新形势下材料类实验室安全管理体系建设

在“双一流”建设和“新工科”建设背景下,实验室功能趋于多元化,开放共享是必然要求,实验室安全管理需要新思路和新对策。针对材料类实验室管理中存在的安全问题,须从安全管理制度、安全责任体系、安全管理队伍、安全检查制度、实验室标准化和信息化建设、安全文化等方面入手,构建实验室安全管理体系,从而切实提高实验室安全管理水平,保障校园安全。

以 LSAR 为载体的 UAFB 反应器运行动力学

以用造纸黑液制成的球形木质素树脂作为生物载体，在上流式厌氧流化床（ＵＡＦＢ）反应器装置中，进行了处理模拟高浓度酸化相出水的厌氧甲烷相流化床的运行实验．结果表明，当有机容积负荷小于６．０ｇ／（Ｌ·ｄ）时，基质ＣＯＤ去除率高于９０％；实验中得到生物负载量为０．０７４５；建立了ＵＡＦＢ反应器的动力学模型，测定了３５℃时的动力学参数．

湿热老化对氰酸酯树脂/酚醛环氧树脂共混物结构与性能的影响

制备了不同摩尔比的双酚 A二氰酸酯 /酚醛环氧树脂共混物 ,测定了共混物和纯氰酸酯聚合物的吸湿曲线 ,用 DMA和 FTIR研究了湿热老化前后共混物结构与性能的变化。结果表明 ,氰酸酯基摩尔分数大于 0 .5的共混物具有明显比聚氰脲酸酯更低的平衡吸湿。老化后共混物的玻璃化转变温度保持率随氰酸酯含量的增加而降低。老化后聚氰脲酸酯的 FTIR谱出现了降解产物的吸收峰 。

聚醚酰亚胺对氰酸酯树脂/环氧树脂共混物的增韧作用

采用聚醚酰亚胺以提高双酚Ａ二氰酸酯／酚醛环氧树脂共混物的断裂韧性．实验结果表明，聚醚酰亚胺是氰酸酯／酚醛环氧树脂共混物的有效增韧剂，加入１５％的聚醚酰亚胺可使断裂韧性（ＫＩＣ）提高到１４５ＭＰａ·ｍ０．５，弯曲强度也有所提高．用扫描电子显微镜和动态粘弹谱研究了改性共混物的微观结构，具有双连续结构的共混物的耐溶剂性能大大下降，共混物的韧性和耐溶剂性主要与相行为有关， 固化工艺对含１０％聚醚酰亚胺的共混物的断裂韧性和形态没有明显的作用．

氰酸酯/环氧树脂共混物热分解动力学

利用动态 TGA方法研究了双酚 A二缩水甘油醚环氧树脂和酚醛环氧树脂与双酚 A二氰酸酯的两类共混物的热稳定性。用 Coats- Redfern研究了不同配比共混物的热分解动力学。结果表明 ,氰酸酯含量大的双酚 A二缩水甘油醚环氧树脂 /双酚 A二氰酸酯共混物具有两阶段分解机理 ,而环氧含量大的双酚 A二缩水甘油醚环氧树脂 /双酚 A二氰酸酯共混物具有均一的热分解活化能 ;相比较而言 ,酚醛环氧树脂 /双酚 A二氰酸酯共混物的分解活化能基本上不随温度和组成变化。从后期失重温度和活化能看 ,酚醛环氧树脂 /双酚 A二氰酸酯共混物具有比双酚 A二缩水甘油醚环氧树脂 /双酚 A二氰酸酯共混物更高的热稳定性。

含硫硅烷偶联剂对天然橡胶/白炭黑复合材料力学性能及动态力学性能的影响

采用双(三乙氧基丙基硅烷)四硫化物(TESPT)、双(三乙氧基丙基硅烷)二硫化物(TESPD)和3-丙酰基硫代-1-丙基-三甲氧基硅烷(PXT)制备了天然橡胶/白炭黑复合材料。用扫描电镜(SEM)表征了白炭黑在橡胶中的分布形态。SEM表明,与TESPT和TESPD相比,PXT改性白炭黑在橡胶中分散最好,分布最均匀。力学测试表明,含TESPT的复合材料其定伸应力最大,而含PXT的拉伸与撕裂强度最大。利用橡胶加工分析仪对天然橡胶/白炭黑复合材料的动态力学性能分析表明,三种偶联剂改善了白炭黑的表面特性,大大减轻填料网络化,使储能模量、损耗模量和损耗因子减小,其中PXT的改性综合效果最好。

废胶粉的改性及其在砂浆中的应用

通过表面接枝改性制备了改性胶粉SRP。利用高分辨裂解气相色谱-质谱联用仪(PyGC-MS)和FTIR对SRP的结构进行了分析,测试结果表明,SRP已接枝上磺酸基团。对改性胶粉/砂浆的工作性能和力学性能进行了研究。通过流动度及流动度损失的测定,找出了胶粉(RP)和改性剂的最佳用量比;同时结果表明,改性胶粉SRP可以有效改善砂浆的流动性,并减小流动度损失;在力学性能方面,RP/砂浆复合材料的抗压和抗折强度都大幅下降,而对SRP/砂浆复合材料在保证其抗压强度的同时,实现了抗折强度的提高,材料表现出一定的韧性。胶粉改性方法简单,有利于工业生产。

NR/NBR共混物动态力学性能研究

对ＮＲ／ＮＢＲ共混物的动态力学性能进行了研究。结果表明，加入改性剂Ａ后，共混物在两个玻璃化温度（（Ｔｇ１，Ｔｇ２））下有两个动态力学损耗因子（ｔａｎδ）峰。随着体系中改性剂Ａ用量的增大（５～２０份），Ｔｇ１基本不变，其对应的ｔａｎδ峰值下降；Ｔｇ２则向高温方向移动，其对应的ｔａｎδ峰值增大。因此，ｔａｎδ的大小和位置（Ｔｇ２）可以通过控制共混物各组分的用量来调节，从而获得抗湿滑性能好、滚动阻力低的材料。

含硫硅烷偶联剂对白炭黑填充天然橡胶填料网络结构及流变行为的影响

通过橡胶加工分析仪研究了分别添加偶联剂双(三乙氧基丙基硅烷)四硫化物(TESPT)、双(三乙氧基丙基硅烷)二硫化物(TESPD)、3-丙酰基硫代-1-丙基-三甲氧基硅烷(PXT)的白炭黑填充天然橡胶(NR)混炼胶的填料网络结构,考察了3种偶联剂对白炭黑填充NR混炼胶的门尼黏度及流变形为的影响。结果表明,3种偶联剂均使白炭黑填料网络化程度大幅度减轻,弹性模量和损耗模量变小,Payne效应大大减弱,增大了胶料的流动性,改善了加工性能;PXT与TESPT比TESPD更能有效地减轻填料的网络化程度。

没食子酸丙酯-富马酸酯衍生物的合成与性能

没食子酸丙酯分别与５种富马酸单酯酰氯反应，制得了５种相应的３，４二羟基５（反β烷氧羰基丙烯酰氧基）苯甲酸丙酯，这些新化合物同时具有良好的抗氧化和抗菌活性。

N R/ 环氧化天然橡胶共混物的动态力学性能

研究了 Ｎ Ｒ／ 环氧化天然橡胶（ Ｅ Ｎ Ｒ） 共混物的动态力学性能。结果表明，在共混物中加入酚醛树脂后，仍只有两个动态力学损耗峰ｔａｎ δ（ 分别对应着 Ｔｇ１ 和 Ｔｇ２ ） 。随着树脂用量的增大（０ ～１５ 份） ， Ｔｇ１ 基本不变， Ｔｇ２ 逐渐向高温方向移动； Ｔｇ１ 对应的ｔａｎδ峰值减小， Ｔｇ２ 对应的ｔａｎδ峰值则逐渐增大。因此，ｔａｎδ的大小和位置可以通过共混体系中树脂的并用量来调节，从而可获得湿抓着性能好、滚动阻力低的新型 Ｎ Ｒ／ Ｅ Ｎ Ｒ 胎面材料。

天然橡胶/蒙脱土原土纳米复合材料的制备与性能

用机械混炼反应插层法,通过引入第三组分RH,制备了天然橡胶/蒙脱土原土纳米复合材料,实现了对天然橡胶的补强．在这种复合材料中,蒙脱土原土的层间距显著增大,蒙脱土无机片层在橡胶基体中达到了纳米级分散．蒙脱土原土与天然胶纳米复合保持了较低的滚动阻力,显著地提高了天然胶的抗湿滑性．

天然橡胶/固相改性蒙脱土纳米复合材料的制备与表征

在固相对蒙脱土进行有机改性,并与天然橡胶机械混炼插层制备了纳米复合材料。利用X射线衍射仪(XRD)、橡胶加工分析仪(RPA)和透射电镜(TEM)等研究了天然橡胶/固相改性蒙脱土纳米复合材料的结构,同时考察了材料的力学性能和耐老化性能。结果表明:固相改性蒙脱土在天然橡胶中可以实现纳米级分散,得到天然橡胶/蒙脱土纳米复合材料。固相改性蒙脱土对天然橡胶不但具有明显的补强效果,大幅度提高材料的力学性能和耐热氧老化性能,而且还具有很好的促进硫化作用。

双酚A二氰酸酯/环氧树脂固化共混物结构的红外光谱研究

通过熔融共混制备了双酚A二氰酸酯/双酚A二缩水甘油醚环氧树脂、双酚A二氰酸酯/酚醛环氧树脂两种共混物。用红外光谱研究了组分比对两类共混物各种基团相对含量的影响。结果表明,随着共混物中环氧量的增加,芳醚的吸收会由于共聚产物的增加而出现蓝移。酚醛环氧树脂中的酚羟基能影响共聚产物的生成;环氧量较大的氰酸酯/酚醛环氧树脂共混物生成了相当含量的酚-氰酸酯加成物,这使得共聚产物相对含量的计算变得困难。

胶乳接枝插层法天然橡胶/蒙脱土/聚丙烯酸丁酯纳米复合材料结构与性能的研究

采用胶乳接枝插层法,引入单体,制备了天然橡胶蒙脱土聚丙烯酸丁酯纳米复合材料.X射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)结果表明,在单体丙烯酸丁酯(BA)的作用下,改性蒙脱土片层被进一步撑大,并在橡胶基体中以纳米级分散;动态粘弹谱(DMA)测定结果显示,该体系的玻璃化温度有所提高,且60℃时具有较低的tanδ值,说明具有较小的滚动阻力;物理机械性能测试表明该方法有效地实现了对天然橡胶的补强.

NBR/Zn(MAA)_2/蒙脱土纳米复合材料的研究

研究 NBR/甲基丙烯酸锌[Zn(MAA)_2]/蒙脱土纳米复合材料的性能。结果表明, Zn(MAA)_2 可以通过原位聚合反应在与 NBR发生接枝交联的同时,实现对蒙脱土的插层;用该方法制备的 NBR/Zn(MAA)2/蒙脱土纳米复合材料的物理性能优异,含有有机改性蒙脱土 HMMT和 USM的复合材料性能更为突出,且具有一定的透明性。

采用热重和裂解气相色谱-质谱分析方法剖析轮胎硫化胶

通过裂解气相色谱 -质谱 (PGC -MS)和热重分析 (TGA)等方法 ,对轮胎不同部位的硫化胶进行了一系列彻底地分析。成功利用PGC -MS确定了多组份橡胶的并用比 ,另外PGC -MS方法也是一种简单而迅速地测定促进剂和防老剂的方法 ,这种方法不需对硫化胶进行预处理。用TGA的方法可测定硫化胶的含胶率、碳黑含量、抽出物含量以及灰分含量。在轮胎硫化胶分析中与传统的繁琐的化学分析相比 ,PGC -MS和TGA被证明是一种准确而迅速的分析方法。

新型环氧树脂/蒙脱土纳米复合材料的制备、结构和性能

用一种新型的有机试剂制备有机蒙脱土 ,并将有机蒙脱土与环氧树脂复合制备了环氧树脂/蒙脱土纳米复合材料。研究结果表明 ,这种新型的有机改性剂是一种高效的插层剂 ,同时表现出对环氧树脂固化明显的促进作用。由于有机蒙脱土层间催化中心的引入 ,将有机蒙脱土与环氧树脂复合可成功制备纳米复合材料。当有机土含量小于8份 (相对于100份环氧树脂 )时有机土以剥离的纳米级片层结构为主 ,当有机土含量大于8份时有机土以剥离和插层的纳米结构并存。带活性基团的有机土使环氧树脂的凝胶活化能降低 。

促进剂NS的制备及其硫化特性研究

采用过氧化氢氧化法合成产率和纯度较高的N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺（促进剂NS）,研究其硫化特性。结果表明,随着硫化温度的升高,NR胶料的ts2和t90缩短,硫化速率常数和硫化强度增大;在143℃下硫化时,NR胶料的MH最大,焦烧安全性较好;胶料在133-173℃时的硫化温度因数为1.97,表观活化能为118.8kJ·mol^-1。

天然橡胶机械混炼插层有机蒙脱土过程的研究

用机械混炼法制备了天然橡胶(NR)-有机蒙脱土(HMT)纳米复合材料。采用X射线衍射(XRD)和透射电子显微镜研究了NR分子链插层HMT片层的层间距和形态。对NR-HMT纳米复合材料混炼和硫化过程中的胶料进行了XRD测试,研究了NR对HMT的插层过程。实验结果表明,NR能插入到HMT的层间,得到NR-HMT纳米复合材料,HMT的层间距从2.54nm增大到4.55nm以上,HMT填充量越小,层间距越大。NR分子链在混炼、焦烧、硫化过程中都能对HMT进行插层;部分HMT的层间距在整个加工过程中不断增大;部分HMT的层间距在混炼时减小到1.43nm,而在后续的加工过程中又增大。