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1.
Aromatic and functional polymers with processibility derived from biobased starting materials are prerequisite considering sustainable society. Poly(2,5-benzimidazole)s are rigid-rod polymers to show ultrahigh thermal stability such as flame retardance, while usually suffer from poor solubility. Here, poly(benzimidazole-co-amide)s are synthesized from two biobased monomers, 3,4-diaminobenzoic acid and a semirigid comonomer, 4-aminohydrocinnamic acid. The copolymers with an amide composition of 80 mol% and higher are soluble in widely used polar solvents to fabricate the films keeping high flame retardance, which is comparable with popular high-performance polymers such as aromatic polyimides, polyetheretherketone, polyphenylene sulfide, etc.  相似文献   
2.
翟瑞  杨昭  张勇  吕子建  陈裕博 《化工学报》2021,72(10):5424-5429
当前环境问题日益突出,天然工质氨作为环保性制冷剂再次引起科学界的广泛重视。但NH3存在可燃可爆性问题,在实际应用中存在着一定的安全隐患。采用量子化学密度泛函理论计算方法,在M06-2X/6-311+G(d,p)的计算水平上,对NH3的燃烧及阻燃机理开展研究,得到反应过程的微观反应路径。研究表明,NH3可通过三种方式发生燃烧微观反应,一是发生自身裂解反应,生成H自由基;二是与氧气发生碰撞反应,生成OOH自由基;三是与活性自由基发生碰撞反应,生成新的活性自由基,NH3可与H、O、OH自由基反应,反应能垒较低。此外,还计算了两种典型的阻燃基团F和CF3对可燃分子NH3的微观阻燃路径,验证其阻燃效果。本文从微观分子的角度考察了可燃工质氨的燃烧及阻燃机理,为新一代低温室效应工质的燃烧及阻燃机制提供了参考。  相似文献   
3.
ABSTRACT

The state-of-the-art article presents concepts of nanobelt nanofiller, inimitable properties of derived polymeric nanocomposite, applications, and outlook on challenges to gain next generation high-performance materials. Nanobelt is a one-dimensional nanostructured nanomaterial. Owing to minuscule size and high surface area, nanobelt possesses unique structural, optical, electronic, mechanical, and thermal characteristics. Nanobelt exists in various forms such as carbon nanobelt, polymer nanobelt, and inorganic. These nanobelts have been used to develop polymer/nanobelt nanocomposites. Homogeneous dispersion of nanobelt in polymer matrices is desirable to enhance the characteristics of polymer/nanobelt nanocomposite. Consequently, innovations in design, fabrication, and properties of various polymer/nanobelt nanocomposite are summarized. Applications of polymer/nanobelt nanocomposite are reviewed for Li-ion battery, supercapacitor, sensor, membrane, and biomedical arenas.  相似文献   
4.
大庆长垣喇萨杏油田经多年开发,已进入水驱、聚驱、三元复合驱并存阶段。注入溶液改变了储层的物理性质,地层水矿化度、含油饱和度、孔隙结构以及岩石润湿性等都会发生变化,不同的驱替方式导致了不同的储层地质特征。油层水淹后,电阻率、自然电位、微电极幅度差等测井响应的变化规律也不同。本文利用大庆油田丰富的密闭取芯检查井资料,系统的研究了化学驱后水淹层地质特征及测井响应特征分析,对提高水淹层测井解释的精度奠定了基础。  相似文献   
5.
制备了晶须增韧乙烯-乙酸乙烯酯共聚物/低密度聚乙烯/氢氧化铝(EVA/PE-LD/ATH)复合材料,通过扫描电子显微镜(SEM)、热重分析仪(TG)、氧指数仪、锥形量热仪(CCT)、万能拉力机和高阻计等对添加不同晶须的EVA/PE-LD/ATH复合材料的微观结构、阻燃性能、力学性能和电学性能进行了表征。结果表明,ATH颗粒在复合材料中未出现明显团聚,复合材料中晶须呈交错分布并与基体界面结合致密;晶须对复合材料阻燃性能的提高源于晶须热解产物网络状骨架对炭层的增强作用;碱式硫酸镁晶须(MHSH)、硼酸铝晶须(ABW)和硫酸钙晶须(CSW)添加质量比为13.5∶6.75∶6.75的复合材料的800 ℃质量保留率为32.7 %,极限氧指数为26.8 %,热释放速率峰值为364.4 kW/m2,总热释放量为20.8 MJ/m2,总烟释放量为187.2 m2/m2,阻燃性能相对最优;MHSH具有降低复合材料热释放速率峰值、总烟释放量和增强复合材料拉伸强度的作用,而CSW能够延迟点燃时间,减弱出现轰燃的趋势,但增大了总烟释放量,同时,CSW还具有提高复合材料断裂伸长率的增韧作用;混合晶须对复合材料拉伸强度、邵氏硬度和电绝缘性能的影响有限。  相似文献   
6.
王振华  蒋军成  尤飞  李刚  庄陈浩  赵耀鹏  倪磊  潘勇  李丹 《化工学报》2021,72(10):5412-5423
近年氢能已迅速成为能源领域“新宠”,正在迎来快速发展的战略机遇期,但氢安全问题仍然是制约其发展的关键,尤以高压氢气储运设施泄漏后引发喷射火灾害较为突出。为了探究高压氢气泄漏过程并对其引发喷射火灾特性参数变化进行评估,本文采用理论分析和实例验证相结合的方法对两起高压氢气泄漏实验案例(90 MPa氢气瓶和6 MPa氢气管道)进行了研究。结果表明:通过模型精度检验,Abel-Nobel气体状态方程适用于当前常用的多种高压氢气储运设施泄漏过程的描述。基于Abel-Nobel气体状态方程、火焰尺寸模型、辐射分数模型和热辐射模型构建的高压氢气泄漏喷射火过程预测模型对实验案例中的泄漏出口气体质量流量、氢喷射火焰长度和辐射热场等的模拟计算结果与实验测量数据基本一致,验证了模型有效性及所含假设合理性。另外在计算中还需要结合实际情况充分考虑高压氢气储运设施发生泄漏时产生的能量损失以及等温流动过程,从而对模型预测精度进行修正。上述结论对于工程实际、氢能安全利用以及灾害预防等具有重要现实意义。  相似文献   
7.
There is a growing demand to develop epoxy resins (EP) with smoke suppression as well as satisfactory flame retardancy. Herein, bio-based cobalt alginate is successfully fabricated and incorporated into EP to prepare EP/Cobalt Alginate composites with better fire safety performance. The addition of cobalt alginate reduces the thermal-decomposition rate, temperature at maximum weight-loss rate of EP, whereas obviously improves the thermal stabilities at a higher temperature range. Furthermore, the addition of cobalt alginate substantially reduces the fire hazard of EP, resulting in 56.2% reduction in peak heat release rate, as well as 17.8% and 56.3% reduction in total smoke production and peak smoke production rate, respectively, compared with EP matrix. Moreover, the presence of cobalt alginate increases smoke-suppressant properties, according to the smoke density test. Additionally, the incorporation of cobalt alginate has no obviously destructive effect on the mechanical properties of EP, while EP/Cobalt Alginate-3 exhibits a 27.0% improvement in impact strength. In prospective, this study may provide a significant method for producing eco-friendly flame retardant EP.  相似文献   
8.
All-solid-state lithium batteries(ASSLB) are promising candidates for next-generation energy storage devices.Nevertheless,the large-scale commercial application of high energy density AS S LB with the polymer electrolyte still faces challenges.In this study,a thin solid polymer composite electrolyte(SPCE) is prepared through a facile and cost-effective strategy with an infiltration of thermoplastic polyurethane(TPU),lithium salt(LiTFSI or LiFSI),and halloysite nanotubes(HNTs) in a porous framework of polyethylene separator(PE)(TPU-HNTs-LiTFSI-PE or TPU-HNTs-LiFSI-PE).The composition,electrochemical performance,and especially the effect of anions(TFSI~-and FSI~-) on cycling performance are investigated.The results reveal that the flexible TPU-HNTs-LiTFSI-PE and TPU-HNTs-LiFSI-PE with a thickness of 34 μm exhibit wide electrochemical windows of 4.9 and 5.1 V(vs.Li+/Li) at 60℃,respectively.Reduction in FSI~-tends to form more LiF and sulfur compounds at the interface between TPU-HNTs-LiFSI-PE and Li metal anode,thus enhancing the interfacial stability.As a result,cell composed of TPU-HNTs-LiFSI-PE exhibits a smaller increase in interfacial resistance of solid electrolyte interphase(SEI) with a distinct decrease in charge-transfer resistance during cycling.Li|Li symmetric cell with TPU-HNTs-LiFSI-PE could keep its stable overpotential profile for nearly 1300 h with a low hysteresis of approximately39 mV at a current density of 0.1 mA cm~(-2),while a sudden voltage rise with internal cell impedance-surge signals was observed within 600 h for cell composed of TPU-HNTs-LiTFSI-PE.The initial capacities of NCMITPU-HNTs-LiTFSIPEILi and NCMITPU-HNTs-LiFSI-PEILi cells were 149 and 114 mAh g~(-1),with capacity retention rates of 83.52% and89.99% after 300 cycles at 0.5 C,respectively.This study provides a valuable guideline for designing flexible SPCE,which shows great application prospect in the practice of ASSLB.  相似文献   
9.
吉远辉  陈俏  翁靖云 《化工学报》2021,72(1):508-520
探究聚合物辅料对难溶性药物结晶的影响机制,是指导无定形固体分散体制剂设计和制备中辅料筛选的关键。研究了不同因素(温度、搅拌速率、聚合物浓度、聚合物分子量和聚合物种类等)对阿司匹林晶体生长动力学的影响。首先,采用基于三种不同晶体生长机制的化学势梯度模型结合UNIQUAC活度系数模型,描述和预测了阿司匹林在不同条件下的结晶动力学。进一步分析了不同因素对晶体生长速率常数kt和结晶热力学推动力?μ的影响以及对阿司匹林结晶动力学的影响机制。结果表明,阿司匹林晶体生长速率随着结晶温度、聚合物浓度的增加而降低,随搅拌速率的增加而升高;聚乙烯吡咯烷酮(PVP K25)和羟丙基甲基纤维素(HPMC E3)显著抑制了阿司匹林的晶体生长,在PVP K25和HPMC E3水溶液体系下阿司匹林的晶体生长属于二维成核机制,在纯水和PEGs水溶液体系下晶体生长属于粗糙生长机制。所采用的化学势梯度模型能很好预测不同温度和搅拌速率下阿司匹林的结晶动力学,可有效减少实验所需的人力、物力和财力。研究可为固体分散体制剂制备中聚合物的筛选提供理论研究基础。  相似文献   
10.
针对加大砂土强度的问题,采用水溶性聚合物对其进行改良,对不同砂土干密度、固化剂含量及养护时间的改良砂土进行了直接剪切试验,并对其黏聚力及内摩擦角进行分析。结果表明:水溶性聚合物改良的砂土剪切强度得到一定程度地提高,这是由于水溶性聚合物加固砂土试样,形成包裹颗粒并相互联系的弹性黏膜,从而增加了土体强度;当养护时间一定时,改良砂土的剪切强度随着固化剂含量增加而上升,试样黏聚力最高可达183.52 kPa;当固化剂含量一定时,改良砂土的剪切强度随着养护时间增加而增加,试样黏聚力最高可达200.19 kPa;剪切强度的大小与固化剂含量、养护时间、试样干密度大小呈正相关。水溶性聚合物溶液在砂土中形成的弹性黏膜包裹砂粒,填充砂土空隙,进而增强土颗粒间的相互作用,改善砂土的工程特性。  相似文献   
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