检索结果-内蒙古大学图书馆

高分子学报 2023年第4期54卷 487-495页

作者：王伟杰张彩虹黄浩刘泽新简韩鑫杨曙光纤维材料改性国家重点实验室、东华大学先进低维材料中心、材料科学与工程学院上海201620

通过嵌段聚合物的微相分离和高分子氢键复合,使用聚苯乙烯-b-聚丙烯酸-b-聚苯乙烯(SAS)三嵌段聚合物和聚氧化乙烯(PEO)均聚物构筑了具有多层次结构的弹性体(SA/E).聚丙烯酸(PAA)与PEO形成柔性的氢键复合物(PAA/PEO),刚性的聚苯乙烯(PS)... 详细信息

通过嵌段聚合物的微相分离和高分子氢键复合,使用聚苯乙烯-b-聚丙烯酸-b-聚苯乙烯(SAS)三嵌段聚合物和聚氧化乙烯(PEO)均聚物构筑了具有多层次结构的弹性体(SA/E).聚丙烯酸(PAA)与PEO形成柔性的氢键复合物(PAA/PEO),刚性的聚苯乙烯(PS)与PAA和PEO不相容而发生微相分离,PS作为交联点连接着柔性的PAA/PEO.与PAA/PEO氢键复合物相比,SA/E弹性体力学性能明显提升,通过控制PS质量分数可调节弹性体的模量和强度等力学性能.SA/E弹性体表现出湿度敏感性.并且弹性体经拉伸训练后可获得一定的取向性,弹性回复率保持在98%以上.本弹性体在湿度传感、柔性器件、医用材料等领域具有潜在应用,为构筑新型弹性体提供思路.

关键词：弹性体高分子复合物嵌段聚合物微相分离氢键复合

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湿度对高分子氢键复合物纤维力学行为的影响

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高分子学报 2023年第11期54卷 1772-1783页

作者：张彩虹王伟杰黄浩刘泽新杨曙光纤维材料改性国家重点实验室、东华大学先进低维材料中心材料科学与工程学院上海201620

高分子复合物具有刺激响应特性,随环境变化表现出结构或性能转变.以聚丙烯酸(PAA)作为氢键给体,分别以聚乙烯吡咯烷酮(PVPON)、聚2-乙基-2-唑啉(PEOX)和聚环氧乙烷(PEO)作为受体,制备了3种氢键复合物纤维. 3种纤维的力学性能都随湿度... 详细信息

高分子复合物具有刺激响应特性,随环境变化表现出结构或性能转变.以聚丙烯酸(PAA)作为氢键给体,分别以聚乙烯吡咯烷酮(PVPON)、聚2-乙基-2-唑啉(PEOX)和聚环氧乙烷(PEO)作为受体,制备了3种氢键复合物纤维. 3种纤维的力学性能都随湿度变化而变化,且对湿度的依赖性与高分子氢键复合强度相关.通过动态力学测试,利用时间-湿度叠加方法构建了高分子氢键复合物纤维的模量-频率主曲线,呈现了较宽时间范围内的力学松弛现象.为湿度响应的高分子复合物材料的开发及应用提供指导与支持.

关键词：高分子复合物氢键复合湿度力学性能时间-湿度叠加

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不同维度Ag_(2)Se构筑柔性热电薄膜的性能优化与器件集成研究

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无机材料学报 2024年第11期39卷 1221-1227页

作者：张哲孙婷婷王连军江莞东华大学材料科学与工程学院纤维材料改性国家重点实验室上海201620 东华大学先进玻璃制造技术教育部工程研究中心上海201620 东华大学功能材料研究中心上海201620

Ag_(2)Se热电薄膜及器件因其窄带隙半导体特性在室温下显示出良好的热电性能,成为近年来可穿戴热电能源转换领域的研究热点。常见的Ag_(2)Se薄膜多由纳米颗粒堆积构筑而成,纳米材料维度对堆积网络的热电传输特性具有重要影响。本研究采... 详细信息

Ag_(2)Se热电薄膜及器件因其窄带隙半导体特性在室温下显示出良好的热电性能,成为近年来可穿戴热电能源转换领域的研究热点。常见的Ag_(2)Se薄膜多由纳米颗粒堆积构筑而成,纳米材料维度对堆积网络的热电传输特性具有重要影响。本研究采用溶剂热法和模板法分别制备了不同维度的Ag_(2)Se纳米材料,通过喷涂工艺结合高温热处理,在聚酰亚胺基底上构筑了柔性Ag_(2)Se热电薄膜,系统研究了Ag_(2)Se纳米材料维度对薄膜微观结构和热电性能的影响。与一维纳米线结构相比,零维Ag_(2)Se纳米颗粒构筑的热电薄膜具有更优的导电网络和热电性能,薄膜的室温功率因子可达199.6μW·m^(-1)·K^(-2),而在375 K时功率因子为257.9μW·m^(-1)·K^(-2),表现出良好的热电性能。基于性能优异的Ag_(2)Se薄膜,进一步设计集成了具有四条热电臂的柔性热电器件。该器件具有良好的机械柔性和输出性能,以20 mm为弯曲半径,在弯曲循环1000次后,内阻仅增加了8.2%;在30 K的温差下,器件开路电压可达9.1 mV,最大输出功率达43.7 nW。本研究为制备柔性Ag_(2)Se热电薄膜材料与器件提供了新的思路和方向。

关键词： Ag_(2)Se热电材料材料维度柔性热电薄膜热电器件

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高性能热塑性树脂基复合材料的诱导结晶行为研究

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复合材料学报 2025年第5期42卷 2339-2356页

作者：余坤姚佳楠张代军刘刚刘浩陈春海东华大学材料科学与工程学院纤维材料改性国家重点实验室先进低维材料中心中国航发北京航空材料研究院先进复合材料重点实验室北京化工大学先进技术与装备研究院

在热塑性树脂基复合材料中，优化界面性能对于提升复合材料的整体性能表现具有非常重要的作用。当碳纤维(CF)作为增强体与半结晶型的高性能热塑性树脂基体，如聚醚醚酮(PEEK)、聚芳醚酮(PAEK)或聚苯硫醚(PPS)等复合时，纤维与树脂界面... 详细信息

在热塑性树脂基复合材料中，优化界面性能对于提升复合材料的整体性能表现具有非常重要的作用。当碳纤维(CF)作为增强体与半结晶型的高性能热塑性树脂基体，如聚醚醚酮(PEEK)、聚芳醚酮(PAEK)或聚苯硫醚(PPS)等复合时，纤维与树脂界面上发生的诱导结晶现象，会对复合材料的界面性能产生显著影响。本文以高性能热塑性树脂基复合材料研究中诱导结晶问题为切入点，综述了该领域的研究进展。本文涵盖了从诱导结晶样品的制备方法到其最终性能变化的全过程，并分析了诱导结晶的类型及其影响因素，同时描述了高性能热塑性树脂中几种典型的横晶(TC)形态。此外，本文还着重探讨了TC结构对高性能热塑性树脂基复合材料界面性能的具体影响，并提出了当前该领域仍然存在的问题和面临的挑战。

关键词：诱导结晶横晶碳纤维高性能热塑性树脂界面性能

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提拉纺丝制备弹性离子液体凝胶纤维

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高分子学报 2024年第5期55卷 573-581页

作者：时英坤王栋武培怡孙胜童纤维材料改性国家重点实验室东华大学化学与化工学院先进低维材料中心上海201620 武汉纺织大学材料科学与工程学院武汉430200

规模化制备兼具高弹性和高离子电导率的可拉伸导电纤维极具挑战性.为此,我们开发了一步法提拉纺丝策略,可连续制备高弹性离子液体凝胶纤维.其中,离子液体与聚合物基质以非共价相互作用结合,在纤维中稳定存在,并可大幅调控纤维力学性能.... 详细信息

规模化制备兼具高弹性和高离子电导率的可拉伸导电纤维极具挑战性.为此,我们开发了一步法提拉纺丝策略,可连续制备高弹性离子液体凝胶纤维.其中,离子液体与聚合物基质以非共价相互作用结合,在纤维中稳定存在,并可大幅调控纤维力学性能.得益于通过氢键自发纳米限域形成的多尺度相分离结构,所得离子液体凝胶纤维具有良好的拉伸性(707%)、高透明度(98%)、高回弹性(残余应变仅9%)、导电性(0.12 S·m^(-1))以及抗冻性能.此外,该纤维还可对湿气、温度以及应变表现出极为灵敏的信号感知能力.这一工作为开发面向智能感知的高性能离子导电纤维材料提供了设计思路.

关键词：纺丝导电纤维离子液体凝胶智能感知

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静电喷雾法/原位洗脱法结合制备电致变色薄膜

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材料工程 2022年第1期50卷 109-116页

作者：朱陈杰陈海权于有海东华大学材料科学与工程学院纤维材料改性国家重点实验室上海201620 东华大学先进低维材料中心上海201620

电致变色材料在提倡低碳节能的发展理念下有很好的发展前景,而探索一种高效简单且性能优异的制备工艺尤为重要。利用静电喷雾法结合原位洗脱法制备了聚合物电致变色薄膜。根据电解质盐的颜色适配性和溶解性,选择四丁基高氯酸铵(TBAP)作... 详细信息

电致变色材料在提倡低碳节能的发展理念下有很好的发展前景,而探索一种高效简单且性能优异的制备工艺尤为重要。利用静电喷雾法结合原位洗脱法制备了聚合物电致变色薄膜。根据电解质盐的颜色适配性和溶解性,选择四丁基高氯酸铵(TBAP)作为模板剂,在易加工的TPA-OMe-PA溶液中添加不同比例的电解质盐,然后利用静电喷雾技术在ITO玻璃表面沉积制备薄膜,再通过原位洗脱法去除其中的模板剂-电解质盐,最终制备出含有多层级孔结构的聚合物薄膜。采用电子扫描显微镜对其形貌进行分析,利用电化学工作站结合紫外/可见/红外光谱仪研究了薄膜的电致变色性能。研究结果表明,利用静电喷雾技术与原位洗脱法制备的聚合物薄膜具备多层级孔结构和良好的电致变色性能。其中电解质含量为33.3%(质量分数)时,多层级孔隙率最高,且电致变色性能最为优异,漂白时间/着色时间缩减至0.6 s/1 s,着色效率达到608.2 cm^(2)·C^(-1),为已报道基于相同材料的电致变色薄膜的最快响应速度。

关键词：电致变色薄膜静电喷雾沉积原位洗脱法多层级孔结构电化学性能

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航空级碳纤维增强树脂基复合材料的胶接研究进展

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复合材料学报 2024年

作者：张金栋李昶刘刚斯阳俞建勇东华大学材料科学与工程学院纤维材料改性国家重点实验室先进低维材料中心东华大学纺织科技创新中心

结构轻量化对于航空领域至关重要，基于轻质高强的碳纤维增强树脂基复合材料的表面处理及胶接技术需求日益增长。本文系统回顾了航空级碳纤维增强树脂基复合材料的胶接相关研究进展，介绍了现有的胶接理论、胶黏剂与仿生黏附理论、常见... 详细信息

结构轻量化对于航空领域至关重要，基于轻质高强的碳纤维增强树脂基复合材料的表面处理及胶接技术需求日益增长。本文系统回顾了航空级碳纤维增强树脂基复合材料的胶接相关研究进展，介绍了现有的胶接理论、胶黏剂与仿生黏附理论、常见的复材表面处理技术，以及表界面性能和胶接性能表征方法。重点对比了模压成型与热压罐成型、热塑性复材与热固性复材、同种材料胶接与异质胶接等对最终胶接性能的影响机制。结果表明，复材成型工艺影响制得复材表面情况，应选择与表面情况匹配的胶接前表面处理方法；对于新兴的热塑性复材，由于材料自身的高韧性和表面化学惰性，较传统的热固性复材需要更高能量的表面活化处理；对于异质胶接，不可忽视胶层两侧待胶接材料的表面性质差异对胶接的影响。目前，复材胶接相关技术正朝着多样化、规模化、自动化的方向发展，未来有望形成轻量化航空构件胶接成型技术体系，在航空制造业发挥更大的作用。

关键词：碳纤维复合材料胶接表面处理航空树脂基复合材料

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聚芳醚酮树脂非等温结晶动力学及其复合材料湿热老化性能

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材料工程 2022年第10期50卷 139-147页

作者：张金栋孙洪霖刘刚姚佳楠陈春海王明东华大学材料科学与工程学院纤维材料改性国家重点实验室先进低维材料中心上海201620

聚芳醚酮(poly(aryl ether ketone),PAEK)热塑性复合材料因其突出的韧性、耐老化性能、耐疲劳性能,以及成型加工低成本、高效率、可回收等一系列优势,得以替代部分传统热固性复合材料,并已在国外航空等高端工业领域取得成功应用。PAEK... 详细信息

聚芳醚酮(poly(aryl ether ketone),PAEK)热塑性复合材料因其突出的韧性、耐老化性能、耐疲劳性能,以及成型加工低成本、高效率、可回收等一系列优势,得以替代部分传统热固性复合材料,并已在国外航空等高端工业领域取得成功应用。PAEK是一种半结晶高聚物,复合材料不同的成型工艺条件导致树脂基体聚集态结构的差异,对其力学性能、耐老化性能等均存在显著的影响。对国产PAEK树脂的结晶动力学进行了研究,通过控制成型降温条件,采用模压工艺制备了树脂结晶度不同的连续碳纤维增强复合材料,并对其进行了湿热老化处理,评价了老化处理前后复合材料的弯曲性能。结果表明:采用较大的降温速率能够提高树脂的结晶速率,但会降低树脂的结晶度。在随炉冷却、空气冷却和水冷却三种不同的降温条件下,制备的复合材料结晶度分别约为36.3%,29.7%,26.5%,结晶度的显著差别导致复合材料的弯曲强度随结晶度的降低而减小。经湿热老化处理240 h后的弯曲强度保留率分别为88.8%,86.7%,86.6%,较高的结晶度能够较好地抵抗水对复合材料界面的破坏,提升复合材料的耐湿热老化性能。

关键词：聚芳醚酮复合材料非等温结晶动力学成型工艺弯曲强度湿热老化

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玻璃纤维增强热塑性复合材料在航空领域的应用进展

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高分子材料科学与工程 2023年第11期39卷 156-164页

作者：王文才宋伟张焱姚佳楠刘刚陈春海东华大学材料科学与工程学院纤维材料改性国家重点实验室先进低维材料中心上海201620 南京玻璃纤维研究设计院有限公司江苏南京210012

玻璃纤维增强高性能热塑性复合材料具有抗冲击损伤、高韧性、耐电化学腐蚀、低成本等优点,近年来在民航客机、军用运输机等航空领域得到了应用和发展。文中首先概述了目前国外玻璃纤维增强高性能热塑性复合材料在航空领域的应用实例,并... 详细信息

玻璃纤维增强高性能热塑性复合材料具有抗冲击损伤、高韧性、耐电化学腐蚀、低成本等优点,近年来在民航客机、军用运输机等航空领域得到了应用和发展。文中首先概述了目前国外玻璃纤维增强高性能热塑性复合材料在航空领域的应用实例,并分析了国内从原料到复合材料制造技术之间存在的差距。对比了国内制备的HS6高强玻璃纤维增强聚芳醚酮热塑性预浸料同国外同类型S2/PEEK预浸料的表观质量和力学性能。通过对比发现,国产预浸料的浸渍质量和力学性能跟国外仍有一定的差距,需对预浸料的制备工艺做进一步探索改善。

关键词：玻璃纤维热塑性复合材料复合材料成型力学性能航空应用

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熔融共混加工过程中的酰胺交换反应

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高分子通报 2023年第6期36卷 669-687页

作者：刘泽新刘虎袁鸣赵佰金刘艳国杨曙光纤维材料改性国家重点实验室东华大学先进低维材料中心东华大学材料科学与工程学院上海201600 江苏博云塑业股份有限公司张家港215626

聚酰胺(Polyamide, PA)是应用最广的工程塑料之一。不同类型聚酰胺的加工及耐热吸湿等诸多性能存在较大差异,为进一步改善聚酰胺材料的综合性能并降低成本,熔融共混是最基本的方法。熔融共混时受高温和机械力场的影响,酰胺键打开重新排... 详细信息

聚酰胺(Polyamide, PA)是应用最广的工程塑料之一。不同类型聚酰胺的加工及耐热吸湿等诸多性能存在较大差异,为进一步改善聚酰胺材料的综合性能并降低成本,熔融共混是最基本的方法。熔融共混时受高温和机械力场的影响,酰胺键打开重新排列发生交换反应,均聚物转化为共聚物,导致高分子链结构、结晶结构和更高层次的聚集态结构发生变化,材料强度、模量、韧性、热变形、吸湿等性能发生变化,从而满足特定应用场景需求。本文对熔融共混加工过程酰胺交换反应的研究进行归纳总结,介绍了酰胺交换反应的分析表征手段、具体的研究体系以及促进和抑制交换反应的方法。此外,对聚酰胺与聚酯、聚氨酯等其他高分子材料的交换反应也简要对比讨论。最后对利用酰胺交换反应及动态化学原理设计和制备高分子材料进行展望分析。

关键词：聚酰胺共混酰胺交换酯-酰胺交换

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