发泡剂对聚乙烯醇/碱木质素发泡材料性能的影响

采用有机、无机、复合发泡剂制备了聚乙烯醇/碱木质素发泡材料(PAFM),优化发泡剂用量。结果表明,有机、无机、复合发泡剂的最佳用量分别是3.0%,3.0%和4.0%;在最优条件下,无机发泡材料具有较高的力学性能和吸水性能,但其表观密度较高,随着溶液pH值的升高,发泡材料的降解率降低;FT-IR显示有机、无机发泡材料发生苯环5位取代,且无机发泡材料的交联度较高;扫描电镜观察到发泡材料均具有明显的孔隙结构,但其孔隙结构不均匀,主要由于固化过程中水分挥发泡孔结构破裂导致;热分析:DSC显示无机发泡材料的生物相容性较好;TG显示,3种发泡材料的失重率最高峰对应的峰值温度依次增大,同时降解残留物依次较少,因而无机发泡材料的热稳定性较好,且降解性能好。因此,3种不同发泡剂制的发泡材料中,无机发泡材料性能最优。     

氧化铝纤维增强泡沫玻璃

本文以废玻璃粉为原料,CaCO_3为发泡剂,氧化铝纤维为增强剂,采用熔融发泡法制备泡沫玻璃。研究了发泡温度、发泡剂含量、纤维含量等因素对泡沫玻璃性能的影响。采用材料试验机、SEM、阿基米德法分析测试手段,对泡沫玻璃气泡结构、体积密度、气孔率以及抗压强度等进行了表征和分析。结果显示:随着氧化铝纤维含量的增加,泡沫玻璃的强度提高,气孔逐渐减小,均匀性变差。当氧化铝纤维含量为5%,发泡剂含量4%,烧结温度为820℃时,样品的平均抗压强度为3.5MPa、抗折强度为1.6MPa、气孔率为84%。     

以水为共发泡剂的超临界CO_2发泡制备PEI微孔材料EI北大核心CSCD

采用快速泄压法,分别以CO_2和CO_2/水为发泡剂,制备聚醚酰亚胺(PEI)微孔发泡材料。通过扫描电镜、热重分析等考察了发泡温度和饱和压力等参数对发泡材料结构、形貌与热稳定性的影响。结果表明,单独使用超临界CO_2为发泡剂时,发泡温度为220℃,压力为20MPa时,仅能得到最高倍率为2.7的发泡制品;以CO_2/水为发泡剂时,可发泡窗口整体向低温移动,下限可降至170℃,上限为220℃。发泡倍率明显增大,在发泡温度200℃,压力25 MPa时可得最高倍率为8.7的发泡样品;共发泡剂对发泡样品的热稳定性影响甚微。     

以水为共发泡剂的超临界CO_2发泡制备PEI微孔材料

采用快速泄压法,分别以CO_2和CO_2/水为发泡剂,制备聚醚酰亚胺(PEI)微孔发泡材料。通过扫描电镜、热重分析等考察了发泡温度和饱和压力等参数对发泡材料结构、形貌与热稳定性的影响。结果表明,单独使用超临界CO_2为发泡剂时,发泡温度为220℃,压力为20MPa时,仅能得到最高倍率为2.7的发泡制品;以CO_2/水为发泡剂时,可发泡窗口整体向低温移动,下限可降至170℃,上限为220℃。发泡倍率明显增大,在发泡温度200℃,压力25 MPa时可得最高倍率为8.7的发泡样品;共发泡剂对发泡样品的热稳定性影响甚微。     

沙柳纤维对废纸纤维基轻质材料性能的影响

目的通过研究沙柳纤维不同掺入量对材料性能的影响,得到性能更优的废纸纤维基轻质材料。方法采用机械发泡和化学发泡相结合的二次发泡法、水玻璃凝胶-溶胶法、硼系阻燃法和恒温鼓风干燥法制备废纸纤维基轻质材料,对样品进行密度和力学性能测试,利用氧指数、热重等测试分析手段,对材料结构和性能进行表征分析。结果沙柳纤维掺入量(质量分数)为40%~60%时,材料的密度约为16.52 kg/m3,抗压强度可达21 k Pa,回弹率可达60%以上,氧指数可达31.2%,热稳定性好,结构稳定。结论沙柳纤维的掺入量对材料的密度、抗压强度、压缩应变和阻燃性等性能均有影响。     

化学发泡剂含量对秸秆纤维/聚丙烯复合材料性能的影响机理

目的 揭示发泡剂含量对微发泡注塑成型秸秆纤维/聚丙烯复合材料(SF/PP)密度及力学性能的影响规律,提供制备低密度高性能SF/PP材料的发泡剂用量工艺参考。方法 以偶氮二甲酰胺(AC)为化学发泡剂,制备了注塑发泡SF/PP,利用扫描电子显微镜、电子万能实验机和红外光谱测试等手段,分析了不同发泡剂含量下SF/PP的拉伸、弯曲、冲击性能、泡孔微观形貌和分布以及复合材料红外光谱图,通过实验对比分析了不同发泡剂含量下材料性能的变化规律。结果 当AC含量增加时,微发泡SF/PP的密度先降低后升高,冲击强度则先升高后降低,拉伸和弯曲强度为逐渐降低。当AC的质量分数为4%时,微发泡SF/PP的综合性能最佳,泡孔结构最好;微发泡(SF/PP)红外光谱图结果显示,在3 420 cm⁻¹处的—OH伸缩振动峰强度高于未发泡复合材料的,这表明秸秆纤维表面极性增大,秸秆纤维与树脂之间的结合性变差,导致微发泡SF/PP的拉伸强度低于未发泡材料的。结论 适当增加AC含量可使复合材料获得微小、致密的泡孔微观结构,降低材料密度,提升产品的力学性能;但当AC含量过多时,泡孔坍塌会使泡孔直径增大、泡孔结构变差,从而影响复合材料的力学性能。     

废纸浆纤维增强淀粉基复合发泡材料的制备及其性能

以NH4HCO3为发泡剂,废纸浆纤维为增强体,玉米淀粉、PVA为基质,甘油和尿素作为复合增塑剂,辅以其它的各种助剂,利用挤出发泡法制备出一种可生物降解的复合发泡材料。并分别讨论该发泡材料的密度、发泡倍率、吸水性、回弹性以及泡孔形态。研究结果显示,材料的密度随着发泡剂含量的增加先减少后增加,当发泡剂含量为1.2%时,材料的密度最小为0.16g/cm3;发泡倍率、吸水率、线性尺寸变化量均随着发泡剂含量的增加先增加后减少,且在发泡剂含量为1.2%时,均达到最大值;随着发泡剂含量的增加,材料泡孔数量先增加后减少,孔径逐渐增大;当废纸浆含量为20%时,材料的泡孔数量多,孔径较小且分布比较均匀;当复合增塑剂含量为30%时,淀粉与废纸浆相容性较好,材料泡孔数量较多,且泡孔大小分布均匀。     

缓蚀型玉米秸秆纤维发泡包装材料的研究

目的制备并研究缓蚀型玉米秸秆纤维发泡包装材料的性能。方法以廉价环保易得的玉米秸秆纤维、废纸纤维和气相缓蚀剂为原料,添加适量的成膜剂、胶黏剂、发泡剂、交联剂等,以微波发泡的方式制备玉米秸秆纤维缓蚀缓冲包装材料。对材料的静态缓冲性能进行测试分析,得到此缓冲材料缓冲性能的基本特征,通过密闭空间定量评价方法对材料的缓蚀性能进行测定。结果微波发泡不仅使材料存在较多的储能空间而且缓蚀效果增强,添加由二甲基咪唑啉、尿素和硼砂以质量比4∶1∶2复配的缓蚀剂后,发泡材料的缓蚀效果可达90%以上,而不添加缓蚀剂的纤维发泡材料会加速金属腐蚀。结论此发泡材料具有良好的缓冲性能与缓蚀性能,基于目前的研究进展,提出了通过改变发泡剂和粘合剂用量达到对缓蚀剂进行控释的构想。     

双二四体系固体硅橡胶不同发泡工艺比较

对以交联剂过氧化双(2,4-二氯苯甲酰)和发泡剂偶氮二异丁腈的发泡体系,研究了2种不同发泡工艺——热空气自由发泡和模压发泡——对固体硅橡胶的影响,对制备成功的固体发泡硅橡胶进行了结构和性能的表征和测试。研究结果表明,成功制备了双二四体系下的2种不同发泡工艺的固体发泡硅橡胶材料,测定了交联和发泡的匹配温度为120℃;力学性能和抗老化性能会随着交联剂和发泡剂含量的增加而提升,确定了交联剂和发泡剂的最佳质量比为1.2/3.0。     

NaOH预处理对废纸纤维发泡材料性能的影响

用NaOH溶液对废纸纤维进行预处理,制备了一种纸纤维发泡缓冲包装材料,研究了NaOH预处理对废纸纤维发泡材料性能的影响。结果表明:经NaOH溶液预处理后,纸纤维发泡材料的发泡倍率、密度及缓冲性能均较未处理试样有所改善;NaOH的用量对纸纤维发泡材料性能的影响,较处理温度和处理时间的影响更为显著。同时,通过试验确定了最佳的废纸纤维发泡缓冲材料预处理条件,即NaOH添加质量为相对于绝干废纸浆质量的2%,且在60℃恒温条件下处理60min。     

药用植物剩余物发泡缓冲包装材料的制备及性能研究

以药用植物剩余物纤维为主要原料,淀粉 / PVA 胶黏剂为基体,添加一定量发泡剂及相关助剂,在密闭模具内热压成形了发泡缓冲包装材料。 通过实验与分析,确定了制备材料的工艺与实验条件,研究了药用植物纤维粒度、发泡剂用量、发泡温度及淀粉 / PVA 配比对材料性能的影响。     

混合废纸纤维对发泡缓冲包装材料性能的影响

目的 研究废箱板纸和数字印刷废纸混合比例对发泡材料各项性能的影响,确定最佳纤维混合比例。方法 以废箱板纸和数字印刷废纸为主要原料,通过微波发泡法制备了一种废纸纤维发泡材料,通过微距镜头及扫描电镜对发泡材料微观结构进行观察。结果 研究表明,当废箱板纸纤维和数字印刷废纸纤维质量比为12.5∶2.5时,得到的材料综合性能最优,其密度为0.112 g/cm³、发泡倍率为1.728、变形能为6.463×10⁴J/m³、缓冲系数为5.922。结论 将2种废纸纤维混合起来所制备的发泡材料具有低密度、高发泡倍率和较好的缓冲性能。     

生物质全降解材料微观组织结构与性能关系研究

以采用植物纤维(稻草纤维)、淀粉为主料,通过发泡成型工艺制成的生物质全降解材料为研究对象,研究了该材料在成型过程中气泡孔的生长机理,并采用扫描电子显微镜微区化学分析技术对4种植物纤维、淀粉、发泡剂不同含量的生物质全降解材料微观组织结构进行实验研究。结果表明生物质全降解材料中的植物纤维的连接形式是相互交叉的立体网状结构;发泡剂含量为1.0%时,生物质全降解材料形成的气泡孔为封闭结构且分布比较均匀,这种均匀的结构保证了材料良好的抗冲击性、反弹性和隔热保温性。     

淀粉基生物质发泡材料发泡倍率的影响因素

利用植物纤维增强玉米淀粉复合材料的熔融共混挤出发泡试验,通过对样条径向膨胀率的测试,研究了挤出压力、挤出速率、加热温度、含水率对复合发泡材料发泡倍率的影响。结果表明：复合材料的发泡倍率随挤出压力的增大而先增大后减小,当挤出压力为80 MPa时,发泡倍率达最大值,为14.8;随着挤出速率的升高,材料的发泡倍率呈非线性变化,当挤出速率为20 cm/s时,发泡倍率达最大值,为14.8;材料的发泡倍率随加热温度的升高而先增大后减小,当加热温度为135℃时,发泡倍率达最大值,为13.8;材料的发泡倍率随含水率的增加而先增大后减小,当含水率为13%时,发泡倍率达最大值,为13.8。分析材料相关参数与发泡倍率的相关变化曲线,总结其作用机理,对优化材料的加工工艺有着重要意义。     

植物纤维增强聚乳酸发泡材料的研究进展

目的 建立基于电感耦合等离子质谱(ICP-MS)技术的总有机锡迁移量分析方法,用于食品接触材料中总有机锡的快速筛查。方法 使用四氢呋喃溶解法筛选出添加有机锡类热稳定剂的试样,采用水和体积分数为4%的乙酸模拟物进行迁移试验,迁移温度为20 ℃和40 ℃,迁移时间为10 d,同时比较常规浸泡迁移和超声加速迁移的结果,对检测方法的精密度、准确度进行了确认。结果 总有机锡迁移测定方法在质量浓度为0.13~13 μg/L时呈良好的线性关系,采用体积分数为4%的乙酸模拟物迁移的检出限为0.011 μg/L,定量限为0.033 μg/L;水模拟物迁移的检出限为0.0097 μg/L,定量限为0.029 μg/L。总有机锡加标回收率范围为98.1%~109.9%,相对标准偏差(RSD)<4.5%。结论 此方法具有灵敏度高、选择性好和准确性高等特点,适用于PVC包装材料中总有机锡迁移量快速分析。     

热塑性淀粉/高密度聚乙烯复合材料的制备及性能研究

目的 总结近年来有关植物纤维增强聚乳酸发泡材料研究的相关文献,为聚乳酸发泡材料的制备及性能研究提供参考。方法 按照发泡方法进行分类,介绍采用不同发泡方法制备植物纤维/聚乳酸复合发泡材料的性能,重点综述采用超临界CO2发泡法时,添加植物纤维对发泡材料性能的影响。 结果 植物纤维增强聚乳酸发泡材料的研究处于实验室研究阶段;添加植物纤维的聚乳酸发泡材料的泡孔尺寸更均匀、更小,泡孔密度增大,力学性能也有所提高。结论 添加植物纤维可以增强聚乳酸发泡材料的力学等性能;植物纤维和聚乳酸复合发泡材料的相关研究对聚乳酸发泡材料的大规模生产具有重要指导意义。     

A classification of studies on properties of foam concrete

Though foam concrete was initially envisaged as a void filling and insulation material, there have been renewed interest in its structural characteristics in view of its lighter weight, savings in material and potential for large scale utilization of wastes like fly ash. The focus of this paper is to classify literature on foam concrete in terms of constituent materials (foaming agent, cement and other fillers used), mix proportioning, production methods, fresh and hardened properties of foam concrete. Based on the review, the following research needs have been identified: (i) developing affordable foaming agent and foam generator, (ii) investigation on compatibility between foaming agent and chemical admixtures, use of lightweight coarse aggregate and reinforcement including fibers, (iii) durability studies, and (iv) factors influencing foam concrete production viz., mixing, transporting and pumping.     

发泡废纸板纤维/LDPE复合材料的加工流变性及泡孔形态

以废弃瓦楞纸板纤维和低密度聚乙烯(LDPE)为基体辅以相应的相容剂、 润滑剂和发泡剂, 利用挤出发泡法制备了发泡废纸板纤维/LDPE木塑复合材料。通过熔融指数仪研究了废纸板纤维含量、 相容剂马来酸酐接枝聚乙烯(MAH-g-PE)的用量、 润滑剂的种类与用量以及发泡剂偶氮二甲酰胺(AC)的用量对该复合材料加工流变特性的影响; 并利用SEM观察不同熔融指数的复合材料对泡孔形态的影响。结果表明: 随着废纸板纤维含量的增加, 复合材料的熔融指数(MFI)迅速下降; MAH-g-PE增加了纤维填料与树脂基体之间的相互作用, 复合材料的熔融指数随着相容剂用量的增加先降低后升高, 其含量的转变点为15%; PE蜡对复合材料的综合润滑作用最明显, 复合材料的熔融指数随着PE蜡的含量呈近线性变化; AC发泡剂的加入降低了复合材料的熔融指数, AC发泡剂的含量超过5%将使复合材料产生明显的壁滑移; 随着熔融指数的增加, 复合发泡材料的泡孔逐渐变大, 当熔融指数为1.5时, 泡孔大小适中且分布均匀。     

镁合金表面TaC/TaC-Mg/Mg梯度涂层的 残余热应力分析

采用间歇式挤出发泡工艺制备淀粉/PVA复合发泡材料。在淀粉含量固定、甘油作为增塑剂的情况下,研究偶氮二甲酰胺（AC发泡剂）与聚乙烯醇（PVA）的含量对发泡材料的表观密度、发泡倍率、相对硬度、吸水性能、回弹性能以及压缩性能等的影响。结果表明：随着PVA含量的升高,复合材料的表观密度和压缩模量减小,回弹性能变好。PVA含量对吸水率影响不明显,吸水率稳定在20%左右。吸水至饱和状态后,相对硬度随着PVA含量的增加而不断增加。随AC发泡剂含量的升高,复合材料的表观密度减小,相对硬度降低,发泡倍率和回弹率增加,材料的泡孔孔径逐渐增大但是发泡孔径的均匀性变差。当PVA、AC发泡剂的添加质量分数分别为30%, 1%时,复合材料性能最优。     

淀粉基复合发泡材料的加工流变特性及其泡孔形态

以玉米淀粉为基体,辅以相应的增塑剂和发泡剂,利用挤出发泡法制备了淀粉基复合发泡材料。运用双料筒毛细管流变仪研究了甘油增塑剂、NaHCO3发泡剂含量对淀粉基复合发泡材料流变行为的影响。采用扫描电镜（SEM）研究了不同熔体黏度对泡孔形态的影响。结果表明：淀粉基复合发泡材料的熔体流动特性表现为假塑性;随着甘油含量的增加,熔体黏度逐渐下降;随着NaHCO3含量的增加,熔体黏度先下降后提升;随着熔体黏度的降低,熔体内泡孔数量减少,孔径增大,当熔体黏度为1 200 Pa·s时,泡孔大小适中且分布均匀。