硫化促进剂O,O''''-二辛基二硫代磷酸镨在天然橡胶中的应用

将自制不含氮元素、硫化过程中不会产生亚硝胺的O，O’-二辛基二硫代磷酸镨（PrDTP-8）用作天然橡胶（NR）的硫化促进剂。结果表明，PrDTP-8对NR具有明显的硫化促进效果；PrDTP-8用量为3．36份，硫化胶的力学性能最佳，即硬度、拉伸强度、撕裂强度、100％定伸应力和300N定伸应力均最大，而拉断伸长率最小。硫化动力学研究表明，含PrDTP-8的混炼胶硫化反应活化能E和频率因子A分别为87．15kJ／mol和2．33E＋10。     

Poly(2,5-benzimidazole)/TriSilanolPhenyl POSS Composite Membranes for Intermediate Temperature PEM Fuel Cells

Novel organic-inorganic composites were in-situ synthesized by using TriSilanolPhenyl polyhedral oligomeric silsesquioxane(SO-POSS) as fillers and poly(2,5-benzimidazole)(ABPBI) as polymer matrix. The uniformly dispersed 3% SO-POSS particles in ABPBI matrix increased the thermal stability of the composite membranes. It was found that both the water and H_3PO_4 uptakes were increased significantly with the addition of SO-POSS due to the formation of hydrogen bonds between the POSS and H_2O/H_3PO_4, which played a critical role in the improvement of the conductivity of the composite membranes at temperature over 100 ℃. Proton conductivities of H_3PO_4 doped with 3 wt% SO-POSS contained ABPBI membranes increased with the increase of H_3PO_4 absorbance, reaching the maximum proton conductivity of 2.55 × 10~(-3) S·cm~(-1) at 160 ℃, indicating that the ABPBI/SO-POSS composite membrane could be a promising candidate for mid-temperature PEMFCs.     

微生物球磨制备微粉化粉煤灰及其对天然橡胶补强性能的研究

先将粉煤灰进行微生物腐蚀处理,然后通过球磨工艺制备微粉化粉煤灰,球磨20 min即可将粉煤灰的平均粒径由约1 250 nm高效减小至约194 nm,比相同条件下直接球磨得到的粉煤灰平均粒径（504 nm）大幅减小。微生物改性粉煤灰即使经过球磨后其表面仍附着有亲水亲油性的生物膜,这有利于提高其与有机材料界面相容性。微粉化粉煤灰/炭黑并用的天然橡胶（NR）复合材料的拉伸强度可达24.6 MPa,与单纯炭黑补强的NR复合材料相当。扫描电子显微镜照片显示经微生物和球磨处理的微粉化粉煤灰与NR的相容性大幅改善。     

聚合物/MXene柔性力敏材料制备及应用研究进展

MXene作为一种新型的二维纳米材料,拥有优良的导电性,在柔性力敏材料领域有广泛的应用前景。为了构筑柔性力敏材料,通常将MXene与柔性聚合物或多孔聚合物相结合,从而实现柔性及大形变。柔性力敏材料中,MXene的分布、导电网络结构与形态由制备方法决定,进而决定传感器的类型和应用类型及场合。文中从MXene柔性力敏材料的制备策略角度出发,总结了浸渍法、喷涂法、真空过滤法、冰模板法及其它方法对MXene柔性力敏材料性能的影响,同时归纳了MXene柔性力敏材料在生理信号、细微人体动作、关节运动信号监测以及对信号进行示踪等方面的应用进展。     

超临界CO2爆破剥离石墨/低密度聚乙烯导电复合材料

以低密度聚乙烯为基体,天然石墨为填料,通过熔融共混法制备了导电复合材料,并进一步采用超临界二氧化碳对其进行爆破处理,得到经CO2剥离分散后的导电材料。通过万用表、旋转流变仪和万能拉力试验机对超临界二氧化碳处理前后的复合材料的电性能、流变性能和力学性能进行了测试。结果表明,未经超临界二氧化碳处理,复合体系发生导电逾渗时填料含量为40%~45%,发生流变逾渗时填料含量为35%。经超临界二氧化碳处理后,导电逾渗发生时填料含量降低到25%~30%,体系的电阻率下降了1~2个数量级,流变逾渗现象出现的填料含量也降低至20%。并且与未经超临界二氧化碳处理的复合材料相比,处理后材料的拉伸强度与断裂伸长率均有所增加。     

热塑性聚氨酯/氯化聚乙烯发泡珠粒的制备及性能

以氯化聚乙烯(CPE)、热塑性聚氨酯(TPU)为原料,超临界CO_2为发泡剂,制备了TPU/CPE发泡珠粒。研究了TPU/CPE共混物的相容性、流变性能、发泡性能及CPE的含量对发泡珠粒抗收缩性能的影响。结果表明,CPE与TPU有良好的相容性,CPE的加入能有效改善TPU的发泡性能与抗收缩性能,CPE含量为10%时,得到平均泡孔尺寸最小(8. 851μm)、泡孔密度最大(1. 763×10~(12)cm~(-3))的发泡材料。TPU/CPE发泡珠粒的收缩率随着CPE含量的增加而降低,CPE的加入对降低TPU发泡珠粒的收缩有着显著作用。     

低温燃料电池用聚(2,5-苯并咪唑)/磺化海泡石复合质子交换膜的制备与性能EI北大核心CSCD

采用原位法制备了一种适用于低温燃料电池的新型聚(2,5-苯并咪唑)/磺化海泡石(ABPBI/S-Sep)复合质子交换膜。对海泡石酸活化和磺化改性前后的化学结构、亲水性和分散性以及复合膜的形貌、吸水率、磷酸掺杂水平与质子传导率等性能进行了表征和测试。结果显示,所制备的S-Sep粒子在ABPBI聚合物基体中分散均匀,并能促进聚合物分子链的规整排布;与纯ABPBI膜相比,S-Sep粒子的添加显著增强了复合膜对水和磷酸的吸收和保留能力,且在相同或相近磷酸掺杂水平下,ABPBI/S-Sep复合膜的质子传导率显著提高。在40～90℃温度范围内,饱和湿度98%RH时复合膜的质子传导率与Nafion 212相当;在低湿度60%RH时,高磷酸掺杂水平的ABPBI/S-Sep复合膜质子传导率略低于98%RH的结果,但显著优于Nafion 212的质子传导性能。不同温湿度环境下的质子传导率结果表明S-Sep改性ABPBI复合膜具备低温环境使用的特点,可替代Nafion类全氟磺酸膜应用于低温质子交换膜燃料电池。     

石墨烯表面改性及其在聚合物导电复合材料中的应用研究

石墨烯作为一种新型的二维碳纳米材料,引起了科学家们极大的兴趣。其中石墨烯/聚合物复合材料具有优异的导电性能,广泛应用于电子、电气等领域。石墨烯片层易于团聚,在聚合物基体中分散不均匀,严重影响了石墨烯/聚合物复合材料的导电性能,需要对石墨烯及其衍生物进行表面改性。表面改性能有效地提高石墨烯在聚合物基体中的分散性,改善石墨烯与聚合物基体的相容性。文中介绍了石墨烯的共价改性(亲核取代反应、亲电取代反应、缩聚反应)和非共价改性(表面活性剂吸附、杂化修饰)的方法,以及对石墨烯/聚合物复合材料导电性的影响,总结了2种改性法的优缺点,最后展望了石墨烯改性及其在聚合物导电复合材料应用方面的研究方向。     

聚丙烯发泡珠粒的结晶熔融行为与发泡特性

以CO_2为发泡剂,用高压釜式法制备了发泡聚丙烯(EPP)珠粒。采用差示扫描量热仪和扫描电子显微镜探讨了发泡温度(T_f)和发泡压力(p_f)对EPP结晶熔融行为和发泡特性的影响。结果表明,分别提高发泡温度或压力,EPP的熔融双峰均向高温方向移动,低温晶体与高温晶体的结晶度之比增大,而且温度对双峰的影响比压力更敏感。p_f在2~4 MPa内,EPP的发泡倍率和泡孔密度随p_f增大而增大;T_f在133.6~140℃间,发泡倍率和泡孔尺寸随T_f升高而变大,泡孔密度随T_f升高而变小。在T_f为133.6℃,pf为4 MPa时,EPP的熔融双峰结构比例合适,发泡倍率较大,泡孔密度最大且尺寸分布均匀、表面光滑。     

海泡石的酸活化及亲水性表面修饰

采用酸活化法对海泡石进行提纯改性得到酸活化海泡石,依次用苯基三乙氧基硅烷和浓硫酸对酸活化海泡石进行硅烷偶联剂处理和磺化改性,制备有机海泡石。考察了酸活化所用盐酸浓度和处理时间对海泡石改性效果的影响,通过FTIR、XRD、BET等测试手段分别对酸活化海泡石和有机海泡石进行结构和形貌表征。结果表明:酸活化处理使海泡石中部分Mg~(2+)被H~+取代,同时失去边缘与Mg~(2+)配位的结构水,骨架Si-OH增加,比表面积和微孔孔容体积增大。提高盐酸浓度和延长反应时间可促进海泡石的酸活化效果;海泡石经亲水性表面修饰后可改善与有机介质之间的相容性。