聚氨酯

本研究制备了基于聚二甲基硅氧烷( PDMS )和热塑性聚氨酯( TPU )两种聚合物基体以及银纳米线导电纳米材料( AgNWs )的应变传感器。传感器采用类似夹层的形貌布置，其中AgNWs层( s )嵌入PDMS或TPU的聚合层。研究了聚合物基体类型和导电层数量对传感器性能的影响。分析了传感器的形貌和机电特性，包括电阻( R )、电阻变化对应变的敏感性、电阻随应变变化的线性度以及传感器响应循环载荷的重复性。实验结果证实，随着导电层由1层增加到3层，在各自的PDMS和TPU基传感器中电阻分别下降了53 %和61 %。而且，PDMS和TPU基传感器的灵敏度分别下降了78 %和77 %。计算最大ΔR / R0值的相对SD ( RSD )，证实了传感器能够代表对顺序加载/卸载循环的可重复响应。重复性随导电层由1层增加到2层而降低，随导电层进一步增加而增强。在聚合物类型方面，TPU基传感器的电阻和重复性高于PDMS传感器，而灵敏度低于PDMS传感器。

室内空气污染传统上受到的关注不如室外污染，尽管室内污染物水平一般高出两倍，人们将80 ~ 90 %的生命花在增加密闭建筑上。每年有500多万人因室内空气质量差导致的疾病过早死亡，这也因员工生产力降低、物质损坏、卫生系统费用增加而造成千万富翁损失。室内空气污染物包括颗粒物、生物污染物和400多种化学有机和无机化合物，其浓度受多种室外和室内因素的影响。防止污染物在技术上并非总是可行的，因此需要实施具有成本效益的主动减排单位。迄今为止，没有任何单一的物理化学技术能够以符合成本效益的方式处理所有室内空气污染物。这个问题需要以优越的资本和运营成本为代价，使用顺序的技术配置。此外，传统物理化学技术的性能仍然受到室内环境污染物浓度低、多样性和变异性的限制。在这方面，生物技术已成为一个具有成本效益和可持续的平台，能够根据植物、细菌、真菌和微藻的生物催化作用来应对这些限制。事实上，基于生物的净化系统可以提高建筑的能效，同时提供额外的美学和心理效益。本审查批判性地评估了室内空气污染问题和预防策略的最新状况，以及室内污染物削减的物理化学和生物技术的最新进展。

将烯丙氧基甲醚( AEM )接枝到聚甲基氢硅氧烷( PMHS )上，制备了一种新型反应性相容剂( PMHS-g-AEM )，其结构经1H NMR和FTIR表征。同时，通过Molau实验、光学显微镜、原子力显微镜( AFM )、力学性能和动态力学分析( DMA )等方法，研究了PMHS - g - AEM对两种组分：非极性聚二甲基硅氧烷( PDMS )、极性醚/酯型乙烯基封端聚氨酯( E / SVTPU )的增容作用。在这种情况下，未固化的Vi PDMS Vi / PMHS / EVTPU和Vi PDMS Vi / PMHS / SVTPU共混物的液滴尺寸分别从6.55和10.4 μ m减小到3.76和4.12 μ m，相分离程度降低，界面相互作用增强，拉伸强度和玻璃化转变温度提高。以上结果都表明PMHS-g-AEM具有良好的增容作用。

利用气相二氧化硅( FS )的高比表面积和支化结构，结合聚二甲基硅氧烷( PDMS )的疏水性能和聚氨酯( PU )的强韧性，可制备具有分级结构和增强功能的PDMS- PU和FS接枝涂料。FS的结构特性会增加超疏水性能，其开支状特性会提供透气性，采用在PDMS-PU涂层上方仅含FS层的分层涂复方式会产生互锁性和强耐磨性，从而形成一种在过滤和个人防护设备( PPE )中具有潜在应用前景的多功能涂层。憎水性是通过水接触角和润湿阻力的测量来衡量的。通过研究不同磨损周期后涂层织物的纤维形态和疏水性，比较涂层织物的耐磨性。空气流量与压降实验用于测量透气性。利用红外光谱研究了基底/组分之间的相互作用机理，通过调控基底、FS和PDMS- PU之间的相互作用，可以制备出一种具有超疏水、强耐磨性和良好透气性的新型分层涂层，从而提供了一种多功能、独特的涂层平台。

假说气相二氧化硅( FS )的高比表面积和支化结构可以与聚二甲基硅氧烷( PDMS )的疏水性能和聚氨酯( PU )的鲁棒性协同开发，创造具有层次结构和增强功能的PDMS- PU和FS接枝涂层。FS的结构特点增加了超疏水性能，其开支状特性提供了透气性，在PDMS - PU涂层上采用一层FS层的方法，可以形成互锁性和强耐磨性的涂层，在过滤和个人防护设备( PPE )中具有潜在的应用价值。憎水性是通过水接触角和润湿阻力的测量来衡量的。通过研究不同磨损周期后涂层织物的纤维形态和疏水性，比较涂层织物的耐磨性。空气流量与压降实验用于测量透气性。利用红外光谱探讨了基底/组分之间的相互作用机理。结果通过调节基底、FS和PDMS-PU之间的相互作用，可以制备出一种具有超疏水、耐磨损和透气性的新型分层涂层，从而提供了、独特的涂层平台。

摘要聚二甲基硅氧烷( PDMS )具有无毒、疏水、透明等特点，被广泛应用于生物医学到工业应用。PDMS具有良好的热性能和附着力，但其力学性能相对较弱。因此，PDMS与各种聚合物共混，可有效改善其力学性能。本研究将不同浓度的聚氨酯( PU ) -聚二甲基硅氧烷( PDMS )共混涂层应用于AISI 316L不锈钢表面。在Ringer’s溶液中考察了它们对腐蚀和摩擦腐蚀性能的影响。采用傅里叶变换红外光谱( FTIR )、X射线衍射( XRD )和X射线光电子能谱( XPS )对共混聚合物涂层进行了表征，并通过TGA和DSC测试了样品的热性能。采用扫描电子显微镜( SEM )、开路电位( OCP )对聚合物涂层进行了摩擦腐蚀试验，结果表明，随着PDMS浓度的增加，聚合物涂层的疏水性和热稳定性增加，而耐蚀性略有下降。共混物的摩擦系数随着PU浓度的增加而降低。由此确定，在Ringer’s溶液中OCP磨损试验下，含有高达50 % PDMS的聚合物涂层试样阻止了腐蚀磨损。

在不损害任何微生物的前提下，防止海洋环境中任何结构的不良污染，一个关键的方法是使用具有高疏水性的聚合物膜。该聚合物膜是由疏水性聚二甲基硅氧烷弹性体与亲水性聚氨酯共混而简单制备的，对海洋工业防污膜表现出了较好的性能和经济可行性。聚合物共混物的场发射扫描电子显微镜和能谱仪( FESEM和EDX )结果表明，聚氨酯分散相形貌均一，分布良好。PDMS：PU共混( 95：5 )膜的水接触角为103.4 ° ± 3.8 °，PDMS膜的水接触角为109.5 ° ± 4.2 °，且PDMS：PU共混( 95：5 )膜还可以通过软光刻工艺对其进行表面图形化改性，进一步提高其疏水性。研究发现，采用软光刻工艺制备的PDMS∶PU共混( 95∶5 )薄膜微图形化使接触角提高到128.8°±1.6°，在泰国湾的现场试验结果表明，藤壶与PDMS∶PU共混( 95∶5 )薄膜的结合强度( 0.07 MPa )低于藤壶与碳钢的结合强度( 1.16 MPa )。PDMS：PU共混膜( 95：5 )上的藤壶更容易从表面去除。这表明PDMS∶PU共混物( 95∶5 )具有优异的防污性能，表明具有微图案表面的PDMS∶PU共混物( 95∶5 )薄膜可用于防污应用。

在不损害任何微生物的前提下，防止海洋环境中任何结构的不良污染，一个关键的方法是使用具有高疏水性的聚合物膜。该聚合物膜是由疏水性聚二甲基硅氧烷弹性体与亲水性聚氨酯共混而简单制备的，对海洋工业防污膜表现出了较好的性能和经济可行性。聚合物共混物的场发射扫描电子显微镜和能谱仪( FESEM和EDX )结果表明，聚氨酯分散相形貌均一，分布良好。PDMS：PU共混( 95：5 )膜的水接触角为103.4 ° ± 3.8 °，PDMS膜的水接触角为109.5 ° ± 4.2 °，且PDMS：PU共混( 95：5 )膜还可以通过软光刻工艺对其进行表面图形化改性，进一步提高其疏水性。研究发现，采用软光刻工艺制备的PDMS∶PU共混( 95∶5 )薄膜微图形化使接触角提高到128.8°±1.6°，在泰国湾的现场试验结果表明，藤壶与PDMS∶PU共混( 95∶5 )薄膜的结合强度( 0.07 MPa )低于藤壶与碳钢的结合强度( 1.16 MPa )。PDMS：PU共混膜( 95：5 )上的藤壶更容易从表面去除。这表明PDMS∶PU共混物( 95∶5 )具有优异的防污性能，表明具有微图案表面的PDMS∶PU共混物( 95∶5 )薄膜可用于防污应用。