超拉伸论文_周兰英

导读:本文包含了超拉伸论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:凝胶,结晶,纤维,纺丝,聚乙烯,纳米,分子。

超拉伸论文文献综述

周兰英[1](2016)在《高强韧超拉伸可自愈合凝胶的制备与性能研究》一文中研究指出高分子凝胶是一种由具有叁维网络结构的高分子聚合物和大量溶剂组成的体系。凝胶具有良好的生物相容性、超吸水性、环境响应性、抗菌性等优异性能。这些特点可使凝胶在生物医药、工业、农业、建筑等领域具有广泛的应用前景。而物理交联凝胶虽然具有较好的自愈合性能,但凝胶的稳定性和机械强度较差;化学交联凝胶虽然具有较好的稳定性和机械强度,但自愈合性能较差。如何构筑同时具备优异的机械强度和自愈合性能的凝胶,是目前研究的前沿和难点。PEO-PPO-PEO叁嵌段聚合物具备优异的自组装性能,在低浓度时即可自组装成胶束,而在高浓度时可通过胶束的交联形成物理水凝胶。动态共价键是一类可逆的化学共价键,它们可以在一定的环境条件下发生可逆的断裂和重组,用动态共价键构筑凝胶,可提高凝胶体系的稳定性,并且可以通过动态共价键的交换反应,使凝胶能够发生自愈合。本论文将动态共价键的自愈合性能与PEO-PPO-PEO叁嵌段聚合物的胶束物理交联相结合,制备高强韧超拉伸可自愈和的凝胶,使其不仅具有优异的力学性能,而且具备自愈合的性能。本论文的主要研究内容和研究结果如下:1、凝胶因子的合成:通过甲磺酸酯化反应、亲核取代反应和肼解反应等,分别对PEO-PPO-PEO叁嵌段聚合物(Pluronic F 127,Mn=12600)、叁臂星状聚乙二醇(Mn=3000)和线性聚乙二醇(Mn=2000)进行末端改性,制备了末端改性为醛基的PF127叁嵌段聚合物和叁臂星状聚乙二醇,以及末端改性为酰肼的叁臂星状聚乙二醇和线性聚乙二醇。以上改性反应的官能化率可达95%以上。2、凝胶形成条件的探索:末端改性为醛基的PF127叁嵌段聚合物和末端改性为酰肼的叁臂星状聚乙二醇在pH=6的Na2HPO4/NaH2PO4缓冲溶液中通过缩合反应形成酰腙键交联的高强韧超拉伸凝胶。聚合物质量分数、溶剂的种类以及缓冲溶液的pH值对凝胶的形成具有比较显着的影响。聚合物质量分数增加时,凝胶形成时间缩短;溶剂为水时,形成的凝胶容易缩水;溶剂为有机溶剂时,凝胶难以形成;缓冲溶液的pH=7时,形成的凝胶交联密度过低。当质量分数为15%的聚合物在pH=6的Na2HPO4/NaH2PO4缓冲溶液中进行缩合反应形成凝胶时,凝胶的强度和拉伸性能能够达到最佳状态。3、凝胶高强韧超拉伸性能的研究:对成熟的凝胶进行IR测试、流变性能测试、拉伸测试、不同恢复时间的加载—卸载(loading-unloading)测试、撕裂测试、裂痕测试、溶胀测试等。测试实验结果表明聚合物质量分数为15%,溶剂为pH=6的Na2HPO4/NaH2PO4缓冲溶液的凝胶,其拉伸断裂强度为0.3MPa,拉伸断裂应变为12000%,拉伸断裂能为16.3MJ/m-3。4、凝胶高强韧超拉伸性能形成机制的研究:通过对比实验,对只含有酰腙键不含聚合物胶束的凝胶进行了力学性能测试。实验结果表明,只含有酰腙键的凝胶,其拉伸断裂强度仅为0.06MPa,拉伸断裂应变仅为4800%;而据文献报道,仅通过胶束交联的PF127物理凝胶强度不高。与同时含有酰腙键和聚合物胶束物理交联凝胶0.3MPa的拉伸断裂强度和12000%的拉伸断裂应变相比,相距甚远。因此,可以初步判定本论文所制备的凝胶的高强韧超拉伸性能是酰腙键和嵌段聚合物胶束物理交联协同作用的结果。5、凝胶自愈合性能的研究:酰腙键在酸性条件下是可逆的,可以自修复。当将两片切开的凝胶在常温下置于盛有pH=6的Na2HPO4/NaH2PO4缓冲溶液的干燥器内紧密贴合24h后,切口创伤消失,凝胶可以实现自愈合。且自愈合后的凝胶,其拉伸断裂强度、断裂应变和断裂能可以恢复到原始凝胶的95%。(本文来源于《华南理工大学》期刊2016-04-25)

陈伟科[2](2015)在《高强度超拉伸水凝胶的制备》一文中研究指出水凝胶是经过交联作用形成的具有叁维网络结构的不溶不熔的亲水性聚合物。水凝胶具有良好的生物相容性和其他优异性能,例如:环境响应性、抗菌性、自修复性、超吸水性等。这些特点使水凝胶在生物医药、传感器、自修复材料和保水抗旱等方面有着广泛的应用前景。然而传统的化学交联的水凝胶力学性能差,在很大程度上限制了水凝胶在实际应用领域的发展。经过系列研究,人们开发出了各种结构新颖的高力学性能的水凝胶。其中,复合水凝胶和互穿网络水凝胶(Interpenetrating network hydrogel,IPN gel)由于其简单的制备方法和优异的力学性能而成为当今研究的热点。纳米纤维素晶体(Cellulose nano-crystals;CNs):一方面,是一种优异的生物增强材料,可以和水凝胶复合制备高强度超拉伸纳米复合水凝胶;另一方面,作为乳液稳定粒子,CNs还能够用来制备Pickering乳液,从而进一步制备乳液复合水凝胶(Emulsions composite hydrogels,ECG gel)和IPN水凝胶。本工作以改善水凝胶的力学性能为出发点,结合CNs的优异性能,分别制备了具有高强度超拉伸性能的CNs/PAM纳米复合水凝胶、ECG水凝胶和IPN水凝胶。本研究的主要内容和结果如下:1.采用改进后的酸解法,用浓H2SO4酸解桉木浆制备CNs,然后在过硫酸铵(Ammonium persulphate,APS)的作用下对CNs进行简单的改性,热引发制备高强度超拉伸CNs/PAM水凝胶材料。讨论CNs浓度、丙烯酰胺(Acrylamide,AM)含量、APS含量对水凝胶性能的影响。并通过其反应机理、宏观力学性能、溶胀性能和扫描电镜形貌分析推测CNs/PAM水凝胶的制备原理。实验结果表明:同其他纳米复合水凝胶一样,CNs/PAM水凝胶呈现典型的蜂窝状结构、在其断面存在大量的PAM包覆的CNs须。只要加入极少量的物理交联剂CNs就可以大幅增加水凝胶的力学强度和断裂伸长率。当CNs浓度为0.5 mg/ml时,CNs/PAM水凝胶的力学性能最好,断裂伸长率达到3183%,断裂强度也有81.4 KPa。另外,单体AM浓度是聚合物网络形成的关键。APS作为引发剂又作为改性剂,是制备超拉伸水凝胶的关键,直接影响着水凝胶的交联度和聚合物动力学链长等。2.以CNs为稳定粒子,制备不同内相体积、不同交联密度的乳液复合水凝胶。讨论其内相体积和交联剂浓度对水凝胶结构和性能的影响。通过对乳液及其乳液复合水凝胶的形貌、溶胀性能、力学性能的分析,我们得出:内相体积增加,聚合物组分减少,水凝胶交联密度降低,水凝胶的应力集中和交联缺陷增加。总的来说,乳液法制备复合水凝胶对其力学性能的增强作用有限。以乳液复合水凝胶为模板制备高强度IPN水凝胶,我们可以大幅度的增强水凝胶的力学性能。仔细讨论了第一、二网络对IPN水凝胶性能的影响,探讨了其力学增强的原理。以乳液复合水凝胶为模板制备的高强度IPN水凝胶具有很好的可行性、可控性和普适性。(本文来源于《华南理工大学》期刊2015-04-20)

张强,王庆昭,陈勇[3](2014)在《超拉伸熔纺UHMWPE纤维结晶结构的变化》一文中研究指出利用广角X射线衍射仪、热分析仪、小角X射线散射仪研究了熔纺UHMWPE纤维在超拉伸过程中结晶结构的演变过程。研究显示,随着拉伸的进行,UHMWPE纤维的结晶度逐渐增加,其值最终稳定在66%左右;横向晶粒尺寸逐渐下降,(110)和(200)晶面的值稳定在13.4nm和9.7nm左右;折迭链逐渐向伸直链转变;第一熔融峰温度逐渐提高,且在高倍拉伸下,出现第二熔融峰;纤维的取向度逐渐增加,缺陷度逐渐下降;流动性改性剂的加入仅仅改善了UHMWPE的流动性,并不影响纤维在拉伸过程中结晶结构的变化趋势。(本文来源于《高分子材料科学与工程》期刊2014年10期)

钟鸣,时富宽,谢续明[4](2014)在《高强度超拉伸聚丙烯酸超吸水水凝胶的制备》一文中研究指出水凝胶是指聚合物分子链在水溶液中,通过物理、化学作用交联形成一定形状的叁维网络结构聚集态。由于水凝胶具有良好的吸水性、保水性、生物相容性、环境敏感性,已广泛应用于分离、生物、医疗、催化等领域。[1]传统的水凝胶交联点分布无序,且交联点之间的分子链段分布宽,导致了力学强度差等缺陷,近年来为提高水凝胶的力学强度研究者做了大量的工作。[2]同时具备优良的力学性(本文来源于《2014年全国高分子材料科学与工程研讨会学术论文集(下册)》期刊2014-10-12)

朱美娜[5](2010)在《超拉伸环境响应离子型纳米复合水凝胶》一文中研究指出本工作的主要目的是以锂藻土Laponite作为交联剂,通过功能性单体在锂藻土Laponite分散液中原位聚合,制备具有优异力学性能的环境响应性的离子型纳米复合水凝胶(nanocomposite hydrogel,NC gel)。研究工作的基本思路是:通过研究单体/锂藻土Laponite分散液的稳定性,筛选出合适的功能性单体与丙烯酰胺类单体在Laponite分散液中原位共聚合,控制合成条件,制备具有超拉伸性的环境响应性NC凝胶。本工作的主要内容和结果如下:1.以溶胶型锂藻土Laponite XLS为交联剂,采用阳离子型单体甲基丙烯酸-N,N-二甲胺基乙酯(DMAEMA)与丙烯酰胺(AM)在Laponite分散液中原位自由基聚合,合成了具有pH响应性的阳离子型聚AM/DMAEMA/Laponite纳米复合水凝胶。考察了阳离子型单体DMAEMA对Laponite分散液稳定性的影响以及聚AM/DMAEMA/Laponite纳米复合水凝胶的力学性能、透明度和pH响应性。DMAEMA参与共聚后,NC凝胶的拉伸强度和断裂伸长率下降,但是仍然具有优异的拉伸性能,拉伸强度大于60kPa,断裂伸长率大于700%。DMAEMA的加入导致分散液的Zeta电位绝对值降低,稳定性下降。从而导致合成的共聚NC凝胶结构不均匀,凝胶呈现半透明,并且随着共聚NC凝胶中阳离子型单体DMAEMA含量的增加,透明度下降。为了避免阳离子型DMAEMA对反应的催化作用,也采用了紫外引发的方式来合成共聚NC凝胶,得到了拉伸力学性能以及透明度较氧化还原引发都更好的共聚NC凝胶。2.以溶胶型的锂藻土Laponite XLS为交联剂,采用阴离子型单体2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠(AMPSNa)与N-异丙基丙烯酰胺(NIPAm)在Laponite分散液中原位自由基聚合,合成了阴离子型聚NIPAm/AMPSNa/Laponite纳米复合水凝胶。考察了阴离子型单体AMPSNa对Laponite分散液稳定性的影响和聚NIPAm/AMPSNa/Laponite纳米复合水凝胶的力学性能、透明度和环境响应性。随着阴离子型单体AMPSNa含量的增加,NC凝胶的拉伸强度和断裂伸长率稍有增加,拉伸强度大于130kPa,断裂伸长率大于1000%。AMPSNa的加入导致分散液稳定性下降。随着阴离子型单体AMPSNa的增加,共聚NC凝胶由透明变成半透明。共聚NC凝胶具有温敏性和离子强度响应性。(本文来源于《华南理工大学》期刊2010-05-30)

熊丽君,胡小波,朱美娜,刘新星,童真[6](2009)在《超拉伸聚合物-锂藻土纳米复合水凝胶》一文中研究指出自Tanaka发现凝胶体积相变以来,为研制凝胶智能材料进行了大量的探索,但水凝胶的强度与韧性低是致命弱点。2002年,日本Haraguchi等人首次报告在锂藻土(Laponite)纳米粒子分散液中,将N-异丙基丙烯酰胺(NIPAm)原位聚合,不用化学交联剂,得到了PNIPAm-Laponite纳米复合(NC)凝胶。这种NC凝胶拉伸强度为常见水凝胶的10倍,断裂伸长率为常见水凝胶的50倍。为了获得超拉伸的NC凝胶并赋予其环境响应性,我们将丙烯酰胺(AM)在锂藻土分散液中原位聚合,得到了断裂伸长率超过2000%的NC凝胶。其松弛模量可用G(t)=Ge[1+(t/λ_0)~(-n)]描述(Ge是平衡模量,λ_0是时间常数),松弛指数n约为0.16;证明NC凝胶的超拉伸性源于较低的网链密度和适当的松弛速率。用丙烯酸钠与AM、BIS在Laponite分散液中原位共聚,制备了透明、超拉伸、pH响应的NC凝胶。(本文来源于《2009年全国高分子学术论文报告会论文摘要集(下册)》期刊2009-08-18)

熊丽君,胡小波,刘新星,童真[7](2008)在《超拉伸聚合物-锂藻土纳米复合水凝胶》一文中研究指出将锂藻土(Laponite)纳米粒子分散在水中,加入丙烯酰胺类单体和过氧化物引发剂,不添加化学交联剂,原位自由基聚合可得到聚合物-Laponite纳米复合水凝胶。其透明度高,可以拉伸至1 300%以上,具有优异的力学性能,成为当前智能材料研究的热点之一。本文综述了聚合物-Laponite纳米复合水凝胶所用锂藻土的结构、性质以及复合水凝胶的合成、结构及物理特性,并探讨这一领域可能的发展方向。(本文来源于《化学进展》期刊2008年04期)

于俊荣,胡祖明,刘兆峰[8](2005)在《超拉伸UHMWPE纤维的超分子结构变化》一文中研究指出用WAXD、DSC、SAXS及拉曼光谱等测试手段,研究了拉伸过程中UHMWPE纤维的超分子结构变化。结果表明,随拉伸的进行,纤维非晶区中分子链逐渐参与了结晶,超分子结构逐渐变得紧密规整,其SAXS强度逐渐减弱;纤维结晶度及熔融峰温随拉伸倍数的增加而增大,并逐渐趋于平衡,高倍拉伸后纤维WAXD结晶度为67.5%,DSC结晶度为96.1%,熔点为155.4℃;纤维横向晶粒平均尺寸随拉伸倍数的增加而变小,并逐渐趋于平衡,而纤维轴向晶粒尺寸随拉伸倍数的增加而变大,高倍拉伸后纤维结晶长周期为50nm左右。(本文来源于《高分子材料科学与工程》期刊2005年04期)

于俊荣,胡祖明,刘兆峰[9](2004)在《超拉伸UHMWPE纤维的结晶结构及其形成机理》一文中研究指出采用冻胶纺丝-超拉伸技术纺制了超高相对分子质量聚乙烯(UHMWPE)纤维。利用小角X光散射(SAXS)、广角X射线衍射(WAXD)及拉曼光谱等测试手段,研究了拉伸过程中UHMWPE纤维的结晶结构变化。结果表明:随拉伸的进行,纤维非晶区中分子链逐渐参与了结晶,纤维SAXS强度减弱,纤维结构变得紧密规整;纤维结晶长周期及结晶度随拉伸倍数的增加而增大,并趋于平衡,拉伸30倍后,纤维结晶长周期约为50 nm,结晶度约为67.5%;纤维横向晶粒平均尺寸随拉伸倍数的增加而变小,拉伸30倍后,趋于平衡,而纤维晶粒c轴方向的轴向晶粒尺寸随拉伸倍数的增加而变大。(本文来源于《合成纤维工业》期刊2004年06期)

王红英,韩英,田慕川,付中玉[10](2004)在《超拉伸过程中UHMWPE纤维结构与性能的研究》一文中研究指出利用密度梯度仪、声速取向仪、Instron材料强力仪、WAXD、DSC等手段 ,对超高相对分子质量聚乙烯 (UHMWPE)纤维在超拉伸过程中的结构和性能进行了测试研究。结果表明 ,不同拉伸倍数的UHMWPE纤维的结晶度、取向度、力学性能和熔融温度随着拉伸倍数的增大而增加 ;DSC图谱上的 Tm4 峰和WAXD分析证实了在超拉伸过程中UHMWPE纤维发生了正交晶相向六方晶相的转变 ,超拉伸后期结晶结构的变化对纤维的力学性能影响很大。(本文来源于《合成纤维工业》期刊2004年02期)

超拉伸论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

水凝胶是经过交联作用形成的具有叁维网络结构的不溶不熔的亲水性聚合物。水凝胶具有良好的生物相容性和其他优异性能,例如:环境响应性、抗菌性、自修复性、超吸水性等。这些特点使水凝胶在生物医药、传感器、自修复材料和保水抗旱等方面有着广泛的应用前景。然而传统的化学交联的水凝胶力学性能差,在很大程度上限制了水凝胶在实际应用领域的发展。经过系列研究,人们开发出了各种结构新颖的高力学性能的水凝胶。其中,复合水凝胶和互穿网络水凝胶(Interpenetrating network hydrogel,IPN gel)由于其简单的制备方法和优异的力学性能而成为当今研究的热点。纳米纤维素晶体(Cellulose nano-crystals;CNs):一方面,是一种优异的生物增强材料,可以和水凝胶复合制备高强度超拉伸纳米复合水凝胶;另一方面,作为乳液稳定粒子,CNs还能够用来制备Pickering乳液,从而进一步制备乳液复合水凝胶(Emulsions composite hydrogels,ECG gel)和IPN水凝胶。本工作以改善水凝胶的力学性能为出发点,结合CNs的优异性能,分别制备了具有高强度超拉伸性能的CNs/PAM纳米复合水凝胶、ECG水凝胶和IPN水凝胶。本研究的主要内容和结果如下:1.采用改进后的酸解法,用浓H2SO4酸解桉木浆制备CNs,然后在过硫酸铵(Ammonium persulphate,APS)的作用下对CNs进行简单的改性,热引发制备高强度超拉伸CNs/PAM水凝胶材料。讨论CNs浓度、丙烯酰胺(Acrylamide,AM)含量、APS含量对水凝胶性能的影响。并通过其反应机理、宏观力学性能、溶胀性能和扫描电镜形貌分析推测CNs/PAM水凝胶的制备原理。实验结果表明:同其他纳米复合水凝胶一样,CNs/PAM水凝胶呈现典型的蜂窝状结构、在其断面存在大量的PAM包覆的CNs须。只要加入极少量的物理交联剂CNs就可以大幅增加水凝胶的力学强度和断裂伸长率。当CNs浓度为0.5 mg/ml时,CNs/PAM水凝胶的力学性能最好,断裂伸长率达到3183%,断裂强度也有81.4 KPa。另外,单体AM浓度是聚合物网络形成的关键。APS作为引发剂又作为改性剂,是制备超拉伸水凝胶的关键,直接影响着水凝胶的交联度和聚合物动力学链长等。2.以CNs为稳定粒子,制备不同内相体积、不同交联密度的乳液复合水凝胶。讨论其内相体积和交联剂浓度对水凝胶结构和性能的影响。通过对乳液及其乳液复合水凝胶的形貌、溶胀性能、力学性能的分析,我们得出:内相体积增加,聚合物组分减少,水凝胶交联密度降低,水凝胶的应力集中和交联缺陷增加。总的来说,乳液法制备复合水凝胶对其力学性能的增强作用有限。以乳液复合水凝胶为模板制备高强度IPN水凝胶,我们可以大幅度的增强水凝胶的力学性能。仔细讨论了第一、二网络对IPN水凝胶性能的影响,探讨了其力学增强的原理。以乳液复合水凝胶为模板制备的高强度IPN水凝胶具有很好的可行性、可控性和普适性。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

超拉伸论文参考文献

[1].周兰英.高强韧超拉伸可自愈合凝胶的制备与性能研究[D].华南理工大学.2016

[2].陈伟科.高强度超拉伸水凝胶的制备[D].华南理工大学.2015

[3].张强,王庆昭,陈勇.超拉伸熔纺UHMWPE纤维结晶结构的变化[J].高分子材料科学与工程.2014

[4].钟鸣,时富宽,谢续明.高强度超拉伸聚丙烯酸超吸水水凝胶的制备[C].2014年全国高分子材料科学与工程研讨会学术论文集(下册).2014

[5].朱美娜.超拉伸环境响应离子型纳米复合水凝胶[D].华南理工大学.2010

[6].熊丽君,胡小波,朱美娜,刘新星,童真.超拉伸聚合物-锂藻土纳米复合水凝胶[C].2009年全国高分子学术论文报告会论文摘要集(下册).2009

[7].熊丽君,胡小波,刘新星,童真.超拉伸聚合物-锂藻土纳米复合水凝胶[J].化学进展.2008

[8].于俊荣,胡祖明,刘兆峰.超拉伸UHMWPE纤维的超分子结构变化[J].高分子材料科学与工程.2005

[9].于俊荣,胡祖明,刘兆峰.超拉伸UHMWPE纤维的结晶结构及其形成机理[J].合成纤维工业.2004

[10].王红英,韩英,田慕川,付中玉.超拉伸过程中UHMWPE纤维结构与性能的研究[J].合成纤维工业.2004

论文知识图

同一试样距离断口不同位置的显微组织超塑性拉伸变形后试样的表面形貌(a)1.3C钢短标距水冷样在1023K拉伸断...不同应变速率的拉伸断口处组织形貌(5...超声激励拉伸试验装置不同m值下的(dA/dt)-A图

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超拉伸论文_周兰英
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