聚碳酸酯气体辅助注射成型制品内应力分布及改善工艺

聚碳酸酯(PC)注塑制品出模后在无外加约束条件下内部应力得不到松弛释放,易导致制品产生开裂,严重影响制品的服役性能。为探究PC制品内应力分布规律,找到有效降低内应力的工艺措施,基于气体辅助注射成型(GAIM)工艺和自行设计制造的带有半圆形加强筋的平板试验模具,结合光弹法和溶剂检测法,研究GAIM制品内应力的分布特点,讨论注气压力和气体保压压力两种工艺参数对GAIM制品内应力的影响规律,提出两种改善制品内应力的工艺方法。研究发现:通过光弹法观测到的应力条纹分布与溶剂浸泡后的裂纹开裂区域一致,即GAIM制品末端及边缘处内应力较大,沿气道两侧应力分布较均匀;较高的注气压力和较低的气体保压压力可以更加有效减小GAIM制品的内应力;通过对GAIM制品24 h即时退火和延长二次注气的卸压时间可以有效降低制品内应力。

疏水改性纳米氧化镁对短氟碳链泡沫性能影响

为了解决短氟碳链泡沫稳定性差的缺点,采用硬脂酸对氧化镁纳米颗粒(MNPs)疏水改性得到不同水接触角的G-MNPs,研究疏水改性MNPs对短氟碳链泡沫性能和灭火性能的影响。采用硬脂酸对MNPs分别改性60min、90min、120min和150min,测试了G-MNPs表面形态、粒径分布、疏水性、热稳定性以及溶液分散度,研究了疏水改性对泡沫稳定性、发泡能力、泡沫粗化、灭火性能和抗烧性能等的影响。结果表明,硬脂酸疏水改性时间为120min时,改性MNPs水接触角最大,达到138.4°;G-MNPs表面形貌粗糙度增加,颗粒粒径增大,高温下热稳定性良好;疏水改性对泡沫溶液表面张力和黏度几乎没有影响;疏水角为90.0°时,G-MNPs泡沫溶液发泡性能、稳定性能、灭火性能、抗烧性能达到最佳。

BPA可逆热敏变色复合材料制备方法及其应用研究进展

综述了BPA可逆热敏变色材料的制备及其应用,以及复配法、无机包覆法、微胶囊法、湿成膜法和近年来的2,6-单取代双酚A复合膜新方法,并分析了2,6-单取代法中膜结晶相变与二醛、酚醛树脂及胶种的关系。2,6-单取代双酚A线型或芳香酚醛树脂及其复合膜有机体系的设计与研究将进一步推动该类材料在具有可调的迟滞响应相变智能窗口,超低温变色敏感性、变色深度、稳定性,环境友好型合成树脂及塑料及实验教学等方面的应用。

含三氟甲基二胺单体对聚酰亚胺薄膜性能的影响

以2,2'-双(三氟甲基)-4,4'-二氨基联苯(TFMB)和2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷(HFBAPP)两种含三氟甲基的二胺单体与4,4'-联苯醚二酐(ODPA)进行三元共聚,通过改变两种二胺单体的物质的量比,制备了6种含三氟甲基的透明聚酰亚胺(PI)薄膜,研究了TFMB和HFBAPP两种单体对PI薄膜的结构、热性能、力学性能和光学性能的影响。结果表明,所得的PI薄膜已经完全热亚胺化并引入了含氟基团,具有较好的热性能,玻璃化转变温度为230.5~245.2℃,5%热失重温度为480.9~503.7℃,10%热失重温度517.3~534.0℃,当TFMB和HFBAPP的物质的量比为8∶2时,薄膜的热性能表现最佳;TFMB的加入可以提高薄膜的拉伸强度,当TFMB和HFBAPP的物质的量比为6∶4时,薄膜的拉伸强度达到最大(95.26 MPa),断裂伸长率为4.40%;所得薄膜的光学性能表现良好,紫外-可见光范围内的最大透过率均在86.47%以上,当TFMB和HFBAPP的物质的量比为5∶5时,薄膜的光学性能最优,450 nm处的透过率为87.28%,紫外-可见光范围内的最大透过率为91.34%。以上结果表明,在HFBAPP中适量引入TFMB有利于提高PI薄膜的性能。

阻燃塑料在建筑消防安全中的应用

分析当前聚氯乙烯、聚烯烃、塑料合金等优质阻燃塑料在建筑消防安全各方面的应用优势和特征。阻燃塑料的成分和结构特殊,能够有效抑制建筑火势蔓延,同时有效阻止高温环境对建筑结构的损坏,为火灾救援和建筑内部人员逃生预留足够的时间。阻燃塑料在建筑消防安全领域中的使用表现出优异的阻燃性能,为进一步提升建筑消防安全等级,相关人员需要加大阻燃塑料研究和开发力度,在确保其具备良好阻燃防火性能的同时,提升材料的环保性。

HCCP添加下建筑阻燃用PA6无纺布性能分析

聚酰胺6(PA6)是制备无纺布的主要化工材料,广泛应用于建筑阻燃领域。通过添加六氯环三磷腈(HCCP)可以更加有效地提高阻燃性能。采取熔喷工艺制备了一种PA6/HCCP无纺布,并通过实验测试的手段表征其阻燃性能。研究结果表明:HCCP与PA6范德华作用不能直接作用于PA6分子链,是以物理吸附方式与其他大分子相互作用,加入HCCP后可使提高PA6阻燃性能。添加HCCP后,织物面密度和厚度均减小,其厚度在1.2~1.7 mm之间,其表面密度大于261.4 g/m^(2)。该研究有助于提高对树脂高分子原理的认识,也可拓宽到其它的化工领域。

聚乙烯共混体系流变行为对吹塑薄膜雾度的影响

研究了线型低密度聚乙烯(LLDPE)/低密度聚乙烯(LDPE)共混体系的吹塑薄膜雾度与流变行为之间的关系。利用DSC、光散射和WLI等方法对吹塑薄膜制品的内部结晶情况及表面形貌进行表征,利用GPC和流变学方法对单组分及共混物熔体的结构进行表征。实验结果表明,LLDPE/LDPE共混体系吹塑薄膜的总雾度主要取决于薄膜的表面粗糙度;薄膜的表面粗糙度与可恢复剪切应变参数(γ_(∞))呈开口向上抛物线函数关系,选择具有合适γ_(∞)的LDPE树脂以及添加量是控制LLDPE/LDPE共混体系吹塑薄膜雾度的关键。

疏水改性纳米二氧化硅对无氟泡沫灭火剂性能影响

采用三甲基氯硅烷(TMCS)对二氧化硅纳米颗粒(NPs)进行改性得到疏水NPs,并将改性后的NPs添加到无氟泡沫灭火剂中,研究不同改性程度的NPs对无氟泡沫灭火剂性能的影响。利用热重分析(TGA)、扫描电子显微镜(SEM)、能量色散X射线光谱(EDX)和水接触角等对不同TMCS浓度下表面疏水改性的NPs进行表征。TGA、EDX结果证实TMCS实现了对NPs的有效表面改性。水接触角测试结果表明,TMCS的质量分数为16.67%时,NPs的接触角可达150.9°。SEM分析表明NPs的分散性得到改善,改性后的NPs粒径主要分布在60~150nm之间。改性NPs对无氟泡沫溶液的发泡性、稳泡性和灭火有效性的性能影响的研究结果表明,TMCS的质量分数为13.04%时改性的NPs对泡沫的发泡性能、稳定性能和灭火有效性能有最大的提升。

花生壳微晶纤维素改性聚乳酸的性能及机理

花生壳采用碱解、酸解、脱色等处理后制得微晶纤维素(MCC),将其作为填料加入到聚乳酸(PLA)中,通过溶液流涎成膜的方法制得不同MCC含量的MCC/PLA复合膜。分析了碱解过程中氢氧化钠浓度对MCC收率的影响、MCC含量对MCC/PLA复合膜性能的影响及其作用机理。利用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、差示扫描量热仪(DSC)、扫描电子显微镜(SEM)、万能力学试验机等对MCC及MCC/PLA复合膜结构及性能进行表征和分析。结果表明,花生壳通过碱解、酸解、脱色等处理,将木质素等物质大量去除,制得MCC;MCC的加入,影响了PLA结晶结构的规整度及完善程度,降低了复合膜的熔融温度;随着MCC含量的增加,MCC/PLA复合膜的拉伸强度和断裂伸长率呈先增加后降低的趋势,均大于纯PLA的拉伸强度和断裂伸长率。当MCC的含量为5.6%时,MCC/PLA复合膜的拉伸强度为36.5 MPa,断裂伸长率达到最大值1.7%,与纯PLA相比,分别提高了52.1%和30.8%;SEM结果表明,该含量的MCC在PLA中分散均匀,复合膜光滑平整。

可回收热固性环氧树脂及其玻纤增强复合材料性能研究

为了研究可回收环氧树脂R与风电叶片中常规环氧灌注树脂的区别,采用真空灌注工艺制备了玻璃纤维增强可回收热固性复合材料,对比分析了树脂之间的材料性能以及其复合材料之间的力学性能。结果表明,可回收树脂R的粘度与常规灌注树脂相近,适用期长于常规灌注树脂,适用于风电叶片的真空灌注工艺;放热峰出现时间略早于常规灌注树脂,有利于减少生产工时;其本体性能、复合材料力学性能与常规灌注树脂大体相当;可回收树脂R与常规灌注树脂的之间具有良好的界面性能,表明该树脂可以通过先制备部件然后整体灌注成型的方式制造大型复合材料制件。

长碳链尼龙研究进展

介绍了长碳链尼龙熔融缩聚法和溶液缩聚法工艺技术的研究状况,分析总结了相关研究思路和工艺路线。概述了近年来长碳链尼龙在增强、增韧及阻燃改性方面的研究进展。分析了长碳链尼龙的市场现况,涵盖了国内外主要的生产厂家,并对长碳链尼龙的改性研究未来趋势进行了展望。

不同截面类型玻纤增强PA6的性能

对比研究了扁平玻纤及圆形玻纤增强尼龙6 (PA6)复合材料的力学性能、流动性能、收缩翘曲情况、摩擦性能及线膨胀系数(CLTE)。结果表明,随着玻纤含量增加,扁平玻纤及圆形玻纤增强PA6复合材料力学性能均增加,但熔体流动速率(MFR)降低;相同玻纤含量下,与圆形玻纤相比,扁平玻纤增强PA6复合材料的拉伸强度、弯曲强度及弯曲弹性模量较低,简支梁缺口冲击强度及MFR较高。在玻纤含量30%的条件下,不同扁平玻纤及圆形玻纤增强PA6复合材料性能存在差异,通过收缩率测试分析,扁平玻纤复合材料比圆形玻纤具有更低的收缩率及横纵收缩比,扁平比越高,横纵收缩比越低,翘曲度越小;通过MFR及注塑螺旋线测试,发现扁平玻纤复合材料具有更好流动性、更高流长比,扁平比越高优势越明显,有利于成型加工;通过滑动摩擦测试结果看出,扁平玻纤复合材料具有更低摩擦系数,随着扁平比增大,摩擦系数越低;通过热机械分析检测,扁平玻纤复合材料在垂直流动方向CLTE低于圆形玻纤,且流动方向和垂直流动方向CLTE差异也较小。扁平玻纤增强材料能改善传统圆形玻纤增强体系的一些不足,优化产品性能。

油田监测用密度可控同位素示踪微球的制备及应用

制备了用于油田监测的同位素示踪微球,分析了微球的形貌、抗压强度、热性能、耐溶剂性和加工性能,揭示了微球与同位素产率及加工性能的构效关系,提出了示踪微球密度计算方法。结果表明:示踪微球表面形貌主要为致密和松散两种,抗压强度的影响因素主要为黏合剂种类与加料方式;采用不同黏合剂制备的微球耐溶剂性差别较大,采用酚醛胺和聚酰胺制备的示踪微球抗压强度较高,耐热性较好;采用炭粉为原料获得的同位素产率较高;微球密度的调控可以通过一个经验系数来计算。

催化裂化柴油合成多环芳烃树脂的工艺研究

以催化裂化柴油为原料,合成了缩合多环多核芳烃(COPNA)树脂。在催化裂化柴油催化剂交联剂质量比为1∶0.1∶0.35、反应温度为140℃、反应时间为14 h的最佳交联条件和固化温度为350℃、固化时间为150 min的固化条件下,中等缩合度缩合多环芳烃(B-COPNA)树脂和热固性缩合多环芳烃(C-COPNA)树脂收率分别为73.22%和56.14%。采用气相色谱-质谱联用与傅里叶变换红外光谱研究发现,催化裂化柴油存在不含长烷基侧链的多环芳烃,空间位阻小,适合作为合成COPNA树脂的原料。采用热重分析仪研究树脂的热行为,发现合成的B-COPNA树脂和C-COPNA树脂的残炭分别为44.26%和45.17%。反应后柴油收率为41.38%,其饱和烃质量分数从34.15%提高至83.11%,柴油十六烷指数从33.13提高到42.39。

以羧甲基甘蔗渣为原料合成系列高吸水树脂的研究

以甘蔗纤维素为主要原料,通过醚化反应合成羧甲基甘蔗渣,再以羧甲基甘蔗渣为母体,丙烯酸及其盐、丙烯酰胺为单体,N,N"-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,过硫酸钾为引发剂,进行聚合反应合成了四种高吸水树脂。利用红外光谱、元素分析、扫描电镜、XRD等手段对合成的树脂进行了表征。通过正交实验对高吸水树脂的合成条件进行了优化。在最佳合成条件下合成的普通高吸水树脂的吸去离子水量为2040g/g,含钾高吸水树脂的吸去离子水量为1950g·g^(-1),含氮高吸水树脂的吸去离子水量为2150g·g^(-1),含氮和钾高吸水树脂的吸去离子水量为1360g°g^(-1)。

基于光催化降解的微塑料污染治理研究进展

综述了近年来光催化降解微塑料的前沿进展,包括微塑料光催化降解机理、催化剂的设计,探讨了评估光催化降解效率的重要参数及影响光催化降解效率的因素,从微塑料聚集态的角度剖析了现有降解效率低的原因。最后展望了该技术未来的研究方向。

焦磷酸哌嗪/壳聚糖膨胀阻燃聚丙烯制备及性能研究

采用焦磷酸哌嗪(PAPP)和壳聚糖(CS)复配构建环保膨胀阻燃剂、经熔融共混制备膨胀阻燃聚丙烯复合材料(IFR/PP)。通过氧指数、锥形量热仪、热重分析、力学性能测试等研究IFR/PP的阻燃性能及机理。结果表明,膨胀阻燃剂的总添加量为30%(质量分数),PAPP与CS质量比为5∶1时,IFR/PP的LOI值为35.5%,UL-94达到V-0级别,800℃时的残留物为13.34%,热释放速率峰值(pHRR)由纯聚丙烯的1345.01 kW/m^(2)降至83.04 kW/m^(2),拉伸强度降低了39.9%。残炭SEM测试结果表明CS的加入促进了膨胀炭层的形成,材料燃烧形成更致密且均匀的炭层,提高了阻燃性能和抑烟能力。PAPP与CS具有良好的协效阻燃作用。

氰酸酯树脂改性环氧树脂的冲击强度及介电性能

为降低制备成本,采用低含量氰酸酯(CE)增韧改性环氧(EP)树脂,制备了EP/CE共聚物。利用差示扫描量热分析仪和傅里叶变换红外光谱仪分析了EP/CE的固化过程,研究了CE用量对EP/CE冲击强度的影响,并进一步分析了EP/CE的弯曲性能、介电性能和热性能。结果表明,CE改性EP树脂的冲击强度显著提高,当CE添加质量为EP树脂的0.2时,改性效果最好,冲击强度从3.46 kJ/m^(2)增加到5.81 kJ/m^(2),同时,弯曲模量从2.71 GPa增加到3.47 GPa;常温下2~18 GHz频率范围内的介电损耗角正切值降低到0.0298附近;而玻璃化转变温度和初始分解温度稍有降低,分别为117.0℃和328.9℃。EP/CE共聚物良好的力学、介电和热性能可以拓宽EP树脂基复合材料在大批量生产工业领域的应用范围。

腰果酚基阻燃高分子材料研究进展

随着全球环保意识的提高和国家碳达峰战略的提出,利用可再生生物基资源制备阻燃高分子材料受到广泛关注。腰果酚来源广泛、价格低廉,具有多个高活性反应基团,有望用于商业化制备阻燃高分子材料。本文综述了用于改性聚氯乙烯、不饱和聚酯和环氧树脂的腰果酚基阻燃添加剂的制备方法,同时对比分析了其性能。总结归纳了阻燃腰果酚基环氧树脂、阻燃腰果酚基苯并噁嗪、阻燃腰果酚基紫外光固化涂层、阻燃腰果酚基聚氨酯泡沫和阻燃腰果酚基酚醛泡沫的最新研究进展。指出制备综合性能优异的多功能阻燃腰果酚基高分子材料是未来研究的重点方向。

压电弹性体复合材料的制备与应用进展

压电材料可将人体运动等环境中离散的机械能转化为电能,实现可穿戴传感器和自供电设备等的能源供给。与聚偏氟乙烯、尼龙11等压电聚合物基体相比,高分子弹性体材料具有较低的杨氏模量和较高的应变能力,作为复合材料基体时可大大提高压电陶瓷的体积分数,赋予复合材料优异的柔韧性,产生小应力大形变,赋予材料优异的应变传递能力。因此,压电弹性体复合材料兼具压电陶瓷优异压电性能和弹性体大形变的优势,得到了科学界的广泛关注。本文概述了压电弹性体复合材料的研究现状及发展趋势,归纳了压电弹性体复合材料的种类,如硅橡胶基复合材料、聚氨酯弹性体基复合材料和聚烯烃基复合材料等;总结了各复合材料的制备与成型方法;综述了压电功能复合材料在自供电电子器件、能量收集和生物医疗等领域的应用现状,探讨了压电弹性体复合材料未来的发展方向。