PPO/PA合金材料的研究进展

聚苯醚（PPO）是一种典型的高性能通用工程塑料,具有突出的电绝缘性、优良的耐水性、优异的阻燃性等,但由于其高熔体黏度、难加工等缺点限制其广泛应用。为进一步提升其性能,拓宽应用领域,需要对PPO进行合金化改性。而聚苯醚/聚酰胺(PPO/PA)合金材料综合了PPO的高耐热、韧性好及PA易成型、耐油性好的特点,在电子、机械、汽车工业等领域得到广泛应用。本文综述了聚苯醚/聚酰胺合金材料的增容、增韧、增强等的研究进展,并对其发展趋势进行了展望。     

硬段微区结构与聚氨酯脲弹性体力学性能及耐热性的相关性

以聚四氢呋喃醚二醇(PTMG)为软段,甲苯二异氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、混合异氰酸酯(n(TDI)∶n(MDI)=1∶1)分别为硬段,采用预聚体法合成了一系列不同硬段微区结构的聚氨酯脲弹性体,并通过红外光谱、热重分析、差示扫描量热以及力学表征等方法,研究了不同硬段微区结构与聚氨酯脲(PUU)体系内部微相分离、热稳定性及力学性能的相关性。结果表明,TDI型聚氨酯脲的NH官能团伸缩振动谱带出现在较低位置(3270cm~(-1)),MDI型NH官能团伸缩振动谱带出现在相对较高的位置(3285cm~(-1)),前者的T_g(-57.6℃)低于后者T_g(-49.5℃),而初始降解温度前者(294℃)高于后者(268℃),混合型的均位于两者之间。因此,TDI型PUU表现出较高的微相分离程度和硬段微区有序度,而MDI型微相混合程度较高、且微相混合程度有助于力学性能的改善。随着温度的升高,PUU内部氢键化NH官能团伸缩振动吸收强度逐渐减弱,谱带吸收位置由低波数向高波数移动,力学性能逐渐下降,当温度处于70℃左右时,其波数出现轻微的突越,力学性能也表现出较快的下降趋势。     

溶胶-凝胶法原位制备还原氧化石墨烯/二氧化钛复合材料及光催化性能

采用溶胶-凝胶法和改进的Hummers法制备了还原氧化石墨烯/二氧化钛(RGO/TiO_2)复合光催化剂。对该光催化剂的形貌、结构进行了表征与分析,并以亚甲基蓝(MB)模拟有机废水,研究了该复合材料的光催化性能。结果表明,大量TiO_2粒子负载在RGO片层表面形成膜层,分散均匀;在RGO/TiO_2中,TiO_2为锐钛矿型,RGO仍保留部分含氧官能团;RGO的引入使得RGO/TiO_2吸收带发生红移,能带宽度由3.2 eV降低至3.0 eV;RGO/TiO_2复合光催化剂具有良好的光催化降解性及循环稳定性,在持续光照MB溶液30 min后,最高降解率可达96.9%,5次循环光催化降解后,RGO/TiO_2仍有近90%的降解效率。     

用非等温差示扫描量热法研究单甲基丙烯酸锌增强氢化丁腈橡胶的硫化反应动力学

以单甲基丙烯酸锌(HZMMA)和炭黑并用为增强剂,过氧化二异丙苯(DCP)为硫化剂,制备了HZMMA增强氢化丁腈橡胶(HNBR)复合材料,采用非等温差示扫描量热法(DSC)研究了不同升温速率下的硫化反应动力学,拟合了硫化动力学参数,确定了最佳硫化条件,考察了硫化条件对HZMMA增强HNBR复合材料物理机械性能的影响。结果表明,HZMMA增强HNBR体系的硫化反应级数为0.95,表观活化能为123.59 kJ/mol,最佳硫化反应温度和时间分别为165℃、17 min,在此硫化条件下制得的HZMMA增强HNBR复合材料的拉伸强度、100%定伸应力、扯断伸长率及永久变形可分别达到27.6 MPa、17.8MPa、160%、2.5%。     

PLA/R-TiO2复合材料的紫外光老化行为

为研究聚乳酸/金红石型二氧化钛(PLA/R-TiO₂)复合材料抗紫外老化行为,揭示R-TiO₂散射紫外光线的抗老化机理,采用熔融共混法制备PLA/R-TiO₂复合材料,通过差示扫描量热(DSC)分析、X射线衍射(XRD)、全反射红外光谱(ATR-FTIR)、力学性能测试,以及扫描电镜(SEM)观察等方法,研究PLA经紫外光辐照前后的结构性能变化以及R-TiO₂在改善PLA抗紫外光性能方面的作用。结果表明:R-TiO₂的引入可促进PLA结晶,结晶度由12.11%增加到25.91%;随老化时间延长,PLA拉伸强度下降了94.5%,色差值增加到4.13,表面出现裂纹和孔洞结构;随R-TiO₂用量增加,拉伸强度下降幅度明显降低,色差值减小,其中R-TiO₂添加量为3wt%时可有效改善PLA的紫外稳定性。     

聚氯乙烯用阻燃剂的研究进展

聚氯乙烯(PVC)具有耐酸、耐磨、易于加工、价格相对低廉等优点，在医疗领域应用应用非常广泛。但PVC在燃烧过程中会产生有毒气体，如HCl和二恶英，造成严重的安全隐患，因此对PVC的阻燃性能的提高一直有相应的研究。本文对PVC燃烧机理及阻燃机理进行了阐述，并综述了锑系、硼系、氢氧化物磷系、氮系、硅系及碳系阻燃剂在PVC阻燃材料中的应用。并对今后PVC用阻燃剂的发展研究方向进行展望。     

层状阻燃结构对PBT/IFR复合材料性能的影响

通过熔融共混和模压成型技术制备了聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)/膨胀型阻燃剂(IFR)共混和层状复合材料,其中层状复合材料为3层阻燃结构,内层为非阻燃层(纯PBT),内层外面两层为阻燃层(PBT/IFR)。通过UL94垂直燃烧、极限氧指数(LOI)以及拉伸和冲击性能测试对比分析了两种复合材料的阻燃性能和力学性能。结果表明,与PBT/IFR共混复合材料相比,PBT/IFR层状复合材料的阻燃性能提高幅度更大,虽然低IFR含量下其力学性能低于共混复合材料,但随着IFR含量增加,力学性能下降幅度更小。当层状复合材料中的阻燃层/非阻燃层/阻燃层的厚度比为1.5 mm/1 mm/1.5 mm,即IFR质量分数为22.5%时,其拉伸强度、断裂伸长率和冲击强度与相同IFR用量下的共混复合材料相当,而阻燃性能与IFR质量分数为30%的共混复合材料相当,其UL 94阻燃等级达到V–0级,LOI提高到24.4%。这表明,采用层状阻燃可控受限结构,可在较低的IFR用量下更好地提高PBT/IFR复合材料的阻燃性能,同时减缓了力学性能下降的幅度。     

拉伸方法对高强高线密度PVA纤维结构性能的影响

聚乙烯醇经干湿法凝胶纺丝制得初生纤维后,采用不同的两级后拉伸方法,制得单纤线密度在200-300dtex的高线密度PVA纤维。探讨了两级不同拉伸条件对PVA纤维结构和性能的影响。结果表明：一级拉伸热定型,有利于折叠链晶体的完善,一级拉伸后再经二级拉伸定型,纤维结晶更完善,水中软化点和纤维断裂强度分别达到116℃和11.5cN／dtex。     

溶剂对聚乙烯醇纺丝原液及纤维结构和性能的影响

采用不同的溶剂溶解高相对分子质量聚乙烯醇(PVA),制备PVA纺丝原液及初生纤维,对其结构和性能进行了研究。结果表明:二甲基亚砜(DMSO)/H2O溶剂中DMSO的质量分数为92%时,对PVA的的溶解性能最好。相同条件下,与DMSO相比,N-甲基-N-氧化吗啉(NMMO)使PVA溶液粘度降低更快;DMSO/NMMO.2.5H2O混合溶剂中,当NMMO.2.5H2O质量分数为15%时,PVA纺丝的凝固性能较好,其初生纤维的结晶度较低。