- 韩越;李振宇;王傲松;成鹏;刘汉洲;
碳化硼(B_4C)掺杂的高密度聚乙烯(HDPE)是中子防护材料中常用的材料之一,B_4C粒径是影响屏蔽性能的重要因素。通过熔融共混的方式,将不同粒径以及不同含量的B_4C颗粒加入HDPE,制备复合材料,通过扫描电子显微镜(SEM)以及X射线衍射仪(XRD)对复合材料的结构和组分进行表征,探究了B_4C粒径对复合材料的力学性能以及中子屏蔽性能的影响。结果表明:B_4C粒径越小,其在复合材料中的分散均匀性越好。B_4C粒径为4.5μm,含量为10%时,其在复合材料中分散均匀性最好,力学性能下降最小。B_4C粒径越小时,复合材料的热中子屏蔽率越高,相同条件下粒径为4.5μm的B_4C颗粒比粒径为96.1μm的B_4C颗粒中子屏蔽率高8%左右。B_4C添加量较多的情况下,应采用尺寸相对较小的B_4C提高中子屏蔽效果。
2022年09期 v.50;No.365 1-5页 [查看摘要][在线阅读][下载 1388K] [下载次数:259 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:2 ] |[阅读次数:0 ] - 王旭;王棋;侯洪波;朱容丽;李贤勇;钟家春;蒲泽军;
传统的双马树脂基纤维复合材料具有脆性大、耐冲击性能差等缺点,在加工时产生应力集中导致制品受损,导致其应用困难。将2,2'-双[4-(4-马来酰亚胺基苯氧基)苯基]丙烷(BMI-80)树脂与氰酸酯(CE)树脂混合,得到双马来酰亚胺-三嗪树脂(BT)树脂胶液,将玻璃纤维浸入BT树脂胶液制备玻纤增强BT复合材料,对玻纤增强BT复合材料的结构和性能进行表征。结果表明:CE树脂在固化过程中生成三嗪环且反应完全。BT复合材料具有良好的力学性能,其弯曲强度大于150 MPa、弯曲模量大于10 GPa。当CE树脂添加量为25%,BT复合材料的冲击强度最大为30.53 k J/m2。在100 kHz频率下,BT复合材料的介电常数均为(3.5±0.1),介电损耗在0.016以下。BT复合材料的DMA曲线仅显示单个正切损耗峰,表明固化后树脂体系具有良好的相容性。
2022年09期 v.50;No.365 6-9页 [查看摘要][在线阅读][下载 1332K] [下载次数:463 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:1 ] |[阅读次数:0 ] - 冼学权;唐培朵;黄正规;廖兵余;黎演明;黄志民;
为降低异氰酸酯(MDI)胶黏剂的使用成本,拓展其在环保人造板领域的应用,分别以超细碳酸钙和滑石粉为填料对MDI进行填充改性,制备杨木胶合板。分析两种填料对MDI流变性能及胶合板综合性能的影响。结果表明:改性前后MDI胶均为假塑性流体,纯MDI胶的黏度为342.9 mPa·s。碳酸钙含量为9%时,MDI的黏度增至437.7 mPa·s;滑石粉含量为9%时,MDI的黏度降至104.3 mPa·s。两种填料的加入均降低胶合板静曲强度(MOR)、弹性模量(MOE)和内结合强度(IB)。填料含量为9%时,滑石粉改性MDI胶所制板材的MOR值(65.66 MPa)比碳酸钙改性MDI胶所制板材的MOR值(56.53 MPa)大。碳酸钙改性MDI胶所制板材的MOE和IB(8 162 MPa和1.18 MPa)均优于滑石粉的MOE和IB(7 123 MPa和0.96 MPa)。当两种填料含量小于12%,板材的各项力学性能仍优于《普通胶合板》(GB/T 9846—2015)要求。
2022年09期 v.50;No.365 10-14页 [查看摘要][在线阅读][下载 1414K] [下载次数:293 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 沈晨曦;刘仿军;江学良;夏金林;游峰;上官业晨;
以过氧化二异丙苯(DCP)为引发剂、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)为接枝单体,通过转矩流变仪对聚丙烯(PP)进行了接枝改性,并探究了不同温度和单体用量对接枝聚丙烯的扭矩、熔体流动速率(MFR)以及力学性能的影响。通过热重分析仪(TG)和差示扫描量热仪(DSC)测试,分析接枝聚丙烯的热稳定性和结晶行为,对改性聚丙烯进行发泡研究。结果表明:通过红外验证聚丙烯接枝成功。综合考虑扭矩、MFR和力学性能等条件,在170℃下,m(PP)∶m(TMPTA)∶m(DCP)为100∶1.2∶0.05时,制备的接枝聚丙烯的综合性能最优。与纯PP相比,PP/TMPTA/DCP(100/1.2/0.05)的力学性能、热稳定性和发泡性能均更优异,其扭矩提高了15%,MFR减小了14.4%,拉伸强度提高了15%,断裂伸长率增加了120%。
2022年09期 v.50;No.365 15-19页 [查看摘要][在线阅读][下载 1371K] [下载次数:228 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:1 ] |[阅读次数:0 ] - 陈荣源;赵凌锋;刘欣;韩琳;蔡立芳;王哲;张忠厚;
采用开炼混炼法制备3-氨丙基三乙氧基硅烷改性玻璃纤维增强增韧回收聚丙烯(PP)复合材料,研究玻璃纤维的含量对回收PP/玻璃纤维复合材料的拉伸性能、冲击性能、熔融与结晶行为、耐热性能与流变性能的影响。结果表明:随着改性玻璃纤维含量的提高,回收PP/玻璃纤维复合材料的拉伸强度、拉伸模量不断增大,冲击强度先升高后降低。复合材料的结晶峰温度随改性玻璃纤维含量的增加而升高,当玻璃纤维含量超过20%,复合材料的结晶峰温度稳定在121℃左右。复合材料的熔融峰温度与纯回收PP相比小幅提高,玻璃纤维明显提升回收PP的耐热性。回收PP及其复合材料的复数黏度随频率增加而降低,储能模量和损耗模量随频率增加而增加,整个剪切过程表现单一松弛过程。
2022年09期 v.50;No.365 20-24页 [查看摘要][在线阅读][下载 1332K] [下载次数:565 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:6 ] |[阅读次数:0 ] - 王新颖;徐拓;陈海群;胡磊磊;刘岚;林振源;
通过Hummer法制备氧化石墨,超声剥离氧化石墨制备氧化石墨烯(GOs)。为提高聚氨酯的阻燃性能、热稳定性以及力学性能,利用硅烷偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)表面改性氧化石墨烯,制备功能化氧化石墨烯(MGOs)。采用一步自由发泡法制备聚氨酯/MGOs软泡复合材料。通过红外光谱(FTIR)与热重分析(TG)探究其表面改性效果,研究不同组分的聚氨酯/MGOs软泡复合材料的热稳定性、力学性能、极限氧指数(LOI)以及热释放量。结果表明:MGOs添加量为7%时,聚氨酯软泡复合材料的LOI提高至18.8%。MGOs添加量为5%时,聚氨酯软泡复合材料的拉伸强度与纯聚氨酯相比增加了36%。MGOs添加量为7%时,聚氨酯软泡复合材料的50%永久压缩变形率为5.3%。添加MGOs能够有效提升FPUF聚氨酯的热稳定性以及力学性能。
2022年09期 v.50;No.365 25-29页 [查看摘要][在线阅读][下载 1566K] [下载次数:507 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:6 ] |[阅读次数:0 ] - 王百年;吴波;王朋辉;王上海;金耀宗;杨保俊;
以聚磷酸铵(APP)为主体阻燃剂,有机改性蒙脱土K-10(OMMT)、磷酸三苯酯(TPP)为协效阻燃剂,以极限氧指数(LOI)为主要考察指标,构建APP基三元阻燃配方体系(OAT)。采用熔融共混法制备聚碳酸酯(PC)/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)/OAT复合材料,采用热重分析、UL-94垂直燃烧测试、LOI测试、锥形量热测试等方式,研究PC/ABS/OAT复合材料的热稳定性和阻燃性能。结果表明:当m(OMMT)∶m(APP)∶m(TPP)=2∶12∶3,OAT具有良好的阻燃性能。相比PC/ABS合金,PC/ABS/30%OAT复合材料具有最优的热稳定性和燃烧残炭率,LOI值从19.8%升至28.5%,UL-94达到V-0等级。PC/ABS/30%OAT的热释放速率峰值(Pk-HRR)、总放热量(THR)、CO释放量和CO_2释放量,与PC/ABS合金相比分别下降64.79%、26.68%、55.59%、81.44%。
2022年09期 v.50;No.365 30-35页 [查看摘要][在线阅读][下载 1327K] [下载次数:489 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:1 ] |[阅读次数:0 ] - 陈延安;卢先博;谢正瑞;
为改善聚丙烯材料的耐划伤性能,选择有机类划伤剂,分析有机硅划伤剂S1的结构及其在聚丙烯材料中的迁移行为。结果表明:有机硅类划伤剂S1可以明显改善聚丙烯材料的耐划伤性能。弹性体的加入促进S1在聚丙烯中的迁移,不同的弹性体对S1的析出速度产生一定影响。POE 8130明显促进了S1在聚丙烯中的迁移,而POE7467对S1迁移的促进效果较弱。POE含量的提高可以促进S1迁移。
2022年09期 v.50;No.365 36-40页 [查看摘要][在线阅读][下载 1365K] [下载次数:139 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:1 ] |[阅读次数:0 ]
- 刘全义;王奕青;赵博文;胡再银;
采用均苯四甲酸(PMA)和无水硫酸铜(CuSO4)合成阻燃涂层,探究阻燃涂层对软质聚氨酯泡沫(FPUF)燃烧性能的影响。通过浸渍沉积法制备阻燃FPUF,并利用极限氧指数(LOI)和锥形量热研究了不同pH值下阻燃涂层对FPUF阻燃性能的影响。结果表明:阻燃处理后FPUF的LOI值可达21.6%~22.5%。当p H值为6,PMA-CuSO4配合物阻燃剂具有最佳的阻燃抑烟性能。FPUF@PMA-Cu6的热释放速率峰值(pHRR)、烟生成速率峰值(pSPR)和总的烟产量(TSP)分别降低了42.95%、34.78%和57.19%。这为探索高效阻燃、低烟低毒的阻燃剂提供了重要实验依据。
2022年09期 v.50;No.365 41-45页 [查看摘要][在线阅读][下载 1630K] [下载次数:182 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:1 ] |[阅读次数:0 ] - 卢春燕;刘帅;王刚;朱天容;胡思前;
采用两步法,将双酚A型二醚二酐(BPADA)、4,4'-氧双邻苯二甲酸酐(ODPA)、3,3',4,4'-联苯四羧酸二酐(BPDA)和3,3',4,4'-二苯甲酮四甲酸二酐(BTDA)分别与异构体混合物双环[2.2.1]庚烷二甲胺(NBDA)反应,得到四种浅色透明聚酰亚胺(PI)薄膜。通过红外测试、晶型测试、热学性能测试、力学性能测试和耐溶剂性能测试等,表征四种PI薄膜。结果表明:四种PI薄膜已经亚胺化完全,呈现无定型结构。四种PI薄膜的玻璃化转变温度(Tg)均在152℃以上,热失重最大分解速率的温度均在500℃左右。四种PI薄膜具有良好的力学性能和耐溶剂性,其中三种PI薄膜在450 nm处的紫外透过率高于81%。
2022年09期 v.50;No.365 46-49页 [查看摘要][在线阅读][下载 1308K] [下载次数:232 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:2 ] |[阅读次数:0 ] - 王彬;蔺文学;孙胃涛;陈永彬;王宇灿;
以环氧树脂为基体,利用单质硅粉作为填料对其改性,制备不同硅含量的环氧树脂基复合材料,分析硅添加量对复合材料烧蚀性能影响。结果表明:单质硅粉添加能够显著提高复合材料的硬度和残炭率,有效提升复合材料的抗烧蚀性能。当单质硅粉添加量为90 g,复合材料的硬度最大为87 HD,残炭率最大为51.9%。氧-乙炔烧蚀过程中,单质硅粉添加量增大,提高了复合材料中心区域热解碳化层中的C含量,在复合材料边缘反应生成SiO2,提高复合材料表面碳化层厚度,改善了复合材料的抗烧蚀性能。
2022年09期 v.50;No.365 50-53页 [查看摘要][在线阅读][下载 1287K] [下载次数:128 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:1 ] |[阅读次数:0 ] - 赵小亮;高怡安;陈海江;
采用端羟基含氟聚硅氧烷(PDSF)、聚丙二醇(PPG2000)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、1,4-丁二醇(BDO)、2,2-双(羟甲基)丙酸(DMPA)和丙烯酸-2-羟基乙酯(HEA)为原料,合成含氟聚硅氧烷改性水性聚氨酯丙烯酸酯(FSi-WPUA),以FSi-WPUA为低聚物制备UV固化水性聚氨酯胶膜。通过粒度分析,探究PDSF的含量对UV固化水性聚氨酯性能的影响。通过力学测试、热重分析、接触角测试及吸水率测试,研究PDSF的含量对UV固化水性聚氨酯胶膜性能的影响。结果表明:随着PDSF含量的增加,UV固化水性聚氨酯胶膜吸水率减小,水接触角增大。PDSF含量20%时,UV固化水性聚氨酯胶膜疏水性较好,相比纯水性聚氨酯胶膜,吸水率下降73%,接触角提高15%。PDSF改性水性聚氨酯胶膜的热稳定性得到改善,但力学性能降低。
2022年09期 v.50;No.365 54-57页 [查看摘要][在线阅读][下载 1167K] [下载次数:329 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:7 ] |[阅读次数:0 ] - 乔星明;魏铭;刘传奇;程秋月;张志浩;牛红让;沈建强;
为改善无溶剂环氧涂料的耐热性能、疏水性能和防腐性能,促进生物质资源-生漆高值化利用,利用生漆提取物-漆酚与端氨基硅油(AS)协同改性环氧树脂(EP),制备无溶剂涂料。结果表明:当环氧树脂(E51)∶AS∶漆酚的质量比为10∶1.5∶1时,制得15%-硅/漆酚改性环氧树脂(15%-ASUEP)涂层。较未改性的EP涂层,15%-ASUEP的附着力由1级提升至0级,耐冲击由42 cm提升至50 cm,柔韧性由1 mm提升至0.5 mm,硬度由1 H提升至3 H,实部阻抗由2.1×106Ω·cm2提升至4.8×109Ω·cm2,涂层水接触角由68°提升至112°,质量损失50%时的温度提升了21℃,耐候性增强。添加适当量的漆酚和AS显著提升了涂层的力学性能、耐热性能、疏水性能以及防腐性能。
2022年09期 v.50;No.365 58-63页 [查看摘要][在线阅读][下载 1472K] [下载次数:265 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:2 ] |[阅读次数:0 ] - 高云方;丁语桐;陈枫;於贻华;
以聚氯乙烯(PVC)树脂为原料,对PVC材料进行改性,制备竹炭/聚酯复合纤维增强PVC软管,对纤维增强PVC软管的力学性能、耐高温老化性和耐疲劳性进行探究。结果表明:改性PVC树脂具有较好的力学性能,其拉伸强度为17.63 MPa,断裂伸长率高达336.22%。同时改性PVC树脂具有优异的耐热老化性能。与纯PVC材料相比,经竹炭/聚酯复合纤维增强的PVC软管具有较好的力学性能,且本产品的各项性能在耐疲劳测试中均满足国家标准。
2022年09期 v.50;No.365 64-67页 [查看摘要][在线阅读][下载 1445K] [下载次数:147 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:3 ] |[阅读次数:0 ] - 宋俊杰;陈金鹏;肖志红;刘庆宇;刘耀南;陈成桂;周建伟;牛宇轩;
针对戈壁大温差地区道路混凝土开裂问题,将钢-聚丙烯纤维掺入混凝土,测试各项指标,并通过微观形貌和纤维间距理论,探究纤维对混凝土抗裂作用机理。结果表明:随着纤维掺量增多,混凝土的黏聚性和保水性良好,坍落度值为100~120 mm,抗压强度、抗折强度和折压比(RFC)均呈增长趋势,弾强比(PSR)呈降低趋势。7 d时混凝土的PSR稳定在1 190左右,28 d时混凝土的PSR在1 025左右。7 d时混凝土的RFC为9%~14%,28 d时混凝土的RFC为12%~19%。波浪形钢纤维(WSF)与混凝土之间产生较强的黏结力和机械咬合力,聚丙烯纤维(PPF)可以均匀分散在混凝土中,分散和释放一定量的应力,起加强筋作用。结合纤维间距理论、SEM分析和力学性能分析,推荐WSF与PPF的体积比为1∶2的混掺方式。
2022年09期 v.50;No.365 68-74页 [查看摘要][在线阅读][下载 1421K] [下载次数:407 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:3 ] |[阅读次数:0 ] - 李美;卢琬;杨岳文;余加林;朱子涵;李玉富;周丽贤;陈宇江;
为了利用聚乳酸(PLA)和己二酸-对苯二甲酸-丁二酯共聚物(PBAT)的性能优势,将PLA与PBAT按照质量比85∶15进行熔融挤出造粒,制备PLA/PBAT流延膜。在不同拉伸温度和不同拉伸比条件下,探究PLA/PBAT薄膜的结晶行为、熔融特性、透光率、雾度和力学性能。结果表明:拉伸温度相同时,随着拉伸比的提高,薄膜的结晶度显著提高。当拉伸温度为75℃,拉伸比由1.5提高至4.0,薄膜的结晶度提高了44%。当拉伸温度为75℃,拉伸比为4.0时,PLA/PBAT薄膜的拉伸强度和拉伸模量高达111.8 MPa和10.1 GPa。当拉伸温度为85℃,降低拉伸比有利于提高薄膜的韧性。当拉伸温度为85℃,拉伸比为1.5,PLA/PBAT薄膜的断裂伸长率高达96.2%。拉伸温度相同时,随着拉伸比的提高,PLA/PBAT薄膜透光率增大,雾度减小。
2022年09期 v.50;No.365 75-79页 [查看摘要][在线阅读][下载 1361K] [下载次数:532 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:4 ] |[阅读次数:0 ]