PP/PS/SBS共混物的性能研究

通过添加聚苯乙烯(PS)、热塑性弹性体苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(SBS),以改善聚丙烯(PP)的性能。先采用熔融法制备PP/PS共混物,在确定PP,PS最佳配比的基础上,再添加SBS制备PP/PS/SBS共混物,确定了PP,PS及SBS的最佳配比。研究了PP/PS,PP/PS/SBS共混物的力学性能、热性能及熔体流动行为。结果表明,当PP与PS的质量比为70∶30时,PP/PS共混物的性能最好,其拉伸强度为28.5 MPa,拉伸弹性模量为1 214 MPa,弯曲弹性模量为1 752 MPa,冲击强度为14.0 kJ/m2,断裂应变为130%,维卡软化温度为143.9℃。当PP,PS及SBS的质量比为70∶30∶10时,PP/PS/SBS共混物的性能最好,其拉伸强度为23.2 MPa,拉伸弹性模量1 040 MPa,断裂应变为260%,冲击强度为18.0 kJ/m2,弯曲强度为36.5 MPa,弯曲弹性模量为1 297 MPa,定挠度弯曲应力为36.1 MPa,弯曲破坏应力为36.5 MPa,熔体流动速率为8.94 g/(10 min),维卡软化温度为139.0℃。     

阻燃香蕉纤维增强环氧树脂复合材料的动态力学性能和热性能研究

采用硅烷偶联剂(A-174)对香蕉纤维(BF)进行表面处理,采用硫酸铵、硼砂、磷酸氢二铵、磷酸三丁酯作为阻燃剂处理BF,选用添加了阻燃剂三聚氰胺焦磷酸盐(MPP)和季戊四醇(PER)的环氧树脂作为基体树脂,通过热压成型工艺制备阻燃BF增强环氧树脂复合材料。分别采用动态力学分析(DMA)、扫描电镜(SEM)、热重分析(TG)研究阻燃BF增强环氧树脂复合材料的动态力学性能、微观形貌以及热性能。结果表明:当阻燃BF含量为30%时,复合材料的储能模量、损耗模量达到最大值,分别比纯环氧树脂提高了570%和110%;当阻燃纤维含量为20%时,复合材料的玻璃化转变温度也比纯环氧树脂提高了16.9℃。通过扫描电子显微镜(SEM)观察说明纤维与环氧树脂之间产生良好的界面黏合作用,宏观上表现为动态力学性能的提高;热失重研究结果表明,阻燃BF的加入能明显提高环氧树脂的热分解温度和残炭率。     

羧甲基壳聚糖基水溶性高分子紫外线吸收剂的合成与表征

以2,4-二羟基二苯甲酮(UV-O)与氯乙酰氯为原料合成了中间体2-羟基-4-氯乙酸酯基二苯甲酮,然后使其与羧甲基壳聚精反应,合成了一系列含有二苯甲酮结构的羧甲基壳聚糖基紫外线吸收剂(CMC-g-HCBP).采用IR,UV,XRD,1HNMR等对产物进行了结构表征.测定结果表明,接枝产物在240～400 nm内均有较强的紫外吸收,并在332 nm处有最大紫外吸收;产物有较好的光稳定性.     

香蕉纤维素在离子液体中的均相改性

以香蕉纤维素为原料,1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐([Amim]Cl)离子液体为反应介质,乙酸酐为酯化剂,在不加任何催化剂条件下,实现了香蕉纤维素的均相改性。研究了反应时间、反应温度以及乙酸酐与纤维素葡萄糖单元的摩尔比对产物取代度的影响。结果表明,其最优条件为:反应温度为80℃,反应时间为4h,乙酸酐与纤维素葡萄糖单元的摩尔比为5∶1。采用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、核磁共振氢谱(1HNMR)、热重分析仪(TGA)和扫描电镜(SEM)对其进行表征。结果表明产物的FTIR和1HNMR谱图中有明显的乙酰基特征峰;TGA和SEM表明产物纤维素醋酸酯的热稳定性较原纤维素有所提高,并失去了原纤维状。     

冷轧态Ti-35Nb-2Zr-0.3O合金的异常热膨胀行为

采用高真空非自耗电弧熔炼炉对Ti-35Nb-2Zr-0.3O (质量分数,%)合金进行熔炼。运用OM、XRD、SEM、TEM和静态热机械分析仪对Ti-35Nb-2Zr-0.3O合金进行表征,研究冷轧形变对合金显微组织及热膨胀行为的影响。结果表明:Ti-35Nb-2Zr-0.3O合金在冷轧过程中产生应力诱发马氏体α"(stress-induced martensiticα",SIMα")相,并形成平行于轧制方向的强110织构。等轴晶组织的Ti-35Nb-2Zr-0.3O合金表现出正常的热膨胀行为。形变后,合金的热膨胀行为出现异常现象,轧制方向表现为负膨胀,负膨胀程度随着形变量的增加而增大,截面方向表现为大于固溶态的正膨胀。30%形变合金的轧制方向在室温到250℃具有Invar效应,这一现象归因于SIMα"相变、晶格畸变和110织构的形成。冷轧态Ti-35Nb-2Zr-0.3O合金在室温到110℃的异常膨胀归因于SIMα"相到β相的晶格转变,而在高于110℃的异常膨胀行为归因于ω相和α相的析出。     

新型森林化学灭火剂的研制

以提高灭火剂的粘度和流变学性能为重点，研制了以淀粉接枝丙烯酰胺为增稠剂的新型森林化学灭火剂。野外模拟阻火试验表明，该灭火剂具有良好的灭火效力和流变学性能。     

超声插层法制备0.84nm水合高岭石

采用超声法,以不同浓度的H_2SO_4溶液置换出高岭土/尿素插层前驱体中插层的尿素,得到水合高岭石。用XRD、FTIR和TG研究了温度、时间和溶液配比等对插层率的影响,确定了最佳制备工艺条件。实验结果表明,制备水合高岭石的最适条件为:温度60℃,0.5mol·L~(-1)的H_2SO_4,此条件下插层率可达74.38%,层间距d(001)值为0.84nm。     

热塑性木薯淀粉/聚乙烯醇复合材料的制备、结构与性能研究

采用熔融法制备热塑性木薯淀粉(TPS)/聚乙烯醇(PVA)复合材料,研究PVA和增塑剂的种类、用量对TPS/PVA复合材料的加工、力学性能、回生行为及结构影响。研究结果发现随着PVA用量的增加,TPS/PVA复合材料的塑化时间缩短、塑化扭矩和平衡扭矩增大;随着甘油增塑剂用量的增加,TPS/PVA复合材料的塑化时间、扭矩降低。TPS/PVA-1788复合材料的塑化时间、塑化扭矩和平衡扭矩均比TPS/PVA-1799复合材料的小;采用尿素/甲酰胺复配增塑TPS/PVA复合材料的塑化时间、塑化扭矩和平衡扭矩比使用甘油小。随着PVA用量的增加,TPS/PVA复合材料的拉伸强度增加;TPS/PVA-1799复合材料的拉伸强度比TPS/PVA-1788复合材料的高。使用甘油增塑TPS/PVA复合材料的拉伸强度高于使用尿素/甲酰胺复配增塑剂。随着回生时间增加,TPS/PVA复合材料的回生焓增加。添加PVA加速TPS的回生过程,随着PVA用量进一步增加,TPS/PVA复合材料回生降低。PVA能削弱TPS的氢键作用,提高TPS塑化程度,有利于TPS/PVA复合材料的均匀性。     

淀粉磷酸酯蜜胺盐的合成

以淀粉、焦磷酸钠、蜜胺为原料,首先合成淀粉磷酸酯,进一步合成淀粉磷酸酯蜜胺盐,用红外光谱进行结构表征,并且测定其氧指数。结果表明,淀粉磷酸酯的最佳合成反应条件为:温度125℃,pH为5,反应时间为2.5 h;合成淀粉磷酸酯蜜胺盐的最佳反应条件为:温度120℃,pH为6,淀粉磷酸酯和蜜胺的比例为1∶1,反应时间为5 h。红外图谱表明,该阻燃剂具有环状结构;将该阻燃剂掺入聚乙烯中进行氧指数测试,表明该阻燃剂具有一定的阻燃效果。     

香蕉纤维的表面改性及其增强环氧树脂复合材料的性能研究

采用硅烷偶联剂(A-174)偶联、高锰酸钾接枝和乙酰化包覆等3种方法对香蕉纤维进行表面改性,制备了改性香蕉纤维增强环氧树脂复合材料,测试其拉伸、弯曲、压缩、冲击等力学性能。结果表明,偶联、接枝、包覆等表面改性均能明显改善香蕉纤维与基体树脂的相容性,提高复合材料的力学性能,其中偶联改性的效果最好。当改性香蕉纤维含量为10wt%时,与未改性的香蕉纤维比较,复合材料的拉伸强度、弯曲强度、压缩强度分别提高了1.8、1.0、2.6倍;随着纤维含量的增加,复合材料的力学性能明显提高。