三位一体膨胀型烷基次膦酸盐对生物降解塑料PBS的阻燃与抗熔滴作用

采用熔融共混技术,将自制的三位一体膨胀型烷基次膦酸盐APTMP引入到聚丁二酸丁二醇酯(PBS)中,制备了不同添加量的系列PBS复合材料;采用极限氧指数(LOI)、微型量热(MCC)以及垂直燃烧(UL94)测试考查了复合材料的阻燃与抗熔滴效果;采用热重(TG)、热重红外联用(TG-FTIR)和扫描电镜(SEM)研究了复合材料的热性能和阻燃机理。结果表明,APTMP可以显着提高PBS的阻燃性和抗滴落性,并抑制燃烧过程中的放热;随着阻燃剂添加量的增加,复合材料在700℃时的残炭量明显增加,抗熔滴效果也得到增强;SEM观察形成了多孔的膨胀碳层,表现出凝聚相阻燃,当添加量为25%时,复合材料已具备良好的阻燃性能,LOI为28.4%,垂直燃烧通过UL94 V-0级。

含季戊四醇基烷基次膦酸盐与MCA复配膨胀阻燃热塑性聚酯弹性体

以季戊四醇、甲基环膦酸酐、硫酸铝为原料合成了集酸源、炭源于一体的烷基次膦酸盐成炭剂(APCP),并以三聚氰胺氰脲酸盐(MCA)为气源,热塑性聚酯弹性体(TPEE)为基体材料,制备了不同添加量的阻燃TPEE复合材料;通过极限氧指数(LOI)、垂直燃烧(UL94)和热释放速率(MCC)实验表征了复合材料的阻燃性能,热重分析和扫描电镜(SEM)研究了复合材料的热性能和残炭形貌,热重-红外联用(TG-FTIR)探究了复合材料的阻燃机理。研究表明,APCP与MCA复配能够实现膨胀阻燃,随着阻燃剂的加入,复合材料在700℃时的残炭量明显增加,SEM观察形成了多孔的膨胀炭层;当总添加量为25%,其中APCP与MCA的质量比为5.5∶1时,复合材料具有最佳的阻燃性能,LOI为27.8%,垂直燃烧通过UL94 V-0级。

基于复合型固态电解质无机相填料材料的研究进展

在包含锂盐和聚合物的固态聚合物电解质体系中,无机纳米材料通常用作填充材料,以改善电解质的电化学性能和结构稳定性。然而,这种复合型固态电解质通常具有低室温离子电导率。因此,无机材料的种类和几何形状的优化是进一步提高复合电解质导电性的关键。本文对现有的无机填料种类及其衍生物进行简单介绍,分析了在复合型固态电解质中离子传导原理,综述了无机材料几何形状优化的方法,并对未来的前景进行了展望。

PVA纳米纤维自增强薄膜的制备及性能研究

通过静电纺丝法制备硼酸交联的聚乙烯醇(PVA)纳米纤维,然后与PVA水溶液复合,制备PVA纳米纤维自增强薄膜。采用扫描电子显微镜(SEM)和X-射线衍射(XRD)表征PVA纳米纤维的形貌和结晶度,采用紫外可见光谱(UV-Vis)表征自增强薄膜的透光性,采用万能材料试验机和SEM表征自增强薄膜的力学性能和微观形貌,采用热重-微热重(TG-DTG)分析和动态热机械分析(DMA)表征自增强薄膜的热稳定性和阻尼性能。结果表明:PVA纳米纤维的直径约300 nm,纤维中PVA结晶度高于纯PVA膜;与纯PVA膜相比,PVA纳米纤维含量为5%(以膜的总质量计)的自增强薄膜的透光性下降3%,断裂伸长率提高2.07倍,拉伸强度提高3.97倍;TG-DTG结果表明,自增强薄膜的热稳定性增强,热分解速度降低,主要失重阶段的最大失重速率降低0.46%·℃-1,最大失重速率时的温度提高15℃;DMA结果表明,在35~150℃区间,自增强薄膜的Tanδ值是纯PVA膜的3倍以上,显示出更为优异的阻尼性能。

电场作用下磺化聚苯乙烯微球在弹性体中梯度结构构建及性能研究

先采用硫酸对聚苯乙烯微球经过磺化得到带正电荷的磺化聚苯乙烯(s PS),将s PS分散在聚二甲基硅氧烷(PDMS)预聚体中,在高压直流电场下通过电泳作用形成梯度结构,再通过PDMS的热固化后将梯度结构固定下来。采用马尔文Zeta电位仪分析了s PS微球电荷,扫描电镜(SEM)对s PS以及s PS/PDMS梯度膜的结构进行表征,动态热机械分析仪测试了材料的动态力学行为和介电损耗。结果表明,电压强度为500 V/mm时,s PS能够在PDMS预聚体中通过电泳作用形成梯度结构,s PS总质量分数为20%时,s PS/PDMS梯度膜相比相同组成的均匀膜断裂伸长率提高了9. 41%,损耗因子在所测得温度范围(-70~200℃)均提高。在s PS的玻璃化转变温度附近,s PS/PDM S梯度膜比均匀膜损耗因子提高了30%。进一步对梯度结构膜力学行为及介电损耗增强效应进行了详细分析。

同质纳米纤维增强制备透明低膨胀系数聚酰亚胺

应用于柔性显示的聚酰亚胺(Polyimide,PI)膜要求高透明性和低热膨胀系数C_(TE),而目前高透明聚酰亚胺的C_(TE)普遍高于40×10^(−6)/℃。本研究采用同质增强法,将高强度的纳米PI纤维与无色透明热塑性含氟聚酰亚胺(PI-F)复合,得到的纳米PI纤维增强PI-F基复合薄膜不仅保持PI-F的高透明,同时具有更低的C_(TE)和优异的拉伸性能。研究结果表明:纳米尺寸的纤维可减少光透过时发生的散射,使复合薄膜维持了较高的透明性。当纳米PI纤维质量分数为10%时,在可见光区其透光率达到80.5%,与纯PI-F薄膜相比,复合薄膜的C_(TE)值降低了40.3%,为28.3×10^(−6)/℃。其拉伸强度提高了132.9%,达到107.6 MPa,拉伸模量增大了89.5%,达到1152.2 MPa。