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最新刊期
人形机器人用高分子材料研究进展
朱桂英, 刘春艳, 邓宝, 刘博恩, 夏鹏程, 李鹏娟, 雷军, 徐家壮
当前状态:
一校优先
DOI:10.11777/j.issn1000-3304.2026.26044
摘要:人形机器人是实现具身智能的关键物理载体,发展潜力和应用前景巨大. 高分子材料具有低密度、高比强度、易加工及功能可设计性等优势,已逐渐用于人形机器人的承重与功能部件. 本文综述了近年来高分子材料在人形机器人中的研究成果. 重点围绕轻量化骨骼结构材料、仿生皮肤材料、智能感知-驱动材料的关键性能需求,阐述其在微观结构设计、功能网络构建、制备加工方法及构效关系等方面的研究进展. 最后,对该领域面临的挑战及发展方向进行了探讨与总结.
关键词:人形机器人;高分子材料;骨骼材料;皮肤材料;感知-驱动材料
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更新时间:2026-04-09
高强韧细菌纤维素膜及块体材料
赵自强, 马琳琳, 车国俊, 范纪豪, 吴跃, 于猛, 孔胜文, 赵创奇
当前状态:
二校优先
DOI:10.11777/j.issn1000-3304.2026.26015
摘要:随着绿色制造与可持续材料技术的快速发展,结构工程与高端装备领域对兼具高力学性能与环境友好的结构材料提出了更高要求. 细菌纤维素(BC)因其高纯度纳米纤维网络结构、可再生及可生物降解性,在高性能材料领域展现出重要应用潜力. 然而,原生BC膜中存在的结构疏松与杂质残留问题,导致其力学性能和尺寸稳定性受限,限制了其在高强度结构材料中的进一步应用. 本工作通过优化碱处理过程,制备了高强韧的细菌纤维素薄膜,拉伸强度达到(645.50±14.70) MPa,断裂韧性达到(40.10±1.90) MJ/m
3
. 此外,细菌纤维素薄膜通过层压工艺可以制备成块体材料,所制备的块体材料抗弯强度可达(206.10±5.50) MPa. 这一高效的细菌纤维素制备策略为生产坚固、可生物降解的高性能生物基结构材料提供了新途径.
关键词:细菌纤维素;碱处理;力学性能;块体材料
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更新时间:2026-04-09
基于异质结纳米晶与多层级动态键的高强高韧、全天候自修复聚氨酯
郭晨阳, 陈浩然, 李冉, 焦凯歌, 赵锦程, 刘艳花, 张建斌, 冯利邦
当前状态:
三校优先
DOI:10.11777/j.issn1000-3304.2026.26008
摘要:针对自修复材料在实际应用中面临的环境适应性有限与强度和韧性难以兼顾的问题,设计合成了一种基于异质结纳米晶与多层级动态键协同作用的高强高韧自修复聚氨酯. 通过将TiO
2
/CuS异质结纳米晶引入基于肟氨酯键的聚氨酯中,成功构建了一种具有多重响应自修复能力的弹性体材料. 得益于“多重动态网络”与“异质结的宽光谱响应”的耦合,该材料不仅表现出优异的力学性能,还可在热、紫外光、近红外光及模拟太阳光激发下实现损伤高效自修复. 同时,户外实际环境实验表明,材料表面的损伤在自然阳光下40 min内即可实现自修复(修复效率高达96.1%),在同一部位经过3次损伤与光照循环后,修复效率仍高达92.2%以上. 因此,本工作开发的材料可灵活应对晴天、阴天、雨雪等不同天气和环境,具有“全天候”环境适应性,为开发适合实际应用的高性能自修复材料提供了可行的理论依据和实践路径.
关键词:聚氨酯;自修复;动态键;异质结;全天候
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更新时间:2026-04-09
硫辛酸增强的双网络丝素蛋白水凝胶敷料的制备及性能研究
方路航, 梁晓炀, 申子怡, 许晨, 李杨, 徐福建
当前状态:
四校优先
DOI:10.11777/j.issn1000-3304.2026.25311
摘要:单一网络的丝素蛋白水凝胶缺少力学强度及其他生物活性. 本工作通过光聚合制备甲基丙烯酰化改性的丝素蛋白(SFMA)水凝胶,再与硫辛酸(LA)、精氨酸(Arg)共混一步浸泡法热聚合制备双网络复合水凝胶(SFLA). 首先通过扫描电子显微镜、流变学等方法对不同浓度SFMA的微观结构和力学性能进行表征,随后通过成胶筛选出LA和Arg的适宜浓度,从而制备出SFLA水凝胶并通过紫外测定水凝胶的药物释放情况,最后对水凝胶的生物安全性、抗氧化性和抗菌能力进行测定. 结果表明在丝素蛋白单网络水凝胶中引入LA交联的次级网络可以增强水凝胶的力学强度和黏附性能,同时通过LA和Arg的协同作用赋予了水凝胶优异的抗氧化及抗菌能力.
关键词:丝素蛋白;硫辛酸;精氨酸;抗菌
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更新时间:2026-04-09
基于恒温光热水凝胶的噬菌体-抗生素-光热多模态协同抗菌治疗
张婧怡, 符豪, 吕树一, 肖铭慧, 刘博, 田亮, 李华龙, 郑沁洋, 朱春雷
当前状态:
二校优先
DOI:10.11777/j.issn1000-3304.2026.26046
摘要:细菌感染对全球公共卫生构成严峻挑战,亟需开发新型高效的抗菌治疗策略. 本研究构建了一种兼具热响应与恒温调控能力的双层水凝胶递送系统,用于实现噬菌体的按需大量释放,并与抗生素协同用于细菌感染治疗. 该系统通过在下层水凝胶中引入光热纳米材料,在激光照射下,光热材料产热并诱导水凝胶发生相变收缩,从而触发噬菌体可控释放;与此同时,上层水凝胶通过相变诱导的光散射效应限制激光穿透,使体系温度精准维持在水凝胶相变点以下,有效避免噬菌体失活和组织过热损伤. 该控释系统与抗生素联合应用可实现对野生型大肠杆菌99.9%的高效杀灭,并在细菌感染伤口模型中显著促进伤口愈合. 本研究构建了一种集按需控释、智能温控与协同抗菌于一体的多模态协同治疗平台,为细菌感染性伤口的修复提供了新策略.
关键词:细菌感染;噬菌体;恒温调控;多模态协同治疗
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更新时间:2026-04-09
苯并咪唑/苯并噁唑改性双马来酰亚胺树脂及其在封装基板板材中的应用
刘润泽, 丁子淳, 刘晓萱, 张嘉梓, 王锦艳, 宗立率, 韩建华, 蹇锡高
当前状态:
二校优先
DOI:10.11777/j.issn1000-3304.2026.26019
摘要:随着先进电子封装技术朝着薄型化、高密度集成和长期可靠性的方向快速发展,封装基板材料面临着更为严苛的要求. 特别是随着器件的高度集成,芯片与封装基板之间的贴合程度日益增加,封装基板的刚性不足和热膨胀系数(CTE)不匹配问题变得尤为显著,因此开发兼具高刚性和低CTE的新型基板树脂体系成为当前的研究热点. 本研究使用含苯并咪唑和苯并噁唑结构的二胺单体(APBIA和APBOA),用于改性双马来酰亚胺/烯丙基酚(BDM/DABP)树脂体系. 通过示差热扫描量热(DSC)分析、流变性能测试、原位红外光谱分析(FTIR)、动态热机械(DMA)分析、热重分析(TGA)、静态热机械(TMA)分析及力学与介电性能测试等系统研究了其固化行为与多尺度性能. 结果表明,APBIA和APBOA的引入显著促进固化反应,并通过刚性杂环与多重氢键协同作用,有效提升弯曲模量并大幅降低热膨胀系数(CTE最低达8.59×10
-6
℃
-1
). 其中,APBOA改性体系因固化动力学适中,其制备的复材板展现出优异的弯曲强度(576.1 MPa);同时,其铜箔剥离强度提升至0.898 N·mm
-1
,5 GHz下介电损耗低至0.00829,吸水率降至0.818%. 研究表明,苯并咪唑与苯并噁唑结构可作为高效功能单元,为开发高性能电子封装基板材料提供新思路.
关键词:双马来酰亚胺树脂;苯并咪唑;苯并噁唑;氢键;电子封装
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更新时间:2026-04-09
双马来酰亚胺交联剂的设计及其在聚己内酯辐照交联中的应用
钱翠珊, 徐睿杰, 雷彩红, 谢嘉宜
当前状态:
二校优先
DOI:10.11777/j.issn1000-3304.2026.25323
摘要:设计合成了1,3-丙烷双马来酰亚胺(PBMI)和4,4'-(二氨基二苯砜)双马来酰亚胺(DBMI) 2种交联剂,系统研究了5~50 kGy辐照剂量范围内两种合成交联剂和传统交联剂三烯丙基异氰脲酸酯(TAIC)对聚己内酯(PCL)交联性能的影响. 结果表明,合成的双马来酰亚胺型交联剂耐热性优异,DBMI热分解起始温度达到480 ℃,远高于TAIC和PBMI. 在辐照下3种交联剂都能使PCL有效交联,其中DBMI的每摩尔双键交联效率是TAIC的2.4倍,所形成的交联网络在高强度电子束辐照下不易被破坏. 交联后PCL的结晶度略有下降,但屈服强度随凝胶含量增加而增加,其中DBMI形成的交联网络刚性最强,屈服强度高于TAIC和PBMI交联的样品. 辐照后,交联的PCL出现形状记忆功能,形状回复率主要受交联点间分子量影响,当凝胶含量超55%时形状回复率达93%以上.
关键词:电子束辐照;聚己内酯;三烯丙基异氰脲酸酯;双马来酰亚胺交联剂
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更新时间:2026-04-07
开环易位聚合诱导自组装
徐婷婷, 李牧舟, 胡欣, 朱宁
当前状态:
一校优先
DOI:10.11777/j.issn1000-3304.2026.26009
摘要:聚合诱导自组装(PISA)已成为一种高效合成固含量高、形貌多样纳米颗粒的新方法,在高分子化学和纳米材料等领域引起了广泛关注. 近年来,面向环烯烃单体的开环易位聚合(ROMP)具有可控性好、官能团耐受性高、适配大位阻单体等优势,越来越多地应用于聚合诱导自组装领域,成功获得系列主链含有不饱和双键的聚合物纳米颗粒. 本综述聚焦开环易位聚合诱导自组装(ROMPISA),从有机相、水相和有机/水相三个方面,总结开环易位聚合诱导自组装在纳米颗粒形貌控制、功能调控以及应用等方面的研究进展,同时探讨了相关领域存在的机遇与挑战,希望为聚合诱导自组装领域的发展提供借鉴.
关键词:开环易位聚合;聚合诱导自组装;嵌段共聚物;纳米颗粒
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更新时间:2026-04-07
基于分子动力学与结构单元贡献的水性聚氨酯构效关系
蒋佳仪, 王洲一, 洪士博, 龙浩, 吉旭, 周利
当前状态:
二校优先
DOI:10.11777/j.issn1000-3304.2026.26047
摘要:针对水性聚氨酯材料“结构-性能”关系复杂、微观机理不明确、传统研发依赖经验试错等问题,本研究提出一套基于分子模拟与结构单元贡献法耦合的研究方法. 首先,采用模块化设计策略解构复杂聚氨酯体系,通过分子动力学模拟获取关键组分的热力学参数. 其次,基于结构单元贡献法构建 “配方-性质”计算方法,实现从微观结构单元到链段运动能力的定量关联. 最后,结合构效关系分析与实验验证,建立材料性能调控策略. 基于具体案例,系统归纳了聚氨酯“高强高韧”“高刚高脆”及“刚韧平衡”3类典型力学行为特征及其微观调控机理,为水性聚氨酯材料的优化设计与性能定向调控提供了方法参考.
关键词:水性聚氨酯;分子动力学模拟;玻璃化转变温度;结构单元贡献法;构效关系
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更新时间:2026-04-07
光聚合制备刚柔并济的锂负极界面保护层及其电化学性能
倪洁, 沈伟, 张存满
当前状态:
二校优先
DOI:10.11777/j.issn1000-3304.2026.26014
摘要:针对锂电池负极界面副反应问题,通过光聚合法在锂负极表面构筑了“刚柔并济”的无机-有机复合界面层. 该层具有优异的锂离子传输能力及力学性能,能引导锂离子均化沉积、抑制锂枝晶生长并适应锂负极体积变化,有效提升电池循环稳定性.
关键词:锂金属负极;复合界面层;枝晶抑制;光聚合
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更新时间:2026-04-07
侧链调控苯并三氮唑类非富勒烯受体的结构与光伏性能
王格婧, 尤龙震, 刘正琪, 丁汝雪, 白栩冰, 李晓明, 蔡芸皓
当前状态:
三校优先
DOI:10.11777/j.issn1000-3304.2026.26048
摘要:设计并合成了2种新型苯并三氮唑类非富勒烯受体材料YTz-C11和YTz-PhC6,系统研究了噻吩并噻吩单元β位侧链由线性官能团(正十一烷基)替换为二维官能团(3-己基苯基)对其分子结构、物理化学性质、薄膜形貌及光伏性能的影响. 理论计算表明,YTz-PhC6中苯环的引入导致2-(5-溴-3-氧代-2,3-二氢-1H-茚-1-基)丙二腈(IC)端基与分子主链间二面角显著增大(约7.8°~8.3°),从而优化了分子堆积行为. 光谱与电化学测试显示,YTz-PhC6具有更窄的光学带隙(1.37 eV)和更低的LUMO能级(-3.82 eV). 基于PBDB-T:YTz-PhC6的有机太阳能电池实现了15.87%的光电转换效率(PCE),显著高于基于YTz-C11的器件(10.67%),其优异的性能主要归因于更快速的电荷传输、更平衡的载流子迁移率(μ
h
/μ
e
≈ 1.05)以及优化的纳米级相分离形貌. 此外,瞬态光电测试表明YTz-PhC6器件具有更短的电荷提取时间(0.42 μs)和更长的载流子寿命(0.95 ms). 研究结果表明,通过在非富勒烯受体β位引入二维侧链可有效调控其分子堆积与光电特性,为高性能有机太阳能电池的材料设计提供了新思路.
关键词:有机太阳能电池;非富勒烯受体;苯并三氮唑;侧链调控
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更新时间:2026-04-07
含氟共聚硫交联天然橡胶的耐紫外与可再加工性能
冯孝, 赵富春, 符号, 牛亚琦, 阮沛琦, 冯少兵, 张鸿, 廖双泉
当前状态:
四校优先
DOI:10.11777/j.issn1000-3304.2026.25331
摘要:天然橡胶(NR)作为一种绿色可再生高分子材料,凭借其高弹性、应变诱导结晶性等综合的优异性能,已在交通运输、密封减震、海洋工程、航天航空等众多领域获得了广泛应用,具有不可替代的作用. 紫外线辐射是导致NR在许多特殊环境下老化失效的重要原因. NR分子主链中的C=C双键极易受高能紫外线攻击发生断链或交联的分子重构,使其性能降低甚至失效,且传统硫磺硫化的NR难以回收再加工利用. 因而,基于逆硫化反应,设计合成了具有动态硫键和含氟聚合物结构的三元含氟共聚硫化合物(SBAF),将其作为功能性交联剂替代传统硫磺对NR进行交联,构筑新型NR分子交联网络,同时赋予NR硫化胶强耐紫外老化性与动态分子网络特性. 结果表明,与传统硫磺相比,SBAF交联的NR (NR-SBAF)不仅具备更优异的力学性能,其耐紫外老化性能也显著提升,在120 h紫外辐照后,SBAF交联硫化胶的拉伸强度和其保持率分别比传统硫磺交联硫化胶分别提高82.8%和77.3%. 此外,NR-SBAF还具备良好的热修复和可再加工性能,重复加工后的NR-SBAF拉伸强度保持率最高可达92.99%. 通过SBAF交联NR为绿色高性能天然橡胶材料制备提供了一种新型有效的策略.
关键词:逆硫化;天然橡胶;耐紫外老化;含氟共聚硫;可再加工性
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更新时间:2026-04-03
基于复合纤维的仿神经自适应纳米流体离子限流器
杜华清, 闫子迪, 凌浩洋, 刘洋, 陈伟鹏, 孔祥玉, 闻利平
当前状态:
三校优先
DOI:10.11777/j.issn1000-3304.2026.26022
摘要:以离子为传输介质的纳米流体器件具备链接生物与非生物界面的功能. 然而,当前报道的纳米流体器件缺乏类似电子限流器的自适应保护与非线性调控功能. 针对该问题,本研究报道了一种基于氧化石墨烯(GO)与纳米纤维素(NCF)复合纤维的纳米流体离子限流器. 该器件利用湿法纺丝工艺构建了层间距约为1 nm的有序限域纳米通道,实现了对离子的可控传输. 在强电场刺激下,通道入口的离子快速富集触发库仑阻塞效应,导致入口处通道内离子浓度降低并建立与电场方向相反的离子浓度梯度,诱导产生逆向离子流. 因此,器件电流在超过电压阈值后呈现下降趋势,体现出类似于电子电路限流功能的自适应电流饱和与衰减机制. 此外,基于该材料构建的刺激-响应系统成功模拟了生物神经信号的传导与超限抑制机制,并且可将信号载体拓展为神经递质多巴胺分子. 本工作为开发自适应仿生离子逻辑电路与神经形态计算系统提供了新的器件原型和理论依据.
关键词:仿生智能器件;纳米纤维素;离子限流器;纳米流体
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更新时间:2026-04-03
兼具高柔韧、高隔热的可编织核壳气凝胶纤维
高孟月, 郑俊杰, 张新海, 左伟伟, 成艳华, 朱美芳
当前状态:
四校优先
DOI:10.11777/j.issn1000-3304.2026.25333
摘要:二氧化硅气凝胶因其极低的热导率而被公认为最具潜力的超级绝热材料之一,但其在纺织领域的应用长期受限于由脆性“项链式”结构和高孔隙率骨架导致的力学性能差、难以加工等问题. 同时,现有增韧策略往往以牺牲隔热性能为代价,力学与隔热性能难以兼顾. 为此,本研究提出并采用同轴湿法纺丝技术,成功制备出核壳结构气凝胶纤维. 该纤维以纳米多孔的聚甲基倍半硅氧烷气凝胶为核,赋予其优异的隔热性能;致密的弹性聚氨酯作为壳层,提供卓越的柔韧性和可拉伸性. 所得纤维断裂应变高达(670±23)%,断裂强度为(2.10±0.02) MPa,同时具备优异的隔热性能,室温热导率仅为(31.2±0.1) mW·m
-1
·K
-1
. 相同厚度下,气凝胶纤维织物的隔热性能优于羊绒织物,且面密度更低,展示出显著的轻量化隔热优势. 本研究提出的核壳结构设计,为协同提升气凝胶力学与隔热性能提供了新思路,对开发高性能隔热纺织品具有重要意义.
关键词:气凝胶纤维;核壳结构;隔热性能;力学性能
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更新时间:2026-04-03
用于压力传感的多孔皮革/羧基化碳纳米管复合材料及其在血压监测中的应用
潘宇江, 姚帝杰, 罗艺冰, 吴进
当前状态:
四校优先
DOI:10.11777/j.issn1000-3304.2026.26028
摘要:柔性电子技术的发展推进了柔性传感器在人体健康监测和疾病远程诊疗领域的应用. 本研究利用高分子材料皮革内部具备多尺度孔隙的特点,制备出压力传感器,并与微控制器和神经网络算法结合,构建了一个实时、舒适、透气的血压监测系统. 所使用的基于皮革与羧基化碳纳米管复合材料的压力传感器具有高灵敏度(14.83 kPa
-1
)、快速响应(160 ms)和恢复时间(60 ms)以及低检测限(40 Pa). 除此之外,该传感器还继承了皮革本身柔性和透气的特点,使其能够在实现高质量传感的同时保证穿戴舒适性,尤其适用于脉搏检测的使用场景. 该传感器与微处理器和神经网络构建的智能监测系统能够实现人体脉搏信号的处理以及高准确度的实时血压预测,突破传统血压测量方法的瓶颈,在人体健康监测和疾病早期诊断领域展现出了巨大的应用潜力.
关键词:柔性电子;柔性压力传感器;健康监测;血压监测;皮革/碳纳米管复合材料
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更新时间:2026-04-03
半脂环族透明聚酰胺的合成及性能
王旭龙, 马学宽, 李显明, 刘可远, 杨进军, 潘鹏举, 刘君峰
当前状态:
二校优先
DOI:10.11777/j.issn1000-3304.2026.25319
摘要:采用低温溶液-高温熔融缩聚法,以4,4′-二氨基二环己基甲烷(PACM)和3,3′-二甲基-4,4-二氨基二环己基甲烷(MACM)等脂环族二胺与不同链长脂肪族二酸为单体,通过“一锅法”制备了透明聚酰胺. 核磁氢谱及傅里叶变换红外光谱确认聚酰胺的成功合成,差示扫描量热法只能得到玻璃化转变温度(T
g
)而无熔融温度(T
m
),X射线衍射分析显示所有样品均为无定形结构. 研究表明,材料透光率均高于90%,且兼具良好力学性能. 随二酸碳链增长,分子链柔性增加与酰胺键密度下降导致T
g
降低,MACM基聚酰胺因甲基位阻效应较PACM基聚酰胺呈现更高T
g
. 此外,材料平衡吸水率随碳链增长显著下降,有利于提升制品尺寸稳定性. 本研究为开发高透明、低吸湿聚酰胺材料提供了理论依据,适用于光学仪器等精密部件领域.
关键词:脂环族;透明聚酰胺;透光率;吸湿性
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更新时间:2026-03-30
基于应力-应变曲线的机器学习预测聚乙烯和聚丙烯力学性能
张乐康, 孙晓宇, 李景庆, 刘伦洋, 廖涛, 卢影, 李宏飞, 门永锋, 蒋世春
当前状态:
三校优先
DOI:10.11777/j.issn1000-3304.2026.26005
摘要:根据聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)的工程应力-应变曲线以及杨氏模量(YM)、断裂伸长率(EB)和拉伸强度(TS)构建了多特征机器学习预测模型,探究了材料属性、制样工艺、测试参数对力学性能的影响. 通过最小绝对值收敛和选择算子(Lasso)、决策树回归(DTR)、随机森林回归(RF)等7种算法,结合5折交叉验证和超参数优化,实现了力学性能的定量预测;基于极端梯度提升树回归(XGB)算法完成了应力-应变曲线的高保真度拟合. 结果表明:PE力学性能的预测受数据量限制虽然存在精确度局限,但预测趋势表明预测方法有效;YM在PP数据集上预测性能最优(测试集R
2
≥0.80,部分模型超过0.90),无明显过拟合;EB和TS预测受数据量所限,仅RF、XGB、KNN模型在PP数据集中表现出有效预测能力;控制变量条件下,PP的应力-应变曲线预测R
2
大于0.90,可精准再现温度依赖的力学性能. 证明了机器学习对聚烯烃力学性能预测的可行性,可为高分子材料力学性能快速预测提供技术支撑.
关键词:应力-应变曲线;机器学习;力学性能
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更新时间:2026-03-25
聚苯乙烯/聚苯醚/聚丙烯共混物的形态调控及其超临界CO
2
发泡性能研究
曾佳, 何家欢, 齐力伟, 刘缓缓, 吴加俊, 朱民, 倪忠斌, 施冬健, 陈明清
当前状态:
三校优先
DOI:10.11777/j.issn1000-3304.2026.25307
摘要:在国家双碳与轻量化战略推动下,聚苯乙烯/聚苯醚(PS/PPO)共混体系因其轻质和高性能特性成为发泡材料研究热点,但由于PS/PPO分子链刚性强,在发泡过程中熔体黏度大、流动性差,导致发泡剂在PS/PPO熔体中难以均匀分散,影响发泡效果. 本工作通过熔融共混法在PS/PPO中引入聚丙烯(PP),研究了不同PP含量下,PP在PS/PPO共混材料中的分布情况及共混体系流变性能,并结合超临界CO
2
釜式发泡技术,对PS/PPO/PP共混材料进行发泡. 通过扫描电镜观察了发泡颗粒内部的泡孔结构、泡孔密度及发泡倍率. 流变测试结果表明,PP加入基体后,改变了基体低频时的储能模量和复数黏度. 同时不同含量的PP在基体中的分散结构显著影响了PS/PPO共混材料中PP的结晶状态及发泡效果. 当PP用量为15%时,泡孔孔径最小为38 μm,泡孔密度最高为3.6×10
7
个/cm
3
,发泡倍率达7.6倍. 本工作构建的柔性-刚性两相复合结构提升了材料的发泡稳定性,为高性能工程塑料发泡提供了新途径.
关键词:聚苯乙烯;聚苯醚;聚丙烯;形态调控;发泡性能
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更新时间:2026-03-24
Janus型有机-无机薄层复合膜的制备及其高盐含油废水膜蒸馏性能
王大伟, 李凯, 申婷, 于潇, 杜昊臻, 杨皓程, 徐志康
当前状态:
二校优先
DOI:10.11777/j.issn1000-3304.2026.25322
摘要:膜蒸馏技术是废水脱盐的有效手段之一,但在面对高盐含油时传统疏水微孔膜面临膜润湿和污染的风险. 本研究报道了一种用于膜蒸馏的Janus型有机-无机薄层复合膜的制备策略. 该膜由有机-无机复合亲水致密薄层和疏水多孔支撑层构成,其中支撑层为聚丙烯微滤膜,亲水薄层通过多巴胺和聚乙烯亚胺的气-液界面反应形成,并进一步诱导其表面二氧化硅矿化. 亲水薄层具有优异的亲水性和水下疏油性能,水下油接触角达(163.10±2.10)°,油黏附力仅为4.3 μN. 复合薄层的存在不仅不会降低其通量,且其在处理高盐含油乳液废水时能有效抵抗油污染与乳化剂浸润. 在40 ℃温差下,其通量可达(27.59±3.05) L/(m
2
·h),NaCl截留率99.9%以上,连续稳定运行7 h以上. 这一研究为面向复杂废水体系的膜蒸馏用膜的设计提供了新思路.
关键词:聚多巴胺;聚乙烯亚胺;膜蒸馏;有机-无机复合膜;Janus膜
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更新时间:2026-03-24
基于相分离结构的高强韧自润滑有机凝胶及其抗黏附性能
赵永龙, 李万锋, 张嘉杰, 章家立, 杨绍明, 刘永鑫, 曾良鹏
当前状态:
三校优先
DOI:10.11777/j.issn1000-3304.2026.25304
摘要:表面黏附是生产生活中的常见现象,对设施设备的可靠运行产生诸多不利影响. 以润滑剂为溶剂的有机凝胶凭借其独特的三维网络结构和表面自润滑特性,在抗黏附领域展现出显著优势. 本工作通过将低玻璃化转变温度(T
g
)的疏硅油聚甲基丙烯酸月桂酯(PLMA)链段与高T
g
亲硅油的聚甲基丙烯酸叔丁酯(PTBMA)共聚,制备了一种高强韧低回滞的自润滑有机凝胶. 疏硅油PLMA链段可诱导有机凝胶形成连续相分离结构,并与网络本征的高柔性协同赋予凝胶优异的机械性能与自恢复能力. 甲基丙烯酸叔丁酯/甲基丙烯酸月桂酯(TBMA/LMA)摩尔比为1/3的PT
1
L
3
自润滑有机凝胶展现出最佳性能,其拉伸强度、断裂伸长率和杨氏模量分别高达0.35 MPa、798%和0.32 MPa. 在静息3 min的加载—卸载循环测试中,该有机凝胶的自恢复率可达94.6%. 自润滑有机凝胶表面的液滴滑动角低于7°,冰黏附强度低于20 kPa,对牛血清白蛋白(BSA)和大肠杆菌(E. coli)的黏附量分别降低了76.6%和90%,在自清洁与抗黏附领域展现出广阔的应用前景.
关键词:有机凝胶;自润滑;自恢复能力;抗黏附;相分离
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更新时间:2026-03-24
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