TPI/LLDPE新型热塑性弹性体的制备及性能研究

采用动态硫化手段制备合成杜仲胶(TPI)和线性低密度聚乙烯(LLDPE)的新型热塑性弹性体,制备了不同橡塑比的弹性体,通过动态热机械分析、扫描电镜、门尼黏度仪、转矩流变仪和力学性能测试等手段,探究制备的TPI/LLDPE热塑性弹性体的基本性能。结果表明:当橡塑比为RP/73时,塑料与橡胶的分布形态最理想,而综合性能也较好,拉伸强度为10.06MPa,断裂伸长率为279%,加工门尼黏度为22.61,邵氏硬度D为42,断裂回弹率为80.86%。

网格化碳晶场发射PC电热薄膜的性能研究

以碳晶为填料、聚乙烯醇胶为基料制备了电热涂料,印刷制得碳晶聚碳酸酯(PC)电热薄膜。探究了网格结构对PC电热薄膜电热转换效率的影响,分别从体积电阻率、发热温度、介电常数、微观结构的角度对其机理进行了研究。结果表明:相对于平面结构的PC电热薄膜而言,网格结构碳晶PC电热薄膜的碳晶电热涂层与网格间形成了薄层微电容结构,并且具有更高的发热温度、更低的体积电阻率和更大的介电常数;网格结构碳晶PC电热薄膜的电热转换效率为87.4%。

聚碳酸酯型水性聚氨酯胶粘剂的合成及其性能研究

以甲苯二异氰酸酯、聚碳酸酯二元醇、2,2-二羟甲基丙酸等为原料合成了聚氨酯预聚体,通过KH-792[N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷]对其进行双氨基扩链,并中和乳化合成PCDL-WPU(聚碳酸酯型水性聚氨酯)胶粘剂。研究结果表明:随着KH-792加入量的增加,制备的水性聚氨酯乳液凝胶温度最高可达89℃,乳液粒径变大,胶膜的吸水率降低;当加入w(KH-792)=2%(相对于水性聚氨酯乳液总质量而言)时,扩链的乳胶膜失重5%,分解温度最高可达271℃;当加入w(KH-792)=3%时,乳胶膜拉伸强度最高可达14.2 MPa,断裂伸长率呈下降趋势。

SCZB用量对PE陶瓷化阻燃性能的影响

以高岭土为成瓷填料,自制的陶瓷化硼酸辞(SCZB)为低温助熔剂,制备了一种可低温陶瓷化的聚乙烯材料。研究了不同含量的低温助熔剂(SCZB)对聚乙烯陶瓷化阻燃性能和熔滴性能的影响,同时,采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微铣(SEM)和偏光显微镜(POM)对聚乙烯陶瓷化的结构进行分析和表征。结果表明,随着低温助熔剂(SCZB)份数的增加,聚乙烯的氧指数明显提高,熔滴数逐渐减少,直至样条在燃烧1min内无熔滴滴落;聚乙烯在处于明火或者高温环境时,首先受热发生分解,随着温度升高,低温助熔剂SCZB发生熔融,形成液相,渗透到高岭土、其他填料及聚乙烯分解的残余物之间,重新结晶,并把各组分充分的黏结在一起,形成液相桥接。当烧蚀温度达到800℃时,形成具有一定支律性的低温助熔剂SCZB添加量为30份时,聚乙烯材料具有最佳的综合性能,陶瓷化效果最显著。

四苯基苯基甲基乙烯基硅橡胶的合成及性能研究

以羟基封端多乙烯基硅油,四苯基环戊二烯酮,α-氯萘为原料,通过Diels-Alder反应制得了一种具有稠环结构的四苯基苯基多乙烯基硅油。并对四苯基苯基多乙烯基硅油进行了表征;并分别以四苯基苯基多乙烯基硅油、含氢硅油,乙烯基硅油为原料,通过硅氢加成反应室温硫化制备了四苯基苯基甲基乙烯基硅橡胶,并对四苯基苯基甲基乙烯基硅橡胶的热性能、拉伸强度、剪切强度的性能进行了测试。结果表明:在四苯基苯基多乙烯基硅油添加量为4%(wt,质量分数)条件下,四苯基苯基甲基乙烯基硅橡胶初始分解温度为449.06℃,拉伸强度为1.42MPa,剪切强度为0.84MPa,热稳定性能和力学性能得到提高。

聚乙烯/环氧树脂热熔胶的制备及性能研究

以水化马来酸酐接枝低密度聚乙烯与环氧树脂的共聚物作为热熔胶的基础较,C9树脂为增粘剂,聚乙烯蜡为黏度调节剂,轻质碳酸钙为无机填料,邻苯二甲酸二丁酯为增塑剂,制备一种具有高粘接性能的聚乙烯/环氧树脂热熔胶。通过红外吸收光谱(IR)、X射线衍射(XRD)和热失重分析(TG)对共聚物的内部结构进行表征,用电子万能试验机、熔融指数仪和维卡软化温度测定仪对热熔胶进行性能测试。结果表明:C9树脂加入55%、聚乙烯蜡加入10%、轻质碳酸钙加入15%、邻苯二甲酸二丁酯加入3%时,聚乙烯/环氧树脂热熔胶的拉伸剪切强度为7.38MPa、剥离强度为2.62N/mm、熔融指数为16.61g/10min、软化点为77.31℃。

脲基含氢硅树脂对室温硫化硅橡胶耐热性能的影响

以六甲基二硅氧烷、四甲基二硅氧烷、正硅酸乙酯、γ-脲丙基三甲氧基硅烷为主要原料合成脲基含氢硅树脂(UHMQ),并将其加入到乙烯基硅橡胶中作为耐热助剂,考察了UHMQ用量对室温硫化硅橡胶耐热性能及力学性能的影响。结果表明,当UHMQ的用量为8份时,硅橡胶复合材料的初始分解温度最高可达414.79℃。当UHMQ的用量为6份和8份时,在200,300,400℃下热空气老化24 h硅橡胶复合材料的质量损失率明显下降,且热空气老化24 h后仍保持一定弹性。UHMQ的加入可提高硅橡胶复合材料的力学性能,当UHMQ的用量为6份时,硅橡胶复合材料的剪切强度达到最大值。

对苯二甲醇改性酚醛泡沫的性能研究

在以氢氧化钠为催化剂的条件下,改性剂对苯二甲醇先与苯酚高温条件下反应,后与多聚甲醛进行加成缩聚,再经过发泡固化后得到改性酚醛泡沫。通过傅里叶变换红外光谱、核磁共振波谱的氢谱对改性酚醛树脂表征,并对改性酚醛泡沫进行了表观密度、吸水率、粉化度、热重和氧指数等测试,结果表明:成功合成了改性酚醛树脂,且改性酚醛泡沫较普通酚醛泡沫相比吸水率及粉化度下降,迅速失重温度、残炭率及泡沫的极限氧指数提高,耐热性能得到了改善。

OPS/乙烯基硅橡胶复合材料的性能研究

通过硅氢加成法合成八(三甲氧基硅乙基)笼形倍半硅氧烷(OPS),将其作为耐热助剂制备OPS/乙烯基硅橡胶复合材料,研究OPS用量对硅橡胶复合材料性能的影响。结果表明:与乙烯基硅橡胶相比,OPS/乙烯基硅橡胶复合材料的初始分解温度明显提高,耐热性能改善;当OPS用量为9份时,复合材料的耐热老化性能较优,拉伸强度和剪切强度较高。

碳晶的制备与表征及在碳晶板中的发热机理研究

采用聚丙烯腈碳纤维通过球磨工艺成功制备出了碳晶发热粉,并将此碳晶粉加工成为碳晶发热板.分别用SEM、XRD、IR、TGA等测试分析技术对制得的碳晶粉进行测试表征,另对制得的碳晶发热板进行体积电阻率和通电温度测试.结果表明:球磨时间会在一定范围内改变碳晶粉的粒径大小,而且会引起碳晶的晶格畸变,碳晶粒径的大小影响碳晶板的导电逾渗阈值;通过通电温度测试测出碳晶粒径0.5μm且碳晶添加量为65%(质量分数)时制备的碳晶板具有合适的发热温度,此条件下的碳晶板在保温箱里60 s左右达到最高温度60℃,在室温中100 s左右达到最高温度46.5℃,可推算出此碳晶板的有效电热转换效率高达80%以上.

DPAP改性酚醛泡沫性能研究

以邻苯二甲酸和二乙二醇为原料,苯磺酸为催化剂,制备了含有酯骨架和羟基结构的聚邻苯二甲酸一缩二乙二醇酯二醇(DPAP),通过傅里叶变换红外光谱仪、核磁共振氢谱仪对其分子结构进行表征,结果表明DPAP达到预期分子结构并成功合成。以DPAP、苯酚、多聚甲醛为原料,氢氧化钠为催化剂,制备改性酚醛树脂,通过傅里叶变换红外光谱仪对改性酚醛树脂进行表征,结果表明DPAP引入了酚醛树脂分子结构。对酚醛树脂进行发泡、固化得到改性酚醛泡沫,对改性酚醛泡沫的韧性、导热系数、泡孔结构和机械强度进行了测试。结果表明,改性酚醛泡沫韧性明显提高,弯曲位移提高了115%,同时导热系数和压缩强度都得到改善,导热系数降低了34.6%,压缩强度提高了102%。

双氨基扩链型水性聚氨酯胶黏剂的合成

以甲苯二异氰酸酯(TDI)、聚丙二元醇(PPG)、2,2二羟甲基丙酸(DMPA)等为原料合成了聚氨酯预聚体,通过N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷(KH792)对聚氨酯预聚体进行双氨基扩链,之后中和乳化合成水性聚氨酯(WPU)胶黏剂。采用红外光谱对加KH792与未加KH792的水性聚氨酯结构进行表征,测试了加入不同量KH792的乳液流变、乳液粒径以及胶膜的吸水率和力学性能,采用热失重对乳胶膜的耐热性能进行分析。结果表明:随着KH792加入量增加,制得的水性聚氨酯乳液凝胶温度先增加后减小,乳液粒径变大,胶膜的吸水率降低;KH792用量为3%(wt,质量分数)条件下制得的水性聚氨酯胶膜的拉伸强度最高达到16.6MPa,断裂伸长率为490%,失重5%条件下分解温度达到268℃。

间十五烷基酚对酚醛泡沫的改性

选用间十五烷基酚取代部分苯酚对可发性酚醛树脂进行了分子结构改性,成功制备了改性酚醛树脂并对其进行发泡固化,得到间十五烷基酚改性酚醛泡沫塑料。通过傅里叶变换红外光谱,核磁共振波谱的氢谱和碳谱对改性树脂进行了表征。结果表明,间十五烷基苯酚成功地改变了酚醛树脂的分子结构,在酚醛树脂结构中接入了长烷基链;酚醛树脂酚羟基临位点交联密度下降,对位点交联密度上升;苯环刚性下降。通过对泡沫塑料表观密度、吸水率、弯曲强度、弯曲挠度和压缩强度的测试研究了间十五烷基酚用量对泡沫塑料性能的影响。结果表明,在间十五烷基酚用量为酚总质量的5%～25%范围内,与普通酚醛泡沫塑料相比,其改性的酚醛泡沫密度均低于0.04g/cm3,吸水率下降至4%～5%,弯曲强度和压缩强度最大可达0.32MPa和0.2MPa,弯曲挠度最大可提高300%,泡沫塑料的韧性得到大幅提升。

酚醛树脂基耐磨复合材料的改性及性能

采用原位改性法合成腰果酚改性酚醛树脂,并与粒径不同的碳化硅(SiC)混合物复配制备了腰果酚改性酚醛树脂基耐磨复合材料。通过红外光谱证明成功合成了腰果酚改性酚醛树脂,且树脂符合磨具磨料用液体树脂的基本要求。扫描电镜SEM图及力学性能测试结果表明,与普通酚醛树脂相比,腰果酚改性酚醛树脂粘结Si C的能力更强,且偶联剂的加入能提高树脂与碳化硅之间的相容性。在腰果酚含量为15%时,固化剂含量为10%,偶联剂含量为2.5%时,改性酚醛树脂基复合材料的拉伸、弯曲等力学性均能达到最优。通过分析耐磨测试结果发现,二硫化钼的添加能有效降低复合材料的磨损率,提高腰果酚改性酚醛树脂基耐磨复合材料的耐磨性。

聚醚乙酰乙酸酯对可发性酚醛树脂的改性

以乙酰乙酸乙酯和聚醚二元醇为原料,浓硫酸为催化剂,制备了结构稳定且酮式与烯醇式结构共存的聚醚乙酰乙酸酯,通过红外光谱、核磁共振氢谱和碳谱对其结构进行了表征。结果表明,两种结构共存的聚醚乙酰乙酸酯已经成功合成。以聚醚乙酰乙酸酯与苯酚、多聚甲醛为原料,制备了一种新型聚醚酚醛树脂,通过红外光谱、核磁共振氢谱、固含量和游离甲醛含量对其进行测试和表征。结果表明,聚醚乙酰乙酸酯成功引入酚醛树脂的分子结构中,所合成的聚醚酚醛树脂固含量提高至91.2%,游离甲醛含量降低至0.012%。将合成的新型酚醛树脂与基础热固性酚醛树脂按照一定比例混合发泡,所制得的酚醛泡沫氧指数最高可达38.8%,冲击强度和压缩强度均有提高。

酚醛/PXDM的结构改性及其耐热性能

对苯酚进行分子设计,使对苯二甲基二甲醚(PXDM)与苯酚在碱性催化剂的作用下发生醚交换反应,生成一种对苯二苯基二甲醚结构,再将其与多聚甲醛在碱性条件下反应制备改性酚醛树脂。采用核磁共振波谱仪,红外光谱仪对改性酚醛树脂的结构进行了表征,并研究了改性剂PXDM的引入对改性酚醛树脂耐热性能的影响。结果表明:成功合成了改性酚醛树脂,且其质量损失5%时的温度及负荷变形温度较普通酚醛树脂分别提高了97.8,46.4℃;经过热老化后,改性酚醛树脂的力学性能损失明显小于普通酚醛树脂,说明改性酚醛树脂具有更优异的耐热性能和良好的热稳定性。

不同分子量的聚乙烯吡咯烷酮对碳晶分散性的影响

采用不同分子量聚乙烯吡咯烷酮(PVP)对碳晶进行修饰,并将修饰好的碳晶与水性环氧树脂制备成环氧树脂电热膜。分别采用扫描电镜、红外光谱和接触角等技术对制得的碳晶进行分析表征,并对制得的电热膜进行体积电阻率测试。结果表明:PVP通过氢键吸附于碳晶表面,会对碳晶的分散性与分散稳定性有提高的作用,且PVP的分子量不同,对分散性的影响也不同,PVPK30修饰的碳晶分散性及分散稳定性最佳;PVP修饰的碳晶电热膜比未经PVP修饰的碳晶电热膜的电学性能明显提高,与未经PVP修饰的碳晶电热膜对比,经由PVPK30修饰的碳晶电热膜的电阻率降低了95%,电导率提高了31倍。

碳晶柔性电热膜的制备与性能研究

以碳晶为填料制备环氧树脂基电热涂料,进而制得碳晶发热聚氨酯薄膜。对碳晶进行了X射线衍射分析、扫描电镜等测试,分析了碳晶电热涂料的体积电阻率、电热膜的电热性能及碳晶电热膜传感阵列网格尺寸与最高发热温度的关系。结果表明:6k碳纤维球磨24 h得到的碳晶最优;在碳晶含量为60%时,制备的聚氨酯薄膜电热转换效率最高,可达90%。

芳烷基醚改性可发性酚醛树脂的制备及性能

以对苯二甲基二甲醚和苯酚为原料在催化剂的作用下发生取代反应,生成带有两个酚环的芳烷基醚化合物,再使其与多聚甲醛发生加成反应生成芳烷基醚改性的热固性酚醛树脂,经过发泡固化得到改性酚醛泡沫。通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)和核磁共振氢谱(1H-NMR)对改性树脂结构进行了表征。结果表明:对苯二甲基二甲醚已成功改性酚醛树脂的分子结构,在树脂分子结构中引入大量苯环。通过对改性泡沫的吸水率、强度和耐热性能进行测试和表征,结果表明:对苯二甲基二甲醚改性的酚醛泡沫吸水率最低可至5.0%;压缩强度、冲击强度和弯曲强度与未改性酚醛泡沫相比均有明显提高;泡沫极限氧指数高达39.1%,耐热性能大幅度提高。

界面相容剂对生物质复合材料性能的影响

采用芥酸酰胺、十二苯磺酸和HY-3308三种界面相容剂制备了稻壳粉/低密度聚乙烯(LDPE)生物质复合材料,通过转矩流变仪、扫描电镜(SEM)和力学性能测试,探讨了不同种类界面相容剂对生物质复合材料性能的影响。结果显示:添加了十二苯磺酸的材料力学性能最好,拉伸强度、断裂伸长率与冲击强度达到9.83 MPa、407.3%、21.191 kJ/m^2,分别提高22.4%、331.0%、39.5%。实验结果表明,芥酸酰胺可提高加工流变性能。