亚磷酸酯P-EPQ与受阻酚在聚丙烯中的协同抗氧作用研究

采用氢过氧化物清除实验和热重分析对比研究了四(2,4-二叔丁基苯基)4,4′-联苯基二亚磷酸酯(Hostanox PEPQ)和三(2.4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯(Irgafos 168)的抗氧化活性以及热稳定性能。结果显示:由于P-EPQ结构中含有更高的P含量以及特殊的P—C键,其表现出卓越的抗氧化性能和热稳定性。进而,选用受阻酚抗氧剂Irganox1010和Irganox 1076与P-EPQ进行复配,对其在等规聚丙烯(iPP)中的抗氧化协同作用进行探究。复配抗氧剂所稳定的iPP在多次挤出过程中熔体体积流动速率(MVR)和黄度指数(YI)变化以及氧气气氛中的氧化诱导期(OIT)比较结果表明:抗氧剂1010与P-EPQ复配展现出显著的协同效应。当1010与P-EPQ的质量比为6/4时,稳定的iPP具有最佳综合稳定性能。此时,抗氧改性样品第五次挤出后的MVR和YI仅为纯iPP的19.8%和79.9%,而180℃下的OIT则从0.8 min显著延长至74.8 min。

SiO_2基复合相变材料的制备及性能研究

利用正硅酸四乙酯(TEOS)溶胶-凝胶反应制备了SiO2基复合相变材料,采用了DSC、SEM、FTIR分别对复合材料热性能、形貌和结构进行了表征。结果表明:芯材癸酸比PEG1000和棕榈酸更适合用于建筑和纺织领域。转速为800r/min时,癸酸/SiO2复合材料相变焓为105.3J/g。FT-IR和SEM表征了相变材料与SiO2之间的结合方式和形貌特征。

十八烷微胶囊/石膏板复合相变材料的性能研究

摘要：表征了几种相变石膏板的力学性能和储能性能。结果表明：当十八烷微胶囊含量在0～13．6％时，相变石膏板的力学性能均能符合GB／T9776-2008要求；当十八烷微胶囊含量为13．6％时，相变石膏板的抗折强度为3．3MPa、抗压强度为3．6MPa、熔融温度为26．9℃、熔融焓为10.41J／g、标准温度阻尼率为0．91，并且耐久性能良好。

水化硅酸钙的形貌调控及其在水泥水化中的作用

采用化学沉淀法制备无定形、球状、针状、层状等不同形貌的水化硅酸钙(C-S-H),探究了表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS)和十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)与C-S-H形貌和结构之间的变化规律,研究了不同形貌的C-S-H对水泥性能的影响。发现当表面活性剂浓度大于临界胶束浓度(CMC)时,水泥水化热与水泥强度之间存在显著相关性。通过C-S-H形貌设计得到不同微观形貌的水泥制品,其增强效果由高到低依次是无定形、球状、针状、层状。该实验结果对于普通水泥的性能改善具有一定的指导意义。

地源热泵系统中水泥基灌浆材料性能优化

分别考察了水灰比、砂灰比、粗钢渣代砂率、钢渣粉代水泥率和泥浆掺入率对灌浆材料的工作性能、导热性能和固结强度的影响。研究结果表明:在未加废钢渣(包括粗钢渣和钢渣粉)前提下,若水灰比为0.55～0.6、砂灰比为2～2.2时,灌浆材料的综合性能最好;若单独用粗钢渣替代砂,单独用微米级钢渣粉替代水泥,并且粗钢渣代砂率和钢渣粉代水泥率分别控制在40%和20%以内时,便能保证灌浆材料良好的综合性能;增大泥浆掺入率可提高灌浆材料的工作性能,但会降低其导热性能和固结强度,因此泥浆掺入率需控制在10%以内才能保证灌浆材料有足够的导热性能和固结强度。结果表明,工业废弃物的再利用,可为地源热泵工程节约24.84%的原材料成本。

癸酸-棕榈酸/膨胀珍珠岩定型相变材料的制备与热性能

采用真空浸润法制备一种定型复合相变材料,其中癸酸(CA)和棕榈酸(PA)低共熔物为相变工作物质,膨胀珍珠岩(EP)为载体材料。通过FT-IR、SEM、DSC和TG等手段研究定型相变材料的化学稳定性、微观结构、热性能和热稳定性。结果表明:CA-PA合金通过物理结合被均匀地吸附在膨胀珍珠岩的孔道中。膨胀珍珠岩吸附CA-PA合金的最佳质量分数为55%,熔融潜热、凝固潜热分别为81.5、79.7J/g,对应的熔融温度、凝固温度分别为27.9、19.1℃。冷热循环1 000次后,CA-PA/EP定型复合相变材料的热性能基本不变,具有很好的稳定性。

聚乙二醇/膨胀珍珠岩复合相变材料的制备与性能研究

利用具有较高相变潜热以及适宜相变温度的聚乙二醇(PEG)作为基本原料,复配制得PEG600-PEG1000二元共融体系,采用膨胀珍珠岩(EP)作为载体,以二元共融体系为核心制备固-固相变复合材料,并利用差示扫描量热仪(DSC)、红外光谱(IR)、扫描电镜(SEM)、熔融-结晶实验对其结构和性能进行研究。结果表明,二元体系相变温度适宜、相变潜热较大,符合使用需要,热性能稳定,且与膨胀珍珠岩相容性良好,为物理吸附,可有效解决泄漏问题,应用广泛。

外加剂对水泥基注浆材料流变性能的调控作用

为了解决水泥基注浆材料在施工过程中出现的高温引起的注浆返浓问题,本文选取聚羧酸减水剂和蔗糖进行了水泥浆液流变性能试验,考察减水剂和蔗糖掺量对浆液流动性的影响,并研究了温度、时间对水泥浆液流变性能的影响。结果表明,水化时间对水泥浆液的流变性影响不大,而温度升高会增大水泥浆液的剪切应力和表观粘度,利用减水剂与蔗糖的复合作用可以降低水泥浆液的屈服应力和表观粘度,可以有效调控水泥浆液随温度变化的流变性能。

反红外材料在人造草丝用功能母粒中的降温作用

将反红外材料应用到低密度聚乙烯(LDPE)中制备出人造草丝用降温功能母粒,制成样板并研究其降温性能。紫外-可见-近红外分光光度计测其反射光谱,便携式分光光度计测其色度,用自制的降温性能测试装置测其降温性能。结果表明:白色粉体的反射率明显高于深色粉体,且对于同种粉体反射率随粒径的减小而增大;样板的反射率与其光亮度(L*值)密切相关;与未加反红外材料的空白板相比,质量分数为10%的自制远红外陶瓷粉(FCP)、ZnO、TiO2样板分别降温7.6、6.6、6.0℃;对于FCP样板来说,随着FCP含量的增加,样板反射率增加,L*值增大,降温效果增强,最高反射率达77.4%时,最大L*值为95.09,最大温降达14.3℃,FCP最佳添加量为50%,当粉体含量大于50%时,样板反射率、L*值变化不大,温降效果增加缓慢。

新型聚合物季铵盐改性蒙脱土的研究进展

聚合物改性蒙脱土具有比小分子改性更好的热稳定性,更多的结构变化性,聚合物改性蒙脱土可以赋予蒙脱土更多的表面性能和物理机械性能。综述了近年来此领域的最新研究进展,详细介绍了不同聚合物季铵盐、共聚物季铵盐和层间聚合的季铵盐作为改性剂的情况和效果。重点介绍了聚合物有机改性剂的组成、结构、性质及改性后纳米复合材料的性能和应用,并对未来的研究趋势进行展望。

发泡CR材料的制备与老化性能研究

以两步模压法制备发泡CR,研究发泡剂AC用量对发泡CR泡孔结构及炭黑N774、增塑剂DOP和助发泡剂聚乙二醇(PEG)用量对发泡CR物理性能的影响。结果表明:当发泡剂AC用量为6份时,发泡CR的泡孔结构较理想;当炭黑N774、增塑剂DOP和助发泡剂PEG用量分别为9,7和0.6份时,发泡CR的物理性能较好。随着老化时间的延长,发泡CR的物理性能先提高后下降,泡孔逐渐变软、坍塌或断裂。

纳米蒙脱土/膨胀型阻燃剂协同阻燃线性低密度聚乙烯

以膨胀型阻燃剂(IFR)和自制的有机蒙脱土(OMMT)协同阻燃剂对线型低密度聚乙烯(LLDPE)进行阻燃改性,研究了阻燃剂和协同阻燃剂对LLDPE燃烧性能、力学性能的影响。运用极限氧指数(LOI)和热重分析(TGA)表征了LLDPE的阻燃性能,通过扫描电子显微镜(SEM)观察燃烧残余物的炭层形貌。结果表明,OMMT的加入增强了LLDPE/IFR体系的阻燃性能和力学性能,且在一定程度上解决了体系燃烧时的熔滴和浓烟现象;当IFR用量为30份,有机蒙脱土用量为2%时,体系的极限氧指数达到25.2%,燃烧残余物形成致密的炭层。

过氧化物交联聚乙烯的非等温交联动力学

笔者对过氧化二异丙苯(DCP)交联低密度聚乙烯的非等温交联反应动力学进行了研究,并对交联反应活化能(E A)及lnK0(lnK0定义为ΔH对1/T作图所得直线的截距)的值进行了计算。实验结果表明:DCP交联聚乙烯反应趋于一级反应,且反应级数与DCP含量无关;交联反应在(185±2)℃时达到最大反应速率,且E A与lnK0的值随着DCP含量的变化而基本保持不变。

过氧化物交联低密度聚乙烯的结构与性能关系研究

以过氧化二异丙苯(DCP)为交联剂,考察了温度、时间及DCP用量对交联低密度聚乙烯(XLDPE)结构和性能的影响,建立了结构与性能的关系。研究表明,交联度与交联密度随着DCP用量的增加而增大;当DCP用量超过2.0%,且交联温度和时间分别大于160℃和15 min时,XLDPE的交联度达到最大值;当温度高于450℃时,XLDPE热稳定性较LDPE好,且XLDPE的结晶度、结晶温度及熔融温度随着交联度的增加而下降;XLDPE具有剪切变稠特性,其剪切黏度随着剪切速率和交联度的增加而增大。

端环氧基聚氨酯的合成及其与环氧树脂共混物的性能

合成了四种不同数均分子量的聚丙二醇型端环氧基聚氨酯(ETPU),标记为ETPU700、ETPU1000、ETPU1500及ETPU2000,并考察了其与环氧树脂共混物的物理机械性能。采用FT-IR与~1HNMR对端环氧基聚氨酯的结构进行了表征。ETPU/EP的力学性能随ETPU的分子量以及用量的变化而改变:对于ETPU1000、ETPU1500和ETPU2000,ETPU/EP的拉伸强度与冲击值先随ETPU添加量的增加而增加,当ETPU的添加量超过临界值——分别为3phr、5phr、1phr后,会导致拉伸强度与冲击值的下降;对于ETPU700,ETPU/EP的拉伸强度随ETPU添加量的增加而下降,超过临界添加量7phr后拉伸强度上升,而冲击值则随ETPU添加量的增加而缓慢增加。SEM分析表明ETPU/EP呈两相结构,橡胶颗粒粒径随ETPU添加量的上升而增大,且断面呈典型的韧性断裂。DMA测试结果表明ETPU/EP的T_g降低,Tanδ增大,说明ETPU/EP固化后的网络柔韧性增加。

纳米碳酸钙在运动草坪纤维中的应用研究

利用硅烷偶联剂A和超分散剂B对纳米CaCO3进行干法表面处理,通过熔融纺丝的方式制得纳米CaCO3改性的线性低密度聚乙烯(LLDPE)运动草坪纤维。借助电子织物强力机、差示扫描量热仪、扫描电子显微镜等手段,研究了改性纳米CaCO3在纤维中的分散状况及其对纤维性能的影响。结果表明,填充硅烷偶联剂A和超分散剂B复配处理纳米CaCO3的纤维性能最好,断裂伸长率最多可达131%,比未填充纳米CaCO3时高22.8%;干热收缩率最低可达27%,比未填充纳米CaCO3时降低了5.2%;纤维的结晶度随着CaCO3填充量的增加有上升的趋势,由30.5%增加到32.5%;纳米CaCO3粒子在纤维中达到了较好的分散效果。

甲基丙烯酸甲酯对纳米SiO_2的表面接枝聚合改性研究

将经过硅烷化处理的偶联剂-γMPS接枝到纳米SiO2表面,然后在引发剂AIBN的作用下引发单体MMA发生自由基聚合包覆。利用FTIR、TG、CA(接触角)以及TEM等手段分别表征了改性工艺条件对粒子改性前后化学组成结构、接枝率、表面亲水性以及形貌等的影响。系统研究了单体用量、引发剂用量以及反应时间对SiO2/γ-MPS/PM-MA纳米复合粒子接枝改性效果的影响。结果表明,经过PMMA接枝包覆制得了高接枝率的复合粒子,并大大改善了纳米粒子的分散性。

端羟基聚丁二烯增韧环氧树脂的性能和微观形貌

以不同数均分子量（珚Mn）的端羟基聚丁二烯（HTPB）为增韧剂,4,4-二氨基二苯甲烷为固化剂,考察了HTPB的珚Mn及用量对环氧树脂的冲击强度、拉伸性能、热稳定性及微观形貌的影响。结果表明,在胺类固化体系中,当HTPB的珚Mn为2 300--3 500且质量分数为1%~3%时,其对环氧树脂具有较佳的增韧效果,且不会对热稳定性产生太大的影响;随着HTPB用量的增加,改性环氧树脂中大尺寸橡胶粒子增多,且HTPB的珚Mn越大,改性环氧树脂中橡胶粒径越大,断裂面由光滑的脆性断裂特性变为粗糙、存在大量应力纹及应力发白区域的韧性断裂特性,再到平滑断裂和大尺度的橡胶颗粒两相分布的低韧性特性。

界面聚合乳化效果的判定及其对相变微胶囊性能的影响

以十八烷为芯材,Si O2为壁材,通过界面聚合法制备了十八烷/Si O2相变微胶囊,并提出了乳化作用在相变微胶囊制备过程中的重要性。首次采用粒度法深度研究了不同乳化剂作用下乳液的稳定性,并考察了乳化剂用量、油水比及乳化时间对乳液粒径的影响,在优选乳化工艺基础上对微胶囊性能进行了研究。结果表明：采用YUS-135B为乳化剂,用量为2%3%,油水比为1∶51∶7,乳化时间为1 h时,乳化效果最好,此时所得相变微胶囊呈现出明显的球状核壳结构,分散较好,且包覆率高达72.3%。

“三源一体”壳核型阻燃剂的制备及其在聚乳酸中的应用

以聚磷酸铵(APP)为核,壳聚糖(CS)、氯化铁和埃洛石(HNT)为壳,以水为溶剂,通过自组装的方式制备了“三源一体”壳核型阻燃剂(APP@CS@HNT和APP@CS-Fe@HNT,分别简写为ACH和ACFH),并将其用于提升聚乳酸(PLA)的阻燃性能。通过扫描电子显微镜、热重分析仪等对ACH和ACFH的组成及结构进行了分析,然后对PLA的阻燃性能进行表征。结果表明,PLA/15%ACFH(质量分数,下同)的阻燃性能优于纯PLA和PLA/15%ACH,PLA/15%ACFH的极限氧指数(LOI)最高,提升到29.5%,且UL 94达到V-0级;相较于纯PLA,PLA/15%ACFH的最大热释放速率(PHRR)和总热释放量(THR)分别下降了33.5%和22.0%,残炭量提高了12.5%;ACFH主要发挥凝聚相阻燃效果,燃烧过程能促进PLA基体形成大量连续、致密的炭层,起到抑制氧气和热量扩散的阻隔作用。