《高分子材料成型与加工实训》教学新模式探讨

以材料化学专业高分子方向教学实训探索为出发点,通过对原教学内容、教学模式、考核评价体系进行改革,探索出一种“师生二导,虚实结合,校企共育,周期考核”的教学模式,以期能提高学生学习兴趣,增添课程实用性,促进我校应用型高端复合人才的培养,同时也希望能为其他同类型课程的教学研究提供一定的参考。

增韧聚醚酰亚胺(PEI)复合材料的制备及性能研究

采用三元乙丙橡胶(EPDM)、自主创新研发的聚苯乙烯基炭化微球、聚醚酰亚胺为原料,通过挤出熔融共混法制得增韧聚醚酰亚胺复合材料。实验结果表明,当加入三元乙丙橡胶用量为15份时,其冲击强度、断后伸长率与纯料进行对比,分别提高了200.0%、272.7%,达到了提高聚醚酰亚胺抗冲性能的目的;DSC测试结果表明,在聚苯乙烯基炭化微球作用下,三元乙丙橡胶与聚醚酰亚胺具有一定的相容性;TGA测试结果表明,聚醚酰亚胺复合材料加工温度在430℃范围内热稳定性良好;SEM冲击断面表明,EPDM/聚苯乙烯基炭化微球母粒料的加入对聚醚酰亚胺具有增韧效果,且粒子分布均匀。

木质素-碳酸钙复合物的制备及其在丁腈橡胶和丁苯橡胶中的应用研究

以木质素和碳酸钙为原料,在球磨机上以一定的转速并按照一定的配比混合湿法球磨制备了木质素-碳酸钙(Lignin-Ca CO3)复合物,并将其分别用于丁腈橡胶(NBR)和丁苯橡胶(SBR)中,共混制备了丁腈橡胶/木质素-碳酸钙(NBR/Lignin-Ca CO3)和丁苯橡胶/木质素-碳酸钙(SBR/Lignin-Ca CO3)复合材料。考察了木质素-碳酸钙(Lignin-Ca CO3)复合物的配比、木质素-碳酸钙(Lignin-Ca CO3)复合材料的硫化剂用量、硫化温度对橡胶复合材料力学性能的影响。在此基础上,选定了一个适宜的复合填料组成比例,研究了不同填料份数对橡胶复合材料的力学性能的影响。研究结果表明:丁腈橡胶/木质素-碳酸钙复合材料中当填料份数为60时,木质素与碳酸钙之间的配比为30/10,硫化剂用量为2.5 phr,硫化温度为170℃其综合性能最好,其中拉伸强度、断裂伸长率、300%定伸应力和硬度分别为18.7 MPa、774%、3.8 MPa和74 HA;丁苯橡胶/木质素-碳酸钙复合材料当填料份数为40时,当木质素与碳酸钙之间的比例为20/20,硫化剂用量为1.5 phr,硫化温度为160℃其综合性能最好,其中拉伸强度、断裂伸长率、300%定伸应力和硬度分别为8.4 MPa、706%、1.1 MPa和48 HA。

两种小分子有机酸修饰的白泥对丁腈橡胶复合材料力学性能的影响

利用草酸、乙酸作为白泥的修饰剂,对白泥进行湿法修饰,而后利用石蜡对白泥进行二次包覆制备了有机修饰白泥,并将其作为橡胶填料填充到丁腈橡胶(NBR)中制备了修饰白泥/NBR(300:100)母胶。将不同份数母胶填充到NBR中制备了不同白泥含量的白泥/NBR复合材料。考察了母胶用量,修饰剂种类及用量对NBR复合材料的硫化性能以及力学性能的影响。实验结果表明:当修饰剂的用量逐步增加(以干白泥质量计算)时,母胶填充的白泥/NBR复合材料的力学性能呈现先增大后减小的趋势。草酸用量为白泥的2%且母胶份数为75 phr时其白泥/NBR复合材料的力学性能达到较佳值:拉伸强度11.0MPa、扯断伸长率483%、300%定伸应力3.9 MPa,与硬脂酸用量为白泥2%且母胶份数为75 phr时其白泥/NBR复合材料的拉伸强度、扯断伸长率、300%定伸应力进行对比分别提高196%、155%、115%;乙酸用量为白泥的2%且母胶份数为75 phr时其白泥/NBR复合材料的力学性能达到最佳值:拉伸强度10.0MPa、扯断伸长率463%、300%定伸应力3.6 MPa,与硬脂酸用量为白泥2%且母胶份数为75 phr时其白泥/NBR复合材料的拉伸强度、扯断伸长率、300%定伸应力进行对比分别提高179%、150%、106%。样品断面扫描电镜(SEM)分析结果表明,白泥经有机修饰后在丁腈橡胶中分散均匀,与基体橡胶的相容性好。多项实验结果表明:利用草酸、乙酸修饰白泥并制备白泥橡胶母胶可作为白泥综合利用的一种有效方法。

酸性活性修饰剂对白泥/丁腈橡胶复合材料力学性能的影响

利用丙烯酸和对乙烯苯磺酸作为白泥的修饰剂,对白泥进行湿法修饰,而后利用石蜡对白泥进行二次包覆制备了有机修饰活性白泥,并将其作为橡胶填料填充到丁腈橡胶(NBR)中制备了修饰白泥/NBR(400∶100)母胶,而后将母胶填充到NBR中制备了不同白泥含量的白泥/NBR复合材料。考察了不同修饰量制备的母胶对复合材料硫化性能的影响、母胶及用量对NBR复合材料的性能影响。实验结果表明:当加入修饰剂的用量逐步增加(以干白泥质量计算)时,母胶填充的白泥/NBR复合材料的力学性能呈现先增大后减小的趋势。酸性活性剂用量为白泥2%的母胶且母胶份数为100phr时其白泥/NBR复合材料的力学性能达到最佳值。但是两种活性修饰剂修饰的白泥母胶在改性NBR性能上存在差异:丙烯酸修饰白泥母胶制备的白泥/NBR复合材料的力学性能为拉伸强度8.3MPa、扯断伸长率386%、300%定伸应力3.7MPa、硬度79;乙烯苯磺酸修饰白泥母胶的力学性能为拉伸强度9.8MPa、扯断伸长率652%、300%定伸应力4.2MPa、硬度78。研究表明:利用丙烯酸、对乙烯苯磺酸作为白泥的修饰剂并制备橡胶母胶可大幅度提高橡胶材料的力学性能,可作为白泥综合利用的一种有效方法。

木质素/陶土复合物的制备及其在丁腈橡胶中的应用研究

以木质素(lignin)和陶土(clay)为原料,混合球磨制备了木质素/陶土复合物(CLC),并将其作为填料制备了木质素-陶土/丁腈橡胶(CLC/NBR)复合材料。首先,探讨了在填料为50份数时,填料组成对NBR复合材料的硫化特性、交联密度、力学性能、老化性能和玻璃化转变温度(T_g)的影响。基于优化的填料组成比例,研究了不同填料份数对NBR复合材料力学性能的影响。研究结果表明:在填料份数为50时,陶土与木质素比例为100∶40时,其综合性能较好,拉伸强度、断裂伸长率、300%定伸应力和老化后拉伸强度保持率分别为16.1 MPa、697%、3.2 MPa和62%;CLC/NBR复合材料的Tg相对未填充丁腈橡胶上升了6.8℃。在陶土与木质素比例为100∶40时,当填料份数为60,其拉伸强度、断裂伸长率和300%定伸应力分别为17.5 MPa、734%和3.4 MPa。

钙基复合AC发泡剂在N-PCB/PVC复合材料中的应用

以钙基复合物、发泡剂AC、Pb-Ba稳定剂、E-44和N-PCB为原料,通过共混制备了钙基复合发泡剂,并将其与N-PCB/PVC复合材料进行共混挤出,制备了复合发泡材料。研究了配方及工艺等因素对复合发泡材料的密度、泡孔形貌及力学性能的影响。结果表明:当E-44、CPE及N-PCB用量分别为6、20及100份时,高填充的N-PCB/PVC复合材料的综合性能最佳;当m(钙基复合物)∶m(发泡剂AC)∶m(Pb-Ba稳定剂)∶m(E-44)∶m(N-PCB)=15:1:1:0.1:1时,钙基复合发泡剂分解时吸收与放出的热量基本达到平衡;制备的复合发泡材料,将密度由1.4 g/cm^3降低到0.9 g/cm^3,为大量回收利用N-PCB提供了一条有效的新途径。

白泥/氯化聚乙烯母粒料的制备及在PVC型材中的应用

利用不同添加剂，将白泥与氯化聚乙烯（CPE）湿法混炼，利用添加助剂的不同，通过双螺杆挤出机挤出造粒制备了两种白泥／CPE（A，B）母粒料；将白泥／CPE母粒料与PVC树脂以及其他助剂共挤制备了PVC型材。研究了两种母粒料制备及使用方法对PVC型材性能的影响，母粒料A法制备的PVC型材弯曲强度、弯曲弹性模量、拉伸强度、拉伸弹性模量、冲击强度、维卡软化温度分别为65．4MPa、2900MPa、44．5MPa、1100MPa、14．5kJ／m2、85．0℃，母粒料B法分别为63．5MPa、2800MPa、42．9MPa、1000MPa、16．2kJ／m2、82．3℃，两种方法制备的PVC型材弯曲弹性模量、维卡软化温度均高于GB／T8814-2004门、窗用未增塑聚氯乙烯（PVC—U）型材要求（弯曲弹性模量≥2200MPa，维卡软化温度≥75℃）。SEM分析结果表明白泥粒子与PVC基体界面结合良好，分散均匀，颗粒粒径约为0．5～1．0um。实验结果表明利用两种母粒料制备的PVC型材在性能上无显著差异．均可达到均匀分散白泥粒子的目的。

木质素-FCC废催化剂复合物在丁腈橡胶中的应用研究

以木质素(Lignin)和FCC(Fluid Catalytic Cracking)废催化剂(WFCC)为原料,混合球磨制备了木质素-WFCC复合物(LWF),并将其作为填料制备了木质素-WFCC/丁腈橡胶(LWF/NBR)复合材料。探讨了在填料份数为50时,复合填料组成对NBR复合物的硫化特性、交联密度、力学性能、老化性能和玻璃化转变温度(Tg)的影响。在确定了复合填料中WFCC与木质素配比为100∶40后,研究了不同填料份数对NBR复合材料力学性能的影响。结果表明:在填料份数为50时,当m(WFCC)∶m(木质素)=100∶40时,其综合性能较好,其拉伸强度、断裂伸长率、300%定伸应力和老化后拉伸强度保持率分别为14.7 MPa、724%、3.0 MPa和74%;CLF/NBR复合材料的玻璃化转变温度显示填料与丁腈橡胶存在显著相互作用。在WFCC与木质素比例为100∶40时,填料份数为60时,复合材料拉伸强度、断裂伸长率和300%定伸应力分别达到17.1 MPa、743%和3.5 MPa。对拉伸断面的扫描电镜分析(SEM)结果表明木质素有效提高了WFCC在丁腈橡胶中的分散。

增韧聚苯乙烯复合材料的制备及性能研究

将通用聚苯乙烯(GPPS)、聚苯乙烯基微球(CSPS-SMs)、助剂与三元乙丙橡胶(EPDM),采用二次熔融共混挤出造粒法制备出了聚苯乙烯复合材料。工段一中:将EPDM、CSPS-SMs和助剂通过熔融挤出制得EPDM/CSPS-SMs母粒料;工段二中:将母粒料与GPPS熔融共混挤出制得聚苯乙烯基复合材料。通过万能试验机、差示扫描量热仪(DSC)、热重分析仪(TGA)和扫描电镜(SEM)对聚苯乙烯基复合材料的力学性能、相容性、热性能、分散性进行了分析。实验结果研究表明:当添加母料至15份时其综合性能最佳,与纯GPPS相比,其拉伸强度提升了8.5%,冲击强度提升了59.6%。DSC结果分析表明:GPPS与EPDM具有良好的相容性。TGA结果分析表明:在250℃范围内,聚苯乙烯复合材料具有良好的热稳定性。SEM结果分析表明:当添加EPDM/聚苯乙烯基微球母粒料少于15份时,其聚苯乙烯复合材料的分散性良好。

开放式透明涂饰工艺探索及漆膜性能分析

分析了水性木器漆在应用过程中存在的优势与不足,深入探索了水性聚氨酯木器漆开放式有色透明涂饰工艺,同时对干燥后的漆膜与溶剂型聚氨酯木器漆漆膜在硬度、耐磨性、耐干热性、附着力、耐冲击性、耐液性等性能上进行了对比。结果表明:所选水性木器漆漆膜在硬度、耐磨性、耐冲击性方面与溶剂型漆膜差别不大,在耐干热性、附着力、耐液性方面相差较大。

木质素-白泥复合物的制备及其在丁腈橡胶中的应用研究

以木质素和白泥为原料,在球磨机上以一定的转速并按照一定的配比混合湿法球磨制备了木质素-白泥(lignin-lime mud)复合物,并将其用于丁腈橡胶(NBR)中,通过共混制备了木质素-白泥(lignin-lime mud/NBR)丁腈橡胶复合材料。考察了木质素-白泥(lignin-lime mud)复合物配比对丁腈橡胶复合材料力学性能的影响。在确定m(木质素)∶m(白泥)=1∶2后,研究了不同填料份数对丁腈橡胶复合材料力学性能的影响。研究结果表明:当m(木质素)∶m(白泥)=1∶2时,填料用量为120份时,丁腈橡胶的力学性能较佳,其拉伸强度、断裂伸长率、300%定伸应力分别达到11.1 MPa、1 403.6%、3.00 MPa。SEM实验结果表明,木质素-白泥复合物与橡胶之间有较好的相容性。

基于“学生中心”理念的有机化学课程教学改革与实践

针对化学师范专业有机化学课程教学中存在的问题,从教学内容优化整合、教学方法改革、考核方式调整等方面进行改革。实践表明,基于“学生中心”理念的教学改革,激发了学生学习有机化学的兴趣和动力,使学生有机化学知识掌握得更扎实,师范素养和其他综合能力明显提高。基于“学生中心”理念的有机化学课程教学改革,对化学师范专业其他专业课程教学改革有较好的参考价值。

新型PS-SMs增强PC复合材料的制备及性能

采用PS-SMs和PC作为原料,通过双螺杆挤出机熔融共混法制备了高强度、高模量的PS-SMs/PC复合材料。力学性能测试结果表明,随着PS-SMs含量的增加,PS-SMs/PC复合材料的拉伸强度和弯曲强度呈先上升后下降的趋势;当PS-SMs含量为5份时,与纯PC相比,PS-SMs/PC复合材料的拉伸强度、弯曲强度分别提高了123.56%、121.34%。差示扫描量热仪结果分析表明,PS-SMs/PC复合材料的玻璃化转变温度比纯PC低。SEM冲击断面结果表明,PS-SMs/PC复合材料的表面粗糙,断面没有出现孔洞,PS-SMs分散均匀,PS-SMs与PC基体相容性较好。

高分子材料综合实验教学方法改革探讨

从材料化学专业实验教学的内容及其专业培养目标的相互关系角度,通过对原教学模式进行改革,探究一种以学生为主导地位、教师为引导地位的教学模式,培养出一批具有较强高素质的应用型和复合型技术人才。结合我系的专业特色,增设了设计性、探索性、灵活性和创新性的实验项目,进一步优化和完善高分子材料综合实验实践教学体系。

高分子物理实验“一导三定”教学模式改革与实践

高分子物理实验课程是培养高分子方向专业人才的重要实践环节。结合高分子物理实验教学的特点及高校教学改革的要求,探索“一导三定”的教学模式,对高分子物理实验课程的教学内容、教学方法、成绩评价方式三方面进行了改革,通过改革提高了学生发现问题、解决问题及提出问题的能力,锻炼了学生的应用和创新能力,培养了一批高素质应用型人才。

新型冠状病毒期间《高分子物理实验》教学改革探究

高分子物理实验是高分子物理课程的延伸,该课程的开设有助于学生对高分子物理理论知识的理解和掌握,有利于学生实践动手能力的提高和应用能力的培养。因目前疫情防控需要学生都还没有到学校,以致于线上实验课程开展起来效果都不理想,但是学生的实验课程又不能耽误。基于以上原因,讨论了几种线上线下结合的方式推动《高分子物理实验》课程的线上教学改革。通过这些方法,使学生在疫情间也能正常的上实验课,把理论知识与实验相结合,提高解决问题及提出问题的能力,锻炼了学生的应用和创新能力,培养了一批高素质应用型人才。

小分子酸修饰的碳酸钙对PE复合材料力学性能的影响

本文主要利用小分子酸(丙烯酸、草酸)作为碳酸钙的修饰剂,对碳酸钙进行干法修饰,而后再利用石蜡对修饰碳酸钙进行二次包覆制备了双修饰的有机活性碳酸钙,并将其作为高分子填料填充到聚乙烯(PE)中制备了修饰碳酸钙/PE复合材料。考察了修饰剂种类、修饰剂用量及填料用量对PE复合材料综合力学性能的影响。实验结果表明:当填料用量为恒量,修饰剂的用量逐步增加时,修饰碳酸钙/PE复合材料的综合力学性能呈现先增大后减小的趋势。当丙烯酸修饰剂用量为3%,填料用量为15 phr时,丙烯酸改性碳酸钙/PE复合材料的综合力学性能最佳。DSC测试表明加入修饰剂的改性碳酸钙/PE复合材料的熔融温度得到了提高,能够使复合材料的耐热性得到提升。TGA测试表明修饰剂改性碳酸钙/PE复合材料在400℃范围内具有好的热稳定性。

微波法提取天麻中天麻素的工艺优化与含量测定

本研究采用连续微波辐射加热法,以天麻素提取量为评价指,采用单因素变量条件进行了探索,主要是为了确定天麻提取的最优工艺。本研究采用HPLCAnglient-C18(250mm×4.6mm,5um)对天麻素的含量进行了测定,其实验条件为:流动相为乙腈∶0.05%磷酸溶液=3∶97,检测波长220mm,流速为1.0mL/min,进样量10uL。实验分析结果表明:当选用55%乙醇为提取溶剂,料液比为天麻粉∶乙醇溶液=1∶12,提取时间为45min,微波功率为400W,提取次数为3次时,在此条件下天麻素提取率为6.315mg·g^-1,达到了最佳效果。该方法相对于传统提取时间短,提取率高,所采用的溶剂绿色环保,可回收性。

木质素马来酸酯-醋酸乙烯酯共聚物的制备及性能

以木质素马来酸酯(MLignin)和醋酸乙烯酯(VAc)为原料,通过自由基聚合制备了木质素马来酸酯-醋酸乙烯酯共聚物(MLignin-VAc)。利用FT-IR,GPC,DSC及TG对共聚物的结构、相对分子量、玻璃化温度及热氧降解性能进行了测试表征。测试结果表明:MLignin-VAc红外光谱图中含MLignin和VAc特征基团吸收峰;随着MLignin含量的增加,共聚物的相对分子量逐渐减小,相对分子量分布逐渐增大,玻璃化温度逐渐上升,热氧稳定性基本保持不变。