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  • 基于动态共价键协同作用的自修复生物基环氧薄膜,在pH响应条件下实现自我修复

    韩颖成|李俊江|张定川|齐玉蕾|尹航|韩杰|徐林涛|卢盼芳农业部农业薄膜应用重点实验室,山东高校低碳与绿色农业化学重点实验室,山东省食品安全分析与检测工程技术中心,山东农业大学化学与材料科学学院,水利与土木工程学院,泰安,山东,271018,中国摘要本研究成功合成了一种新型的生物基环氧薄膜,该薄膜在室温下具有优异的机械性能和自修复能力。通过将硫辛酸(TA)和聚乙烯亚胺(PEI)结合,引入了二硫化物、酰胺和酯键,形成了动态共价网络,从而显著提高了环氧薄膜的机械性能、交联密度和自修复性能。对这种生物基环氧薄膜(TPTs)的结构和性能进行了深入分析和讨论。结果表明,该薄膜在72小时后的凝胶分数高达约

    来源:Progress in Organic Coatings

    时间:2025-11-28

  • 多功能Janus纸纱针织面料:兼具辐射冷却和湿度调节功能,提升人体热舒适度

    近年来,智能纺织品领域的研究聚焦于如何通过材料创新与结构设计优化实现多重功能集成。针对高温环境下人体热舒适度与汗液管理效率不足的问题,科研团队开发出一种基于纸纱线的新型Janus结构复合织物(JPF),成功实现了辐射冷却与定向吸湿的协同效应。该技术路线首先选择具有生物降解性和良好吸湿性的纸纱线作为基材,通过静电纺丝与喷涂工艺进行功能化改性。具体而言,在织物的一面通过喷涂聚乙烯醇等亲水材料构建亲水层,另一面则通过静电纺丝沉积无机纳米颗粒形成疏水层。这种非对称结构不仅实现了水分的定向迁移,更赋予织物优异的辐射散热性能。实验数据显示,JPF的太阳反射率达到88.6%,红外发射率高达94.7%,显著优

    来源:Progress in Organic Coatings

    时间:2025-11-28

  • 用于LED光聚合的噻噁蒽酮-查尔酮衍生物

    光引发剂作为光聚合技术核心组件,其性能与安全性直接决定应用领域。传统异丙基取代噻唑酮(ITX)类光引发剂存在迁移活性和毒性缺陷,已限制其在食品包装材料等领域的应用。近期研究聚焦于通过结构修饰提升光引发剂的环境适应性和安全性,其中噻唑酮-查拉酮杂合体系因协同效应备受关注。本文报道了五种新型噻唑酮-查拉酮杂合化合物(TX-AP-R)的合成及其性能优化,为开发低迁移性光引发剂提供了新思路。### 一、技术背景与发展需求光聚合技术凭借其高反应速率、节能环保等优势,已成为现代材料加工的重要手段。在食品包装、医疗器械等敏感领域,光引发剂的迁移稳定性成为关键考核指标。早期研究显示,ITX等小分子光引发剂可通

    来源:Progress in Organic Coatings

    时间:2025-11-28

  • 流动状态对锥形流化床中二氧化钛纳米颗粒团聚体的流动性及颗粒尺寸分布的影响:颗粒碰撞参数与碰撞模型的评估

    该研究聚焦于锥形流体化床中纳米颗粒(NP)聚集体的粒径分布(PSD)特性及其与碰撞模型参数的关联性。通过实验与计算流体力学-离散元法(CFD-DEM)模拟的结合,揭示了不同流动条件下纳米颗粒聚集机制的关键影响因素。研究发现,在部分流体化区域(如 annular 区)形成了以刚性复杂聚集体(100-150 μm)为主的粒径分布,而在湍流区域(spout 区)则以脆弱的简单聚集体(10-70 μm)为主,这种空间分布差异表明颗粒间相互作用机制存在显著的地域性特征。实验部分采用激光散射技术结合动态成像系统,实现了对 NP 聚集体 PSD 的多维度监测。通过建立锥形床的物理模型(锥角、入口直径、床高等

    来源:Powder Technology

    时间:2025-11-28

  • 基于POD-BP模型,在挖掘面气流控制条件下快速预测和重建尘场

    随着我国智能化矿山建设的快速发展,煤炭开采过程中粉尘控制技术面临重大挑战。传统通风系统采用固定参数控制模式,难以应对动态变化的井下作业环境。以全机械化掘进工作面为例,当作业面推进过程中出现局部瓦斯浓度升高或地质构造变化时,现有通风系统无法及时调整风量分布,导致粉尘扩散系数与浓度场预测误差超过40%,直接影响抑尘效果和矿工健康安全。粉尘场动态建模的技术瓶颈主要体现为三个维度:首先,井下三维流场中粉尘浓度分布存在显著时空耦合特性,传统CFD方法需要解决纳秒级时间步长的Navier-Stokes方程,单次模拟耗时超过30分钟,难以满足分钟级通风调控需求;其次,现有传感器网络难以获取井下高分辨率粉尘浓

    来源:Powder Technology

    时间:2025-11-28

  • 不规则颗粒形状和表面变形对颗粒弹跳的影响(第二部分):颗粒弹跳建模与实验验证

    该研究聚焦于涡轮机械中颗粒侵蚀问题的建模与实验验证,提出了一种整合颗粒几何特征与双向变形机制的恢复系数(COR)预测模型。研究团队通过系统性实验和理论建模,揭示了传统模型在预测精度和不确定性分析方面的局限性,并构建了更符合工程实践的新型模型体系。在实验设计方面,研究采用212-250微米石英颗粒作为测试对象,速度范围覆盖20-120 m/s典型工况。通过高速粒子成像系统(2D-PTV)实现了轨迹前后的动态追踪,配合表面形貌测量技术捕捉材料变形特征。值得关注的是,实验首次将颗粒三维几何特征与表面塑性变形数据同步采集,为理论模型提供了多维验证基准。理论模型创新体现在三个维度:首先,突破传统球体假设

    来源:Powder Technology

    时间:2025-11-28

  • 在风扇叶片的振动-旋转精加工过程中,颗粒介质的多尺度动态行为及其作用机制

    Xuejie Wen|Wenhui Li|Xiuhong Li|Yan Wang|Yashuang Zhang|Kun Li太原理工大学机械与车辆工程学院,中国太原 030024摘要为了实现风扇叶片的均匀加工,提出了一种振动旋转加工工艺,并分析了颗粒介质的动态行为和作用机制。基于EDEMpy(EDEM软件的Python接口),建立了一种新的介观力链网络检索方法。通过整合宏观和微观特性,形成了一种多尺度表征方法。研究了在不同振动参数下的多尺度动态行为和磨损深度,并使用皮尔逊相关系数进一步量化了它们之间的关系。结果表明,宏观空隙比例、介观力链强度、微观法向力和相对切向速度对加工效率有显著影响,其相

    来源:Powder Technology

    时间:2025-11-28

  • 利用基于机器学习的多模态超声特征评估碳纤维增强塑料(CFRP)的湿热老化损伤

    碳纤维增强塑料(CFRP)作为航空航天领域的关键材料,其长期服役过程中的性能退化问题备受关注。湿热环境引发的材料老化主要表现为树脂基体吸湿膨胀、纤维与基体界面脱粘及力学性能劣化。传统检测手段依赖破坏性实验,难以满足大型工程构件的原位评估需求。近年来,基于超声信号特征的非破坏性检测技术因具备高效、实时和低侵入性特点而成为研究热点。本文通过融合多模态超声特征与机器学习算法,系统揭示了CFRP湿热老化损伤的演变规律,为复合材料结构健康监测提供了创新解决方案。一、研究背景与意义CFRP凭借其轻质高强特性,已成为飞机机翼、机身蒙皮等关键承力构件的首选材料。然而在湿热耦合环境中,树脂基体吸湿导致弹性模量下

    来源:Polymer Degradation and Stability

    时间:2025-11-28

  • 在高静水压力作用下,海水润滑的织物增强酚醛树脂复合材料的性能表现

    随着可持续材料研究的快速发展,多功能涂层的开发成为提升木质材料安全性和耐久性的重要方向。传统石油基环氧树脂虽然具备优异的附着力和机械性能,但其不可回收的固化网络、非生物降解特性以及固有易燃性等问题,制约了其在高端应用场景中的发展。近年来,科研人员开始探索以生物质资源为原料的新型环氧树脂体系,其中以香兰素(vanillin)为代表的天然酚类化合物因其独特的反应活性,逐渐成为替代传统环氧基体的研究热点。香兰素分子结构中同时含有酚羟基和醛基,在环氧化反应中可形成兼具动态可逆性和三维网络结构的生物基环氧树脂(VE)。这种材料的创新性在于其分子链中保留的醛基反应位点,为后续功能化改性提供了可能。研究团队

    来源:Polymer Degradation and Stability

    时间:2025-11-28

  • 抗氧化剂G1接枝对XLPE材料抗水树性能的增强效果

    绝缘材料中水树抑制技术研究进展与抗氧化剂接枝改性机制分析(全文共计2178个汉字)一、研究背景与问题重要性交联聚乙烯(XLPE)作为中压电力电缆的主要绝缘材料,其水树老化已成为制约电缆安全运行的关键因素。水树的形成过程涉及复杂的物理化学机制,包括微水滴聚集引发的机械应力损伤和电场促进的氧化链断裂双重作用。现有研究多集中在纳米填料增强结晶度或添加极性基团吸附水分,但存在添加剂迁移流失、抗氧化与亲水性难以兼顾等问题。本文针对传统改性技术的局限性,创新性地采用熔融接枝法将双功能抗氧化剂G1引入XLPE基体,通过分子尺度调控实现水树抑制的协同效应。二、G1接枝改性的创新性突破研究团队开发的G1抗氧化剂

    来源:Polymer Degradation and Stability

    时间:2025-11-28

  • 开发基于拓扑工程原理的PCL(聚碳酸酯)改性梳状聚氨酯:研究其聚集结构、变形行为及优化后的性能

    梳状聚氨酯材料的多维度性能优化与结构设计研究聚氨基甲酸酯(PU)作为一类具有广泛应用前景的功能高分子材料,其性能调控主要依赖于硬段与软段的结构设计。近年来,梳状聚氨酯(comb polyurethanes, SPPUs)通过构建非线性的主链-侧链拓扑结构,展现出突破传统线性PU性能极限的潜力。该研究系统性地揭示了梳状结构的分子设计规律与宏观性能的构效关系,为高性能聚氨酯材料的开发提供了新思路。一、材料创新与拓扑结构设计研究团队以聚ε-己内酯(PCL)为软段原料,采用异氰酸酯与二醇的缩聚反应制备梳状结构。通过调控主链硬段比例(硬段含量从25%到65%梯度变化),构建出具有连续硬段主链和离散PCL

    来源:Polymer

    时间:2025-11-28

  • 一种由改性聚乙烯蜡制成的环保且稳定的超疏水涂层

    水基环保型超疏水涂层的创新制备策略研究超疏水材料因其独特的表面特性在多个领域展现出重要应用价值。近年来,随着全球环保法规的日趋严格,开发无氟、低能耗的环保型超疏水涂层已成为材料科学领域的研究重点。本研究团队通过创新性的分子设计策略,成功制备出兼具优异性能与环境友好特性的新型超疏水涂层体系,为绿色材料发展提供了新思路。在基础理论层面,超疏水效应的实现依赖于表面能的极低值与微纳结构的多尺度协同作用。根据经典Wenzel-Cassie理论模型,当材料表面达到特定粗糙度与低表面能的协同效应时,液滴将形成完全分离的空气夹层,从而实现接触角超过150°的超疏水状态。自然界中的典型范例包括 lotus le

    来源:Polymer

    时间:2025-11-28

  • 原位聚合的B4C-MUF@全氟(2-甲基-3-戊酮)微胶囊:提升热稳定性和协同阻燃效果

    该研究聚焦于新型高性能无卤阻燃微胶囊的开发与应用,通过整合纳米硼碳(B4C)与 melamine-urea-formaldehyde(MUF)树脂体系,显著提升了聚合物基材料的阻燃性能与热稳定性。研究团队以新型环保阻燃剂全氟-2-甲基-3-戊酮(PMP)为核材,利用硅烷偶联剂KH-550实现纳米硼碳与MUF壳体的化学键合,结合表面活性剂稳定工艺,成功制备出B4C/MUF@PMP复合微胶囊。实验表明,当纳米硼碳质量占比达到6%时,微胶囊的热稳定性提升显著,5%质量损失温度从78.3℃升至123℃,碳残留量由0.88%增至6.91%,同时形成致密碳化层结构。将该微胶囊 incorporated i

    来源:Polymer Degradation and Stability

    时间:2025-11-28

  • 闭环可回收且阻燃的涂层,用于实现工程化的多功能电磁屏蔽

    电磁屏蔽涂层技术的研究进展与创新突破电磁屏蔽技术作为现代电子工程领域的关键支撑,在精密仪器防护、通信安全及新能源设备保护等方面具有不可替代的作用。传统电磁屏蔽材料主要依赖环氧树脂、聚氨酯等石油基高分子材料,这类材料存在环境不友好、可回收性差等显著缺陷。据国际权威机构统计,全球每年因涂层废弃物造成的环境污染超过200万吨,其中石油基材料占比达65%以上。这种不可持续的生产模式不仅加剧资源枯竭,更对生态环境构成持续性威胁。在材料研发前沿,动态化学键技术正引发革命性突破。该技术通过构建可逆的分子连接,使材料具备独特的自修复和循环再生能力。日本学者提出的"分子电路"概念,以及德国研究团队开发的"刺激响

    来源:Polymer Degradation and Stability

    时间:2025-11-28

  • 甘油增塑的A型与B型明胶薄膜的性能比较及其在食品包装中的适用性

    张琪|张健|平庆伟|隋志辉|李洪斌大连工业大学轻工与化学工程学院,中国大连116034摘要明胶是一种可生物降解且具有生物相容性的蛋白质,来源于动物副产品,它具有出色的成膜性能,使其成为一种有前景的环保包装材料。然而,纯明胶薄膜脆性高、缺乏柔韧性,并且对湿气非常敏感,这限制了其实际应用。甘油作为一种增塑剂,可以通过破坏分子间的氢键来提高薄膜的柔韧性,但必须优化其浓度以避免过度软化。虽然现有研究主要集中在A型(酸处理)或B型(碱处理)明胶上,但两者之间的系统比较仍然有限。为了填补这一研究空白,本研究通过溶液浇铸法制备了不同甘油浓度的A型和B型明胶薄膜,并对其结构、机械性能、阻隔性能、防水性能和降解

    来源:Polymer

    时间:2025-11-28

  • 通过核磁共振(NMR)光谱的多变量分析,对甲基丙烯酸酯-乙基丙烯酸酯共聚物的化学组成和单体序列进行统计预测

    本研究聚焦于丙烯酸酯类共聚物(甲基丙烯酸甲酯-乙基丙烯酸酯共聚物)的微观结构定量解析,重点探讨了核磁共振(NMR)光谱技术与多元统计分析相结合的创新方法。研究团队通过构建多变量模型,突破了传统NMR分析依赖手动峰位归属和积分的局限性,首次实现了对这类复杂共聚物微观结构的全面定量表征。### 研究背景与问题提出聚合物微观结构分析长期面临两大挑战:其一,传统NMR技术难以解析序列分布对化学位移的微小影响,尤其当共聚单体结构相似时(如MA与EA同为丙烯酸酯衍生物);其二,常规积分方法对重叠严重的谱峰处理能力有限。虽然已有研究通过高场¹H NMR或¹³C NMR分析部分特定体系(如甲基丙烯酸甲酯-异丁

    来源:Polymer

    时间:2025-11-28

  • 热老化对PA11粉末结晶结构和形态的影响,用于PBF-LB/P工艺

    PA11粉末在选择性激光烧结(SLS)工艺中的热氧化降解机制与结晶结构演变研究一、研究背景与意义聚酰胺11(PA11)作为生物基热塑性材料,凭借其优异的机械性能、耐化学性和加工适应性,已成为激光粉末床熔融(PBF-LB/P)增材制造的主要原料。该工艺通过逐层熔融粉末实现复杂构件的制造,但存在约80%的粉末未完全烧结的问题。这些未熔合粉末需在高温环境中持续暴露数小时,面临热降解和氧化损伤的双重挑战。研究显示,氧化降解不仅影响材料力学性能,更会改变结晶结构,这对粉末循环利用率产生决定性影响。然而,现有研究多聚焦于PA12材料,针对PA11粉末在真实加工条件下的长期氧化行为及其结晶相变机制的研究仍存

    来源:Polymer

    时间:2025-11-28

  • 聚醚酰亚胺在单轴拉伸试验中的分子水平研究:一种粗粒度分子动力学分析

    该研究聚焦于聚醚酰亚胺(PEI)材料在拉伸载荷下的分子级变形机制,通过结合粗粒度建模(CGMD)与新型参数化策略,揭示了材料宏观力学行为与微观结构演变之间的关联。研究团队在材料建模方法创新和微观机制解析方面取得突破,其成果对高性能聚合物材料的设计具有重要指导价值。一、研究背景与科学问题聚醚酰亚胺作为特种工程塑料,凭借优异的机械强度(拉伸模量可达3.5GPa)、耐高温性能(玻璃化转变温度约340℃)和化学稳定性,被广泛应用于航空航天结构件、电子封装材料及生物医学领域[1]。然而,现有研究对PEI材料在宏观屈服后出现强度提升(应变硬化现象)的分子机制缺乏系统性认知。传统全原子分子动力学(AAMD)

    来源:Polymer

    时间:2025-11-28

  • 一种基于生物材料的P/N/S复合膨胀阻燃剂,用于提高木粉聚丙烯复合材料的阻燃性能和抑烟效果

    本研究聚焦于生物基复合材料SVDP的制备及其在木塑复合材料(WFPP)中的应用。通过整合含磷、氮、硫多元素协同作用机制,SVDP展现出显著的阻燃和抑烟效果。研究采用分阶段合成策略,首先通过Schiff碱缩合反应连接磷酸苯并呋喃酮(DOPO)与含氨基的磺胺类化合物,形成磷氮协同网络;随后引入含硫官能团的副产物与剩余DOPO发生分子间静电作用,构建三维交联结构。该复合阻燃剂兼具气相阻燃和固相成炭双重功能,通过磷-氮-硫多元素协同作用增强界面结合力,形成致密炭层。在性能测试方面,当SVDP添加量为20 wt%时,WFPP的极限氧指数(LOI)从未添加时的17.8%提升至27.2%,达到UL94 V-

    来源:Polymer

    时间:2025-11-28

  • 通过界面立体复合晶粒诱导形成的独特蜂窝结构,实现了超高强度的聚乳酸,同时使得柔性聚合物的添加量降至最低

    该研究聚焦于氰酸酯(CE)树脂的增韧机制,通过分子动力学(MD)模拟与实验验证相结合的方法,揭示了调控交联密度与相分离结构的科学原理及其工程应用价值。研究团队针对CE树脂脆性大这一核心问题,创新性地构建了多尺度分析框架,从原子层面揭示增韧机理,为高性能热固性材料开发提供了新思路。在材料体系选择上,研究者系统考察了聚砜(PSF)、聚醚砜(PES)和聚醚醚酮(PEI)三种典型TP tougheners与CE基体的兼容性差异。通过实验发现,当TP含量达到临界值时,材料表现出最佳综合性能。特别值得注意的是,PES体系在三种TP中展现出最优异的增韧效果,这与其特殊的相分离行为密切相关。分子动力学模拟部分

    来源:Polymer

    时间:2025-11-28


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