聚丙烯酰胺/羧甲基壳聚糖/羟基化氮化硼复合水凝胶的制备以及导热传感性能

利用丙烯酰胺(AM)和羧甲基壳聚糖(CMCS)构建双网络结构,采用浸泡六水合三氯化铁(FeCl_(3)·6H_(2)O)溶液的策略,并引入羟基化氮化硼(OH-BNNS),通过两步法制备出复合水凝胶(PAM/CMCS-Fe^(3+)/OH-BNNS)。通过扫描电子显微镜和傅里叶变换红外光谱仪对水凝胶进行了结构表征,并通过电子万能材料试验机对其进行了力学性能以及自回复性能的测试,最后还通过导热系数测试仪以及热红外成像仪对其导热性能进行了测试。研究表明,该水凝胶具有超柔韧性、良好的导热性、吸水性、优异的机械强度和自回复性能。OH-BNNS的引入使复合水凝胶在力学和热响应中都表现出明显的增强,其导热系数最大能达到0.514 W/(m·℃)。

高性能EVA/CPE改性胶膜的制备及其性能

以叔丁基过氧化碳酸-2-乙基己酯为交联剂,三烯丙基异三聚氰酸酯为助交联剂,硅烷偶联剂KH-570为偶联剂,采用熔融共混法制备了乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)/氯化聚乙烯(CPE)共混物,经模压固化得到EVA/CPE改性胶膜并进行表征。结果表明:CPE质量分数为25%时,改性胶膜的熔点较纯EVA稍有下降,拉伸强度也略有降低;共混物的熔体流动速率为16.1 g/10 min,胶膜的交联度为90.2%,胶膜与聚氟乙烯复合膜的剥离强度在100 N/cm以上,符合太阳电池组件封装材料的基本要求。

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。

电子节气门变结构滑模控制及仿真与试验

建立了发动机电子节气门的非线性运动模型,并运用变结构滑模控制理论进行控制器与观测器设计,仿真及实时硬件在环控制试验结果表明采用变结构控制,能很好地克服系统中的非线性及扰动,迅速地获得预期节气门位置。

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。

3自由度气动比例/伺服机械手连续轨迹控制的研究

讨论了３自由度气动比例／伺服机械手的连续轨迹控制，建立了系统的数学模型，通过采用最优状态反馈、ＰＩ环节和扰动观测补偿实现了气动比例／伺服系统的连续轨迹跟踪，并以毛笔书法轨迹为对象进行了试验研究。试验分析表明，气动比例／伺服机械手可实现较高的控制精度，在许多工业自动化领域，完全可以与价格昂贵的电动机伺服系统媲美。

气动人工肌肉的发展趋势与研究现状

回顾了气动人工肌肉的发展历史,总结了国内外主要研究机构的研究近况,概述了在基本特性及建模、结构优化和控制策略等方面的研究工作。研究结果表明:气动人工肌肉可以从等效做功、弹性力学等多种角度建模,通过多种结构优化改进了其性能,针对气动人工肌肉系统的不同特性,采取相应的控制策略,如鲁棒设计、自适应控制、智能控制等。从目前的发展趋势来看,气动人工肌肉的工作机理分析和高精度控制短期内难以突破,相对而言新型结构设计及应用将得到迅速发展,可以预见在仿生、理疗、虚拟现实等诸多领域有着广阔的应用前景。

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%。

Surlyn/PMMA/PVDF共混物微观结构及性能的研究

采用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和乙烯-甲基丙烯酸共聚盐树脂(Surlyn)与聚偏二氟乙烯(PVDF)进行熔融共混,制备了Surlyn/PMMA/PVDF三元共混物。利用示差扫描量热法(DSC)、热重分析法(DTG)、X射线衍射(XRD)以及扫描电子显微镜(SEM)等测试方法分析共混物的微观结构和性能。结果表明,PMMA与PVDF有很好的相容性,且在一定程度上降低了共混物的结晶度与熔融温度,有利于PVDF进行塑化加工,同时导致PVDF的β相的形成。Surlyn的加入使得共混物分解温度比PVDF/PMMA提高,改善了共混物的热稳定性,提高了耐候性,但共混体系的结晶度并没有明显的改变。

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。

耐磨高强度尼龙6材料的研究

介绍耐磨高强度尼龙６ 材料的制备和性能。采用复合耐磨剂、玻纤和尼龙６ 多元复合共混改性技术制备了耐磨高强度尼龙６ 材料，结果表明，耐磨剂和玻纤对提高材料的力学性能有协同效应、耐磨剂含量对材料的熔点无影响，但能提高材料的结晶度和热变形温度，耐磨剂和玻纤在改性尼龙６ 中的总量比不超过４０ ％ 为宜，其中耐磨剂的含量比不超过１０ ％ 为宜。

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。

气动位置伺服嵌入式控制器及控制策略

针对现有嵌入式气动伺服控制器的软件功能不足,设计实现了基于DSP的嵌入式气动伺服控制器;建立比例方向阀控气缸系统的模型,采用基于反步法设计的自适应鲁棒控制策略,在线参数估计进一步提高了稳态跟踪精度.运用基于模型的设计方法,在MATLAB/Simulink工具下进行算法设计仿真,将模型进行系列转换后可以自动快速生成控制器控制算法软件,结合DSP硬件驱动和上位机监控软件进行实验验证.结果表明,气动伺服DSP控制器轨迹跟踪误差在5%内,达到了控制周期小于1ms的实时性.

高聚合度聚氯乙烯材料的加工改性研究

研究了DOP,MBS,ACR改性剂对高聚合度聚氯乙烯加工性能和改性体系力学性能的影响。结果表明:DOP对高聚合度聚氯乙烯材料的加工性有明显的改善,能满足挤出、注射成型的工艺要求,但随着DOP的含量增加,材料的力学性能下降很大;MBS,ACR改性高聚合度聚氯乙烯,不但使改性体系塑化行为改善,冲击强度有明显提高,而且共混材料的拉伸强度下降不大。

HDP-PVC/ABS合金材料的研究

研究了高聚合度聚氯乙烯 (HDP PVC) /ABS二元体系力学性能以及添加第三组分对合金材料力学性能的影响。结果表明 :HDP PVC/ABS配比为 1 0 0 /2 5时 ,共混物的综合性能好 ,体系能形成较完善的海岛结构 ;HDP PVC/ABS/MBS体系中 ,MBS能改善多元体系的界面性能 ,提高合金材料的综合性能 ;HDP PVC/ABS/CPE体系中 ,CPE能使材料形成网状结构和海岛结构共存的合金体系 。

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。

纳米TiO_2/PP复合材料的研究

研究了纳米TiO2 /PP复合材料的力学性能和耐老化性能。实验结果表明 ,添加 1%～ 2 %的纳米TiO2 可以明显改善PP材料的抗冲击性能 ;纳米质量分数在 1%～ 4%范围内对复合材料的拉伸强度几乎没有影响 ;而添加少量的纳米TiO2 可以大大提高PP材料的耐紫外光老化性能 ,说明纳米TiO2 对紫外光有极强的吸收能力。TiO2 /PP复合材料具有良好的耐侯性 。

PP/HDPE共混体系毛细管流变性能研究

用毛细管流变仪对以马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)为相容剂的聚丙烯/高密度聚乙烯(PP/HDPE)共混体系的流变性能进行研究。研究发现,PP/HDPE共混体系属于假塑性流体;随着剪切速率的增加,表观黏度下降;PP-g-MAH的加入降低了共混体系的表观黏度;HDPE与PP的非牛顿指数在低剪切速率区与适宜温度下适用于幂律方程的经验公式;HDPE与PP共混后,HDPE含量越低,体系出现壁面滑移的临界剪切速率越高,可加工性能越好。