混料试验设计ABS复合材料阻燃性能的研究

应用混料试验设计了焦磷酸盐(PAPP)、蒙脱土(MMT)和三聚氰胺聚磷酸盐(MPP)三组分复配的阻燃剂配方;使用氧指数测定仪(LOI)、微型燃烧量热仪(MCC)和热重分析仪(TGA)研究了不同配方对ABS材料燃烧性能和成炭性能的影响,并对测试数据回归处理获得优化配方。结果表明:优化配方阻燃ABS的热释放速率峰值降低了39.38%,总热释放量降低了31.06%,在700℃时残炭率由0.53%增加到19.49%,显著提高了材料的热稳定性,减少了燃烧过程中的热释放量,氧指数达到32.1%,混料试验方法是可行、高效的。

高热导率聚丙烯/石墨复合材料的制备与性能

为了提高聚丙烯(PP)的导热性能,扩大其使用范围,采用价格低廉的商用石墨对PP进行改性,利用转矩流变仪制备了PP/石墨导热复合材料。研究了粒径为2μm和20μm的石墨及其复配对复合材料热导率及力学性能的影响。结果表明,复合材料的热导率随着石墨用量的增加而显著增大,20μm石墨填充的复合材料热导率高于2μm石墨填充的复合材料;由于石墨的各向异性,层内热导率远高于层间热导率;将两种粒径的石墨复配,固定石墨总质量分数为40%,当2μm石墨与20μm石墨质量比为1︰5时,复合材料层间和层内热导率达到最大,分别为1.125 W/(m·K)和2.897 W/(m·K),比相同用量下单一2μm石墨填充PP分别提高了121%和61%,比单一20μm石墨填充PP分别提高了3.6%和20%。随石墨用量增加,单一粒径石墨填充的复合材料拉伸强度和弯曲强度呈现先减小后增大的趋势,随复配填料中20μm石墨用量增加,复配填料填充复合材料的力学性能呈下降趋势,但弯曲强度变化不大,拉伸强度也在10 MPa以上。

高分子材料热老化方法研究及应用进展

介绍了高分子材料热老化的研究现状,例举了几种工程材料的热老化机理研究及取得的一些成果,以及研究材料热老化的数理统计方法,展望了热老化研究的发展趋势。

组分含量对CuO-ZnO-ZrO_2催化CO氧化性能的影响

采用共沉淀法制备CuO-ZnO-ZrO_2催化剂,考察CuO质量分数及ZnO…ZrO_2质量比对CuO-ZnO-ZrO_2催化剂结构及物化性能的影响.采用X射线衍射(XRD)、比表面及孔径分析(BET)、氢气程序升温还原(H2-TPR)、X射线光电子能谱(XPS)等方法表征CuO-ZnO-ZrO_2催化剂.结果表明:当CuO质量分数为70%,ZnO…ZrO_2质量比为1…1时,CuO-ZnO-ZrO_2催化剂具有较大的比表面积和孔容积,较好的分散度,较小的晶粒尺寸,以及较好的氧化还原性能,在催化CO氧化反应中表现出较优的活性,在常压、373K反应温度下,CO转化率达到75%,并且连续反应22h,稳定性能良好.

超高分子量聚乙烯注塑制品的力学性能及微观形态

通过共混改性制备了注塑级复合材料,研究了超高分子量聚乙烯(ultra high molecular weight polyethylene,UHMWPE)基料份数、交联剂添加量、低分子量聚烯烃分子量分布对注塑级复合材料加工性能以及力学性能的影响。利用低分子量聚烯烃改性UHMWPE树脂,制备了注塑级复合材料,实现了UHMWPE的注塑成型。结果表明:流动改性剂的添加量应大于30%,交联剂的质量分数应小于2.5%,UHMWPE树脂基料的质量分数应小于65%。此外,还通过偏光显微镜照片研究了注塑制品的微观形态,发现注塑成型的制品微观形态与传统挤出成型不同,其微观相界面依然存在,且由于交联反应,注塑制品熔融结晶后无法生成较大晶粒。

多官能化SBS的制备及其在沥青中分散性研究

以聚苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物(SBS)为原料,N-乙酰-L-半胱氨酸(NAC)为改性剂,偶氮二异丁腈为引发剂,二恶烷(DOA)为溶剂,通过巯基-烯加成接枝反应制备了支链多官能化SBS(SBS-g-NAC,含酰胺基、羧基),考察了不同官能度的SBS在沥青中的分散性。通过拟合反应条件与SBS-g-NAC官能度的相关实验数据,建立了官能度与反应时间、温度和改性剂用量之间的关联性方程。结果表明,该关联性方程能够很好地拟合实验数据,并可根据所需官能度来确定工艺参数;官能度13.81%的SBS-g-NAC能够明显改善其在沥青中的分散性。

UHMWPE冻胶纺丝中的降解行为及其对纤维性能的影响

采用双螺杆混炼挤出机溶胀、溶解和挤出纺丝技术制备超高相对分子质量聚乙烯(UHMWPE)冻胶纤维,经热管拉伸得到UHMWPE纤维,研究了冻胶纺丝工艺及后续热拉伸对UHMWPE纤维黏均相对分子质量(M_η)的影响,以及M_η与UHMWPE成品纤维力学性能、热性能、抗蠕变性能及耐磨性能的关系。结果表明:螺杆转速、溶解温度及溶液浓度变化引起的物料高温停留时间和受剪切强度变化对UHMWPE分子降解程度有很大的影响,超倍热拉伸工艺对UHMWPE分子降解影响不大;在UHMWPE溶解均匀的情况下,纤维强度、抗蠕变及耐磨性能随冻胶纤维M_η的增大而增大,且纤维结晶度增加,熔点升高;而UHMWPE溶解条件不佳时,冻胶纤维M_η最高,但纤维表面呈现不均匀凸起,纤维综合性能也变差。

硬脂酸对分子筛表面改性的研究

以硬脂酸为改性剂,在水相体系中对3A型分子筛进行改性,通过静态水吸附、吸油值、黏度、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、激光粒度、电镜测试及适用期评价等手段对改性前后的分子筛进行分析和表征,重点考察了改性温度、硬脂酸用量对分子筛性能的影响。结果表明:用硬脂酸对分子筛进行表面改性,可以降低其吸油值,改善分子筛在油相中的分散性能,并在一定程度上提升聚氨酯体系的适用期;较佳的改性条件为硬脂酸用量为分子筛质量的3.0%,改性温度为100℃。

支链羟基官能化SBS的制备及在改性沥青中的应用

以聚苯乙烯-聚丁二烯-聚苯乙烯嵌段共聚物(SBS)为原料,巯基乙醇(MCH)为改性剂,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,利用巯基-烯加成接枝反应,制备出支链羟基官能化SBS(SBS-g-OH)。通过FTIR、~1HNMR、TGA表征了产品的结构和性能,考察了反应时间、温度和巯基乙醇用量对官能度的影响、官能度对SBS-g-OH相对分子质量及聚丁二烯(PB)段1,2-C=C和1,4-C=C双键结构的影响。另外,探究了不同官能度的SBS-g-OH对提高改性沥青稳定性的影响。结果表明:当m(SBS)∶m(MCH)∶m(AIBN)=5∶1∶0.01时,在80℃下反应3 h可得官能度(FD)为24.07%的SBS-g-OH,且羟基主要接枝在SBS的PB段1,2-C=C双键上,该官能度的改性沥青离析程度最小,储存稳定性提高最为明显。

13X分子筛膜制备及其在低碳烯烃净化中的应用

以多孔α-Al2O3陶瓷管为支撑体、3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)为表面改性剂,采用真空溶胶预涂覆以及水热晶化的方法,在α-Al2O3陶瓷管表面制备出了密实连续均匀且无孔或裂纹存在的13X分子筛膜层。采用XRD、SEM重点考察了表面改性剂浓度、水热晶化次数对分子筛膜层的影响。结果表明:当APTES质量浓度为46 g/L、水热晶化次数为2次时,所制备的13X分子筛膜层能将氮气或乙烯气体中初始摩尔分数为0.002%二甲醚、甲醇、丙醛3种含氧化合物杂质脱除至摩尔分数0.0001%以下。与颗粒状13X分子筛相比,该13X分子筛膜展现出更好的痕量含氧化合物深度脱除性能。以氮气为原料气时,该13X分子筛膜对二甲醚、甲醇、丙醛的穿透时间分别为16、44.7和94 h;以乙烯为原料气时,对二甲醚、甲醇、丙醛的穿透时间分别为25.2、102和178 h。

SBS的侧链羧基官能化改性及在改性沥青中应用

以3–巯基丙酸(MPA)为改性剂,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,利用巯基–烯加成反应对苯乙烯–丁二烯–苯乙烯三嵌段共聚物(SBS)进行侧链羧基官能化改性,得到改性产品SBS-g-COOH。利用傅立叶变换红外光谱(FTIR)和核磁共振(~1H–NMR)对不同接枝度的SBS-g-COOH进行结构表征,考察了反应温度、反应时间、改性剂用量对侧链羧基接枝度的影响。利用荧光显微镜考察了不同接枝度的SBS-g-COOH在沥青中的分散性,结果表明,SBS-g-COOH的接枝度随反应温度、反应时间和改性剂含量的增加而增加。低接枝度的SBS-g-COOH能明显改善其与沥青的相容性及热存储稳定性,接枝度在10%左右最佳。

活性炭基脱氯剂的制备及其在丙烯深度净化中的应用

以活性炭为载体,氧化铜为主活性组分,采用盐溶液负载及低温空气气氛下活化的方法制备得到了活性炭基脱氯剂。采用XRD,BET,SEM及氯容评价等重点考察了载体选型及活性组分引入方式对活性炭基脱氯剂性能的影响。结果表明,煤质和椰壳活性炭比木质活性炭更适合于作为脱氯剂载体。当采用等体积浸渍、醇胺辅助负载活性组分时,制备的活性炭基脱氯剂性能更佳。以含微量氯杂质的氮气和丙烯为原料,以某牌号的活性炭基脱氯剂产品为对照组,评价了该活性炭基脱氯剂的氯深度净化性能。在常温,操作压力为0.3MPa,流速为25 min/L,进口氯气物质的量分数为0.02%的条件下,该活性炭基脱氯剂同样能使出口氯气物质的量分数降至0.000 02%以下,并且穿透时间更长。氯容评价实验表明,该活性炭基脱氯剂的饱和氯容为15.41%,穿透氯容为10.88%,明显高于对照组的饱和氯容(10.82%)和穿透氯容(7.75%)。