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硅聚物-氧化石墨烯增强玻璃纤维/环氧树脂复合材料的制备与性能

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复合材料学报 2024年

作者：许欢叶蓓陆晶晶管纪鹏党蕊琼沈小军常州大学材料科学与工程学院嘉兴大学材料与纺织工程学院

本研究将不同比例的硅聚物-氧化石墨烯(silicon polymer-Graphene oxide，PsOL-GO)作为纳米填料来改性玻璃纤维/环氧树脂(Glass fiber/epoxy resin，GF/eP)复合材料，制备得到不同PsOL-GO含量的复合材料，利用观察形貌、测量接触角、红... 详细信息

本研究将不同比例的硅聚物-氧化石墨烯(silicon polymer-Graphene oxide，PsOL-GO)作为纳米填料来改性玻璃纤维/环氧树脂(Glass fiber/epoxy resin，GF/eP)复合材料，制备得到不同PsOL-GO含量的复合材料，利用观察形貌、测量接触角、红外分析、力学性能、动态力学分析(dMA)等测试方法分析了环氧复合材料的微观结构和增强机制。实验结果表明：PsOL-GO比例为1:0.1时PsOL-GO@GF/eP复合材料力学性能最佳：改性后的GF/eP复合材料与纯GF/eP复合材料相比其层间剪切强度提升高了13.19%；其弯曲强度提升了33.12%；其拉伸强度提升了35.32%；其冲击强度提升了16.95%。添加比例为1：0.1的PsOL-GO可使GF/eP复合材料的玻璃化转变温度(tg)提高了7.1℃，使其耐热性有所提高。引入PsOL-GO纳米填料后的环氧树脂对玻璃纤维的润湿性更佳，同时可以填补纯的GF/eP复合材料自身空隙，增强复合材料的性能。

关键词：氧化石墨烯环氧树脂玻璃纤维复合材料填料力学性能

金属有机框架衍生氮掺杂碳限域钴原子簇催化硝基化合物转移加氢

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化学学报 2024年第5期82卷 503-510页

作者：周何鑫崔青云胡雪敏杨文秀田肖王硕新疆科技学院化工与纺织工程学院库尔勒710025 河北科技大学纺织服装技术创新中心石家庄050018

本工作以2-甲基咪唑、六水合硝酸锌及乙酰丙酮钴为前驱体,通过溶剂热反应合成出基于金属有机框架材料的Co@ZIF-8,经高温热解还原,成功制备出以Co-Nx为活性位点的氮掺杂碳限域Co催化剂(Co@ZIF-8(C)).采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜... 详细信息

本工作以2-甲基咪唑、六水合硝酸锌及乙酰丙酮钴为前驱体,通过溶剂热反应合成出基于金属有机框架材料的Co@ZIF-8,经高温热解还原,成功制备出以Co-Nx为活性位点的氮掺杂碳限域Co催化剂(Co@ZIF-8(C)).采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射分析、X射线光电子能谱、拉曼光谱、电感耦合等离子发射光谱仪、傅里叶变换红外光谱仪和氮气吸脱附测试等对催化剂进行了系统表征.分析表明,合成的Co@ZIF-8(C)催化剂中的Co以原子簇的形式均匀分散在氮掺杂碳载体内,氮掺杂为锚定金属Co提供了位点,ZIF-8载体大的比表面积和介孔结构提高了底物与活性位点的接触机率.载体与金属之间的强相互作用和载体的空间限域效应,提高了Co原子簇对催化硝基化合物转移加氢的性能,使其在常温下实现了高转化率、循环稳定及底物通用等性能.

关键词： Co原子簇金属有机框架转移加氢氨硼烷硝基化合物

多巴胺改性聚二乙炔复合热致变色材料的制备及性能

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高分子学报 2024年第4期55卷 428-437页

作者：刘浩谭家玲于伟东刘佳音王潮霞江南大学纺织科学与工程学院无锡214122

聚二乙炔变色温度较高且受热构象转变后难以回复,可通过端基改性赋予其热致变色可逆的性能并改变变色温度,以适合应用在人体温度智能传感方面.采用多巴胺改性二乙炔形成分子间氢键,二乙炔头基处多巴胺聚合形成共价键,254 nm紫外光照形... 详细信息

聚二乙炔变色温度较高且受热构象转变后难以回复,可通过端基改性赋予其热致变色可逆的性能并改变变色温度,以适合应用在人体温度智能传感方面.采用多巴胺改性二乙炔形成分子间氢键,二乙炔头基处多巴胺聚合形成共价键,254 nm紫外光照形成双聚合体系(Poly-PCdA-PdA),且将改性二乙炔与热塑性聚氨酯(tPU)进行复合.改性后聚二乙炔相转变点由62℃降低至约39℃,热致变色温度为35℃且能够在蓝-紫相之间发生完全可逆转变,改性二乙炔与tPU的复合制备了稳定性高且能够发生可逆热致变色的薄膜,更符合人体温度环境应用场景.提供了一种多巴胺取代头基后通过共价键连接进一步改性聚二乙炔的策略,有望在聚二乙炔基人体温度传感材料的研究中起到重要作用.

关键词：热致变色聚二乙炔多巴胺聚氨酯自组装

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阻燃剂及阻燃整理应用研究进展

化工新型材料 2024年

作者：陈嘉琳乐超凡吴经方华雨涔刘启诺方鹏斌新疆科技学院化工与纺织工程学院

阻燃材料在燃烧时可自熄或不燃，有效地延缓、阻止或终止火焰的蔓延，实现阻燃。高分子材料性能优良、价格低廉而被广泛应用于各个领域，但存在阻燃性不足，燃烧时放热速率快，放热量及发烟量大，火焰传播速度快，燃烧释放有毒和助燃气... 详细信息

阻燃材料在燃烧时可自熄或不燃，有效地延缓、阻止或终止火焰的蔓延，实现阻燃。高分子材料性能优良、价格低廉而被广泛应用于各个领域，但存在阻燃性不足，燃烧时放热速率快，放热量及发烟量大，火焰传播速度快，燃烧释放有毒和助燃气体，提高高分子材料阻燃性是目前亟需解决的问题。总结了阻燃机理及阻燃整理方法，重点阐述无机、卤系、氮系、磷系、磷氮协同、硅系阻燃剂性能及其作用机制，以提高高分子材料阻燃性能，拓宽材料应用。

关键词：阻燃阻燃剂阻燃机理阻燃整理高分子材料

薄鞘高包覆涤纶/棉包芯纱的结构控制及其工艺

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纺织学报 2024年第6期45卷 46-52页

作者：李文雅周剑廖昙倩董真真西安工程大学纺织科学与工程学院陕西西安710048

为探究高包覆包芯纱的临界包覆率实现不露芯的包覆效果,采用低比例棉纤维包覆7.78 tex涤纶低弹丝制备出高包覆率包芯纱,且截面接近理想结构的涤纶/棉包芯纱,并进一步探讨外包棉纤维的临界比例,以及纱线结构与包覆率、棉与涤纶比例之间... 详细信息

为探究高包覆包芯纱的临界包覆率实现不露芯的包覆效果,采用低比例棉纤维包覆7.78 tex涤纶低弹丝制备出高包覆率包芯纱,且截面接近理想结构的涤纶/棉包芯纱,并进一步探讨外包棉纤维的临界比例,以及纱线结构与包覆率、棉与涤纶比例之间的关系。实验以5%为梯度不断减少外包棉纤维含量共纺制8组包芯纱,并通过数码显微系统表征纱线包覆率、截面结构等特点。结果表明:当外包棉纤维比例为53%时,包芯纱包覆率还保持在87.5%,此后包芯纱包覆率低于85%出现大面积露芯;随着外包棉纤维含量梯度化减少,包芯纱包覆率降幅呈三段变化,由开始的0.3%变化为4%,最后在52%的比例时降幅突增为9.4%。不同比例涤纶与棉纺制的包芯纱截面偏心度平均变化范围为8.8%~11.2%,实现了包芯纱结构的稳定控制。

关键词：涤纶/棉包芯纱包覆率纱线结构纺纱工艺偏心度混纺比

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siO_(2)/聚乙二醇200/碳纳米管剪切增稠液浸渍芳纶织物及其复合材料防刺性能

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纺织学报 2024年第4期45卷 151-159页

作者：贾笑娅王蕊宁孙润军西安工程大学纺织科学与工程学院陕西西安710048

为优化高性能织物的防刺性能,采用siO 2和不同长径比的多壁碳纳米管(MWCNts)制备多相剪切增稠液(MstFs),研究MWCNts的长径比与添加量对剪切增稠液流变性能的影响及MstFs芳纶复合织物的防刺性能。之后将MstFs复合织物与碳化硅/聚氨酯(siC... 详细信息

为优化高性能织物的防刺性能,采用siO 2和不同长径比的多壁碳纳米管(MWCNts)制备多相剪切增稠液(MstFs),研究MWCNts的长径比与添加量对剪切增稠液流变性能的影响及MstFs芳纶复合织物的防刺性能。之后将MstFs复合织物与碳化硅/聚氨酯(siC/tPU)涂层织物叠层制备双层防刺复合材料,探究叠层顺序对层合复合材料抗穿刺性能的影响。结果得出:长径比较大的碳纳米管对提高剪切增稠液(stF)的增稠效果更优;随着碳纳米管含量的增加,剪切增稠效果逐渐增强。实验结果表明:MstFs(0.4%MWCNts-A)浸渍芳纶织物的最大穿刺载荷较纯stF浸渍芳纶织物提高154.33%;不同叠层结构中以剪切增稠液浸渍织物为面层、siC/tPU涂层织物为背层的双层复合织物表现出更优的防刺性能。

关键词：多壁碳纳米管多相剪切增稠液流变叠层结构防刺复合材料芳纶织物

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汽车座椅用抗菌涤纶针织物制备及其性能

纺织学报 2024年第6期45卷 127-133页

作者：李倩倩郭晓玲崔文豪许宇真王林峰西安工程大学纺织科学与工程学院陕西西安710048

为解决汽车座椅用涤纶针织物耐久性抗菌问题,以钛酸四丁酯为钛源、硼酸和尿素为掺杂体,采用快速溶胶-凝胶浸渍负载法,通过优化工艺制备出负载硼氮共掺杂纳米二氧化钛(B-N-tiO_(2))抗菌剂的涤纶针织物。在模拟日光照射条件下采用振荡法... 详细信息

为解决汽车座椅用涤纶针织物耐久性抗菌问题,以钛酸四丁酯为钛源、硼酸和尿素为掺杂体,采用快速溶胶-凝胶浸渍负载法,通过优化工艺制备出负载硼氮共掺杂纳米二氧化钛(B-N-tiO_(2))抗菌剂的涤纶针织物。在模拟日光照射条件下采用振荡法测试抗菌涤纶针织物对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌性能。分析抗菌剂的光谱性质和微观形貌,并测试织物的断裂强力、耐磨性能、拒水性能等。结果表明:当浸渍时间为5 min、焙烘温度为120℃、焙烘时间为15 min时,所制抗菌涤纶针织物对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率分别为98.4%和94.4%,其主要性能均符合相关标准要求;经20次洗涤后,其纤维表面仍包覆有大量抗菌剂,且抑菌率分别为91.8%和91.3%,抗菌耐久性优于AA级。

关键词：硼氮共掺杂纳米二氧化钛汽车内饰纺织品涤纶针织物抗菌整理功能性纺织品

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用于步态分析的足底压力监测系统研究进展

科学通报 2024年第4期69卷 565-577页

作者：徐婷孙哲方剑苏州大学纺织与服装工程学院苏州215123

随着我国人口老龄化的加剧,人们对于健康监测的需求逐步提高,步态分析作为分析个体生理信号和提供人体物理信息的重要评估工具,在疾病诊断、预防跌倒、康复、人机交互等领域的应用日益广泛.本文首先介绍了步态分析的重要性和足底压力监... 详细信息

随着我国人口老龄化的加剧,人们对于健康监测的需求逐步提高,步态分析作为分析个体生理信号和提供人体物理信息的重要评估工具,在疾病诊断、预防跌倒、康复、人机交互等领域的应用日益广泛.本文首先介绍了步态分析的重要性和足底压力监测的研究现状,以及各种足底压力监测系统的特点.其次,总结了足部生理特征,即足底压力中心点和步态相位的常用划分方法;分析了用于足底压力监测的各种柔性压力传感器——其材料及特点、集成和连接方式,概述了常用的步法识别算法.最后,对足底压力监测系统的设计方向以及进一步研究提出了建议.

关键词：步态分析足底压力压力监测智能鞋垫柔性传感器

纤维素/海藻酸钠/明胶复合水凝胶的制备与性能

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高分子材料科学与工程 2024年第3期40卷 133-142页

作者：王斐昊许波王平王强江南大学纺织科学与工程学院江苏无锡214122

纤维素作为一种来源丰富的天然高分子材料,具有优异的生物相容性和可降解性,但其难溶特性限制了其应用。文中采用离子液体1-烯丙基-3-甲基咪唑氯化物(AmimCl)溶解纤维素(Cel),海藻酸钠(sA)与明胶(Gel)混合水溶液作为凝固浴进行纤维素再... 详细信息

纤维素作为一种来源丰富的天然高分子材料,具有优异的生物相容性和可降解性,但其难溶特性限制了其应用。文中采用离子液体1-烯丙基-3-甲基咪唑氯化物(AmimCl)溶解纤维素(Cel),海藻酸钠(sA)与明胶(Gel)混合水溶液作为凝固浴进行纤维素再生,进一步通过浸泡氯化钙(CaCl_(2))溶液交联海藻酸钠,制备了一种透明、高强度的复合水凝胶。分别探究了纤维素浓度(3%,4%,5%,6%,7%和8%)及不同的海藻酸钠/明胶质量比(0:10,2:8,4:6,6:4,8:2和10:0)对水凝胶性能的影响。利用傅里叶变换红外光谱、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、紫外可见分光光度计和万能材料试验机对水凝胶进行了表征。结果表明,水凝胶中各组分之间的氢键作用及海藻酸钠与Ca^(2+)之间的离子相互作用赋予水凝胶优异的力学性能,相比于纯水作为凝固浴制备的再生纤维素水凝胶,强度提高了26.36%。随着纤维素浓度的增加,水凝胶的结晶度和网络结构的致密性增加,水凝胶的力学性能显著提升。此外,海藻酸钠/明胶的比例也对水凝胶的力学性能有显著影响,当海藻酸钠与明胶质量比为6:4时,水凝胶力学性能最好,最高达到2.349 MPa。生物降解性分析表明,水凝胶具有良好的生物降解性,在食品包装和生物医药领域具有潜在应用价值。

关键词：纤维素海藻酸钠明胶水凝胶离子液体

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