PE基屏蔽材料阻燃性能及力学性能研究

采用3种无卤无硫绿色阻燃剂,制备了聚乙烯(PE)基屏蔽材料,研究了阻燃剂种类和用量对PE基屏蔽材料阻燃性能的影响,通过均匀试验设计方法确立了最佳阻燃剂配方,研究了屏蔽功能材料种类和用量对PE基屏蔽材料极限氧指数和力学性能的影响。结果表明:3种阻燃剂中,膨胀型无卤阻燃剂对PE基屏蔽材料极限氧指数的提升作用最大;增加屏蔽功能材料用量有利于阻燃层的形成和稳定,进而改善PE基屏蔽材料的阻燃性能,提升其力学性能。

丙烯-乙烯共聚物/乙烯-1-辛烯共聚物层状复合材料的力学性能研究

利用自主设计的一套可进行微层共挤出的口模,分别制备了2层、16层、32层和64层丙烯-乙烯共聚物(PPE)/乙烯-1-辛烯共聚物(POE)交替层状复合材料。研究了制得的层状复合材料的应力-应变行为,利用等效盒子模型(equivalent box model)描述了层状复合材料与相应的常规PPE/POE共混材料力学行为的区别.通过对共挤出材料和共混材料的拉伸数据进行分析后发现,具有层状结构特别是多层结构的共挤出材料具有比共混材料更为优异的屈服和断裂伸长性能.

PBT/有机蒙脱土纳米复合材料研究进展

聚焦聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)/蒙脱土(OMMT)复合材料研究领域,系统性介绍了这类复合材料的原料配方、制备方法及与加工工艺对PBT及其纳米复合材料结构与性能的影响,同时引用大量文章加以叙述。指出如能找到一种合适的方法使得OMMT在PBT熔融加工过程中使其有机官能团不分解或少分解,将有利于PBT/OMMT纳米复合材料可以实现产业化。

微波固化环氧树脂/SiO_2复合材料及其性能的研究

利用微波固化环氧树脂(E-44)/SiO2复合材料,考察了体系各组分的微波吸收特点,辐照时间对体系弹性模量、导热系数及线膨胀系数的影响。确定了弹性模量与SiO2含量之间的定量关系,其膨胀系数和导热系数与SiO2含量之间的关系分别用Kerner经验方程和Maxwell方程进行了理论验证。

TGIC对PBT/POE共混复合材料断裂韧性的影响研究

利用基本断裂功和缺口冲击强度,评价了在拉伸和冲击应力作用下,异氰尿酸三缩水甘油酯(TGIC)对聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)/乙烯-1-辛烯共聚物(POE)共混物(90/10,wt/wt)断裂韧性的影响。结果表明,当POE中填加的TGIC达到5 phr时,能够有效改善PBT和POE的界面粘接。与未填加TGIC的体系相比,其比基本断裂功提高了36%,而缺口冲击强度则提高了近47%。

EPDM/PS交替多层复合材料的力学性能分析

用自行设计的微纳多层共挤出体系制备了三元乙丙橡胶/聚苯乙烯(EPDM/PS)交替多层复合材料。偏光显微镜和扫描电镜分析表明,所制备的复合材料具有规则层状交替结构。与同组分的一般共混样品相比,64层EPDM/PS交替复合材料表现出不同的拉伸断裂行为:初期的PS断裂行为和后期的EPDM拉伸行为。EPDM和PS层保持了较好的连续性,且EPDM层阻止了PS层裂纹向相邻PS层的发展,使64层样品与同组分的一般共混样品相比具有较高的拉伸强度和杨氏模量。讨论了在PS相中加入相容剂苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)对64层EPDM/PS交替复合材料力学性能的影响,发现SEBS的加入提高了PS相的韧性,并且改善了EPDM层与PS层界面的相互作用。

微纳多层功能复合材料的制备新技术

介绍了微纳多层共挤出技术是通过简单地对高分子熔体进行分割-变流-合并过程来增加层数的技术。说明通过微纳多层共挤出技术制得的微纳交替多层复合材料在结构上不同于传统加工方法制得的复合材料,其力学性能、阻隔性能、导电性能、光学性能具有独特的优点。指出微纳多层共挤出技术还可用于开发新型的中间相材料;这种交替多层结构形态为界面张力、粘接、结晶、扩散等理论研究提供了一个很好的模型。

弹性体SEEPS增韧聚碳酸酯的研究

研究了三种不同分子量三嵌段弹性体SEEPS(po lystyrene-b-po ly(ethy lene/propy lene)-b-po lystyrene)的加入对聚碳酸酯性能的影响。发现三种弹性体都能大大改善基体PC的缺口敏感性高的行为。虽然薄制品的缺口冲击强度随弹性体加入量的增加而降低,但厚制品的缺口冲击强度却大幅度提高,即使弹性体含量达到25%时,厚制品仍然具有优良的抗缺口冲击性能。SEM观察发现材料由原来的冲击波状脆性断裂转变为韧性断裂。SEEPS的加入还能明显改善体系的流变性和抗环境应力开裂性能。

SiO_2/环氧(E_(44))热膨胀性渐变的梯度功能材料(FGM)设计中的数学模型极其热应力分析

以基体树脂环氧(E44)为连续相,SiO2颗粒为分散相,设计了一种新型的热膨胀性渐变的梯度功能材料(FGM),通过实验测定结合理论分析,确定了FGM材料组成与弹性模量、热膨胀系数及导热系数之间的关系式。应用经典层合板理论和热弹性力学理论分析了SiO2/环氧E44叠合层在稳态温度场内温度分布和热应力分布。结果表明,在稳态温度场内,FGM板的热应力分布依赖于体系的组成分布,当组成分布指数k=1时,最大热应力具有最小值。在该组成分布下,FGM板的热膨胀系数等各项性质都呈线性渐变。

丁腈橡胶改性聚丙烯体系力学与亲水性能的研究

通过DSC,SEM,力学性能,流变性能和与水接触角测试,研究了氯化聚丙烯(CPP) 增容聚丙烯 丁腈橡胶(PP NBR)体系的力学性能和亲水性能。研究结果表明:在CPP含量不变的情况下,随着NBR含量的增加,PP NBR共混体系的韧性增强,冲击强度和断裂伸长率提高,拉伸强度和模量下降,表面亲水性能增大;在NBR和CPP总含量不变的情况下,当CPP含量增加到一定程度后,共混体系的冲击强度开始下降。

硬段结构对聚氨酯弹性体相容性及阻尼性能的影响

合成了一系列含有不同硬段的聚氨酯高聚物 ,并进行了其动态力学性能和热分析 (DSC)测试 ,结果表明在 PPO(Mn=2 0 0 0 ) - MDI- BDO体系中 ,硬段含量不影响 Tg。随着硬段合量的增加 ,tanδ峰值降低并呈线性关系。硬段分布对该聚氨酯体系的相容性及阻尼性能有较大影响。

微波固化环氧树脂(E44/DDM)的热性能及膨胀性能

利用微波辐照固化环氧E44/二苯甲烷二胺(DDM)体系,考察了固化温度、固化时间以及微波功率之间的关系,分析了固化过程。利用FT-IR、DSC、热膨胀仪分别表征了体系的固化度、玻璃化转变温度(Tg)、热分解温度以及热膨胀系数(α)。结果表明,与热固化过程相比,微波能显著提高E44/DDM的固化速度,缩短凝胶化时间。且微波固化物具有较高的热分解温度和较低的线膨胀系数α。

PET/纳米SiO_2复合物的流变性及纺丝性能

聚合物纳米复合材料是现代材料学的重点研究内容之一,对于开发高性能、多功能性材料具有重要意义.本研究采用在合成聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)时直接添加纳米SiO_2,制备了可用于纺丝的PET/纳米SiO_2复合物.对复合物的流变性、可纺性及纤维力学性能的研究表明:PET/纳米SiO_2复合物的熔体流变性属切力变稀流体,随剪切速率的增加,SiO_2的增稠作用缓解,熔体粘度下降较大;升高温度也可使熔体粘度有较大下降.因此,可通过提高剪切速率或提高温度改善熔体的流动性能;在SiO_2添加量小于2％时,可制得分子量较低、熔体粘度适宜于纺丝的聚酯复合物,该复合物可纺性良好,可用于制备抗起球聚酯纤维.

稀土催化聚酯和共聚酯的合成

研究Ｌｎ３＋ 化合物对聚对苯二甲酸乙二酯及其共聚酯合成反应的催化效果。发现Ｌｎ３＋ 可促进酯化反应的进行， 并可在缩聚阶段作为Ｓｂ２Ｏ３ 的助催化剂使用。通过粘度降测试表明， 添加Ｌｎ３ ＋ 不影响聚酯、共聚酯的热稳定性。对Ｌｎ３＋ 催化酯化和缩聚反应机制进行了探讨。

用可聚合表面活性剂在超声辐照下乳液聚合制备聚苯乙烯纳米粒子

合成了一种离子型可聚合表面活性剂马来酸酐衍生物磺酸钠(M12),它既可作为乳化剂又能充当引发剂,在超声辐照下乳液聚合制备了聚苯乙烯纳米粒子。产物的红外光谱分析表明,可聚合表面活性剂与苯乙烯发生了共聚,随M12加入量的增加,M12共聚组成提高。用凝胶渗透色谱、透射电镜对超声辐照乳液聚合产物的分子量、乳胶粒形貌和大小进行了表征,发现得到的是高分子量(>106)的聚苯乙烯纳米粒子,粒径为15nm～45nm,分布较窄。对该聚合反应影响因素的研究结果表明,表面活性剂M12浓度增加、超声波输出功率增加、温度升高、加快氮气流速和单体浓度减少都有利于提高单体转化率。

不同摩尔质量聚碳酸酯的增韧改性

研究了弹性体SEBS(苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯共混物)和SEP(苯乙烯-乙烯/丙烯共混物)的加入对不同摩尔质量聚碳酸酯(PC)力学性能的影响。对于通用级PC及低摩尔质量的PC,其缺口冲击强度随样品厚度增加大幅度降低,而少量弹性体(SEPTON1003、SEPTON8006)的加入使其6.4mm厚样品缺口冲击强度有大幅度的提高,其它的力学性能如拉伸强度等变化不大。SEM和DSC分析表明:SEPTON与PC的相容性较好,共混物由PC明显的脆性断裂转变为韧性断裂。

聚合物微纳层状复合结构与性能的研究进展

微纳层共挤出技术是通过在传统共挤口模处安装若干层倍增器制备交替多层聚合物功能复合材料的一种高效、便捷的方法。层倍增器中独特的流道设计和特殊力场作用是实现聚合物层状熔体高效叠加和对多相体系形态进行原位调控的关键。研究发现,通过两相交替层状排布形成的受限层空间和丰富的层界面可以赋予材料独特的力学、阻隔、光电等性能。本文结合我们在微纳层状复合材料方面的研究,对近年来有关聚合物微纳层状复合结构与性能的研究进展进行综述。

一种具有大气集水效应的吸湿性Alg-PEO-PNIPAM/CaCl2核壳纤维

大气集水是在缺水地区提取清洁水的一种有效方法,但大多数大气集水器需要高额的能量来释放吸收的水,提高大气集水器的吸湿能力和解吸效率仍具有挑战性。受清洁太阳能的启发设计了一种具有核壳结构的超吸湿性纤维,能够在高湿度环境中(90%RH)自发吸收大气中的水,并通过太阳能转换为热能促使纤维释放吸收的水分。核壳层可与吸湿盐氯化钙发生离子交换和螯合2种不同的分子作用,进而负载更多的吸湿盐,吸水量最高能达到3.23 g/g。在模拟太阳光的驱动下,太阳-热能转换效应触发了聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAM)的亲水-疏水构象转变,这与PNIPAM收缩导致的对核层纤维的物理挤压协同作用,可有效地释放出吸收的水分,水释放率高达到96%。大气水的自发收集和太阳能驱动的水释放相结合,使超吸湿性核壳纤维在大气集水领域有深远的应用前景。