聚氯乙烯弹性体气候老化性能研究

将聚氯乙烯(PVC)弹性体试样进行户外曝晒试验,对试样老化前后的外观、力学性能、扫描电镜、红外光谱等试验结果进行分析比较,考察了光、热、氧对PVC弹性体气候老化性能的影响。研究结果表明:曝晒6个月后PVC的外观暗淡但有韧性,出现少量裂纹,分布也不均匀;拉伸强度逐渐增加,而断裂伸长率逐渐下降,16个月时下降到73.26%。导致断裂伸长率下降和拉伸强度逐渐增加的原因是DOP增塑剂的慢慢挥发。PVC样品经过16个月的曝晒后的红外光谱显示:波峰1620cm-1的出现说明有C=C存在,波峰969cm-1的消失说明高分子中的CH2断裂,这些都是分子老化所造成的。最后通过数学建模应用软件计算16个月后的断裂伸长率,预测可知:PVC弹性体在户外暴露30个月后就失去使用价值。     

Ra 及 Rpc 对无铬耐指纹热镀锌板表面性能的影响

目的研究热镀锌板表面平均粗糙度Ra和峰值数Rpc对无铬耐指纹热镀锌板表面耐指纹性、耐腐蚀性和涂装性的影响。方法将Ra=0.6~1.1μm和Rpc=55~100的热镀锌板制成耐指纹板,采用X射线光电子能谱仪分析其组成,采用分光光度仪分析其耐指纹性,采用硫酸铜混合溶液滴定和盐雾试验方法检测其耐腐蚀性,采用涂漆和冲击实验检测其涂装性。结果耐指纹膜和锌层表面形成Si—O—Zn金属键,耐指纹膜除了物理结合,还通过化学键合的方式与锌层表面结合。在充分交联固化和化学键合的情况下,无铬耐指纹热镀锌板耐指纹性不受热镀锌板Ra和Rpc的影响;热镀锌板Ra值越低,耐腐蚀性越好;耐指纹膜单位质量为1.1 g/m2,Ra≤1.1μm时,耐指纹板72 h盐雾试验白锈面积不大于5%;热镀锌板Rpc值越高,无铬耐指纹热镀锌板涂装性越好,Rpc≥80时,耐指纹热镀锌板涂漆冲压后,漆膜完好。结论 Ra和Rpc对热镀锌板耐指纹性影响不大,对耐磨蚀性和涂装性影响显著。     

聚四氟乙烯基减摩复合材料配方优化

以聚四氟乙烯为主体材料,加入石墨、铜粉、碳纤维等粉末作为填充剂,进行减摩复合材料配方优化设计。采用均匀设计法确定了聚四氟乙烯基减摩复合材料各配料实验点的分布,用样条函数对均匀设计法所设计配方得出的摩擦因数进行拟合,找出配料与摩擦因数的关系,建立配方优化拟合曲线,最后在拟合曲线上选取具有代表性的试验点进行验证试验,达到优化的目的。试验结果表明：配方中单独添加铜粉或石墨时,减摩复合材料的摩擦因数均较高,说明石墨和铜粉必须配合使用;当铜粉和石墨各为30份时,及铜粉为60份,石墨为15、25、30份时,材料的摩擦因数在整个配方体系中均较低;得到的配方优化拟合曲线趋势符合实际,可以用于指导生产。     

锌铝镁镀层和纯锌镀层在典型大气环境中初期腐蚀行为研究

目的 增加对不同大气环境中锌铝镁镀层钢腐蚀行为的了解,研究中国地区不同气候条件下1 a内锌铝镁镀层钢腐蚀产物的组成和腐蚀速率。方法 采用SEM、GDS、XRD研究了纯锌(GI)镀层材料和锌铝镁合金(ZM)镀层材料的结构,对比研究了GI镀层和ZM镀层在吐鲁番、江津、青岛以及万宁4个大气试验站的腐蚀试验。结果 万宁GI的腐蚀速率为ZM的4.56倍,江津GI的腐蚀速率为ZM的3.76倍,青岛GI的腐蚀速率为ZM的2.84倍,吐鲁番GI的腐蚀速率为ZM的2.42倍,对于GI镀层和ZM镀层,按腐蚀速率从大到小的顺序依次为万宁、青岛、江津、吐鲁番。江津和万宁GI镀层的自腐蚀电流密度较小,万宁ZM镀层的自腐蚀电流密度最小。锌的大气腐蚀速率主要受相对湿度、氯离子含量、SO2含量等影响,主要通过影响腐蚀产物组成来影响锌的腐蚀速率。腐蚀产物的保护性受其化学组成、导电性、黏附性、致密性、溶解性、厚度、形态和亲水性等因素影响,不同的锈层结构对阴极氧还原的抑制作用不一样,高氯环境对GI的保护性腐蚀产物Zn5(CO3)2(OH)6有较大的破坏性,在高碱性环境下,容易使腐蚀产物转变成疏松导电的ZnO。在高氯环境中,由于镀层中MgZn2的阳极溶解,释放出可与OH反应的Mg²⁺以形成氢氧化镁(Mg(OH)2)。在ZM表面用Mg(OH)2代替氧化锌被认为可以降低阴极氧还原反应(ORR),具有缓冲阴极位置的pH值升高的作用,能使碱式碳酸锌变得稳定,显著提升耐腐蚀性。结论 ZM镀层材料在高盐高湿环境下能形成稳定的腐蚀产物,降低阴极氧还原速率,在典型大气环境下具有广阔的应用前景。