石墨烯/聚合物泡沫压阻式应变传感器研究进展

基于石墨烯和聚合物的三维多孔结构的导电聚合物基复合材料(CPCs)具有轻量化、高灵敏度、宽应变检测范围、低成本和可扩展性等优点,已成为可穿戴柔性应变传感器的理想选择。首先,总结了柔性压阻式泡沫应变传感器的裂纹扩展机制、重叠-断开机制和隧穿效应机制;其次,介绍了3种具有多孔结构的石墨烯/聚合物柔性应变传感器的构筑工艺,包括基于聚合物泡沫、基于石墨烯/聚合物混合分散液、基于石墨烯泡沫的方法;然后,综述了通过上述3种工艺制备的柔性多孔应变传感器的传感性能,并列举了其在人体运动监测领域中的应用实例;最后,对基于石墨烯和聚合物的柔性多孔应变传感器面临的挑战和发展前景进行了展望。

地质聚合物泡沫混凝土气孔结构形成机理研究

基于物理发泡方法,制备出孔结构参数和性能不同的预制泡沫,研究其在地质聚合物净浆内部随时间和空间变化的迁移规律,探究了地质聚合物泡沫混凝土(GFC)的气孔结构形成机理,并建立了预制泡沫与GFC试件宏观性能和孔结构参数之间的联系.同时,采用扫描电子显微镜(SEM)观察了不同预制泡沫配合比条件下GFC试件内部孔结构的微观形态.结果表明:孔结构参数和性能不同的预制泡沫在地质聚合物净浆内部会进行有差异的迁移,进而影响GFC试件的成孔过程及相关性能.

低密度微孔聚合物泡沫的制备

介绍了一种利用聚合物和溶剂的相分离,经过冷冻干燥来制备聚合物泡沫(特别是聚苯乙烯类泡沫)的通用技术。采用该技术制备的具有开放状孔洞结构的聚苯乙烯泡沫的密度为0.02～0.1g/cm3,平均孔径为1～20μm,而且泡沫具有各向同性,孔径非常均匀。通过对聚合物泡沫的表征,对影响泡沫形貌和密度的因素,如聚合物/溶剂体系,冷却速率等进行了研究,结果表明:所用溶剂对于该聚合物的Θ温度(溶剂与聚合物作用力为零的温度)必须高于该溶剂的熔点;采用单轴冷却方式可以减小由于溶液中心处和外围处的温差而引起的热应力对泡沫形貌的影响,冷却速率为100℃/min。

多元丙烯酸酯聚合物泡沫的原位成型技术

In situ production of low-density polymer foam in a capillary has been realized by the radical polymerization of PETA solution combined with CO 2 supercritical drying.The dependence of foam density,cell size on the nature of solvent and monomer,and the influence of O 2 on polymerization rate have been discussed.

两亲聚合物泡沫在多孔介质中的渗流及分流特性

为了研究两亲聚合物泡沫在地层中封堵大孔道的能力及驱油性能,利用填砂管模型模拟地层环境,通过改变两亲聚合泡沫的气液比、注入速度等条件,探讨了两亲聚合泡沫的渗流特性。结果表明:两亲聚合物泡沫在多孔介质中的阻力因子随着气液比的增加先增大后减小,最佳气液比在1∶1到2∶1,此时两亲聚合物泡沫的封堵能力最强。两亲聚合物泡沫在多孔介质中的阻力因子随渗透率和注入速度的增加而变大;原油存在和温度升高时两亲聚合物泡沫在多孔介质中的渗流阻力变小;两亲聚合物泡沫可以有效封堵储层中的高渗透层,减小高、低渗透层的渗透率差异,从而使注入流体在不同渗透率层内比较均匀地推进,且对不同渗透率级差的岩心具有良好的适应性。

形状记忆聚合物泡沫材料的研究进展

形状记忆聚合物作为一类极其重要的形状记忆材料在航天航空、生物医学、电力电子、包装、智能控制系统等领域具有广泛的应用。介绍了形状记忆聚合物泡沫的研究概况,然后综述了环氧、聚氨酯及生物降解聚合物形状记忆泡沫的研究进展。

一种由15%可回收海洋废物制成的聚合物泡沫

据“www.britishplastics.co.uk”报道,原材料制造商JSP公司正在扩大其发泡聚丙烯颗粒泡沫(EPP)的范围,推出了使用回收成分制得的产品。新牌号Arpro 35 Ocean中含有质量分数15%的海洋废物,主要是从渔网和绳索等物品中回收的废物。它具有中等体积密度(34 g/L),适用于制作轻量模制零件(密度在40~70 g/L),具有与新材料制成的Arpro相当的物理性能;Arpro 35 Ocean在45 g/L时的抗张强度为615 kPa,在60 g/L时为830 kPa。

化学发泡轻质地聚合物泡沫混凝土的制备及性能

采用化学发泡方式,以碱激发粉煤灰-偏高岭土基地聚合物为胶凝材料,制备出密度低于400kg/m^3的地聚合物轻质泡沫混凝土。研究了材料组成对地聚合物泡沫混凝土干密度、抗压强度、吸水率及导热系数的影响,并对地聚合物泡沫混凝土的孔结构进行了分析。研究表明:随着水料比增加,地聚合物泡沫混凝土吸水率增大,导热系数降低,平均孔径越小,孔隙率越大;在偏高岭土-粉煤灰激发材料体系中,偏高岭土掺量由40%增加至50%时,地聚合物泡沫混凝土性能没有明显改善;当水玻璃掺量增加时,地聚合物泡沫混凝土干密度和抗压强度增加,吸水率降低。当水料比为0.55、水玻璃掺量50%、偏高岭土掺量40%时,制备的地聚合物泡沫混凝土性能最佳,其干密度、14d抗压强度、吸水率和导热系数分别为366kg/m^3、1.18MPa、30.2%和0.084W/m.K。

双分布聚合物泡沫材料热性能的有限元计算

采用有限元法计算了双分布聚合物泡沫的泡孔分布对材料热性能的影响。研究了不同孔隙率下材料热通量的变化,得到了泡孔分布形式、孔隙率与导热系数之间的关系。结果表明,孔隙率在30%~70%之间时,双分布泡孔结构材料的保温性优于单分布泡孔结构材料。其次,随着孔隙率与大孔径泡孔面积占比的增加,材料保温性能增强。最后,相同孔隙率的情况下,三分布泡孔结构材料中,随着大孔面积占比的增加,材料的保温性能增强。

聚合物泡沫材料中低应变率压缩力学性能研究

通过万能试验机和高速试验机获得了EPE泡沫和EVA泡沫0. 0048/s～100/s应变率范围内恒定应变率情况下的应力-应变曲线,通过数值模拟方法得到了EPS泡沫相同应变率下的压缩应力-应变曲线。在此基础上,对EPE泡沫、EVA泡沫和EPS泡沫的压缩力学性能进行了分析和比较,结果表明,应变率和密度对泡沫材料的压缩力学性能影响很大。

夹芯结构中的聚合物泡沫材料和蜂窝的比较

在压缩试验,四点弯曲试验和重物冲击试验的基础上,作者对两种聚合物闭孔泡沫(PEI和PMI)夹层板和蜂窝夹层板的力学性能进行了比较。

氢氧化钙含量对粉煤灰基和偏高岭土基地聚合物泡沫材料的影响

为研究氢氧化钙含量对地聚合物泡沫材料的影响,以粉煤灰、偏高岭土、氢氧化钙为原料,1.4模数的水玻璃作为碱激发剂,双氧水为发泡剂,制备了不同掺量氢氧化钙的地聚合物泡沫材料。并对其力学性能、矿物组成和微观形貌通过抗压强度试验、X射线衍射仪、红外分光光度计和场发射电子扫描显微镜进行检测和表征。试验结果表明,随着氢氧化钙含量的增加,两种地聚合物泡沫材料的抗压强度和干密度也随之增加。XRD分析结果表明原料的无定形相参与反应,FTIR和SEM-EDS结果表明最终的产物是C-A-S-H凝胶和N-A-S-H凝胶的结合体,并且反应程度随着氢氧化钙的增加而增加。

粉煤灰-矿渣基泡沫地聚合物微观孔隙结构与宏观性能

以粉煤灰和矿渣为主要原材料,H_(2)O_(2)为发泡剂,通过碱激发方法制备粉煤灰-矿渣基泡沫地聚合物.研究碱激发剂模数和粉煤灰掺量对泡沫地聚合物微观孔隙结构、抗压强度及导热系数的影响.基于X射线衍射仪(XRD)、光学显微镜和CT扫描分析了反应产物和孔隙结构参数对泡沫地聚合物性能影响的内在机理.同时,基于灰色关联分析得到泡沫地聚合物的孔隙结构参数与其导热系数和强度的相关关系.结果表明:泡沫地聚合物的导热系数主要由孔隙率决定,两者呈指数负相关;泡沫地聚合物的抗压强度与孔隙连通度、孔隙率、平均孔径及分级孔隙占比有关,其中孔隙连通度和孔隙率影响最显著.

梯度聚合物泡沫材料制备方法研究进展

聚合物泡沫的各项性能均随密度改变而呈规律性变化,对泡沫材料的密度进行调控是制备梯度功能泡沫材料的重要手段。由于聚合物基体性质的不同,需要根据基体特性和加工条件对聚合物发泡过程进行调控,控制泡沫形态,从而获得特定结构的梯度化泡沫。首先介绍了在气泡成核阶段,利用诱导成核、外力场预处理和预聚体物理分散等方法制备梯度聚合物泡沫的可能性;然后分类综述了在气泡生长阶段利用温度差、压力差和发泡气体浓度差等方法对聚合物泡沫密度进行梯度调控的研究进展。热塑性泡沫的密度梯度调控手段多针对气泡生长阶段,在成核阶段进行异相诱导成核的效果也很明显;而热固性泡沫的密度梯度调控手段在气泡成核阶段更有效。最后对上述方法的使用条件和效果等特点进行了归纳总结。

《热塑性聚合物改性及其发泡材料》简介

泡沫塑料具有质轻、隔声降噪、缓冲减震、隔热保温等优异性能,自第二次世界大战以来,在飞机制造、汽车内饰件、建筑保温、防护性包装等领域中得到了广泛的应用,几乎影响了现代生活的方方面面。近几十年来,全球聚合物泡沫在产量和质量上都有了长足的发展,满足了人们日益增长的消费需求。

微孔开孔聚合物泡沫的可扩展制造

开孔泡沫是具有多孔、相互连接的蜂窝状结构的泡沫。这种独特的结构使开孔泡沫具有多功能性,可用于不同类型的应用,包括声学、过滤、膜和生物支架。传统的开孔聚合物泡沫主要由热固性和交联材料组成;这些材料难以加工,且最终产品的可回收性有限。本文介绍了一种商业上可行的成型工艺,用非交联热塑性聚丙烯(PP)制备出开孔含量为84%的网状结构泡沫。高开孔度的PP泡沫塑料的成型步骤包括:1)采用开模方法获得高孔隙率;2)通过控制结晶增加泡孔密度来降低泡孔壁厚度;3)使用低粘度或低熔点聚合物树脂促进泡孔壁打开。所提出的成型工艺可以推广到其他半结晶热塑性材料,用于制造可回收的开孔泡沫。

电磁屏蔽聚合物复合泡沫材料的制备及研究进展

综述了聚合物复合泡沫材料的最新应用进展,详细介绍了聚合物复合泡沫材料在电磁屏蔽领域的研究现状。首先概述了聚合物复合泡沫材料的不同制备方法,重点分析了不同填料、孔隙结构、材料厚度对电磁屏蔽性能的影响。最后介绍了聚合物复合泡沫材料在电磁屏蔽材料领域中的应用,并对其未来发展进行了展望。

聚合物泡沫材料动态力学性能及其能量吸收研究

通过落锤实验,对发泡聚乙烯(EPE)、发泡聚丙烯(EPP)材料的动态力学性能进行了研究,提出了一种获得聚合物泡沫材料在恒定应变率下本构曲线的方法,建立了EPE的Low Density Foam本构模型。以此为基础,探索了在冰箱跌落过程中,聚合物泡沫包装材料的能量吸收以及对冰箱抗跌落冲击的保护能力。