏陈天森丁益江苏农林职业技术学院句容212400 苏州极创澜海科技有限公司苏州215000

为精确定义铁线莲属不同品种花色表型数量,以江苏农林职业技术学院铁线莲育种基地内120种铁线莲盛花期的萼瓣为研究材料,利用高精度光栅分光测色仪测量L*、a*和b*数值,并进行数据分析。结果表明,通过Q型聚类分析虽可以将供试120种铁线... 详细信息

为精确定义铁线莲属不同品种花色表型数量,以江苏农林职业技术学院铁线莲育种基地内120种铁线莲盛花期的萼瓣为研究材料,利用高精度光栅分光测色仪测量L*、a*和b*数值,并进行数据分析。结果表明,通过Q型聚类分析虽可以将供试120种铁线莲品种花色分为浅紫色系、蓝紫色系、红紫色系、白色系、深紫色系、浅红色系和浅绿色系等7类,但不能完全区分相近色系。为使分类更为准确,结合ISCC-NBS色名表示法共获得27个颜色名称,以淡紫、中紫、深紫和深紫粉为多,主要分布于浅紫色系、蓝紫色系、红紫色系、深紫色系和浅红色系中。并通过整理不同色系表型参数分布范围,分析花色表型分布特点,构建的数据库以期为品种鉴定及花色育种提供重要的科学的数据信息。

关键词：铁线莲属花色表型数量分类

O-季铵盐氧化壳聚糖的合成及对棉织物的抗菌整理

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高等学校化学学报 2024年第3期45卷 143-155页

作者：周晓龙汪瑞琪陈国丽郭文明陈飞周炎孙立德汤大保许云辉安徽农业大学材料与化学学院合肥230036 安徽京九丝绸股份有限公司阜阳236000

通过香草醛与壳聚糖C2位氨基形成席夫碱以保护氨基,然后在C6位羟基上接枝2,3-环氧丙基三甲基氯化铵(GTA)季铵盐,利用稀HCl乙醇溶液脱除席夫碱后合成出O-季铵盐壳聚糖(O-HACC),再用KIO_(4)将O-HACC中C2和C3位的部分基团选择性地氧化为醛... 详细信息

通过香草醛与壳聚糖C2位氨基形成席夫碱以保护氨基,然后在C6位羟基上接枝2,3-环氧丙基三甲基氯化铵(GTA)季铵盐,利用稀HCl乙醇溶液脱除席夫碱后合成出O-季铵盐壳聚糖(O-HACC),再用KIO_(4)将O-HACC中C2和C3位的部分基团选择性地氧化为醛基,制备出能与纤维反应结合且具有双重抗菌活性的O-季铵盐氧化壳聚糖(O-HAOCC),随后接枝棉织物得到O-HAOCC改性棉织物.傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、氢核磁共振波谱(1H NMR)、扫描电子显微镜(SEM)和差示扫描量热分析(DSC)等结果表明,O-HAOCC分子中保留了氨基,同时引入了季铵盐结构和活性醛基,结晶形态被破坏,热稳定性降低.测试结果表明,氧化3h的O-HAOCC的水溶性高达237g/L,2,2′-联氮双(3-乙基苯并咪唑-6-磺酸)二铵盐(ABTS)自由基清除率在40 min后达到65.58%.当O-HAOCC质量分数为2%,反应时间为2 h,接枝温度为80℃时,改性棉织物的接枝率为9.84%.O-HAOCC改性棉织物对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抗菌率分别为98.63%和93.38%,水洗50次后的抗菌率仍在90.75%以上,可应用于抗菌纺织服装、家纺面料和医疗卫生品等领域.

关键词：季铵盐壳聚糖香草醛选择性氧化结构性能抗菌织物

硬质合金表面镍过渡层对碳原子沉积与石墨烯生长影响的分子动力学模拟研究

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物理学报 2024年

作者：余欣秀李多生叶寅朗文昌刘俊红陈劲松于爽爽南昌航空大学材料科学与工程学院苏州艾钛科纳米科技有限公司安徽财经大学管理科学与工程学院

石墨烯具有优异的力学性能，是一种较佳的硬质合金刀具涂层材料。本文采用分子动力学，以硬质合金（WC-Co）为基底，并以Ni为过渡层，建立沉积石墨烯涂层模型，模拟Ni、C原子连续沉积和高温退火过程，研究沉积温度和入射能量对石墨烯涂... 详细信息

石墨烯具有优异的力学性能，是一种较佳的硬质合金刀具涂层材料。本文采用分子动力学，以硬质合金（WC-Co）为基底，并以Ni为过渡层，建立沉积石墨烯涂层模型，模拟Ni、C原子连续沉积和高温退火过程，研究沉积温度和入射能量对石墨烯涂层生长的影响，探究石墨烯沉积过程。模拟结果发现，在沉积温度1100 K时，石墨烯的覆盖率较高，结构平整。较高的沉积温度有助于提供碳原子足够的动能来克服成核的势能障碍，减少石墨烯生长缺陷。温度过高导致碳原子不断在优先沉积的碳环处堆积形成多层网状结构和无序结构，形成的石墨烯涂层覆盖率低。入射能量的增加有助于减少石墨烯中的空位缺陷；但入射能量过高，C-C的吸附作用较之C-Ni的吸附作用更强，导致涂层连续性较差。入射能量为1 eV时，涂层表面粗糙度较低，生长出较多的的单层状石墨烯。1100 K退火时，碳膜在Ni过渡层同时存在溶解-成核过程，Ni过渡层催化消除了部分石墨烯缺陷，六元碳环数量增多，适宜的高温退火有利于缺陷碳环的修复重构和碳链的重排成环，提高了石墨烯质量。因此，沉积温度1100K、入射能量1eV时，石墨烯沉积完后并退火，可生长出较高质量的石墨烯涂层。

关键词：分子动力学石墨烯物理气相沉积镍过渡层高温退火

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磷酸酯改性的丙烯酸酯低聚物的合成

涂料工业 2005年第9期35卷 41-43页

作者：余宗萍许江松杨军明大涂料(浙江)有限公司 313009 明大高分子材料(苏州)有限公司 215000

合成了一种磷酸酯改性的含氯丙烯酸酯低聚物,讨论了合成过程控制、阻聚剂使用、丙烯酸酯单体的选择等因素对合成工艺及性能的影响。综述了此低聚物在UV光固化涂料中提高金属表面附着力和具有阻燃特点的应用。

关键词：磷酸酯丙烯酸酯低聚物阻燃性