PVA/B凝胶纺丝纤维结构性能研究
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二甲基亚砜干湿法制备高强度聚乙烯醇纤维的研究二甲基亚砜(DMSO)是一种无色透明、易燃的有机化合物,具有优良的溶解性和热稳定性,在合成纤维、医药和化妆品等领域具有广泛的应用。
高强度聚乙烯醇(PVA)纤维是一种优质纤维材料,具有良好的拉伸性能和抗拉强度,广泛应用于纺织品、医疗材料等领域。
本研究旨在探索用DMSO干湿法制备高强度PVA纤维的工艺,并优化制备参数,以获得性能良好的PVA纤维。
首先,我们使用不同浓度的PVA溶液,在DMSO中进行溶解,得到PVA/DMSO混合溶液。
然后,将混合溶液注入到温度控制的模具中,在干燥和加热过程中,DMSO挥发,PVA分子重新排列形成纤维结构。
最后,将得到的PVA纤维进行拉伸测试,评价其力学性能。
在实验过程中,我们发现PVA溶液浓度对PVA纤维的性能有显著影响。
随着PVA溶液浓度的增加,PVA纤维的拉伸强度和模量逐渐增加,但伸长率减小。
这是因为PVA分子在高浓度下易形成结晶结构,增强了纤维的机械性能。
另外,我们还发现干燥和加热过程中的温度和时间对PVA纤维的形成和性能也有较大影响。
适中的温度和时间可以促进DMSO的挥发和PVA分子的排列,形成结晶结构的PVA纤维。
通过优化制备参数,我们最终得到了性能良好的PVA纤维。
经拉伸测试,得到的PVA纤维拉伸强度达到了XMPa,模量为YMPa,伸长率为Z%。
这些性能表现表明,采用DMSO干湿法制备的PVA纤维具有较高的力学性能,可以满足纺织品和医疗材料等领域的使用要求。
总的来说,本研究成功探索了DMSO干湿法制备高强度PVA纤维的工艺,并通过优化制备参数得到了性能良好的PVA纤维样品。
未来,我们将进一步优化工艺参数,探索纳米材料改性等手段,提高PVA纤维的性能,拓展其在更广泛领域的应用。
PVA 浓度对电纺制备ZnO 纳米纤维吸波性能的影响陈 丹*, 周影影, 王 璠, 王泽华, 杨纪龙(西安航空学院 材料工程学院, 西安 710077)摘要:采用静电纺丝法制备ZnO 纳米纤维,研究聚乙烯醇(PVA )浓度对ZnO 纳米纤维微观形貌、介电性能和吸波性能的影响规律。
结果表明:随着PVA 浓度从6%增至10%,ZnO 纳米纤维直径变细,但珠结增加,粗细不均。
当PVA 浓度为8%时,ZnO 纳米纤维直径较细、粗细均匀、表面光滑、珠结较少,形貌最好。
此时,其介电常数达到最高值,实部为15.4~20.8,虚部为3.6~4.7,并在较薄的厚度下具有最优的吸波性能。
当70%(质量分数/%,下同)ZnO 纳米纤维/石蜡样品的厚度为1.3 mm 时,反射率低于–5 dB 的吸收带宽达到5.4 GHz (12.6~18 GHz ),最小反射率为–16.6 dB 。
此外,石蜡含量也对样品的介电性能和吸波性能具有重要影响,随着石蜡含量的增加,样品的介电常数降低,当石蜡含量为30%和20%时,样品具有较好的吸波性能。
关键词:静电纺丝;ZnO 纳米纤维;介电性能;吸波性能doi :10.11868/j.issn.1005-5053.2021.000103中图分类号:TB34 文献标识码:A 文章编号:1005-5053(2022)01-0092-08随着电子技术的蓬勃发展,各种通讯设备使用频繁,产生的电磁辐射对自然环境和人类身体均造成了损害。
此外,在军事领域,隐身技术的不断发展也促使了吸波材料必须向“宽、强、轻、薄”方面发展。
因此,研究新型吸波材料对于解决电磁污染问题和提高武器隐身性能至关重要。
纳米材料由于其独特的形貌结构以及特异的物理化学性能,已成为当代科学领域最具价值、最前沿的一类材料[1]。
同时,ZnO 作为一种典型的n 型宽带隙(E g =3.37 eV )六方纤锌矿结构半导体[2],具有质量轻、密度低、介电常数大、介电损耗高和易于大规模制备的特性[3-5]。
阻燃PVA纤维的制备及性能研究马志鹏;王春霞;贾高鹏;王爱民;王杰;罗众;张再兴【摘要】聚乙烯醇(PVA)是一种可生物降解的高分子材料.以PVA为成纤剂,水溶后与低价的无卤(含磷、氮元素)阻燃剂四羟甲基氯化磷(THPC)和尿素充分混合形成混合溶液,过滤脱泡后,经湿法纺丝、干燥、热拉伸(原位交联反应)、水洗、热定形、醛化等过程,制得具有交联网络结构的阻燃PVA纤维.研究结果表明,制得的PVA纤维具有良好的阻燃性能和力学性能,其极限氧指数(LOI)高达29%以上.【期刊名称】《纺织导报》【年(卷),期】2017(000)009【总页数】4页(P44-47)【关键词】PVA纤维;交联网络结构;阻燃;力学性能;极限氧指数(LOI)【作者】马志鹏;王春霞;贾高鹏;王爱民;王杰;罗众;张再兴【作者单位】盐城工学院纺织服装学院;盐城工学院纺织服装学院;盐城工学院纺织服装学院;江苏菲特滤料有限公司;扬州亿斯特新材料科技有限公司;湖南怀化学院;湖南怀化学院【正文语种】中文【中图分类】TQ342.41随着市场对阻燃织物需求的不断增长,阻燃纤维在我国的研究和开发正日益引起关注。
聚乙烯醇(PVA)共混阻燃改性纤维的生产一般由PVA与添加阻燃剂共混(在PVA的纺丝原液中加入十溴二苯醚和三氧化二锑)、研磨、过滤、湿法纺丝、水洗、干燥、热拉伸、缩醛化等工序组成,该方法得到的PVA阻燃纤维含有卤素,为非耐久性阻燃产品,且阻燃效果不佳、力学性能较差(需添加大量阻燃剂,且阻燃剂不能与纤维基体良好相容)。
目前,国内外也有无卤阻燃PVA纤维的研究报道,采用正硅酸乙酯、三聚氰胺甲醛树脂等作为阻燃剂添加至PVA纺丝溶液中,产物具备良好的阻燃效果,但成本很高。
通过添加富含活性基团的无卤(含磷、氮元素)阻燃剂共混纺丝或浸轧富含活性基团的无卤阻燃剂进行后整理,在PVA分子链、交联剂分子、阻燃剂分子间形成网络状交联结构,本文成功研发了阻燃PVA纤维系列产品,其极限氧指数(LOI)可以达到28%以上,同时纤维受热不熔融滴落,燃烧发烟性非常低,分解产生的有毒性气体比较少,吸湿性等性能都比较好,因此在衣料、防护服、室内装饰材料以及交通运输工具所用装饰材料等中均有应用。
有关聚乙烯醇(PVA)复合水凝胶制备,性质,相关定制水凝胶目录聚乙烯醇(PVA)水凝胶因其具有良好的生物相容性、含水量、和力学性质被视为很有前途的关节软骨修复材料。
但单纯的PVA水凝胶还不能满足临床要求。
通常采用与天然高分子材料复合的方法来改进其性质。
结冷胶(Gellan Gum,缩写GG)是一种由革兰阴性好氧杆菌少动鞘氨醇单胞菌产生的阴离子型线型胞外多糖,有生物相容性好、可降解等优点,但力学性质差。
PVA/GG复合水凝胶的制备和若干物理化学性质,以期改进水凝胶的性质。
采用循环冷冻一解冻物理交联法制备PVA/GG复合水凝胶。
为提高其力学性质,引入Ca2+,使凝胶更好的交联,标记为PVA/GG-Ca2+复合水凝胶。
用振荡流变仪考察比较了PVA,PVA/GG和PVA/GG-Ca2+水凝胶的储存模量G,。
结果显示:PVA/GG复合水凝胶的G,在50000-60000,大于PVA;当引入Ca2+后,PVA/2%GG-Ca2+复合水凝胶的G,更大140000,是纯PVA水凝胶的3倍多。
表明Ca2+的引入显著提高了复合水凝胶的强度和韧性。
而且G,随结冷胶含量的增加而显著增大。
供应产品目录:高强度/pH敏感性氧化石墨烯纳米复合双网络水凝胶天然聚多糖/纳米TiO2复合水凝胶超高强度纳米复合双网络高分子水凝胶高机械性能的纳米木质素杂化双网络复合水凝胶纳米纤维素-聚合物复合水凝胶粘土基纳米银复合水凝胶带负电的大分子纳米微球复合水凝胶锂皂石增强的聚乳酸-聚乙二醇-聚乳酸三嵌段共聚物纳米立构复合水凝胶碳纳米点复合疏水缔合水凝胶双甲基丙烯酰胺/粘土纳米颗粒复合水凝胶聚乙烯醇接枝聚丙烯酸/纳米二氧化硅复合水凝胶PBAT微纳米纤维/聚乙烯醇原位复合水凝胶高分子-纳米二硫化钼片复合水凝胶氮化碳纳米片-丙烯酰胺复合水凝胶高强度双网络纳米二氧化硅复合水凝胶石墨烯基纳米复合材料水凝胶生物质与聚吡咯及碳纳米球复合水凝胶石墨烯/石墨烯纳米带复合水凝胶壳聚糖/葡聚糖/纳米羟基磷灰石复合水凝胶光驱动氧化石墨烯基纳米复合梯度水凝胶具羧基和羟基且负载纳米水合氧化锆复合水凝胶羧甲基壳聚糖(CMC)水凝胶可逆壳聚糖水凝胶定制壳聚糖温敏水凝胶定制聚乙二醇和可降解聚酯组成的嵌段聚合物水凝胶定制hBDNF-rMSCs+RADA16水凝胶两亲性寡聚多肽类水凝胶定制钙粘蛋白多肽修饰的透明质酸水凝胶定制间充质干细胞亲和多肽修饰壳聚糖水凝胶定制多肽水凝胶修饰纳米羟基磷灰石/胶原定制酰亚胺修饰的多臂PEG偶联形成杂化水凝胶多肽-聚乙二醇(PEG)杂化水凝胶纳米纤维水凝胶定制神经生长因子(NGF)多肽水凝胶yyp2021.2.25。
具有各向异性结构的聚乙烯醇水凝胶的制备及性能表征张林;汪辉亮【摘要】首先对聚乙烯醇(PVA)水溶液进行定向冷冻-解冻制备出具有各向异性结构的PVA水凝胶,然后采用60Co-γ射线对其进行辐射交联以提高其热稳定性和力学性能.扫描电子显微镜(SEM)结果显示PVA水凝胶保持了各向异性的微观结构,在平行冷冻方向上具有相对规整的取向结构,在垂直冷冻方向上呈现均匀孔洞结构.热稳定性测试结果表明:辐射剂量在30 ~ 70 kGy范围内、定向冷冻次数为1次的PVA水凝胶在60℃热水浴中保持凝胶状态长达10h以上.对辐射交联PVA水凝胶进行拉伸力学性能测试,凝胶具有各向异性的拉伸性能,且拉伸强度和弹性模量均有提高,辐射剂量为10 kGy、定向冷冻次数为3次的PVA水凝胶(DFT-RC-3-10)在垂直定向冷冻方向上的拉伸强度和弹性模量分别为0.86和0.10 MPa.【期刊名称】《生物质化学工程》【年(卷),期】2019(053)003【总页数】7页(P39-45)【关键词】聚乙烯醇水凝胶;辐射;热稳定性;各向异性【作者】张林;汪辉亮【作者单位】营口理工学院化学与材料工程系,辽宁营口115014;北京师范大学化学学院,北京100875【正文语种】中文【中图分类】TQ35;O631.2水凝胶是化学或物理交联的具有三维网络结构的亲水性聚合物,它在水中溶胀而不溶解,被广泛应用于农林、园艺、石油化工、化妆品、生物医学等领域[1-2]。
大部分合成水凝胶的力学性能较差,在微观结构和宏观性能方面均呈各向同性,缺少有序结构,进而限制了其在一些领域的应用。
相反,许多生物组织(如肌肉、软骨、皮肤和角膜)均具有较强的机械性能,它们通常具有各向异性的微观结构,这也是生物组织可以实现一些复杂功能的原因[3-4]。
具有优异机械性能和各向异性结构的水凝胶与一些生物组织具有相似的微观结构,是人造仿生器官的理想材料[5-6]。
因此,制备具有各向异性结构和机械性能的水凝胶具有重要意义。
PVA水凝胶的制备及研究综述PVA(Polyvinyl alcohol)水凝胶是一种高分子材料,具有良好的生物相容性和生物降解性,因此被广泛应用于医药领域。
本文将对PVA水凝胶的制备方法及其在生物医学研究中的应用进行综述。
首先,PVA水凝胶的制备方法有多种途径。
常见的方法包括化学交联法、物理交联法和生物酶法。
化学交联法通过添加交联剂将PVA分子间的羟基反应形成三维网络结构,增加水凝胶的稳定性和机械强度。
物理交联法通过改变PVA的温度或PH值使其融化或凝胶化,形成具有特定结构和性能的水凝胶。
生物酶法则是利用酶的特异性催化作用将PVA分子间的化学键断裂或形成,从而实现水凝胶的形成。
这些方法的选择取决于所需要的PVA水凝胶的特性和应用场景。
PVA水凝胶在生物医学研究中有着广泛的应用。
首先,PVA水凝胶可用于组织工程领域,用于制备人工组织和器官。
PVA水凝胶具有良好的生物相容性和生物降解性,可以提供支撑和保护细胞的基质环境,促进细胞黏附和增殖,促进组织再生和修复。
其次,PVA水凝胶可以作为药物缓释系统,用于控制药物的释放速率和降低药物的毒副作用。
PVA水凝胶可以容纳各种药物,并通过改变水凝胶的孔隙结构和渗透性,调控药物的释放行为。
另外,PVA水凝胶还可用于细胞培养和输送,并具有较好的可控性和可调性。
PVA水凝胶可以调节其物理和化学性质,以满足不同细胞种类和生长条件对细胞的要求。
虽然PVA水凝胶在生物医学领域的应用潜力巨大,但仍存在一些挑战和问题。
首先,PVA水凝胶的力学性能和稳定性还需要进一步提高,以适应复杂的生物环境。
其次,PVA水凝胶的生物降解性需要合理调控,以保证其在体内的稳定性和有效性。
最后,PVA水凝胶的制备方法还有待进一步改进和优化,以提高制备效率和降低成本。
综上所述,PVA水凝胶是一种具有广泛应用前景的生物医学材料。
通过不同的制备方法,可以得到具有不同性能和结构的PVA水凝胶。
在生物医学研究中,PVA水凝胶可用于组织工程、药物缓释、细胞培养等多个领域。
PVA水凝胶的制备与研究关键词:PVA水凝胶制备研究表征应用摘要:简要评述了聚乙烯醇水凝胶的制备方法,评述了PV A水凝胶的研究现状与前景展望,详细介绍了本课题传统PV A水凝胶及温敏性凝胶的制备测试方法,总结了凝胶的应用,并展望了未来PV A水凝胶的发展趋势。
高分子凝胶是基础研究以及技术领域的一种重要材料。
凝胶是指溶胀了的高分子聚合物相互联结,形成三维空间网状结构,又在网状结构的空隙中填充了液体介质的分散体系。
近几年,高分子水性凝胶(又被称为水凝胶)的研究获得了极大的重视。
水凝胶是一种网络结构中含有大量水而不溶于水的高分子聚合物,具有良好的柔软性、弹性、储液能力和生物相容性,在生物医学和生物工程中具有广泛的用途。
常见的水凝胶有聚酰胺水凝胶、聚乙烯醇水凝胶、聚N-异丙基丙烯酰胺温敏性水凝胶等。
本课题主要针对于PV A水凝胶。
1 PV A水凝胶的制备PV A水凝胶的制备按照交联的方法可分为化学交联和物理交联。
化学交联又分辐射交联和化学试剂交联两大类。
辐射交联主要利用电子束、γ射线、紫外线等直接辐射PV A溶液,使得PV A分子问通过产生自由基而交联在一起。
化学试剂交联则是采用化学交联剂使得PV A分子间发生化学交联而形成凝胶,常用的交联剂有醛类、硼酸、环氧氯丙烷以及可以与PV A通过配位络台形成凝胶的重金属盐等等。
物理交联主要是反复冷冻解冻法。
1.1 物理交联法通过物理交联法制备聚乙烯醇水凝胶,报道中最多的是使用“冷冻-熔融法”和“冻结-部分脱水法”两种方法。
反复冻融法是将一定浓度的PV A水溶液在-10~-40℃冷冻1d左右,再在25℃条件下解冻1~3h,即形成物理交联的PV A水凝胶。
将其反复冷冻、解冻几次后,就可以使其一些物理性能和机械性能等有很大的改善。
冷冻使水溶液中的PV A的分子链在某一时刻的运动状态“冻结”下来,接触着的分子链可以发生相互作用及链缠结,通过范德华力和氢键等的物理作用紧密结合,在某一微区不在分开,成为“缠结点”。
纤维素-明胶交联聚合物微凝胶的可控制备及结构与成膜性能研究纤维素/明胶交联聚合物微凝胶的可控制备及结构与成膜性能研究摘要:纤维素是一种常见的天然聚合物,在纺织和食品领域有广泛的应用。
然而,由于其本身的溶解性和成膜性能的限制,纤维素在其他领域的应用受到了一定的限制。
为了改善纤维素的性能,本研究以纤维素为基础,采用明胶作为交联剂,制备了纤维素/明胶交联聚合物微凝胶,并对其结构和成膜性能进行了研究。
关键词:纤维素,明胶,交联聚合物微凝胶,成膜性能1. 引言纤维素是一种由β-(1→4)苷键连接的葡萄糖聚合物,具有天然、可再生性和生物可降解性等优点,在纺织、食品和生物医学等领域得到广泛应用。
然而,纤维素本身的溶解性和成膜性能限制了其在其他领域的应用。
目前,有许多方法可以改善纤维素的性能,其中一种方法是利用交联剂对纤维素进行交联。
交联可以增加纤维素的稳定性和机械强度,改变其表面性质,从而提高纤维素的应用性能。
明胶作为一种常用的交联剂,具有良好的生物相容性和可降解性。
本研究通过控制反应条件和明胶纤维素的比例,制备了纤维素/明胶交联聚合物微凝胶,并对其结构和成膜性能进行了研究。
2. 实验方法2.1 材料准备本实验中所使用的纤维素为木质纤维素,明胶为食品级明胶。
2.2 制备纤维素/明胶交联聚合物微凝胶将一定比例的纤维素和明胶溶解在醋酸溶液中,通过搅拌混合使其均匀分散。
然后,加入交联剂(例如硼酸)并继续搅拌,使纤维素和明胶发生交联反应。
最后,将混合物通过过滤和干燥破碎得到纤维素/明胶交联聚合物微凝胶。
2.3 结构表征对纤维素/明胶交联聚合物微凝胶的结构进行了以下表征:傅立叶变换红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)。
2.4 成膜性能测试通过溶液浇注法在硅片上制备纤维素/明胶交联聚合物微凝胶薄膜。
对成膜性能进行了以下测试:厚度测定、透气性、机械强度和热稳定性。
3. 结果与讨论3.1 结构表征通过FTIR光谱分析,观察到纤维素/明胶交联聚合物微凝胶的红外吸收峰的变化,确认了纤维素和明胶之间的交联反应。