纤维增强聚合物复合材料研究进展文献综述

 2022-05-23 20:51:32

基于PDMS改性复合材料的研究进展

摘要： 聚二甲基硅氧烷（polydimethylsiloxane, PDMS）是一种高分子有机硅化合物，因其具有良好的透光性、生物相容性、热稳定性和柔韧性佳，跟众多材质室温接合操作较易、安全无毒疏水、化学惰性等优点，应用十分广泛。本文综述了以PDMS为基体，TiO2、纳米SiO2和碳纳米纤维作为增强相，制得的复合材料以改善产品综合性能的实验研究进展,并阐述了木骨架纳米纤维的相关研究。

关键词：PDMS、TiO2、纳米SiO2、木骨架纳米纤维

Study on PDMS Modified Composite

ABSTRACT: Polydimethylsiloxane (PDMS) is a kind of high molecular organosilicon compound, as it has good light permeability, biocompatibility, thermal stability and flexibility, with many materials at room temperature bonding easier to operate, safe non-toxic hydrophobic, chemical inert and other advantages, wildly used. In this paper, the experimental research progress of composite materials using PDMS as matrix, titanium dioxide (TiO2), nano and carbon nanofibers as reinforcing phase to improve the comprehensive properties of products is reviewed.

Key words：PDMS、TiO2、nano SiO2、wood-framed nanofibers

前言

聚二甲基硅氧烷（polydimethylsiloxane, PDMS）作为高分子有机硅化合物是一种绿色高聚物材料,具有透光性好、生物相容性佳、易与多种材质室温接合以及低杨氏模量导致的结构高弹性等优良特性[1-3],常被用作基底材料在生物微纳传感器[4]、组织工程生物材料等领域[5]，是现代生化科技、MEMS/NEMS 领域不可或缺的新型材料[4]。目前，把PDMS和TiO2、纳米SiO2和碳纳米纤维复合能得到力学性能优异的材料的研究，已经证明对PDMS的多种改性方式有巨大潜力，包括改善表面润湿性和耐磨性、表面热改性材耐老化性能、提高聚合物力学强度等，综合改善产品性能。

  1. 改善PDMS表面性能的改展现状

表面热改性木材是一种常见的室外用木材，但易受光照和水分的作生老化现象，这在一定程度上限制了它的应用。许佳琪[6]等人采用二氧化钛和聚二甲基硅氧烷(PDMS)单独或复合处理作为表面热改性的预处理手段，采用场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)和傅里叶红外光谱( FTIR)测试其微观结构和表面物质的变化，探讨了不同处理手段对于提高表面热改性木材耐老化性能的改性效果及其作用机理。结果表明TiO2 或 PDMS 单独改性处理不能有效提高表面热改性材的耐老化性能。TiO2 /PDMS 复合改性处理有效提升了表面热改性材在老化过程中的颜色稳定性、疏水性能和耐磨性能，这是TiO2的紫外屏蔽效应和 PDMS 的防水效应共同作用的结果。木材表面形成的纳米TiO2能够散射、反射和吸收紫外光，防止木材内部组分因吸收紫外光发生剧烈降解，PDMS 可减少TiO2颗粒因水分和摩擦影响而产生的流失。TiO2/PDMS 复合改性处理对改善表面热改性材耐老化性能具有协同作用等人采用二氧化钛(TiO2)和聚二甲基硅氧烷(PDMS)单独或复合处理作为表面热改性的预处理手段研究了不同处理手段对于提高表面热改性木材耐老化性能的改性效果及其作用机理。实验结果发现TiO2/PDMS 复合改性处理有效提升了木材表面热改性材在老化过程中的颜色稳定性、疏水性能和耐磨性能。

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