可用于油气管道防护的火安全聚酰亚胺复合涂层研究

研究了一种可用于油气管道防护的聚酰亚胺基防护涂层,在合成聚酰亚胺涂层的基础上,通过引入聚磷腈功能化氮化硼来增强涂层的力学强度、热稳定性、耐磨性以及防火性能。实验结果表明:引入功能填料的聚酰亚胺防护涂层的拉伸强度高达114.9 MPa,其初始分解温度超过500℃,残炭产率高达65 wt%,相比于固有涂层,复合涂层的热释放速率峰值大幅降低,摩擦表征测试证实了涂层表面的耐磨损性明显提升。该综合性能优异的多功能聚酰亚胺复合涂层可应用在油气管道安全防护工程领域。

聚合物微胶囊的研究与应用进展

综述了模板法、层层自组装法、聚合相分离法、界面聚合法、原位聚合法、喷雾干燥法等合成聚合物微胶囊方法,论述了聚合物微胶囊在各个领域的应用,并展望了可能的发展趋势。

中空玻璃微珠/氮化硼填充硅橡胶复合材料的介电、导热和阻燃性能研究

为满足5G电子封装材料的性能需求,将一定量的改性中空玻璃微珠(f-HGM)和氮化硼(f-BN)添加进加成型液体硅橡胶中制备了低介电、高导热且阻燃的硅橡胶复合材料。测试结果表明,添加了10份f-HGM和15份f-BN的复合材料的介电常数为2.68,介电损耗为0.008 16,显著低于纯硅橡胶,热导率为0.518 W/m·K,是纯硅橡胶的2.25倍。此外,复合材料的热稳定性得到了提升,pHRR和THR分别下降了55.3%和37.7%。通过气相和凝聚相分析发现,复合材料的气相热解产物浓度大幅降低,残炭的致密性和连续性得到显著提升。

种子细乳液聚合法制备PVAc/PS复合微球形貌的研究

以乙酸乙烯酯(VAc)和苯乙烯(St)为单体,十六烷(HD)和聚苯乙烯(PS)为助稳定剂,十二烷基硫酸钠(SDS)为乳化剂,采用种子细乳液聚合法通过不同的加料顺序制备了不同形貌的聚苯乙烯(PS)/聚乙酸乙烯酯(PVAc)复合微球。考察了乳化剂和助稳定剂的用量对聚合稳定性的影响。采用红外光谱(FTIR)、透射电子显微镜(TEM)和热失重分析(TGA)等方法对复合微球进行了表征。结果表明,乳化剂的用量为6.5mM、PS/HD质量比为1/4时,聚合反应稳定。以PVAc为种子可以得到Janus结构的复合微球;以PSt为种子可以得到核壳结构的复合微球。进一步采用溶剂去除PS核和皂化反应将PVAc水解,得到了中空结构的PVA微球和Janus型双亲性PS/PVA微球。

粮食储备库中不同品种稻谷的火灾危险性研究

粮食是人类的生存之本,是各国经济发展的基础,是国家安全的重要保证。中国是粮食的生产和消费大国,也是粮食的储备大国。因此,保证粮食储备安全对于国家发展与安全具有重要的战略意义。储粮由碳、氢、氧、氮和硫等元素组成,易燃烧。并且,储粮燃烧过程中会产生大量热及有毒烟气,火灾危害巨大。针对我国安徽地区不同品种的稻谷样品,利用锥形量热仪和激光拉曼光谱仪研究不同样品燃烧行为差异。锥形量热仪由五个主要部分构成:分析天平、样品托盘、打火器、锥形加热器、氧分析仪。实验时用锡箔纸放置于样品容器底部与侧面,暴露出100mm×100mm的上表面,保持样品容器距锥形量热仪底部约25mm处。电火花装置置于样品上方约15mm处以点燃样品。分别在几种热辐射强度(25,35,45,55kW/m^(2))下测试样品的燃烧行为,得到样品的热释放速率、热释放速率峰值、总热释放量、总生烟量、点燃时间、火灾性能指数和火灾蔓延指数等热参数。激光拉曼光谱仪由514.5nm氩激光线提供反向散射激发。拉曼光谱中的强度比I_(D)/I_(G)用来表征样品的石墨化程度。研究结果表明,在热辐射强度相同的情况下,糯稻的燃烧危险性最小,烟气危险性最大,而粳稻与籼稻的燃烧危险性及烟气危险性差别不大。在25kW/m^(2)的热辐射强度下,糯稻的火灾性能指数最大,为2.1s·m^(2)/kW,分别比粳稻与籼稻高185.1%与106.9%。同时,糯稻的火灾蔓延指数最小,为0.31kW/(m^(2)·s),分别比粳稻与籼稻低64.0%和55.7%。并且,糯稻的总生烟量最大,分别高出粳稻与籼稻23.9%与15.1%。随着热辐射强度增加(25~55kW/m^(2)),不同样品引燃时间差值缩小,同时,稻谷样品的热释放速率峰值也从最初的100kW/m^(2)持续增加至约180kW/m^(2)。糯稻的I_(D)/I_(G)值为3.1,远高于籼稻和粳稻,表明糯稻燃烧后残炭的石墨化程度较低。糯稻被点燃前热辐射能积聚更多,点燃后积聚的热能被释放,反向促进其充分燃烧。研究结果揭示了不同品种稻谷燃烧及烟气危险性,并为粮食储备库火灾风险防控提供理论及数据参考。值得注意的是,不同种类粮食(如玉米、小麦和大豆等)由于物理结构及化学成分的差异,可能存在不同的燃烧机制及演化规律。并且,由于不同地区的气候、环境等存在差异,不同地区粮食的成分及燃烧行为可能也不同。建议不同地区和品种粮食储备库建立恰当的储粮火灾安全评价标准,为构建全国范围内的储粮火灾安全评价体系提供参考。