医用聚氨酯的改性方法及应用

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作者 全梦湫 王雨晴 +2 位作者 崔明辉 陈景 吴波震 《化工新型材料》 北大核心 2025年第9期211-216,222,共7页

区别于传统的高分子材料,聚氨酯具有微相分离结构,赋予其优良的性能调控能力,因而可通过不同的改性方法调节分子链的结构得到所需性能的聚氨酯复合材料。主要介绍了近年来医用聚氨酯的两大改性方法,一是以不同结构的多元醇作为软段结合... 区别于传统的高分子材料,聚氨酯具有微相分离结构,赋予其优良的性能调控能力,因而可通过不同的改性方法调节分子链的结构得到所需性能的聚氨酯复合材料。主要介绍了近年来医用聚氨酯的两大改性方法,一是以不同结构的多元醇作为软段结合不同的异氰酸酯或非异氰酸酯制备聚氨酯,使其结构多变,性能多样。二是通过添加填料对聚氨酯进行改性,在原有的性能基础上增加抗菌、抗氧化、刺激组织再生等额外的性能,提高材料的实际应用性。还介绍了聚氨酯在生物医学领域的具体应用,最后对生物医用聚氨酯材料的改性方法及应用进行了展望和总结。 展开更多

关键词 生物医用材料 聚氨酯 结构 填料 改性

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多功能木质素基聚氨酯泡沫用于柔性可穿戴压力传感器和电磁屏蔽的研究

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作者 李景瑞 赵洪龙 +3 位作者 王凡 那海宁 朱锦 陈景 《化工新型材料》 北大核心 2025年第3期245-252,共8页

柔性传感器在可穿戴电子设备中发挥着重要作用。这项研究通过制备一种兼具传感和电磁波吸收能力的聚氨酯泡沫,解决了材料不友好、制备工艺复杂和成本高等问题。采用一步发泡法制备了一种含有氧化还原石墨烯(rGO)的多功能木质素基聚氨酯... 柔性传感器在可穿戴电子设备中发挥着重要作用。这项研究通过制备一种兼具传感和电磁波吸收能力的聚氨酯泡沫,解决了材料不友好、制备工艺复杂和成本高等问题。采用一步发泡法制备了一种含有氧化还原石墨烯(rGO)的多功能木质素基聚氨酯泡沫(LPUF)。这种木质素基聚氨酯泡沫压阻传感器具有优异的性能,包括在0~90%的宽压缩范围内具有出色的电阻变化性能,以及在循环600s内具有稳定的电阻变化。该传感器能够监测不同尺寸的变形,对不同频率(0.5Hz、0.2Hz、1Hz、2Hz)的外部刺激具有良好的响应性能,当前响应时间为0.19s。在0~90%压缩变形的应变范围内,测量因子(GF)值分别为1.51、6.96和65.30。该传感器不仅能检测到人体肢体和关节的粗大运动,还能长时间检测到张口、吞咽、呼吸(呼吸频率为18次/min)和脉搏(脉搏频率为68次/min)等细微的生理活动,并且对所有活动大小都具有良好的重现性和可重复性。此外,这种泡沫还具有电磁辐射吸收特性,含石墨烯的木质素基聚氨酯泡沫(rGO@LPUF)在X波段的平均电磁干扰值为21dB。这种多功能泡沫的制备工艺简单、材料来源广泛、响应性能优异,并具有传感和电磁辐射吸收功能,因此在未来的柔性可穿戴电子设备和医疗保健应用中具有巨大潜力。 展开更多

关键词 木质素 聚氨酯 氧化还原石墨烯 压力传感 电磁屏蔽

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纤维素基荧光材料的制备及荧光检测性能研究 被引量：2

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作者 曹庆华 刘斐 +2 位作者 冯玉红 那海宁 朱锦 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2022年第9期80-83,共4页

利用二甲基亚砜(DMSO)/1.8-二氮二环[5.4.0]十一碳-7-烯(DBU)/二氧化碳(DMSO/DBU/CO_(2))溶剂体系,对纤维素进行荧光功能化改性,制备用于pH和Fe^(3+)检测的纤维素基荧光材料。研究结果表明,用该材料制备的薄膜具有较好的pH响应能力,在pH... 利用二甲基亚砜(DMSO)/1.8-二氮二环[5.4.0]十一碳-7-烯(DBU)/二氧化碳(DMSO/DBU/CO_(2))溶剂体系,对纤维素进行荧光功能化改性,制备用于pH和Fe^(3+)检测的纤维素基荧光材料。研究结果表明,用该材料制备的薄膜具有较好的pH响应能力,在pH=7~14范围内通过明显的颜色变化对pH进行测定,同时对pH在11~14范围内的识别能力较强,且可重复使用。所制备的纤维素基荧光薄膜还能用于Fe^(3+)的检测,检测极限为0.81μmol/L。该材料在环境检测领域具有较大的应用潜力。 展开更多

关键词 纤维素 DMSO/DBU/CO_(2)溶剂体系 荧光 检测

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生物基胺固化的可降解、可再加工环氧树脂的合成及性能 被引量：8

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作者 冯浩洋 胡靖媛 +3 位作者 陈青 颜世峰 代金月 刘小青 《精细化工》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第12期2577-2584,共8页

以缩水甘油醚季戊四醇双缩香草醛环氧树脂(DEPVD)为原料,通过胺解反应得到生物基可降解胺(DAPVD),DAPVD与樟脑酸缩水甘油酯(DGECA)固化得到环氧树脂DGECA-DAPVD。利用FTIR对DAPVD的结构进行了表征,通过动态热机械分析仪、拉伸测试机、... 以缩水甘油醚季戊四醇双缩香草醛环氧树脂(DEPVD)为原料,通过胺解反应得到生物基可降解胺(DAPVD),DAPVD与樟脑酸缩水甘油酯(DGECA)固化得到环氧树脂DGECA-DAPVD。利用FTIR对DAPVD的结构进行了表征,通过动态热机械分析仪、拉伸测试机、再加工实验、降解实验、热重分析仪对DGECA-DAPVD的性能进行了表征。结果表明,DGECA-DAPVD具有较好的热机械性能、力学性能及热稳定性,其玻璃化转变温度为91℃,拉伸强度为(72.6±5.1)MPa,杨氏模量为(2493±58)MPa。固化剂中含有的螺环缩醛结构赋予了DGECA-DAPVD可降解的特性,而固化反应中原位形成的叔胺结构促进了邻位活性羟基参与酯交换反应,因此再加工后DGECA-DAPVD可保留75%的拉伸强度(190℃、10 MPa下热压1 h),DGECA-DAPVD及其碳纤维复合材料在H+浓度为0.1 mol/L的乙醇溶液中50℃下处理48 h后,均可完全降解,高价值的碳纤维可以完全回收。 展开更多

关键词 生物基环氧树脂 动态酯交换 螺环缩醛 碳纤维复合材料 可降解 建筑用化学品

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不同生物质纤维及其添加量对PBAT复合材料结构与性能的影响 被引量：8

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作者 谢良科 黄骏成 +2 位作者 龚泽威 那海宁 朱锦 《包装工程》 CAS 北大核心 2022年第23期25-33,共9页

目的将生物质纤维材料芦苇、黄麻和纸浆引入聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)中,通过高速共混机制备高性能的硬质可生物降解复合材料。方法研究不同生物质纤维及其添加量对复合材料结构、性能、生物降解性的影响。结果PBAT/生物质纤... 目的将生物质纤维材料芦苇、黄麻和纸浆引入聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)中,通过高速共混机制备高性能的硬质可生物降解复合材料。方法研究不同生物质纤维及其添加量对复合材料结构、性能、生物降解性的影响。结果PBAT/生物质纤维复合材料的弯曲模量和强度得到明显提升。在3种复合材料中,PBAT/纸浆复合材料表现出最佳的力学性能和热稳定性,通过简单混合PBAT和质量分数为60%的纸浆,其弯曲模量、弯曲强度可分别达到(1055±35)、(12.46±1.10)MPa。降解试验结果表明,复合材料的降解速率显著高于PBAT的降解速率,并且与生物质纤维的吸水性及尺寸有关。结论经大尺寸生物质纤维填充PBAT得到的硬质可降解复合材料的综合性能优异,为发展绿色可降解硬质包装及包装填充物材料提供了科学思路和技术依据。 展开更多

关键词 PBAT 生物质纤维 复合材料 生物降解

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CO_(2)可逆溶剂中原位复合聚吡咯制备纤维素基光热转换气凝胶材料研究 被引量：3

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作者 刘斐 米舒 +3 位作者 张金洋 乔倩 那海宁 朱锦 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2023年第11期151-156,共6页

CO_(2)可逆溶剂是最新开发的纤维素溶解体系,不仅能实现纤维素的高效衍生化溶解,还可实现其改性及加工应用,为高效利用纤维素提供了新的平台。利用该体系溶解纤维素并制成水凝胶后,进行吡咯的原位聚合并实现其与纤维素的复合,通过冷冻... CO_(2)可逆溶剂是最新开发的纤维素溶解体系,不仅能实现纤维素的高效衍生化溶解,还可实现其改性及加工应用,为高效利用纤维素提供了新的平台。利用该体系溶解纤维素并制成水凝胶后,进行吡咯的原位聚合并实现其与纤维素的复合,通过冷冻干燥制备获得聚吡咯复合纤维素气凝胶材料。通过傅里叶变换红外光谱、扫描电镜、X射线衍射、水接触角和光热转换及水蒸发性能测试,对所得光热气凝胶的化学结构、亲水性和光热转换性能进行了表征。结果表明:通过将纤维素水凝胶先后浸泡吡咯与三氯化铁溶液,可实现吡咯的原位聚合并与纤维素均匀复合。所得光热气凝胶具有亲水多孔结构,有利于水分的吸收与输运。在一个太阳光强度照射下,光热气凝胶可在6min内从约30℃升高到约60℃,平均升温速率达5℃/min。置于水中,可在1h内将水温升高超过10℃,并实现每小时1.71kg/m^(2)的水蒸发速率,有望应用于太阳能海水淡化。 展开更多

关键词 纤维素 二氧化碳 聚吡咯 气凝胶 光热转换

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棒状C_(3)N_(5)负载微纤化纤维素复合体光催化降解盐酸四环素研究

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作者 张婷 冯成启 +2 位作者 那海宁 刘斐 朱锦 《化工新型材料》 北大核心 2025年第2期272-275,共4页

采用KBr作为软模板引导富氮前躯体3-氨基-1,2,4-三氮唑经热聚合得到具有高比表面积的棒状C_(3)N_(5)(R-C_(3)N_(5))。利用R-C_(3)N_(5)上含氮官能团的作用将粘胶纤维转化制备成微纤化高长径比的纤维素(MFC)相互堆叠的稳定网络结构,进而... 采用KBr作为软模板引导富氮前躯体3-氨基-1,2,4-三氮唑经热聚合得到具有高比表面积的棒状C_(3)N_(5)(R-C_(3)N_(5))。利用R-C_(3)N_(5)上含氮官能团的作用将粘胶纤维转化制备成微纤化高长径比的纤维素(MFC)相互堆叠的稳定网络结构,进而将R-C_(3)N_(5)均匀负载嵌入到MFC堆叠的网络中组装成R-C_(3)N_(5)@MFC复合体。结果表明:在光照条件下,R-C_(3)N_(5)@MFC能够对盐酸四环素(TC)产生高效催化降解。经光照120min后,TC的降解率为89%,催化降解速率为0.0155min^(-1)。 展开更多

关键词 棒状C_(3)N_(5) 比表面积 微纤化纤维素 光催化降解

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PLA光学纯度和等温退火处理对熔喷非织造布结构与性能的影响 被引量：1

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作者 李旭文 于本成 +2 位作者 王鹏 王金剑 陈鹏 《印染》 北大核心 2025年第2期45-48,共4页

选用4种不同PLA原料制备熔喷非织造布,测试了纤维直径、热结晶性能、表面电压和过滤效率衰减,并将熔融指数接近但光学纯度不同的PLA原料制备的驻极非织造布进行等温退火处理,以探究结晶对非织造布力学性能的影响。结果表明:光学纯度较高... 选用4种不同PLA原料制备熔喷非织造布,测试了纤维直径、热结晶性能、表面电压和过滤效率衰减,并将熔融指数接近但光学纯度不同的PLA原料制备的驻极非织造布进行等温退火处理,以探究结晶对非织造布力学性能的影响。结果表明:光学纯度较高的PLA原料的结晶性能要优于光学纯度低的,光学纯度对熔喷PLA驻极非织造布的纤维平均直径和过滤效率没有影响;不同光学纯度PLA原料制备的熔喷非织造布都存在表面电压和过滤效率随放置时间延长而降低的现象,其中光学纯度较高的PLA原料制备的非织造布表面电压和过滤效率的保留率较高,捕获电荷能力更强;熔喷PLA驻极非织造布的结晶度和力学性能随退火时间的延长而提高,高光学纯度原料制备的驻极非织造布的力学性能增幅最大。 展开更多

关键词 光学纯度 退火 结晶 非织造布 表面电压 过滤效率

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退火对PP/PTFE发泡材料力学性能和微结构的影响 被引量：1

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作者 吴明辉 郭强 +5 位作者 覃康培 郭冰洁 段天臣 罗海斌 吴飞 郑文革 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期71-77,共7页

通过二次开模微孔发泡注塑工艺制备不同聚四氟乙烯(PTFE)含量的聚丙烯(PP)微孔发泡材料,对比常规注塑成型的 PP 未发泡材料,研究不同退火温度对材料微结构及冲击强度的影响规律。结果表明,经二次开模微孔发泡注塑成型,再经退火处理能有... 通过二次开模微孔发泡注塑工艺制备不同聚四氟乙烯(PTFE)含量的聚丙烯(PP)微孔发泡材料,对比常规注塑成型的 PP 未发泡材料,研究不同退火温度对材料微结构及冲击强度的影响规律。结果表明,经二次开模微孔发泡注塑成型,再经退火处理能有效提高微孔发泡材料的冲击强度,达到退火前材料的 1.45 倍,而退火工艺对微孔发泡材料的微结构影响与对未发泡材料的影响基本相似。退火处理时PP材料结构中软无定型区的分子链进一步松弛,使材料更易于塑性变形,而其它软无定型区分子链易于规整重排,转变为硬无定型区,原硬无定型区的分子链同样进一步规整重排,甚至转变为结晶区,变得更硬,从而提高材料软硬兼具的抗冲击性能。 展开更多

关键词 微孔注塑 微观结构 聚丙烯 退火 冲击强度

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PP/CNT微孔注塑发泡材料及其隔声性能 被引量：1

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作者 吴明辉 闫伟 +2 位作者 刘长志 鄢东洋 郑文革 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期46-51,共6页

通过二次开模微孔发泡注塑工艺制备不同碳纳米管(CNT)质量含量(0,1%,3%,7%)的聚丙烯(PP)微孔发泡材料。使用旋转流变仪、差示扫描量热仪、扫描电子显微镜和四通道阻抗管声学分析仪分别对不同CNT质量分数的PP/CNT复合发泡材料的流变行为... 通过二次开模微孔发泡注塑工艺制备不同碳纳米管(CNT)质量含量(0,1%,3%,7%)的聚丙烯(PP)微孔发泡材料。使用旋转流变仪、差示扫描量热仪、扫描电子显微镜和四通道阻抗管声学分析仪分别对不同CNT质量分数的PP/CNT复合发泡材料的流变行为、结晶行为、泡孔结构和隔声性能进行表征。结果表明,添加CNT能够显著提高PP的熔体强度和结晶温度,进而改善PP的可发泡性。隔声测试结果表明:通过提高发泡材料的膨胀倍率,可显著提高发泡样品的隔声性能;当膨胀倍率一定时,CNT的引入可改善泡孔结构,进而提高发泡样品的隔声性能。膨胀倍率为4.5倍,当CNT质量分数为3%时,可得到泡孔尺寸为99.6μm,泡孔密度为3.97×10^(6)个/cm^(3)的发泡材料,其隔声量达到最大为42.0 dB,相较于实心样品增加了109.0%(21.9 dB),相较于同倍率PP发泡材料增加了20.7%(7.2 dB)。CNT含量继续提升至7%,泡孔尺寸虽然下降至59.3μm,但其隔声量基本不变(42.4 dB)。结果表明CNT质量添加量为3%即可得到隔声性能优异的PP/CNT发泡材料。 展开更多

关键词 微孔注塑 碳纳米管 聚丙烯 隔声量

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不同尺寸球形碳基催化助剂对纤维素水解成糖效率的影响

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作者 刘伟 张震宇 +3 位作者 于博士 那海宁 朱锦 郭卓 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期181-185,共5页

利用水热合成法制备出具有不同直径且表面富含羟基的球形碳基催化助剂,并在水相体系中详细探讨了催化助剂尺寸对纤维素水解成糖效率的影响。结果表明:球形碳基催化助剂在直径400~1000nm的范围内对促进纤维素水解成糖响应均具有良好的作... 利用水热合成法制备出具有不同直径且表面富含羟基的球形碳基催化助剂,并在水相体系中详细探讨了催化助剂尺寸对纤维素水解成糖效率的影响。结果表明:球形碳基催化助剂在直径400~1000nm的范围内对促进纤维素水解成糖响应均具有良好的作用能力,展现出较高的水解成糖效率。仅随纤维素颗粒尺寸的增加,在一定程度上纤维素的水解成糖效率有所降低。在全水相低酸体系中,最优的水解条件下,纤维素转化率可超过95%、水解成糖效率高达73%~74%。 展开更多

关键词 纤维素 碳基催化助剂 水解

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利用同步冷却强化微波驱动纤维素水解成糖效率 被引量：2

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作者 乔颖 张震宇 +3 位作者 翟承凯 那海宁 朱锦 陈来 《应用化工》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期349-353,共5页

利用带有同步冷却微波驱动对经预处理的纤维素进行了水解成糖,详细探讨了微波功率、水解时间、纤维素用量及催化助剂对水解成糖效率的影响。结果表明,该法能有效强化微波驱动作用,促进纤维素水解成糖效率提升。此外,通过延长反应时间、... 利用带有同步冷却微波驱动对经预处理的纤维素进行了水解成糖,详细探讨了微波功率、水解时间、纤维素用量及催化助剂对水解成糖效率的影响。结果表明,该法能有效强化微波驱动作用,促进纤维素水解成糖效率提升。此外,通过延长反应时间、减少纤维素含量及使用催化助剂等方式均能提升对微波的利用能力,利用氧化锆实现最佳的水解成糖效果,反应5 min还原糖产率即达到65.2%。研究为构建以纤维素为起点制备高品质生物基化工原材料奠定重要的理论技术基础。 展开更多

关键词 纤维素 水解 微波 同步冷却

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纤维素的酯化改性 被引量：3

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作者 卢江琴 刘斐 +2 位作者 黄骏成 那海宁 朱锦 《中国材料进展》 CAS CSCD 北大核心 2023年第9期740-748,共9页

随着石化资源储量的加速消耗及环境污染问题的日益严峻,人类社会的绿色可持续发展面临着巨大挑战,利用天然生物质制备新型绿色高分子材料,成为材料科学技术领域重要的发展方向之一。纤维素作为储量最为丰富的非粮可再生生物质原材料,用... 随着石化资源储量的加速消耗及环境污染问题的日益严峻,人类社会的绿色可持续发展面临着巨大挑战,利用天然生物质制备新型绿色高分子材料,成为材料科学技术领域重要的发展方向之一。纤维素作为储量最为丰富的非粮可再生生物质原材料,用作高分子材料时潜力巨大。通过酯化改性制备纤维素酯化衍生物,是赋予纤维素良好加工性及功能性的重要方法。主要围绕非均相、DMSO/TBAF、LiCl/DMAc、离子液体等均相以及CO_(2)可逆溶剂等多个体系在纤维素酯化改性中的优势及不足进行了对比分析,进而阐述了各体系中得到的纤维素酯化衍生物及其制品的类型。纤维素酯化衍生物是纤维素最重要的衍生物,酯化改性技术的发展对实现纤维素向高性能绿色可再生材料转化具有重要意义,对补充并替代不可再生的化石资源、维系未来人类社会的可持续发展,以及通过加强生物质在高分子材料科学技术领域的高值转化利用支撑我国践行“碳达峰”及“碳中和”的战略目标具有重要作用。 展开更多

关键词 纤维素 酯化 非均相体系 均相体系 CO_(2)可逆溶剂体系

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纳米二氧化硅对微交联三元乙丙橡胶的交联行为和物理发泡行为的影响研究

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作者 郑皓 翟文涛 +1 位作者 包锦标 郑文革 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期6084-6090,6132,共8页

通过高压CO2流体物理发泡方法制备了微交联的三元乙丙橡胶(EPDM)纳米复合泡沫材料。研究了EPDM/SiO2纳米复合材料的交联动力学,纳米复合发泡材料的发泡倍率、泡孔形貌及拉伸性能,探讨了纳米粒子对EPDM交联行为和物理发泡行为的影响。研... 通过高压CO2流体物理发泡方法制备了微交联的三元乙丙橡胶(EPDM)纳米复合泡沫材料。研究了EPDM/SiO2纳米复合材料的交联动力学,纳米复合发泡材料的发泡倍率、泡孔形貌及拉伸性能,探讨了纳米粒子对EPDM交联行为和物理发泡行为的影响。研究结果表明,纳米SiO2的添加加快了EPDM的交联速率,但降低其交联程度;同时,纳米SiO2添加量的增加提高了EPDM发泡材料的膨胀倍率至10.3倍,加强了泡孔成核,使泡孔密度从105个/cm3增加至108个/cm3,提高了发泡材料的拉伸性能,其中拉伸强度从0.75MPa提升至1.65 MPa,断裂伸长率从225%提升至423%。不过,当添加量为5phr时,纳米SiO2对EPDM的发泡行为及其发泡材料的拉伸性能产生负面影响。所制备的EPDM/SiO2复合发泡材料具有微交联结构,模压后的薄膜可再次进行物理发泡。 展开更多

关键词 纳米二氧化硅 三元乙丙橡胶 微交联 物理发泡

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含聚丁二烯及氢化软段聚氨酯老化机理与性能研究

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作者 温勇 罗清 +2 位作者 陈景 那海宁 朱锦 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期203-207,共5页

围绕利用聚烯烃软段设计制备高性能聚氨酯(PU)的思路,分别采用聚丁二烯(HTPB)及氢化聚丁二烯(H-HTPB)为软段合成了PU,在120℃下进行加速热氧老化实验,详细研究材料的老化机理与性能。结果表明:含H-HTPB软段的PU在外观、表面平整度、力... 围绕利用聚烯烃软段设计制备高性能聚氨酯(PU)的思路,分别采用聚丁二烯(HTPB)及氢化聚丁二烯(H-HTPB)为软段合成了PU,在120℃下进行加速热氧老化实验,详细研究材料的老化机理与性能。结果表明:含H-HTPB软段的PU在外观、表面平整度、力学性能等方面均表现出较强的抗老化性,在老化后综合力学性能较好,韧性较高,加速老化120h后断裂伸长率仍达252.5%±18.5%。为构建高性能抗老化型PU提供了重要的优选思路与方法。 展开更多

关键词 聚丁二烯软段 氢化 聚氨酯 老化

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