调湿材料的化学物理结构与性能研究进展
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发热腈纶的结构及其理化性能研究刘川美;刘正芹;李圆圆;杜凯【摘要】In order to investigate the structures, physical and chemical properties of the hygroscopic exothermic polyacrylonitrilefiber(HEPF),firstly high-power microscope, Fourier transform infrared spectroscopy and X -ray diffraction meter were used to compare and analyze the structures of HEPF and ordinary polyacrylonitrile fibers. Then,the properties such as moisture regain, antistatic and mechanical properties of two kinds of fibers were analyzed.Finally,the two kinds of fibers were treated in different concentrations of NaOH and acetic acid solution respectively,and the strength retention rates of the two kinds of fibers were tested.The experimental results show that the surface of the HEPF is rough and has longitudinal grooves.The carboxyl and amide absorption peaks appear in the infrared spectrum and the crystallinity is low.The moisture regain of HEPF is 3.46%, and its antistatic performance is good.At the same time its breaking strength decreases, and the extensibility increases.With the increase of NaOH and acetic acid solution concentrations,the strength decline rate of HEPF is much faster than that of ordinary polyacrylonitrile fibers.%为了探讨吸湿发热腈纶纤维的结构与理化性能,文章首先采用高倍显微镜、傅立叶变换红外光谱和X-射线衍射仪对发热腈纶和普通腈纶纤维的结构进行了对比分析;然后测试分析了两种纤维回潮率、抗静电性和力学性能;最后将两种纤维置于不同浓度梯度的NaOH、醋酸溶液中进行处理并测试两种纤维的强度保持率.实验结果表明,发热腈纶表面粗糙,有纵向沟槽,并出现了羧基及酰胺基吸收峰,结晶度也有所降低.发热腈纶的回潮率为3.46%,抗静电性能好,断裂强度下降,伸长率增大.随着酸碱浓度的增加,发热腈纶的强度下降速度比普通腈纶的快.【期刊名称】《丝绸》【年(卷),期】2018(055)002【总页数】5页(P31-35)【关键词】发热腈纶;普通腈纶;结构形态;物理性能;耐化学性【作者】刘川美;刘正芹;李圆圆;杜凯【作者单位】青岛大学纺织服装学院,山东青岛266071;青岛大学纺织服装学院,山东青岛266071;东华大学纺织学院,上海201620;青岛大学纺织服装学院,山东青岛266071【正文语种】中文【中图分类】TS102.523腈纶因其独特优良的性能,在20世纪50年代就实现了工业化生产。
材料表面润湿性能的研究材料的表面润湿性能在日常生活和工业生产中扮演着重要角色。
它直接影响液体在材料表面的吸附能力、传输速率和反应性。
因此,了解和改进材料的润湿性能对于开发新材料以及优化现有材料的性能至关重要。
润湿性指液体在固体表面上的分布和吸附能力。
从表面能的角度看,润湿性是固体表面自由能、液体表面自由能和固体与液体之间的界面自由能之间的相互作用。
表面能越小,材料越容易被液体湿润。
然而,润湿性并非仅由表面能决定,还受到材料表面形貌、化学组成和表面处理等因素的影响。
表面形貌是影响材料润湿性能的重要因素之一。
在一些研究中,通过改变表面形貌,如粗糙度和结构特征,来调控材料的润湿性能。
例如,增加表面粗糙度可以增加液体在表面上的接触面积,从而提高润湿性。
此外,可以通过纳米结构、纳米孔等方式来改变材料的表面形貌,进一步调控润湿性能。
化学组成也是影响材料润湿性能的关键因素。
材料表面的化学组成会改变界面自由能和吸附能力,从而影响液体在固体表面上的分布和吸附。
例如,引入亲水基团可以增加材料的亲水性,使其更容易被水湿润。
而引入疏水基团则可以提高材料的疏水性,使其对水的润湿性降低。
除了表面形貌和化学组成,表面处理也是控制材料润湿性能的有效手段。
表面处理可以通过物理或化学方法改变材料的表面性质。
常见的表面处理方法包括等离子体处理、溶液处理、电化学处理等。
例如,通过等离子体处理可以增加材料表面的粗糙度和表面能,从而提高润湿性。
溶液处理则可以在材料表面形成一层润湿性较好的涂层,进一步改善润湿性能。
在工业生产中,材料表面润湿性能的研究具有广泛的应用价值。
例如,控制材料的润湿性可以改善涂层材料的性能,提高涂料的附着力和耐久性。
此外,材料的润湿性能也在纳米材料、生物医学材料、能源材料等领域有重要应用。
例如,在纳米材料中,调控润湿性能可以提高纳米颗粒的可分散性和生物兼容性。
总之,材料表面润湿性能的研究对于优化材料性能和开发新材料具有重要意义。
气凝胶在保暖服装上应用及进展研究气凝胶是一种新型高分子材料,具有超轻、超强吸湿性、保温性、调湿性等特点,广泛应用于保暖服装领域。
本文将介绍气凝胶在保暖服装上的应用以及最新进展的研究。
气凝胶具有超轻的特点,可以将其加入保暖服装中,使服装更轻便舒适。
传统的保暖服装增加了保暖层,会使衣物变得厚重,给人一种压迫感,而气凝胶由于其轻盈的特点,可以减轻服装的重量,让穿着者感觉更加自由舒适。
气凝胶具有超强吸湿性特点,可以吸收人体产生的汗水,保持身体干燥。
保暖服装在保温的往往导致衣物内部湿气积聚,容易产生不透气、不透湿的情况。
而气凝胶由于其强大的吸湿能力,可以迅速吸收汗水,保持衣物内部干燥,有效防止湿气滋生。
气凝胶具有优异的保温性能,可以有效阻挡外界寒冷空气的侵入。
由于气凝胶内部的孔隙结构,可以阻隔空气流动,形成良好的热隔离层,保持体温不易散发。
研究者们通过将气凝胶纳米材料制成纳米涂层,并将其涂在保暖服装的表面,实现了良好的保暖效果。
气凝胶还具有调湿的功能,可以根据环境湿度的变化自动调节湿度,保持舒适的穿着体验。
在干燥的环境下,气凝胶可以释放出吸湿的水分,增加环境湿度;而在潮湿的环境下,气凝胶可以吸收多余的湿气,保持环境干燥。
这种调湿的功能使气凝胶在保暖服装领域有着广阔的应用前景。
最近的研究也取得了一些进展。
研究者们通过磁场处理、交联改性等方法,提高了气凝胶的保温性能和吸湿性能。
他们还将金属纳米颗粒引入气凝胶中,提高了导热性能,使保暖效果更加出色。
气凝胶在保暖服装上的应用具有巨大的潜力。
未来的研究可以进一步优化气凝胶的性能,探索更多的应用领域,为人们提供更加舒适、实用的保暖服装。
第40卷第8期 当 代 化 工 Vol.40,No.8 2011年8月 Contemporary Chemical Industry August,2011 聚丙烯酸系吸附性树脂材料的合成及应用研究进展蒋 磊1,黄红军1,王 康1,万国顺2,张东升3(1. 军械工程学院 先进材料研究所,河北 石家庄 050003;2. 解放军驻743厂军代室,山西 太原 030027;3. 吉林预备役步兵第四十七师,吉林 吉林 132000)摘 要: 聚丙烯酸系吸附性树脂材料是一种以强亲水能力为基础的树脂材料,其应用领域十分广泛。
且随着应用研究的不断深入,其功能已经扩展至吸水、吸湿、离子吸附等领域。
综述了近几年国内外对丙烯酸系吸附树脂材料的合成及应用研究情况,并对今后研究的发展方向进行了探讨。
关 键 词: 聚丙烯酸系吸附树脂; 吸湿; 吸附; 合成; 进展中图分类号: TQ 325.7 文献标识码: A 文章编号: 1671-0460(2011)08-827-05Research Progress in Preparation and Application ofPolyacrylatic Absorbent ResinJIANG Lei1,HUANG Hong-jun1,WANG Kang1,WAN Guo-shun2,ZHANG Dong-sheng3(1. Institute of Advanced Material ,Ordnance Engineering College, Hebei Shijiazhuang 050003, China;itary Representative Office in No.743 Factory, Shanxi Taiyuan 030027, China;3. No.47 Reserve Infantry Division, Jilin Jilin 132000, China)Abstract: Polyacrylatic absorbent resin has strong hydrophilic ability and wide application range. With deepening ofapplied research, its functionality has been extended to water absorption, moisture absorption and ion absorption. Inthis paper, research progress in synthesis techniques and application of polyacrylatic absorbent resin was summarized,then the future research direction was discussed.Key words: Polyacrylatic absorbent resin; Moisture absorption; Absorption; Preparation; Progress聚丙烯酸系吸附树脂是以丙烯酸类为原料,通过聚合方法合成的高分子树脂材料。
材料表面润湿性的研究与调控润湿性,作为表面科学领域的一个重要研究方向,对我们理解和应用材料于多个领域具有重要意义。
在精细加工科技和现代材料研发中,润湿性的研究与调控已成为一项热门课题。
本文将从润湿性的基本原理、研究方法以及调控策略等方面进行探讨,为相关领域研究提供一些参考。
润湿性是指液体与固体表面之间产生的力学相互作用现象。
液体在固体表面上的润湿性可分为两种基本状态:亲水性和疏水性。
亲水性指的是液体与固体表面之间的强相互作用,使液体能够迅速在固体表面上均匀分布,此时固体表面呈现出“湿润”的状态。
而疏水性则是指液体与固体表面之间的相互作用较弱,使得液体无法充分湿润固体表面,出现“不湿润”的现象。
润湿性的研究不仅关乎基础科学,还与日常生活以及工程技术密切相关。
为了研究和调控材料的润湿性,科学家们提出了多种研究方法。
其中,表面能是一种常用的研究手段。
表面能是指液体与固体表面之间的相互作用能,是评价材料润湿性的重要指标。
通过测量液体在材料表面的接触角,可以计算得到液体与固体表面之间的相互作用能,从而得到液体在该固体表面上的润湿性。
此外,还可以通过界面张力、接触时间等参数的测量来对材料润湿性进行分析。
除了传统的实验测量方法,近些年来,计算机模拟与模型分析也成为研究材料润湿性的热门方法。
通过建立数学模型和计算模拟,可以模拟液体在固体表面上的行为,从而了解润湿性的机理。
这种方法不仅节省了实验成本,而且能够很好地预测液体与固体的相互作用,对润湿性的研究有着重要的意义。
润湿性的调控是应用材料研究的重要课题。
在医疗领域和能源领域等多个领域,润湿性的调控都具有重要意义。
例如,在生物医学和生物材料领域,调控材料表面的润湿性可以控制细胞与材料的相互作用,从而实现医疗器械表面的杀菌、组织工程和药物缓释等应用。
而在能源领域,润湿性的调控可以改善液流传输能力,提高能源装置效率。
因此,研究如何调控材料表面润湿性成为一个迫切需要解决的问题。
润湿物理化学教案中的润湿剂的化学成分与结构润湿剂是一种常见的化学物质,广泛应用于物理化学实验及教学中。
润湿剂的主要作用是改变液体在固体表面上的润湿性,使其能够更好地湿润固体表面。
本文将从化学成分和结构两个方面来介绍润湿剂的特点与应用。
一、润湿剂的化学成分润湿剂的化学成分多种多样,具体的选择取决于其应用场景和要达到的效果。
常用的润湿剂化学成分包括表面活性剂、有机溶剂和添加剂。
1. 表面活性剂表面活性剂是润湿剂中最常见的成分之一,其化学结构具有特殊的亲水性和疏水性部分,可在润湿过程中调节液体与固体表面的相互作用力。
常用的表面活性剂包括阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂和两性表面活性剂等。
这些表面活性剂的选择取决于液体和固体表面的特性,以实现最佳的润湿效果。
2. 有机溶剂有机溶剂是润湿剂中常用的辅助成分,其主要作用是调节润湿剂的溶解度和挥发性。
有机溶剂通常具有较高的挥发性,能够迅速蒸发而不在固体表面留下残留物。
常见的有机溶剂有醇类、酮类和酯类等。
3. 添加剂除了表面活性剂和有机溶剂,润湿剂中还可以添加一些其他化学物质来增强其功能。
例如,可以添加pH调节剂来调节润湿剂的酸碱性,以适应不同的实验条件;还可以添加抗菌剂来防止细菌或霉菌的滋生。
二、润湿剂的化学结构润湿剂的化学结构各异,常见的结构包括直链烷基链、环状结构和疏水基团。
这些化学结构在润湿剂的应用中具有重要的功能和作用。
1. 直链烷基链直链烷基链是润湿剂中常见的结构之一,其具有较强的亲水性和润湿性。
它可以使液体在固体表面上形成连续的薄液膜,从而实现较好的润湿效果。
2. 环状结构环状结构是一种常见的润湿剂化学结构,其形状类似于环状分子。
这种结构能够提供一定的柔软性和弹性,使润湿剂能够在不同表面几何形状的固体上实现均匀润湿。
3. 疏水基团疏水基团是润湿剂分子中的一部分,它们具有较强的疏水性,能够与固体表面的疏水性部分相互结合。
这种结合能够减小液体与固体表面之间的接触角度,从而增强润湿剂的润湿性能。