- 何延彤;王佳艳;吴倩倩;李坤明;王明磊;巨安奇;
碳/碳复合材料(C/CCs)由于其质量轻、导热系数低、耐高温等优点,被认为是隔热应用中最有前途的材料之一。采用树脂浸渍的方式,将二氧化锆、纳米二氧化硅以及氧化铝作为功能性材料引入碳纤维毡/酚醛树脂复合材料中,制得具备优良隔热性能的二氧化硅/氧化铝/二氧化锆@碳/碳复合材料(SiO_2/Al_2O_3/ZrO_2@C/CCs),该材料在500℃条件下的热导率仅为0.135 W/(m·K)。探讨不同组分比例对隔热性能的影响,并对含不同金属氧化物的碳/碳复合材料表面形貌、力学性能和隔热性能进行对比分析。结果表明:较未加纳米无机材料的碳/碳复合材料,无机材料改性的复合材料隔热性能明显提升,热稳定性得到提高。当SiO_2、Al_2O_3、ZrO_2 3种无机材料协同作用时,提升效果最为明显,更利于复合材料在高温环境中的使用。
2024年12期 v.52;No.392 1-7页 [查看摘要][在线阅读][下载 1743K] [下载次数:154 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 许远航;莫婷;李明昊;李可鑫;张帅;李佳锡;石山;
以N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)为单体、过硫酸铵(APS)为氧化剂、四甲基乙二胺(TEMED)为还原剂、含有在还原性条件下可降解的二硫键的N,N’-双(丙烯酰)胱胺(BAC)为交联剂、二甲基甲酰胺(DMF)为溶解BAC的溶剂,利用无皂乳液聚合法,通过APS与TEMED的氧化还原引发体系,成功制备BAC交联的聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAM)微凝胶。傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)测试显示,微凝胶中含有二硫键;透射电子显微镜(TEM)结果显示,产物微凝胶为亚微米尺寸的规整球形;动态光散射(DLS)结果显示,微凝胶具有明显的温度敏感性,体积相转变温度(VPTT)在29.1℃左右。BAC交联的PNIPAM微凝胶在还原剂二硫苏糖醇(DTT)水溶液中表现出明显的降解性能,且DTT浓度越大,微凝胶的降解速度越快,降解程度越大。
2024年12期 v.52;No.392 8-12页 [查看摘要][在线阅读][下载 1621K] [下载次数:64 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:1 ] - 陈驹;刘钦勇;李洪飞;孙军;谷晓昱;张胜;
为了提高聚苯乙烯(PS)的阻燃性能,降低其燃烧过程中的热释放和烟雾释放,通过静电自组装法制备一种新型阻燃剂(MAP),并将MAP-聚磷酸铵(APP)-季戊四醇(PER)组成的新型膨胀型阻燃剂(N-IFR)与硼酸锌(ZB)复配后添至PS中。结果表明:PS-22%N-IFR/1%ZB复合材料的极限氧指数提高至28.3%,垂直燃烧测试达到UL-94 V-0等级。与纯PS相比,其峰值热释放速率、总热释放量和总烟释放量分别下降67.6%、11.8%和25.9%。ZB与N-IFR的协同阻燃作用促进了高质量炭层的形成,并有效抑制了PS基体的热释放与烟释放。
2024年12期 v.52;No.392 13-19页 [查看摘要][在线阅读][下载 1765K] [下载次数:83 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:1 ] - 徐新文;阮增;尹昊琰;高尚;凌宗勇;李学良;丁运生;
为了在提高乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)基复合材料低烟无卤阻燃性能的同时保持或提升其力学性能,研究以油胺(OA)和氨基三亚甲基膦酸(ATMP)为原料,合成含双键的磷氮化合物(OT),并通过熔融共混引入乙烯-醋酸乙烯酯共聚物/氢氧化镁(EVA/MH)共混复合体系。采用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)、旋转流变仪、差示扫描量热仪(DSC)、万能试验机和极限氧指数(LOI)测试仪等对OT和EVA/MH复合材料的结构和性能进行测试与表征。结果表明:OT的引入可改善材料交联结构,并防止分子链的断裂;OT可提高MH在聚合物基体中的分散性,促进EVA的结晶,提高材料的阻燃和力学性能。当OT添加量为2份时,复合材料的拉伸强度为13.8 MPa,断裂伸长率为432%,LOI达到39.0%,材料兼具优良的阻燃及力学性能。
2024年12期 v.52;No.392 20-25页 [查看摘要][在线阅读][下载 1634K] [下载次数:48 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 姜洪涛;聂立军;刘玉峰;钟昌彬;袁鸿;
选取SiO_2粒子为纳米添加剂,以超净交联聚乙烯(XLPE)作基体,分别按质量分数1%、2%和3%的掺杂比例制得3种SiO_2/XLPE复合材料。分析材料的结晶行为,包括材料的结晶度、结晶峰初始斜率、结晶峰温差以及半峰宽,研究材料在X射线衍射测试下的微晶尺寸,探究添加SiO_2粒子后材料击穿性能的变化。结果表明,粒子的添加可以在超净XLPE基体材料内部起到异相成核作用,均化晶粒尺寸分布,但这种效果随着粒子添加量的增加而减弱。添加质量分数1%的SiO_2粒子,材料(110)与(200)晶面微晶尺寸均提升至11%以上,晶粒生长较好,能够形成稳定晶区-非晶区界面,限制电子迁移,材料击穿性能上升了39.8%。SiO_2粒子掺杂质量分数提高到2%和3%时,由于团聚效应,材料结晶行为受限,结晶度分别下降约6%和13%,这会导致基体内部形成界面弱区,并增大自由体积、电子平均自由程,材料击穿性能分别降低6.5%与14.3%。
2024年12期 v.52;No.392 26-30页 [查看摘要][在线阅读][下载 1501K] [下载次数:130 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 许迪;梁凤;石振;覃蕊;陈钦贤;缪星宇;
为了实现废旧纺织品的高价值循环利用,对废旧棉织物进行回收、涂层整理,采用热压成型技术制备棉纤维织物增强聚苯硫醚复合材料。采用十三氟辛基三乙氧基硅烷以及硅改水性聚氨酯对棉织物进行整理,通过抗拉强度对比,后者整理的棉织物增强聚苯硫醚复合材料性能更佳。制备不同热压温度、不同浓度的硅改性水性聚氨酯改性棉织物增强聚苯硫醚复合材料。采用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、超景深视频显微镜、扫描电镜评价硅改水性聚氨酯处理的棉织物及其复合材料的效果,对制备的复合材料进行力学性能、表面润湿性能、热稳定性和导热性能评估。结果表明:硅改水性聚氨酯的整理提高了复合材料的界面附着力。制备的复合材料的拉伸强度比原聚苯硫醚高167%,弯曲强度高160%,冲击韧性高66.8%。制备的复合材料具有良好的热稳定性和导热性,适用于中等负荷的应用,包括需要足够强度的汽车车身部件和结构部件等。
2024年12期 v.52;No.392 31-37页 [查看摘要][在线阅读][下载 1604K] [下载次数:62 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:1 ] - 丁聪;任金明;王永明;黄家驹;范萍;钟明强;
石灰岩粉尘石粉是砂石骨料开采时产生的固废物,对其进行高值化利用具有环境和经济的双重价值。以石灰岩粉尘石粉替代碳酸钙,制备聚氯乙烯(PVC)石塑复合材料。通过X射线衍射仪(XRD)及X射线荧光光谱分析石灰岩粉尘石粉的物相组成,研究其粒径、含量及表面处理剂对PVC复合材料微观形貌及力学性能的影响。结果表明:石灰岩粉尘石粉的主要成分为碳酸钙;经硬脂酸处理后的粉尘石粉可在PVC中获得良好的分散效果及界面结合能力,进而提高石灰岩粉尘石粉/PVC复合材料的力学性能;石灰岩粉尘石粉/PVC复合材料的力学性能随粒径的增大及含量的增加而降低;在石粉用量相同的情况下,石灰岩粉尘石粉/PVC复合材料的拉伸强度和硬度较碳酸钙/PVC略高。通过小试生产制备石灰岩粉尘石粉/PVC石塑地板材料,其性能满足相应的国家标准。
2024年12期 v.52;No.392 38-43页 [查看摘要][在线阅读][下载 1576K] [下载次数:85 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 孙吉书;郭新茹;冯德瑜;郭艳芳;
为了开发一种排水路面所用高黏改性沥青,利用苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、丁苯橡胶(SBR)、胶粉、硫黄粉复配制备一种高黏复合改性沥青(HVMA-4),将常见的3种高黏改性沥青作为对照组进行对比。通过零剪切黏度试验、动态流变试验以及弯曲流变试验分别评价HVMA-4复合改性沥青以及对照组的黏度性能、高温性能和低温性能,并用红外光谱和扫描电镜对复合改性沥青的结构和微观形貌进行分析。结果表明:HVMA-4的高温流变性能最好,在68℃时,HVMA-4较HVMA-1、HVMA-2、HVMA-3分别提升93.9%、82.1%和68.8%。HVMA-4抗车辙能力表现更为突出,低温抗裂性能以及抗永久变形能力更强。微观结果表明,3种改性剂在沥青中分布均匀并形成三维网状结构,HVAM-4的形成既有物理变化也有化学变化,沥青分子间的稳定性得到提高。
2024年12期 v.52;No.392 44-50页 [查看摘要][在线阅读][下载 1728K] [下载次数:151 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 王欣欣;何成;赵普志;游溢;阿布莱·阿达克;
三元乙丙橡胶(EPDM)因其优异性能,被广泛用作直流输电工程阀冷系统密封材料,但受温度、水分、氧气等因素影响,仍不免发生性能劣化现象。文章研究不同硫化体系对EPDM橡胶硫化特性、力学性能和湿热老化性能的影响。结果显示:采用普通硫黄硫化(CV)、有效硫化(EV)和半有效硫化(SEV)体系的硫化效率较高;混合硫化(MV)体系具有综合最优的力学性能;湿热老化后,CV和过氧化物硫化(DV)体系的EPDM橡胶拉伸强度和断裂伸长率下降幅度较大,硬度则有所升高,EV和SEV体系由于交联结构较稳定,力学性能变化不大,MV体系的力学性能变化规律与CV体系相似,但变化幅度较小。
2024年12期 v.52;No.392 51-55页 [查看摘要][在线阅读][下载 1641K] [下载次数:97 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 周芷伊;邵文君;史颖;李先亮;宋立新;
乙烯-辛烯共聚物(POE)可以增韧无规共聚聚丙烯(PPR),但是POE种类和辛烯含量对PPR增韧效果具有明显影响。文章以3种不同辛烯含量的POE与PPR共混,通过PPR/POE共混物的DSC非等温结晶动力学分析揭示PPR和POE中的乙烯链段会形成共晶结构,导致结晶温度升高。通过熔体流动速率可知,辛烯含量高的POE会增大PPR/POE共混物的结晶温度,原因可能是高辛烯含量的POE流动性强,更容易分散在PPR/POE共混物中,因此对PPR起到更好的增韧效果。力学性能测试进一步证实了加入POE会使PPR强度略有降低,其中辛烯含量低的POE对强度影响较小。因此,在实际应用中需要综合考虑PPR在领域的应用,从而选择合适的POE。
2024年12期 v.52;No.392 56-60页 [查看摘要][在线阅读][下载 1586K] [下载次数:59 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 林华杰;卢光明;方奇;虞瑞雷;
选取银离子、氧化锌、聚六甲基盐酸胍、呋喃肟铜(Ⅱ)配合物4种防霉剂,采用双螺杆挤出机制备分别含有氮系、溴系和磷系等阻燃剂的防霉阻燃尼龙复合材料,考察防霉剂种类对尼龙阻燃性能和力学性能的影响,研究不同阻燃剂种类对尼龙复合材料防霉性能影响。结果表明:防霉剂种类对尼龙复合材料的力学性能无明显影响,但对阻燃性能有负面影响。质量分数0.5%的呋喃肟铜(Ⅱ)配合物或聚六甲基盐酸胍均能够起到良好的防霉作用,相关的尼龙复合材料防霉等级为0级。添加同样比例的商业化银离子或氧化锌抗菌剂的阻燃尼龙,防霉性能仅为1级。添加相同含量的防霉剂,含溴系阻燃剂和磷系阻燃剂的尼龙复合材料防霉等级可达0级,MCA阻燃体系的尼龙复合材料防霉性能最差,防霉等级仅为3级。
2024年12期 v.52;No.392 61-64页 [查看摘要][在线阅读][下载 1471K] [下载次数:72 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ]