虚拟仿真项目在高分子材料与工程专业实验教学中的实践

应用于实践性较强的高分子材料与工程专业实验教学中的虚拟仿真技术,是学生提高发现问题、解决问题和动手能力,培养高素质创新型人才的重要手段。本文探讨与实践"阻燃改性聚合物热氧化降解与燃烧过程测试"虚拟仿真实验教学项目的建设情况和在专业实验教学中的应用。其教学效果充分体现了在线实验教学的有效性和与传统实验教学模式的相容性,同时也厘清虚拟仿真项目建设的发展与改进方向,进一步推动实验教学各类一流课程建设,对于丰富实验教学资源、培养学生的实验技能、促进人才培养质量起到积极的作用。

科琴黑对聚乙烯/氢氧化铝材料热稳定性和阻燃性能的影响

将具有独特支链状的科琴黑(KB)与聚乙烯(PE)和氢氧化铝(ATH)通过熔融共混的加工方式得到聚乙烯/氢氧化铝/科琴黑复合材料,并对复合材料的热稳定性、阻燃性能和力学性能进行研究。科琴黑的加入提高了复合材料的初始分解温度,降低了复合材料的热释放速率,延缓了聚乙烯的燃烧过程。在提高复合材料热稳定性能和阻燃性能的同时,科琴黑同时还提高了材料的拉伸性能。

《高分子材料改性》的“双课堂双学分”教学模式初探

"双课堂双学分"教学模式是指围绕课程目标,在第一课堂教学基础上,增设第二课堂实践内容。学生修习本课程,能同时获得教学大纲要求的第一课堂学分和第二课堂学分。本文在分析《高分子材料改性》的课程特点的基础上,将原有"教师单向输出"的教学模式转换为"以课程主题为目标导向,教师讲授和学生实践并行"的教学模式,率先将《高分子材料改性》加入"双课堂双学分"课程清单,并通过"阻燃改性"和"增强改性"课程环节的阐述详细说明了此种教学模式的特点。

生物基三组分自组装涂层构筑及其对苎麻织物的阻燃改性

为解决苎麻纤维易燃烧和使其增强复合材料阻燃性降低的问题,采用层层自组装方法,以生物质来源的海藻酸钠(SA)、聚双酚酸苯基磷酸酯(poly(DPA-PDCP))为聚阴离子电解质,聚乙烯亚胺(PEI)为聚阳离子电解质,在苎麻织物表面构筑了(SA/PEI/poly(DPA-PDCP)/PEI)n三组分阻燃涂层,借助傅里叶红外光谱仪、扫描电子显微镜、热失重分析仪、微型量热仪、垂直燃烧测试仪等对其形貌、热稳定性和阻燃性能进行表征。结果表明:苎麻织物表面构筑了一个多层、厚且致密的(SA/PEI/poly(DPA-PDCP)/PEI)n阻燃涂层,该阻燃涂层可明显降低苎麻织物的热分解速率,燃烧时在其表面形成一层厚且致密的膨胀型阻燃炭层,可有效地隔热隔氧,提高苎麻织物的热稳定性和成炭能力,并赋予其优异的阻燃性能,解决苎麻增强复合材料阻燃性能差的问题。

水相自组装生物基核壳膨胀型阻燃剂对聚乳酸的阻燃改性

针对聚乳酸(PLA)的生物基阻燃体系存在相容性差或合成工艺复杂、有机溶剂用量大等问题,文中采用水相自组装法,制备了以聚磷酸铵(APP)作为"核",以壳聚糖(CS)、植酸钠盐(PA-Na)作为"壳"的生物基核壳膨胀型阻燃剂APP@CS@PA-Na,研究其不同用量对PLA的阻燃性能、热降解及力学性能的影响。结果表明,当APP@CS@PA-Na的添加量为10%时,PLA可以通过UL94 V0级,氧指数达到30.5%,热释放峰值及总热释放速率分别降低了33.0%和19.4%。残炭分析发现,APP@CS@PA-Na不仅能促进PLA成炭,还有助于提高残炭中的磷含量及石墨化程度,其添加量是影响保护性炭层"质"与"量"的重要因素。在氮气氛围下的热失重测试也表明其促进成炭行为。APP@CS@PA-Na的添加量在合理范围内时,其对PLA具有一定的增韧作用。添加10%APP@CS@PA-Na的PLA的断裂伸长率和冲击强度比纯PLA分别提高了28%和17%。

MBS对十溴二苯乙烷阻燃PC/ABS合金力学性能和阻燃性能的影响

采用环保溴系阻燃剂十溴二苯乙烷(DBDPE),辅以少量聚四氟乙烯为抗滴落剂,甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯(MBS)为相容剂,采用熔融共混法制备了阻燃增韧聚碳酸酯(PC)/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)合金,研究了DBDPE与MBS对合金力学性能和阻燃性能的影响。结果表明:DBDPE破坏了PC/ABS合金的连续结构,MBS可以改善合金的相容性。8.0 phr DBDPE和6.0 phr MBS使合金的阻燃等级达到UL 94 V-0级,同时保持良好的韧性和刚性,悬臂梁缺口冲击强度为31.2 kJ/m2,拉伸强度为44.9 MPa。