海绵成型加工为了克服凝胶注模成型工艺中采用丙烯酰胺体系(PAM)有机物体系存在的用量大、制备过程污染较大和固化温度较高等问题,本文合成了羧甲基海绵成型加工-甲基丙烯酸甲酯接枝共聚物(CMC-g-PMMA)代替原来的丙烯酰胺体系,研究CMCg-PMMA和PMA体系在粘度、Zeta电位和沉降高度方面存在的差异,确定了在CMC-g-PMMA体系下的更佳工艺参数。对坯体和烧结体形貌、显微结构进行了表征,研究结果表明,CMC-g-PMMA体系在坯体和烧结体强度方面要优于PMA体系,经真空搅拌脱气得到的坯体强度由31.55 MPa到37.58 MPa,烧结体强度由350.86 MPa提高到452.18 MPa,两者分别增加了1/5和近1/4,改善了坯体的加工性能和提高了烧结体的强度。

为优化二醋酸海绵成型加工的纺丝加工成型工艺,采用Physica MCR301流变仪对二醋酸海绵成型加工丙酮纺丝液的稳态和动态时的流变性能进行测试。分析了二醋片的剪切速率、特性黏度、纺丝液的质量分数和温度对二醋酸海绵成型加工丙酮纺丝液流变性能的影响。结果表明,二醋酸海绵成型加工丙酮纺丝液是剪切变稀的非牛顿流体,其表观黏度、结构黏度指数、动态模量随二醋片特性黏度的增大、质量分数的提高、温度的降低而增大。降低二醋片的特性黏度,适当提高纺丝液的质量分数,可保持纺丝液流变性能的相对稳定。在实际生产中,这有利于提高产量。  

采用绿色环保的碱、尿素、水溶剂体系溶解天然海绵成型加工,利用高压静电法得到再生海绵成型加工微球,通过物理包埋和化学键合两种方式成功对海绵成型加工微球进行了荧光功能化。物理包埋法将海绵成型加工溶液与染料共混,在微球高压静电喷雾成型过程负载罗丹明荧光染料,微球呈现强的橘红色荧光,其更大荧光发射波长与单纯罗丹明水溶液相比发生蓝移;化学键合法以环氧氯丙烷为连接剂在天然海绵成型加工表面引入异硫氰酸荧光素酯(FI-TC),荧光显微镜观察显示微球呈现强的绿色荧光,在水溶剂化作用下,化学键合在微球表面的染料与单纯FITC溶液的荧光发射光谱无明显差别。物理负载方式可实现微球的高染料负载量,为10%(wt),但存在荧光染料的泄漏问题;化学负载方式染料共价键结合,无泄漏问题,但染料负载量较低,约为0.2%(wt)。

海绵成型加工资源丰富且可再生,广泛用于各行各业,但是不能在水和一般有机、无机溶剂中溶解,也缺乏热可塑性,并且耐化学腐蚀性、强度都比较差,这对其成型、加工和应用都极为不利,致使其应用受到许多限制。本文介绍了一种新兴绿色溶剂——离子液体,它是近年来兴起的一类极具应用前景的绿色溶剂,本文综述了海绵成型加工在离子液体中的均相改性研究进展。

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