自修复聚氨酯材料的研究进展

聚氨酯材料因具有优异的综合性能而得到了广泛应用,但是其在使用过程中不可避免地会产生微裂纹等结构破坏,而自修复技术是解决这一问题的有效方案。本文阐述了非本征型和本征型自修复的机理,重点综述了本征型自修复材料的设计方法和研究进展,讨论了不同设计方法对材料自修复性能、力学性能等的影响,最后针对自修复材料自修复性能和力学性能的平衡问题,探讨了复合型自修复体系的可行性、设计思路和最新进展,提出了复合型自修复材料是今后的一大发展趋势,并展望了自修复材料面临的挑战和发展方向。

蓖麻油基聚氨酯薄膜的制备及性能研究

为了探究蓖麻油基聚氨酯(castor oil-based polyurethane,CO-PU)薄膜最佳成膜条件及其综合性能,以蓖麻油(castor oil,CO)、二苯基甲烷二异氰酸酯(4,4-diphenylmethane diisocyanate,MDI)为主要反应物,以过氧化二苯甲酰(benzoyl peroxide,BPO)为自由基引发剂,二月桂酸二丁基锡(dibutyltin dilaurate,DBTDL)为催化剂,控制单一变量,采用预聚体法,制备不同R值(-NCO与-OH物质的量之比)的CO-PU薄膜。探究不同R值、DBTDL含量和成膜固化温度对CO-PU薄膜的力学性能和成膜状态的影响,从而确定CO-PU薄膜的最佳成膜条件。结果表明,当R值为2.5,DBTDL含量为0.1‰,成膜固化温度为80℃时,CO-PU薄膜的抗拉强度和断裂伸长率分别达到36.4 MPa和49.05%,其铅笔硬度达到6H,吸水率为0.01%,水接触角最大为83.5°,有着较好的综合性能。该研究证实了通过改变CO-PU薄膜成膜条件,可以在一定程度上提升CO-PU薄膜的各项性能,为CO-PU薄膜后期的应用拓展以及其他性能研究奠定基础。

微波吸收材料电磁特性响应规律及影响因素研究进展

微波吸收材料可以防止电磁干扰,保证电磁信息的安全,减轻电磁辐射对人体健康的危害,无论在军用和民用上都具有很高价值。复介电常数和复磁导率是影响材料微波吸收性能的基本参数。有关电磁参数的设计理论已发展较为成熟。通过相关数值方法,根据材料对反射损耗、厚度等的约束要求,可计算得到符合实际条件的电磁参数。然而,数值方法得到的电磁参数可能会偏离实际范畴,不能给具体的材料设计提供有意义的指导。因此,进一步了解材料的内在特性与GHz频段电磁辐射的相互作用规律,对吸波材料制备技术的持续进步至关重要。电磁波吸收的候选材料中,介电损耗材料因具有更强的损耗能力而表现出独特的优势,其高损耗能力来源于电导特性和极化弛豫。其中,设计具有低逾渗阈值的材料结构有利于电导能力的充分利用,引入缺陷/界面将增加极化位点使极化弛豫进一步增强。但过分追求高介电损耗可能会导致复介电常数过高,材料阻抗与空气失配,引入磁性材料可使复磁导率提高,改善阻抗匹配特性。复磁导率的提高可以通过完善材料静磁特性和优化磁共振实现。本文结合通过改善复介电常数/复磁导率来修饰材料吸波性能的相关成果,分别讨论了逾渗网络构建、单/多组分介质极化工程对复介电常数谱以及静磁特性修饰、磁共振优化对复磁导率谱的具体影响。最后,还指出材料内禀属性和电磁参数关联性研究中所面临的挑战。

有机硅树脂改性蓖麻油基聚氨酯的制备与性能分析

为提高蓖麻油基聚氨酯(Castor oil-based polyurethane,CO-PU)的耐高温性能,选用五种有机硅树脂对CO-PU进行改性,制备得到有机硅改性蓖麻油基聚氨酯(Silicon-modified castor oil-based polyurethane,Si-CO-PU)并探究不同有机硅树脂种类及质量比对聚合物各种性能的影响。对Si-CO-PU的拉伸性能、水接触角、光泽度、耐液体介质性能等进行测试,并结合傅里叶变换红外光谱仪和同步热分析仪进行表征。研究结果表明,当有机硅树脂质量比为12.5%时,环氧有机硅树脂(SH-023-4)改性CO-PU的综合性能相对较好,耐高温性能达到最佳,这为扩展聚氨酯的应用途径提供了研究思路和方法。

新型季铵盐抗菌剂的研制及应用研究

利用三乙胺盐酸盐分别与双酚A型环氧树脂(E-44、E-51和E-54)和酚醛环氧树脂(F-51)发生反应,制备出4种不同的环氧树脂季铵盐.经测定环氧树脂的环氧值、环氧树脂季铵盐中的季铵盐离子,以及对三乙胺盐酸盐和环氧树脂季铵盐进行红外分析后发现,双酚A型环氧树脂的环氧基易于开启,而F-51的环氧基则具有较高的开启难度.经抑菌圈实验发现,F-51季铵盐表现出较强的杀菌效果.当F-51季铵盐浓度为0.5 mol/L时,其所形成的抑菌圈直径达到2.40 cm.

聚氨酯阻尼材料研究进展

传统聚氨酯阻尼材料由于玻璃化转变温度范围较窄及阻尼损耗性能较弱的问题,通常需要对其进行结构设计或改性以提升阻尼性能。本文从传统设计方法和新型设计方法两个角度综述了聚氨酯阻尼材料的最新研究进展,包括互穿聚合物网络、构建超分子结构、引入动态键和构建梯度/渐变结构等,讨论了不同设计方法对聚氨酯阻尼材料阻尼性能的影响。同时,还探讨了聚氨酯阻尼材料在结合压电效应、自修复性能和形状记忆功能等方面的拓展,提出了多功能化和智能化是聚氨酯阻尼材料的发展重点。最后展望了聚氨酯阻尼材料面临的挑战和发展方向。

离子液体改性石墨烯/丁腈复合材料的摩擦性能

为探究不同含量1-羟乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体(IL)改性石墨烯(GR)后对石墨烯/丁腈复合材料摩擦性能的影响,文中设置了3种GR与IL的质量比,通过热重分析、扫描电镜表征手段对比分析了GR与IL不同质量比制备的改性石墨烯(GR-IL)的改性效果,并研究了不同石墨烯添加量对复合材料性能的影响。结果表明,GR与IL的质量比为1:1和1:2的GR-IL可以降低复合材料的摩擦系数、磨损及振动加速度总级,在载荷0.25MPa、转速1000r/min下干磨2h后最低质量磨损率仅为0.175%;而当质量比为1:3时,则复合材料的摩擦性能降低;随着石墨烯含量的增加,石墨烯/丁腈复合材料的摩擦性能呈现先提高后降低的趋势。

生物质防腐涂料的研究进展

相比传统化学防腐涂料,生物质防腐涂料降低了对环境和人体的危害,其具备原料可再生、生物可降解以及环境友好等优点,成为了防腐涂料新的重要研究领域。主要介绍了生物质木质素、蓖麻油和壳聚糖作为改性剂制备的防腐涂料取到了更好的防腐性能,不足之处是施工难度大、价格较高以及容易受到紫外线的影响。列出了生物质防腐涂料在工程技术领域桥梁等钢结构防腐、海洋船舶领域石墨烯乙酸银抗菌防腐和其他设备和石油管道等防腐方面取得的成果,并对生物质防腐涂料在环保性和可持续性前提下,进一步提高防腐性能、抗紫外线和抗老化等方面的应用进行了展望。

碳纤维表面改性及对其复合材料性能的影响

采用γ射线辐照法、电化学聚合法改性碳纤维表面,研究了以三缩四乙二醇为接枝单体,在不同的辐照剂量下辐照处理碳纤维,以及电化学聚合衣康酸改性碳纤维。利用扫描电子显微镜、X光电子能谱仪、电子万能试验机研究了处理前后的碳纤维的表面形貌、复合材料的断面形貌、表面化学组成及复合材料层间剪切强度(ILSS)的变化。研究结果表明,2种处理方法都能有效提高碳纤维表面活性,与环氧树脂的浸润性提高,复合材料断面纤维拔出明显减少。在200kGy的辐照剂量下处理得到的碳纤维与环氧树脂复合材料的ILSS的提高幅度最大,达到31.2%。同时经电聚合处理后的碳纤维与环氧树脂复合材料的ILSS的提高幅度要大于经γ射线辐照处理后的试样,达到40%。

水溶性高分子梯度溶液吸声机理的研究

研究了水溶性高分子涂料在其溶解过程中的吸声机理。合成了水溶性高分子涂料,并在声管中测试其溶解过程中声衰减性能。实验结果表明水溶性高分子涂料溶解过程中形成的高分子梯度溶液的声衰减效果明显优于(即大于)相应的均匀溶液。根据连续分层介质中声波传播理论建立了计算水溶性高分子溶解过程中声衰减的数学模型。计算结果与实验结果一致。由实验和理论分析结果得出了水溶性高分子涂料在其溶解过程中的梯度吸声机理,即多次反射、多次吸收,最终将声能转化为热能。

梯度高分子溶液的声衰减

聚合物在溶解过程中形成聚合物膜、溶胀层、高浓度溶解层及低浓度溶解层,从而形成梯度高分子溶液,此种梯度高分子溶液对声信号有很好的衰减效果。文中详细研究了梯度高分子溶液在不同频率下,聚合物厚度及梯度结构的变化对反射声衰减效果的影响。结果表明,梯度高分子溶液浓度梯度的形成是声衰减效果好坏的关键。溶液浓度梯度很大或很小时,声衰减效果均不好,只有当浓度梯度适当时,其声衰减效果才最佳。

论军地高等教育联合办学

新世纪军事高等教育要实现跨越式发展,必须拓展视野,实现与普通高等教育联合办学。本文着力探讨军事高等教育实现与普通高等教育联合办学的可能性、必要性,并提出当前实现两大高等教育体系联合办学基本构想。

高分子梯度溶液吸声机理的研究

制备了高分子均匀溶液和梯度溶液,并在声管中测试其声衰减性能.实验结果表明,高分子梯度溶液的声衰减效果明显优于(即大于)相应的均匀溶液的声衰减.根据连续分层介质中声波传播理论建立了计算高分子梯度溶液声衰减的数学模型.计算结果与实验结果一致.由实验和理论分析结果得出了高分子梯度溶液的梯度吸声机理,即多次反射、多次吸收,最终将声能转化为热能.

聚氨酯/聚氯乙烯(PU/PVC)半-IPN的研究 Ⅲ.聚醚氨酯/聚氯乙烯体系的DSC分析

按文献所述的方法合成了聚醚氨酯/聚氯乙烯(PU/PVC)半-IPN村料。对该村料的DSC分析结果表明:在PU/PVC IPN中,PU硬段与PVC链间存在着较强的相互作用;这种相互作用与PU的氨酯基浓度([—NHCOO—])、PU/PVC配比等因素有关。通过形成IPN,PVC的耐热性也得到了显著改善。

高分子溶液的水声衰减性能

本文研究了高分子溶液的水声衰减性能 ,发现水声在溶液中的衰减效果随溶液浓度的增加而有规律地增加 ;水声在传播过程中 ,溶液特性可用 Maxwell模型加以描述 ;水声衰减因子α与溶液浓度 c呈线性关系 。

聚醚氨酯/环氧树脂(PU/EP)互穿聚合网络(IPN)声阻尼性能的研究

将PU/EP IPN阻尼材料(卷材)贴附于钢制隔音罩内壁进行声阻尼性能测试,结果表明:该材料声阻尼性能优良,消声效果可达4.0dB(A)/mm。采用一定复合方式制成的复合隔音罩,可使本体噪音降低30～40dB(A)。

高性能高分子阻尼材料的研究与开发

本文综述了目前高分子阻尼材料的发展慨况及作者参与开发研制的阴尼材料产品生产及应用情况.

水溶性高分子溶解过程中的声衰减

详细研究了不同频率下水溶性高分子溶解过程中可溶盐(KC l、N aC l、N aB r)及EDTA对其声衰减效果的影响。试验结果表明,在低频条件下可溶盐对水溶性高分子溶解过程中的声衰减有明显的影响,若在其中加入EDTA可以基本消除这种“盐效应”的影响。

聚(丙烯酸丁酯-CO-丙烯腈)/聚氯乙烯共混体系的研究(Ⅰ)

用溶液法合成了聚(丙烯酸丁酯—CO—丙烯腈)/聚氯乙烯[P(nBA—CO—AN)]共混物。用DDV-Ⅲ-EA动态粘弹仪对其进行了动态力学测量。通过改变共混配比、共聚物中AN含量、PVC分子量、增塑剂用量等因素研究了该共混物的动态力学性能。找出了拓宽该体系阻尼温域(T_g转变温度范围)的一些途径。