LLDPE/碳纤维网复合膜的制备及性能

为了提高线型低密度聚乙烯(LLDPE)的拉伸强度和模量,将碳纤维(CF)梳理成均匀的碳纤维网,将其作为增强材料与LLDPE复合制备LLDPE/CF复合膜,综合利用热失重分析(TG)、扫描示差量热分析(DSC)、扫描电子显微镜(SEM)及拉伸测试等手段分析碳纤维网含量对复合膜结构及性能的影响。结果表明:与LLDPE膜相比,LLDPE/CF复合膜的拉伸强度和杨氏模量显著提高并随碳纤维网含量增加而增大,当碳纤维网质量分数仅为1%时,拉伸强度从10.6MPa提高到28.7MPa,提高了171%,杨氏模量由75MPa增大到1119MPa,约提高到原来的15倍;碳纤维网的引入有利于LLDPE/CF复合膜热稳定性能的提高,当碳纤维网含量仅为1%时,LLDPE/CF的初始热分解温度和最大热分解速率温度与LLDPE相比分别提高了21℃和11℃;碳纤维网的引入促进了LLDPE分子链的结晶,使LLDPE/CF复合膜的结晶度增大,有利于拉伸强度和模量提高;SEM结果显示碳纤维网与LLDPE基体间的界面结合较强,有利于力学性能的提高。研究成果可为高性能聚合物/碳纤维复合材料的制备提供实验依据和理论指导价值。

热塑性聚氨酯导电无纺布的制备与应变响应性能

以热塑性聚氨酯(thermoplastic polyurethane,TPU)为主要原料,通过熔喷纺丝技术制备TPU无纺布.配制不同质量浓度的多壁碳纳米管(multi-walled carbon nanotubes,MWCNTs)分散液对TPU无纺布进行功能化修饰,用于制备TPU/MWCNTs导电无纺布.通过绝缘电阻测试仪、热失重分析仪、扫描电子显微镜和拉伸应变响应度分析TPU/MWCNTs导电无纺布的结构与应变响应性能.结果表明:MWCNTs均匀、牢固附着于TPU/MWCNTs无纺布,形成高效、稳定的导电网络;随碳纳米管质量浓度增加,TPU/MWCNTs导电无纺布的导电性能变好;MWCNTs的引入提高了TPU/MWCNTs导电无纺布的热稳定性;当MWCNTs质量浓度为3 mg·mL-1时,TPU/MWCNTs导电无纺布的应变灵敏度最高;随着应变幅度增大,导电无纺布的应变响应度增强;经过10个循环拉伸作用后,TPU/MWCNTs导电无纺布的应变响应度达到稳定的响应状态,表现出良好的可回复性和可重复性,在柔性传感器和智能可穿戴领域具有光明的应用前景.

热压印聚丙烯疏水膜的制备及表征

以聚丙烯(polypropylene, PP)为原料,不锈钢分子筛网为模板,通过热压印技术制备了PP疏水膜,重点考察了热压印工艺对疏水膜结构及性能的影响.利用扫描电子显微镜(SEM)分析膜表面形态结构的构筑及演变,以接触角测量仪测试膜的疏水性能,通过模拟材料的日常磨损分析PP疏水膜的机械稳定性能,由不同液滴在膜表面的滚动行为考察了膜的黏附性能.结果表明:PP疏水膜表面具有完善的微米级棱状突起结构,赋予膜良好的疏水性能;综合考虑热压印温度和压力的影响,通过单因素实验确立最佳成型工艺为140℃、10 000 N,PP疏水膜的表面静态水接触角为140.31°,滚动角为7°,具有良好的疏水性能和机械稳定性能.

mSA/mPAM双极膜电解槽中电合成双醛淀粉

以五氧化二磷,磷酸三乙酯和磷酸为反应剂,制备了磷酸化海藻酸钠,经Cr3+改性后作为阳膜(mSA);以甲醛、二乙胺改性聚丙烯酰胺制备了阴膜(mPAM)溶胶。将阴膜溶胶流延于阳膜上制得磷酸化mSA/mPAM双极膜。IR与接触角的分析结果表明,SA经磷酸化后,亲水性能显著提高。膜特性研究表明,双极膜具有较高的离子交换容量和离子渗透性。以mSA/mPAM双极膜为电解槽的隔膜,电氧化淀粉为双醛淀粉。在电场的作用下,双极膜中间层中的水解离产生H+和OH-,OH-及时地传输入阳极室,消除了阳极室中H+的累积,促进了正向反应的进行。在15mA·cm-2电流密度下电解6h,双醛含量达86%,平均电流效率为57%,槽电压为2.8V。

微注射成型HDPE制品的结构和力学性能

采用微注射成型技术制备了两种不同分子量的高密度聚乙烯(HDPE)制品,考察了不同分子量制品的微结构和力学性能.拉伸测试结果表明:与低分子量的HDPE制品相比,高分子量制品的拉伸强度提高了77.5%,同时断裂韧性也增大至低分子量的2倍.综合利用差示扫描量热法(DSC),广角X射线衍射(WAXD),小角X射线散射(SAXS)和扫描电子显微镜(SEM)对制品的微结构进行表征,进一步建立了结构-性能的关系,其中拉伸强度较高主要由于制品内分子链和片晶取向程度的增加;此外,制品内shish结构和shish-kebab结构数量的增加也有助于拉伸强度的提高,而制品韧性较高则归因于强的交联网络的形成.

mPAA/CMC-mCS双极膜的制备及其在电合成TMAH中的应用

聚丙烯酸(PAA)和羧甲基纤维素钠(CMC)共混后以3价铬离子改性,制备了mPAA/CMC阳离子交换膜;以戊二醛和正二丁基二氯化锡改性壳聚糖(CS),制备了阴离子交换膜(mCS)溶胶.采用流延法制得mPAA/CMC-mCS双极膜.IR分析表明,双极膜阴阳两膜层分别含有NRH2+和COO-官能团.膜特性研究表明,双极膜具有较高的离子交换容量和较好的离子渗透性.将该双极膜应用于电解制备四甲基氢氧化铵(TMAH).当电流密度为15 mA/cm2时,镍网电极工作8 h,产率达74%,电解槽工作电压为3.4V.

退火对微注射成型HDPE制品的增强增韧作用

分别在3个不同温度(85,105,125℃)进行退火3h,考察了退火前后高密度聚乙烯(HDPE)制品微结构和力学性能的变化。拉伸测试结果表明,退火显著提高了制品的拉伸强度和断裂韧性。利用差示扫描量热仪和X-射线衍射仪对退火后制品微结构的变化进行表征。结果表明,退火诱导新晶体的形成,促进初级晶体的完善、增厚,制品的结晶度提高。通过分析微结构的变化,阐明了微注射成型HDPE制品的增强增韧机理。

退火对微注射成型超薄LLDPE制品的增强作用

采用微注射成型技术制备了超薄线性低密度聚乙烯(LLDPE)制品,并在3个不同温度下进行退火。考察了退火前后LLDPE制品微结构和力学性能。拉伸测试结果表明:退火后,制品的拉伸强度和杨氏模量显著提高。利用差示扫描量热仪(DSC)、广角X射线衍射仪(WAXD)和傅里叶红外光谱仪(FTIR)对退火后制品微结构进行表征。通过分析微结构的变化,提出了退火对微注射成型超薄LLDPE制品的增强机理。

微注射成型与常规注射成型LLDPE的对比研究

分别采用微注射成型和常规注射成型技术,制备了厚度为0.2 mm和1.5 mm的线性低密度聚乙烯(LLDPE)制品。通过拉伸性能测试、差示扫描量热法(DSC)和小角X射线散射(SAXS)试验对比,研究了制品的力学性能和微结构。拉伸测试结果表明:微注射成型LLDPE制品相对于传统注射成型LLDPE制品具有较低的拉伸强度和屈服强度,这与文献中报道的结果不一致。通过分析微结构的表征结果发现,微注射成型LLDPE制品具有较低强度的主要原因是LLDPE微制品形成了较多不完善的、片晶厚度较薄的晶体结构,且结晶度较低。

热压印LLDPE疏水膜的结构及性能

以不锈钢筛网为模板,通过热压印技术制备线型低密度聚乙烯(LLDPE)疏水膜,研究了热压印温度和压力对LLDPE疏水膜结构和性能的影响。结果表明:利用热压印技术能在LLDPE膜表面构筑结构完善的微米级棱状结构,赋予LLDPE膜良好的疏水性能;综合考虑热压印温度和压力的影响,确定LLDPE疏水膜的最佳热压印温度和压力分别为115℃和4.68 MPa,此时膜表面的水接触角达142.5°,滚动角为7.0°,LLDPE疏水膜在实际应用中表现出优异的疏水性能。

基于混合式教学的《高分子合成与表征》课程教学改革研究——以河南工程学院为例

混合式教学是将传统课堂面授与数字化授课相结合的教与学的新模式,既能发挥教师在教学过程中的引导、启发、监督等主导作用,又能激发学生在学习过程中的积极性、主动性和创造性。本文以我校《高分子合成与表征》这一专业实践课程为例,基于两个学年混合式教学的实践经验,探讨了《高分子合成与表征》课程的混合式教学模式、成效及改进措施。

退火对等规聚丙烯微注射制品性能及结构的影响

采用微注射成型制备等规聚丙烯(iPP)制品,通过拉伸测试、广角X射线衍射法(WAXD)、小角X射线散射法(SAXS)和差示扫描量热法(DSC)研究了退火对微注塑iPP制品的拉伸性能和微观结构的影响.拉伸结果表明:经过不同温度(100,120,140℃)退火后,试样的拉伸性能都得到较大提高.其中,140℃退火后拉伸强度和模量分别提高了100.30%和90.32%,断裂伸长率提高了23.09%,断裂韧性提高了156.44%.微观结构分析结果表明:经过退火后,拉伸强度和拉伸模量的增加主要归因于结晶度和片晶厚度的增加;无定形区厚度及无定形区分子链段运动能力增大则是导致其断裂伸长率和断裂韧性提高的主要原因.

聚酯/棕榈基多孔碳纤维杂化膜的结晶和力学性能

为提高静电纺丝聚酯纤维膜的力学性能,根据多孔碳纤维的高强度和高模量特性,在聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)溶液中添加自制棕榈基多孔碳纤维(PACF),制得PET/PACF杂化纤维膜,并研究了PACF含量对杂化纤维膜形貌、结晶行为和力学性能的影响。结果表明:添加PACF后,纤维牵伸效果明显改善,类竹节状纤维消失,纤维间黏连减少,直径更均匀;随PACF含量的增加,杂化纤维膜的玻璃化温度较纯PET提高约10℃,结晶度约提高6.7%,证明PACF的加入改善了电场对射流的牵伸效果,使得取向度提高;结晶温度提高约13.7℃,说明PACF异相成核作用促进了纤维膜的结晶。随取向度的提高,当PACF含量为2.5%时,纤维膜断裂强度达4.22 MPa,较纯PET静电纺膜提高了366.3%。

棕榈基多孔碳对电纺PET纤维膜过滤性能的影响

通过静电纺丝法制得PET/棕榈基多孔碳(PET/PACF)杂化纤维膜,并用稀碱液对其进行表面刻蚀。研究了PACF含量对孔隙率、比表面积和过滤性能的影响。结果表明,随着PACF含量的增加,其孔隙率逐渐减小;当PACF质量含量为2%时,其比表面积从11.9m^2/g提高至57.56m^2/g,且内部存在微介孔结构;对甲基橙和气溶胶的过滤性能测试结果表明,纤维膜对气溶胶的过滤效率达99.99%,刻蚀处理利于对气溶胶和甲基橙溶液的过滤,体现了其微介孔的吸附作用。

退火对聚氨酯纤维结构及力学性能的影响

聚氨酯纤维在使用过程中容易出现断丝、弹性变差、耐温性差等缺点,限制了其应用范围。为了改善聚氨酯纤维的力学性能,将聚氨酯纤维于一定温度下进行退火处理。利用差示扫描量热仪(DSC)、二维广角X-射线衍射仪(2D-WAXD)、红外光谱仪和万能材料试验机测试分析了聚氨酯纤维退火前后结构及力学性能的变化。研究表明:退火使氨纶分子链氢键化程度变大,促进硬段分子链段的重排结晶,提高软段的玻璃化转变温度;高温退火有利于氨纶断裂强力与断裂伸长率的提高,氨纶的弹性回复性能变好。

如何提高理工科本科毕业论文的质量

毕业论文环节是对学生综合素质的检验。文章就目前理工科本科生毕业论文过程中存在的参与度不足、自主性欠缺、论文拼凑严重以及数据分析不到位等情况,提出从选题环节入手提高学生参与度,并加强对过程的监管和数据分析能力的培养,以期为提高毕业论文质量提供参考。

稀土β成核剂与熔体温度对iPP制品结构与韧性的影响

通过拉伸性能测试,考察了稀土类β成核剂和熔体温度对等规聚丙烯(iPP)注塑试样断裂韧性的影响,并用二维广角X射线衍射法(2D-WAXD)和差示扫描量热法(DSC)对它们的微观结构进行了研究。结果表明:纯iPP和加入β成核剂的iPP试样的断裂韧性随着熔体温度的升高而增加;稀土β成核剂因其具有较强的异相成核作用,从而使材料的断裂韧性得到较大提高。

微注塑与常规注塑等规聚丙烯的拉伸性能及微观结构对比研究

采用微注射成型和常规注射成型制备厚度分别为200μm和2400μm的等规聚丙烯(iPP)制品。通过拉伸测试和广角X射线衍射(WAXD)对微注塑制品和常规注塑制品的力学性能及微观结构进行对比。拉伸测试结果表明:微注塑制品的拉伸强度(46.53MPa)较常规注塑制品的(38.43MPa)增加17.41%,而断裂伸长率和断裂韧性却明显降低。广角X射线衍射测试结果表明:微注塑制品形成了高度取向结构、且结晶度大于常规注塑制品的,高的取向度和结晶度导致了微注塑制品较高的拉伸强度和较低的断裂伸长率及断裂韧性。

聚碳酸酯动态黏弹性能与分子取向态的关系

将双酚A型聚碳酸酯(PC)注射成型,基于流动残余应力与分子取向关系的讨论,利用光学双折射法表征样品中的平均分子取向,并考察其动态力学性能。结果表明,近浇口取向大于远浇口,且分子取向态与其动态黏弹性参数间存在关联。当选取损耗角正切值(tanδ)=1的损耗模量值时,发现更高的积分双折射值对应更小的损耗模量,即取向越大动态黏度越小;当储能模量选取玻璃态平台末端值时,尽管双折射值与储能模量的关系受自由体积因素干扰相对不明朗,但材料依然表现出弹性随取向增加而增加的整体趋势。

PP/MWCNTs导电复合膜的制备及导电性能

导电材料在汽车、机械制造、电子和半导体等领域得到了广泛应用,制备具有较高力学性能和较低逾渗值的导电材料已经成为导电复合材料领域的研究热点.以聚丙烯(PP)为主要原料,采用多壁碳纳米管(MWCNTs)作为改性剂,通过真空热压成型技术和超声分散的方法制备了PP/MWCNTs导电复合膜.采用扫描电子显微镜(SEM)、差示扫描量热仪(DSC)、绝缘电阻测试仪和万能材料试验机考察了PP/MWCNTs导电复合膜的结构和导电性能.结果表明:MWCNTs均匀分散在PP薄膜中,形成导电网络结构,有利于逾渗值的降低和导电性能的提高;当MWCNTs的质量浓度为0.20 mg·m L^(-1)时,电阻率降为78.23Ω·m;MWCNTs的异相成核作用促进了PP分子链的结晶,提高了结晶度.