稻壳/SEBS-g-MAH增强软质聚氨酯泡沫材料性能研究

针对软质聚氨酯泡沫的形态及力学性能存在缺陷的问题,通过添加天然植物纤维填料(稻壳)和马来酸酐接枝苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS-g-MAH),对软质聚氨酯泡沫材料进行了双因素优化对比实验。结果表明:填料会降低软质聚氨酯泡沫材料的表观密度,添加稻壳/SEBS-g-MAH的软质聚氨酯泡沫材料平均表观密度降低了10.3%;稻壳/SEBS-g-MAH添加量为0.5%/2%(均为质量分数)的软质聚氨酯泡沫材料的拉伸性能明显提高,证明了天然植物纤维稻壳与SEBS-g-MAH对聚氨酯发泡具有一定的影响。

胶粉/SEBS-g-MA共混比对复合材料粘弹行为的影响

研究了胶粉/SEBS-g-MA共混比对胶粉/SEBS-g-MA复合材料力学性能和粘弹行为的影响。结果表明:当共混比为60/40时,复合材料的力学性能最佳;随着胶粉用量的增加,应力松弛程度增大,随着热处理温度的升高,应力松弛可逆恢复程度先减小后增大;Mullins效应随着温度的升高逐渐减弱。

SEBS与常用单质炸药的相容性研究

将分子动力学(MD)模拟方法中理论键长变化趋势与差示扫描量热法(DSC)测得的分解温度变化情况相结合,分析了热塑性弹性体氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)与推进剂中常用的单质炸药黑索今(RDX)、奥克托今(HMX)、六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20)之间的相容性。MD模拟结果表明:RDX、HMX、CL-20与SEBS共混体系的引发键最大键长随温度的升高而增加,与单质炸药单组分体系相比均没有明显的变化,推测SEBS与RDX、HMX、CL-20共混后稳定性较好,不易发生引发键的断裂。DSC结果中,RDX、HMX、CL-20与SEBS共混后,热分解温度变化均在3℃以内,表明SEBS与RDX、HMX和CL-20之间相容性好。进一步,选择相容性差的二号中定剂(C_(2))和3,4-二硝基呋咱基氧化呋咱(DNTF)作为对照体系,进行MD模拟和DSC分析发现,引发键最大键长明显增加,DSC热分解温度提前了70℃以上,验证了引发键键长预测相容性优劣的可行性。

PP/SEBS/HDPE复合材料的制备及性能研究

将氢化聚苯乙烯-丁二烯-聚苯乙烯(SEBS)与聚丙烯(PP)和聚乙烯(PE)通过双螺杆挤出机进行熔融共混后,制备得到PP/SEBS/HDPE三元共混物,采用冲击试验机、热重分析仪(TGA)、红外光谱仪、差示扫描量热仪(DSC)等手段对共混物的流动性能、力学性能、热性能、结晶行为、相容性等进行研究分析。结果表明,在PP/PE体系中,随着PE的增加,共混物的流动性逐渐变好,当PE含量为20%时,共混物的拉伸强度、冲击强度、断裂伸长率达到最高,此时其力学性能最优;在三元共混体系中,随着SEBS含量的增加,共混物的悬臂梁冲击强度大幅提高,当SEBS添加量为8%时,共混物的力学性能最优,因此最优体系为PP/20%HDPE/8%SEBS,此时共混物的相容性最好。

SEBS/SBR复合改性沥青性能分析

为探究氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物/丁苯橡胶(SEBS/SBR)复合改性沥青的综合性能,采用高速剪切机制备SBR改性沥青、SEBS改性沥青及不同SEBS掺量的SEBS/SBR复合改性沥青,通过常规性能试验、动态剪切流变试验(DSR)、低温弯曲梁流变试验(BBR)及旋转薄膜加热试验(RTFOT)分析其高低温性能及抗老化性能;利用傅里叶红外光谱仪(FTIR)研究SEBS/SBR复合改性沥青的改性机理。研究结果表明,SEBS/SBR复合改性沥青的软化点最大增幅为23.4%,沥青的高温性能提升;5℃时的延度最大增加了约20倍,沥青的低温性能显著提升;老化后的软化点差从6.2℃降低至1.5℃,残留针入度比从71.6%增大至79.1%,抗老化性能显著提升;SEBS和SBR改性剂与基质沥青之间仅发生了物理作用,并未发生化学反应,因此,SEBS和SBR对基质沥青的改性属于物理共混。

PPO/SEBS/SEBS-g-MAH共混物的阻燃性能研究

以苯乙烯-乙烯/丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)为弹性体改性剂,SEBS-g-MAH为相容剂,红磷和Mg(OH)_(2)作为阻燃剂,采用双螺杆挤出技术,制备了阻燃聚苯醚(PPO)/SEBS/SEBS-g-MAH共混物。结果表明:当红磷用量为15份时,Mg(OH)_(2)仅用80份,PPO/弹性体共混物的极限氧指数(LOI)就能达到28%,燃烧等级达UL94 V-0级,同时燃烧时的热释放速率(HRR)及生烟速率(SPR)均大幅降低。

SEBS熔融接枝MAH及SEBS-g-MAH的热性能

采用双螺杆挤出机进行了SEBS熔融接枝M AH的反应挤出,得到了一系列不同接枝率的SEBS-g-M AH产品。采用酸碱滴定法测定了SEBS-g-M AH的接枝率。通过FT-IR和13C-NM R确定了SEBS-g-M AH的生成及接枝反应中M AH的接枝形式。通过DSC、TG两种方法对SEBS-g-M AH进行了热性能分析。由DSC分析,发现接枝后SEBS的PS段的Tg稍有降低,而EB段的Tg几乎没有变化;TG测试发现SEBS-g-M AH的热稳定性能比SEBS要高。

TPU/SEBS-g-MAH/SEBS共混材料的性能

采用SEBS与TPU共混的方法,将SEBS的良好柔顺性与TPU的高极性相结合,得到了可以作为极性工程塑料包覆料使用的共混型热塑性弹性体。通过高压毛细管的测试,评价了充油SEBS与TPU的温度敏感行为;示差扫描量热仪的测试结果表明,随着充油量的增加,SEBS共混材料的Tg逐渐降低,直到充油量达到100%后,Tg稳定在-64℃左右;随着SEBS-g-M AH含量增加,共混物的100%、300%定伸应力逐渐增加,断裂伸长率、断裂应力的变化相同。随着TPU含量的增加,共混材料100%的定伸应力保持不变,而300%定伸应力、断裂伸长率下降,断裂应力却逐渐增加。

PA6/SEBS/PP-g-MAH的共混改性

用双螺杆挤出机对PA6用SEBS和SEBS/PP-g-MAH进行共混改性,PA6/SEBS/PP-g-MAH比PA6/SEBS的力学性能如拉伸强度、弯曲强度和冲击强度都有不同程度的提高;PA6/SEBS/PP-g-MAH比PA6/SEBS、PA6的吸水率有较大幅度降低;用扫描电镜(SEM)研究了PA6/SEBS/PP-g-MAH和PA6/SEBS样品的冲击断面,PA6/SEBS/PP-g-MAH中SEBS分散相粒子半径远比PA6/SEBS中SEBS分散相粒子半径小和均匀,这表明PA6/SEBS/PP-g-MAH改性后的PA6与SEBS的相容性有很大的改善。

PA6/SEBS(SEBS-g-MAH)/CaCl_2共混体系的性能

对PA6/SEBS(SEBS-g-MAH)/CaCl2共混体系进行了一系列结构和性能的研究。SEM研究结果表明,加入SEBS后材料的断裂方式由脆性断裂变为韧性断裂,随CaCl2含量的提高断裂方式由韧性断裂向脆性断裂转变。DMTA测试结果为CaCl2和SEBS在共混体系中对尼龙6的玻璃化转变都产生作用。力学测试发现,当CaCl2含量为3%时,SEBS/SEBS-g-MAH的含量为5%～10%,共混物的断裂伸长率能达到300%以上,大大高于纯尼龙6以及相同SEBS配比的PA6/SEBS共混物的断裂伸长率。增强和增韧,二者在某种程度上是竞争反应,因此可以通过调整二者的含量和加入的顺序实现尼龙6力学性能(增强或增韧)的可控。

充油SEBS-g-MAH增韧PA6性能的研究

以SEBS为增韧剂对PA6进行增韧改性 ,研究了SEBS的用量和处理方法对PA6性能的影响以及充油SEBS g MAH对不同牌号PA6性能的影响。结果表明 ,PA6的冲击韧性随SEBS用量的增加而提高 ,尤其是充油SEBS g MAH的加入 ,使共混物的韧性及伸长率得到明显改善 ,当充油SEBS g MAH的质量分数为 10 %时 ,体系的常温缺口冲击强度是纯PA6的 6倍。SEBS的熔融接枝过程中 。

PEPAP阻燃剂的制备及其在SEBS/PP/PP-g-MMA复合材料中的应用

通过季戊四醇磷酸酯(PEPA)化学取代六氯环三磷腈(HCCP)分子上的氯,制备了六环三磷腈无卤高效膨胀型阻燃剂,研究了制备的时间、温度及溶剂极性等工艺参数,并采用红外光谱(IR)和热失重分析(TGA)对产物的结构及稳定性进行表征;同时,研究了PEPAP/SEBS/PP/PP-g-MMA无卤阻燃材料的燃烧性能、宏观碳层形貌、体积电阻率(ρv)、力学性能等。结果表明,PEPAP的最佳制备条件为以无水乙腈为溶剂、温度为74℃、时间为12 h;产物的红外谱分析结果表明,560 cm^(-1)处的P—Cl谱峰消失,1030 cm^(-1)处P—O—C峰面积增加,氯被取代完全;TGA热分析结果表明,320℃时,P—N=P和磷酸酯基分解,520℃时,磷酸盐分解,残碳率为15.0%,其阻燃性能较好;加入PEPAP后,无卤阻燃材料的氧指数(LOI)显著提高,体积电阻率先增大后降低,力学性能降低;当PEPAP含量为25%时,材料的LOI为30%、燃烧性能可达UL 94 V-0水平,阻燃性能明显提高;电阻率可达7×10^(14)Ω·m,断裂伸长率为1000%,拉伸强度为18 MPa。

基于NPP VIIRS数据和SEBS模型的河南省冬小麦蒸散量估算与时空特征

农田蒸散量(evapotranspiration,ET)是农田水热交换过程的关键变量,准确估算农田ET对了解农田土壤水分变化动态,监测预测作物旱情,指导科学灌溉等具有重要作用。将Suomi NPP(National Polar-orbiting Partnership)卫星的新型遥感数据源可见光红外成像辐射仪(visible infrared imaging radiometer suite,VIIRS)数据用于ET反演,基于地表能量平衡理论,将NPP VIIRS反演的地表温度、地表反照率等参数和优化计算的VIIRS NDVI(normalized difference vegetation index)数据,与SRTM DEM数据和气象观测数据输入地表能量平衡系统(surface energy balance system,SEBS)模型,估算了2016—2018年河南省冬小麦关键生育时期——返青期至灌浆期的农田ET(VIIRS ET)。分别对比了VIIRS ET与彭曼公式(Penman-Monteith,P-M)计算的P-M ET、大型土壤蒸渗仪实测Real ET和MODIS(moderate-resolution imaging spectroradiometer)数据估算ET(MODIS ET)的结果,并进行了ET时空变化特征分析。结果表明,VIIRS ET与Real ET的RMSE为0.203 mm·d^(–1),且VIIRS ET与P-M ET和MODIS ET均具有较高的一致性。该方法可为利用NPP VIIRS数据和SEBS模型估算ET提供方法、技术上的支持。研究区冬小麦关键生育时期ET的时间特征表现为自返青期后逐日上升,抽穗期达到最大值,灌浆期开始下降的趋势,与冬小麦生长发育规律具有较好的一致性。综合空间特征来看,在关键生育时期河南省冬小麦ET均呈现中部和东南部较高,向西北部和西南部逐渐降低的趋势,与灌溉条件具有较强的对应性。河南省冬小麦ET时空特征可为河南省农业水资源管理、分配和高效利用等提供重要依据。

SEBS/SEBS-g-MAH/PP阻燃复合材料的性能

通过向SEBS/PP阻燃复合材料中添加自制的SEBS-g-MAH对其改性,分别采用扫描电子显微镜、电子万能材料试验机、氧指数测试仪、垂直燃烧测试仪、高阻计对改性前后的复合材料进行测试,分析了复合材料添加SEBS-gMAH后微观形貌、极限氧指数、垂直燃烧火焰高度、力学、击穿场强及体积电阻率等性能的变化,探究了SEBS-g-MAH的添加对复合材料阻燃性能、力学性能以及电性能的影响,结果表明,SEBS-g-MAH加入后,各个组分之间的相容性明显变好,分散更均匀,极限氧指数提高了6%,垂直燃烧火焰最大高度和平均高度分别降低了52%、53%,拉伸强度提高了11%,击穿场强提升了5%,体积电阻率变化较小。

SEBS-g-MAH的制备及SEBS／PP阻燃材料的性能影响

制备了高接枝率的SEBS-g-MAH,用FTIR表征了接枝产物;同时研究了SEBS-g-MAH对SEBS/PP复合材料阻燃、力学和熔融流动等性能的影响,并用SEM分析其形貌特性。结果表明:随着马来酸酐量的增加、共混时间的延长和转速的增加,产物的接枝率呈先增加后减少;而随着DCP用量增加,产物的接枝率呈先减少后增加的趋势;当SEBS/MAH/DCP质量比为100/3/0.4,温度为175℃,转速为40 r/min,反应时间为9 min时,接枝率为3.18%。SEBSg-MAH的加入,使阻燃剂分散性更好,复合材料的拉伸强度从5.65 MPa提高到7.38 MPa,氧指数从28提高到30。

PPO/SEBS-g-MAH共混体系的形态结构与冲击性能

从亚微相态和冲击性能出发 ,对比了采用熔融挤出法制备的PPO/SEBS和PPO/SEBS g MAH两种共混物 .结果表明 ,在本文所研究的弹性体用量范围内 ,PPO/SEBS为“海 岛”型结构 ,而PPO/SEBS g MAH呈现网状结构 ;PPO/SEBS体系无脆韧转变现象 ,PPO/SEBS g MAH体系则在弹性体用量为 10 %～ 15 %时出现明显的脆韧转变 ,缺口冲击强度达到 95 0J/m ,这种超韧现象源于其网状结构的形成 .文中进一步用DSC和毛细管流变仪对共混体系的热性能和流变性能进行了测试 ,探讨了PPO/SEBS g

PFPA1212/SEBS-g-MAH共混合金力学性能和微观结构的研究

制备了石油发酵尼龙1212/SEBS-g-MAH共混合金,并对其力学性能和微观结构进行了研究。结果表明,随着增韧剂含量的增加,共混合金的缺口冲击强度显著提高,当增韧剂含量为25％时,缺口冲击强度为61.26 kJ/m^2,是纯尼龙1212的15倍,拉伸强度保持率是酏尼龙1212的90％。微观结构研究表明,尼龙1212的断裂属于韧性断裂,增韧后的尼龙1212缺口冲击断面有明显的应力发白现象,冲击强度提高的主要原因在于应力集中点的增多。

LLDPE/SEBS-g-MAH体系的等温结晶动力学

采用差示扫描量热法(DSC)研究了SEBS-g-MAH对LLDPE等温结晶行为的影响,并通过偏光显微镜(POM)观察了LLDPE及LLDPE/SEBS-g-MAH共混体系的结晶形态。结果表明,SEBS-g-MAH的加入阻碍了LLDPE分子链的规则排列,影响了链段在结晶扩散迁移规整排列的速度,使得结晶速率变慢,结晶活化能升高,对LLDPE晶体生长起了抑制作用,晶粒尺寸减小。用Avrami方程进行等温结晶动力学研究表明,LLDPE/SEBS-g-MAH共混体系的半结晶时间t1/2明显增大,Avrami指数n对结晶温度有依赖性,kn值随温度的升高而减小。利用Hoffman理论计算了球晶生长过程中晶核的折叠表面自由能σe为0.136 J.m-2,SEBS-g-MAH的加入使得σe增大了9.6%。

SEBS-g-MAH增韧聚苯硫醚性能研究

采用熔融挤出法制备了聚苯硫醚(PPS)与马来酸酐接枝苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚弹性体(SEBS-g-MAH)的共混物,并考察了共混物的热行为、力学性能、相形态及增韧机理。结果表明,两组分的玻璃化温度有相互靠近的趋势,显示PPS和SEBS-g-MAH部分相容;随着SEBS-g-MAH用量增加,共混物的韧性得到很好的提高,当SEBS-g-MAH的质量分数为30%时,其冲击强度达到7.5kJ/m2。PPS/SEBS-g-MAH/Kevlar纤维共混体系中,SEBS-g-MAH既可以作为增韧剂,又可以作为两相相容剂来提高PPS基体和Kevlar纤维的界面黏结能力,使共混物达到增强增韧的效果。

PPO/SEBS-g-MAH共混体系的“瞬间原位大取向”增韧模型

针对具有网状结构的 ＰＰＯ／ＳＥＢＳ－ｇ－ＭＡＨ共混合金冲击断面的形貌和微观形变过程，提出了“瞬间原位大取向”增韧模型该模型认为，超韧 ＰＰＯ／ＳＥＢＳ－ｇ－ＭＡＨ的冲击断裂首先是弹性体周围产生微穴，微穴诱发基体产生剪切带，基体在剪切屈服过程中被网状的弹性体携带共同发生大的取向行为，形成取向分子束，从而吸收大量能量，达到超韧水平．