填料形貌对导热胶渗流阈值的影响研究

采用微波辅助乙二醇法,通过调节微波处理时间,制备了不同长径比的纳米银材料。用TEM和XRD对不同长径比的纳米银进行了表征。以不同长径比的纳米银作为导热填料制备导热胶,研究发现对于填充不同长径比的纳米银材料,导热胶的阈值填充量是不同的。长径比越大阈值越小。运用修正的Nielsen-lewis阈值理论对这一实验现象进行了合理解释,模拟结果表明,修正的阈值理论与实验结果非常吻合。

硅橡胶/改性蒙脱土复合材料的制备及其性能研究

以双十八烷基二甲基氯化铵(D1821)改性蒙脱土(MMT),考察了室温混炼及熔融混炼对甲基乙烯基硅橡胶(MVQ)/MMT及MVQ/MMT-D1821复合材料拉伸强度、热性能及微观形貌的影响。结果表明,改性后的MMT层间距由1.25nm扩大到了3.97nm,熔融混炼比室温混炼更有利于形成插层结构,且复合材料拉伸强度更大,当MMTD1821含量为30份(质量份,下同)时,复合材料的拉伸强度最大为6.0 MPa,但材料的热性能有所降低。

青海海西地区吐蕃时期墓葬中的鲜卑因素辨析

吐谷浑占据青海一地长达数百年,663年被吐蕃征服后其文化开始迅速“吐蕃化”,吐蕃时期青海海西地区发掘的多处墓葬反映出很强烈的吐蕃文化影响。一直以来,学术界对吐谷浑丧葬文化的面貌知之甚少,但甘肃慕容智墓等吐谷浑墓的发掘,为研究吐谷浑墓中的鲜卑文化因素提供了参照。对近些年来吐蕃时期青海海西地区的墓葬材料进行梳理并与多地鲜卑墓分析对比,认为无封土及墓上建筑、烧祭习俗、使用梯形棺及彩绘木棺棺板画、仰身直肢葬、毁器等葬俗,以及风帽、“山”字形帽等冠饰所体现的应为鲜卑文化因素,这为进一步深入了解青海地区相关族群构成和丧葬习俗提供了借鉴和思考,也为日后辨识和分析吐谷浑相关遗存提供了参考。

四甲基秋兰姆对废旧胎面胶粉热机械剪切去交联的影响

以四甲基秋兰姆(TMTD)作为再生剂,对废旧胎面胶粉热机械剪切去交联的过程进行了研究。结果表明,去交联后橡胶的门尼黏度、凝胶含量和交联密度都会随着TMTD用量的增加而下降;再生胶的力学性能在TMTD质量分数为1.0%时最好,拉伸强度和扯断伸长率分别达到13.4 MPa和368%。利用凝胶渗透色谱仪分析了TMTD用量对去交联后橡胶相对分子质量的影响,结果发现,当TMTD的质量分数从0.5%增加到1.0%时,溶胶的重均分子量和数均分子量均下降较快。根据去交联后橡胶的门尼黏度、凝胶含量、交联密度和数均分子量的变化情况以及溶胶的拉曼光谱分析结果,推测了TMTD对橡胶热机械剪切去交联反应的可能机理。

双单体接枝PP-g-(NVP-co-PEGMA)改性剂的制备及其表征

以聚丙烯(PP)为接枝主链,N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)和聚甲基丙烯酸乙二醇酯(PEGMA)为共聚单体,过氧化二异丙苯(DCP)为引发剂,采用熔融接枝法制备了两亲性改性剂PP-g-(NVP-co-PEGMA)。采用元素分析、傅里叶红外光谱、蛋白质吸附实验、水接触角测试对接枝共聚物进行了表征。结果表明,接枝共聚物出现了PEGMA和吡咯烷酮单体单元上羰基(C=O)的振动吸收峰;少量PEGMA的加入提高了NVP的接枝率,比单一的NVP单体提高了5.66%;制得的亲水改性剂聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和PEGMA的接枝率分别为21.36%、3.82%;PP-g-(NVP-coPEGMA)具有很好的亲水性,接触角由原来的105°下降至53°;接枝改性剂可以有效地抑制蛋白质的吸附,制得的膜具有良好的抗污染作用。

两亲性改性剂PP-g-PEGMA的制备及其表征

以聚甲基丙烯酸乙二醇酯(PEGMA)为接枝单体,聚丙烯(PP)为接枝主链,过氧化二异丙苯(DCP)为聚合引发剂,采用熔融接枝法制备了两亲性改性剂PP-g-PEGMA,考察了单体用量和引发剂用量对改性剂接枝率、接枝效率的影响,并通过傅里叶红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱分析(XPS)、接触角测试对接枝聚合物进行了表征。结果表明:接枝聚合物在1 730cm-1处出现吸收峰,说明PEGMA成功地接枝到PP大分子链上;当单体用量在15份,引发剂质量分数在0.3%时,接枝效果最佳;接枝聚合物PP-g-PEGMA具有很好的亲水性,当PP-g-PEGMA的接枝率为3.21%时,接触角可降低至70°。

原位法制备不同形貌纳米银导电胶

采用原位一步法制备导电胶,通过改变实验工艺条件,研究了聚乙烯吡咯烷酮含量、超声分散时间、微波加热时间对导电胶性能的影响。通过TEM对产物形貌进行表征,并分析了不同条件对纳米银形貌的影响。当PVP为0.2 g、超声分散时间8 min、微波加热时间6 min时,制备的纳米银的尺寸4均一,导电胶的体积电阻率可达到3.56×10Ω·cm,可替代传统的锡铅焊料。

基于自由测站的大跨度连续梁上CPⅡ平面网测量方法研究

鉴于大胜关大桥主桥大跨度连续钢桁梁上无法进行GPS测量和点位受温度变化影响大的的特点,提出采用自由测站边角交会网的方法进行主桥上CPⅡ控制网的测量。自由测站边角交会网具有不需要对中、图形强度高和测量速度快的优势,是一种CPⅡ控制网测量的新方法,不仅能够应用在大跨度连续钢桁梁上,而且完全可以在隧道中替代导线网进行CPⅡ控制网的测量。

纳米银/环氧树脂纳米复合材料制备和性能表征

以乙二醇作为还原剂,采用微波法制备长径比不一的银纳米材料。采用SEM和XRD对不同长径比的纳米银进行了表征。以不同长径比的纳米银作为导热填料成功的制备了导热性能优异的环氧复合材料。环氧复合材料的热性能和力学性能测试表明:当长径比为33的银纳米线在较低的填充量具有较高的热导率,比填充纳米方块的环氧复合材料高约9倍(热导率为16.63 W·m-1.K-1)。填充银纳米线的环氧复合材料的抗剪切强度(以铝为基板的抗剪切强度为18.7 MPa)相比于填充相同体积分数的银纳米方块和银纳米棒的环氧复合材料均有不同程度的提高。

不同弹性体对聚丙烯的协同增韧

以弹性体乙烯-α-辛烯共聚物(POE)、苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯共聚物(SEBS)和SEBS/POE作为增韧剂,对不同弹性体协同增韧聚丙烯进行了研究,考察了共混体系的力学性能、结晶行为、结晶形貌、动态力学分析以及低温脆断面形貌。结果表明,弹性体SEBS、POE均对PP具有增韧作用,当SEBS、POE用量分别为20%、25%时完成了"脆韧转变",其中SEBS增韧效果较佳;SEBS、POE作为弹性体加入,使PP的结晶度降低;当SEBS/POE复配增韧PP,且m(PP)/m(SEBS)/m(POE)=70/20/10时,具有协同增韧效应,冲击强度最高;此外,POE在PP/SEBS复配增韧中相当于相容剂,起到了"桥梁"作用。

废旧橡胶热-机械剪切脱硫过程及机理

利用元素分析仪、红外光谱仪研究了废旧橡胶热-机械剪切脱硫过程及其机理。在未加任何脱硫剂的情况下,利用双螺杆挤出机提供的热能和强剪切作用对硫化橡胶进行了脱硫回收,研究发现,硫化橡胶的交联密度下降到71%,恢复了再加工性能,并且微观结构也发生了显著的变化。提出了交联硫键断裂后以活性硫侧挂基形式存在的理论,解释了再生胶脱硫后不需外加硫磺仍可以硫化的现象。溶胶的红外光谱给这一理论提供了有力的证明。根据脱硫反应前后官能团的变化推测出脱硫反应可能的机理。

热机械剪切脱硫过程中橡胶结构的变化

采用自行组装的长径比为60∶1的双螺杆挤出机对废旧轮胎胎面胶粉热机械剪切脱硫。研究发现,通过热机械剪切的橡胶交联密度降低了62.35%,并且随着主机转速的增加,橡胶的交联密度进一步降低,微观结构也发生了变化。利用凝胶渗透色谱仪分析脱硫前后相对分子质量分布情况,发现随着主机转速的增加,橡胶溶胶的相对分子质量由大变小,相对分子质量分布宽度由宽变窄;用红外光谱仪对胶粉脱硫前后进行表征,结果表明,交联结构被破坏,生成了含硫基团的化合物,同时证实了线型天然橡胶(NR)的存在。根据脱硫前后橡胶官能团的变化以及键能与分子链的关系,研究了热机械剪切对橡胶结构的影响。

MMA-co-AA两亲性共聚物对聚偏氟乙烯膜性能及微观结构的影响

以甲基丙烯酸甲酯(MMA)和丙烯酸(AA)为单体,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,采用自由基共聚合成了两亲性无规共聚物MMA-co-AA,并将其与聚偏二氟乙烯(PVDF)共混,通过浸没沉淀相转换法制备了PVDF共混膜。利用X射线衍射(XRD)、差示扫描量热法(DSC)、扫描电子显微镜(SEM)以及水接触角等对共混膜的性能与微观结构进行了研究。结果表明,N,N-二甲基甲酰胺(DMF)溶剂以及两亲性共聚物MMA-co-AA有利于提高PVDF的结晶度,能促进β-PVDF晶型的形成。同时,MMA-co-AA能引发PVDF共混膜表面出现微孔,随着两亲性共聚物含量的不断增加,共混膜的接触角逐渐减小,表面亲水性得到改善。

纳米氧化铈在棉织物表面的原位合成及其抗紫外性能

通过一种简单的原位合成法在棉织物的表面生成CeO2纳米粒子,并且采用SEM、XRD等方法对纳米粒子进行表征,UV-Vis测试发现,这些CeO2纳米粒子对棉织物的抗紫外性能有明显的提高。原位合成方法使得CeO2纳米粒子与棉织物的表面具有很强的化学键连接,因此,这种具有强抗紫外线功能的棉织物在水洗多次后仍然具有非常优异的抗紫外功能。本方法为纳米功能织物的工业化应用提供了一种可行的途径。

螺杆组合对用废旧轮胎胶粉制备再生胶工艺的影响

介绍了自行研制的螺杆组合结构,考察了不同螺杆组合对废旧轮胎胶粉制备再生胶工艺的影响。结果表明,螺杆组合对于用废旧轮胎胶粉脱硫制备的再生胶力学性能的影响很大。相对于主喂比(喂料螺杆与主螺杆转速之比)而言,螺杆的转速和温度对废旧轮胎胶粉的脱硫效果及再生胶力学性能的影响程度较高。在采用螺杆组合Ⅱ制备再生胶时,若将螺杆转速设为100 r/min、主喂比设为1.4、温度设为190℃(Ⅰ区)/180℃(Ⅱ区)/160℃(Ⅲ区),则废旧轮胎胶粉的凝胶质量分数由脱硫前的86.32%降至77.56%,交联密度由14.86×10-5 mol/cm3降至5.38×10-5 mol/cm3;此时获得的再生胶的力学性能最好,拉伸强度达到14.4 MPa,扯断伸长率约为446%。

影响废旧轮胎胶粉热-机械剪切脱硫再生效果的因素

利用自行研制的长径比为60/1的强剪切型双螺杆挤出机对废旧轮胎胶粉进行热-机械剪切脱硫,用傅里叶变换红外光谱对脱硫胶粉进行了表征,考察了胶粉粒径和喂料螺杆转速与主机转速之比对脱硫胶粉凝胶含量、交联密度及再生胶力学性能的影响,以及脱硫过程中胶粉相对分子质量及其分布的变化。结果表明,随着胶粉粒径的增大,胶粉所受到的剪切力增强,脱硫效果也越好。随着转速比的增加,胶粉的脱硫程度提高;脱硫过程的第1个阶段是交联网络的破坏,第2个阶段除交联网络的破坏外分子主链也发生降解,再生胶的力学性能先增大后减小;当转速比为1.4时再生胶的扯断伸长率和弹性最好,拉伸强度也相对较高。

废旧橡胶双螺杆力化学脱硫过程及机理

利用自主研发的可动态观察和取样的双螺杆挤出机,用二硫代四甲基秋兰姆(TMTD)作为脱硫剂,对废旧橡胶的脱硫过程进行了研究,发现在力化学作用下可对其实现有效脱硫。在脱硫过程中,其凝胶含量和交联密度都是先减小后趋于不变,硫含量变化较小,相对分子质量呈现先增大后减小的变化。经螺杆第1段后,这些值变化较小,说明主要发生TMTD引发反应。出料段交联密度的上升,说明在该阶段发生了硫化返原,而硫含量的上升和相对分子质量分布的突然变宽,说明在该阶段还发生了主链降解和TMTD链终止反应。脱硫过程中力化学作用使得胶粉变成未脱硫、部分脱硫和完全脱硫的混合胶料。根据脱硫过程及拉曼光谱分析推测了力化学脱硫的可能机理。

ALPi和MPP协同阻燃PBT的研究

采用二乙基次磷酸铝(ALPi)作为阻燃剂、三聚氰胺聚磷酸盐(MPP)为协效剂、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)为基体,通过熔融共混,制得阻燃PBT。通过极限氧指数(LOI)和垂直燃烧(UL-94)研究了阻燃PBT的阻燃性能,通过热重分析(TGA)研究了阻燃PBT的热分解过程,采用扫描电镜(SEM)观察阻燃PBT燃烧炭层的形貌。结果表明,ALPi和MPP质量比为2∶1时,阻燃PBT的阻燃效果最好,LOI达到31%,垂直燃烧达到UL-94V-0级。TGA表明,复配阻燃体系的加入促进了PBT的提前分解,有利于在PBT表面形成保护性炭层,从而提高PBT的阻燃性。阻燃PBT燃烧炭层扫描电镜说明,复配阻燃体系能增加炭层密度,提高阻燃效果。

两亲性PP-g-(NVP-co-PEGMA)抗污染改性剂的制备及改性聚丙烯亲水微孔膜的表征

以乙烯基吡咯烷酮(NVP)和聚乙二醇甲基丙烯酸酯(PEGMA)为共聚单体,采用熔融接枝法制备了两亲性改性剂PP-g-(NVP-co-PEGMA);利用红外光谱、X射线光电子能谱对制得的改性剂进行表征,研究了PEGMA单体用量对熔融接枝聚合PVP接枝率的影响。利用熔融共混和拉伸成孔工艺制备了聚丙烯亲水微孔膜。利用接触角、热失重分析、扫描电镜和水通量测试对改性剂及膜性能进行表征。结果表明,亲水性支链成功接枝到PP大分子链上,少量PEGMA的加入提高了NVP的接枝率,相比NVP作为唯一单体的情况提高了5.66%;改性PP微孔膜的热稳定性能提高,亲水性也得到很大改善,起始接触角从96.0°下降到57.5°。膜的平均孔径在0.15μm左右,孔径分布相对均匀,孔隙率为32.7%。改性后的PP膜水通量随时间的延长下降缓慢,亲水性和抗污染性能得到大幅度提高。

PBT/石墨烯微片复合材料的导热性能和力学性能

采用拉曼光谱、透射电子显微镜、扫描电子显微镜对石墨烯微片的结构进行表征,研究了不同形貌的炭基材料(石墨烯微片、碳纤维、炭黑)对聚对苯二甲酸丁二醇脂(PBT)/石墨烯微片复合材料的导热性能及力学性能的影响。结果表明,相比于球形和棒状填料,添加片状填料石墨烯微片时,复合材料的渗滤阈值明显减小;并对此现象运用阈值模型理论进行拟合,发现经过修正后Y Agari模型与实验数据符合得很好;添加1%的石墨烯微片就可以使复合材料的冲击强度、拉伸强度、弯曲强度分别提高15%、9.6%、16%。