超临界二氧化碳/乙醇共发泡法制备聚醚酰亚胺泡沫制品

本工作采用一步泄压釜压发泡技术研究了聚醚酰亚胺(PEI)的超临界二氧化碳(scCO2 )发泡行为,系统研究了饱和压力、发泡温度和泄压速率对PEI泡孔结构的影响,进一步引入共发泡剂和成核剂来分别改善PEI的发泡性能和优化泡孔结构.通过釜压发泡熔接技术,在受限金属模具空腔中同时完成PEI珠粒的发泡与熔接,制备了发泡倍率及泡孔结构可调的PEI泡沫制品.结果表明,以scCO2 作发泡剂,发泡条件较为苛刻且所得PEI泡沫具有微孔结构,但整体发泡倍率小于3倍;加入共发泡剂如四氢呋喃(THF)和乙醇(EtOH)等可明显改善PEI的发泡性能、提升发泡倍率,引入碳纳米管(CNTs)作成核剂可显著优化泡孔结构、提高材料成核数量和泡孔密度;通过釜压发泡熔接制备的PEI及PEI/CNTs泡沫制品珠粒熔接质量良好,力学性能优良,PEI泡沫制品的拉伸强度和压缩强度分别为5. 7 MPa和5. 6 MPa.     

基于常温干燥法的纤维素基泡沫制备及性能分析

传统的石油基泡沫难以降解,因而带来环境污染和安全问题。纤维素基泡沫借助其可生物降解的天然特性,逐渐成为研究热点。然而,目前的成型技术在很大程度上依赖于干燥条件（如冷冻干燥和超临界干燥）,存在干燥耗时长、成本高的问题,因而难以实现泡沫的规模化生产。为解决此问题,提出一种常温干燥制备可再生纤维素基泡沫的新方法。以纸浆纤维为主料、纳米纤维素为黏结剂、聚乙烯醇作为纤维分散剂和泡沫助剂,经过充分混合、发泡、排水和干燥后,制成纤维素基泡沫。最后,测试泡沫密度、孔隙率,分析导热性能、力学性能。结果表明：制备的纤维素基泡沫具有密度低（(0.015±0.002)~(0.028±0.004) g/cm3）、孔隙率高（>98%）、热导率低（(0.060±0.003)~(0.069±0.003) W/(m·K)）等特点。纤维素基泡沫在80%应变下的最大应力值为59.366 kPa,比其他文献报道的类似纳米纤维素基泡沫高37.1%。未来,纤维素基泡沫有望替代石油基泡沫,在冷链运输过程中对产品进行缓冲保护和隔热保温。     

开孔与闭孔泡沫铝的压缩力学行为

研究了开孔与闭孔两种胞孔结构不同、制备工艺不同的泡沫铝在准静态压缩载荷下的压缩响应曲线.结果表明:开孔与闭孔泡沫铝压缩应力-应变曲线均具有多孔泡沫材料明显的三阶段特征,即线弹性段、塑性屈服平台段及致密段;相对密度对泡沫材料的力学性能(如杨氏模量、屈服强度)有很大影响;在准静态下,开孔泡沫铝表现出明显的应变率效应,而闭孔泡沫不如开孔敏感;泡沫铝材料表现为弱的各向异性;胞孔结构影响两种泡沫材料的压缩响应曲线.     

真空辅助树脂灌注工艺成型泡沫夹芯结构工艺设计与控制

采用无屈曲织物(NCF)、CYCOM(R) 890 RTM树脂体系和聚甲基丙烯酰亚胺(PMI)泡沫以及真空辅助树脂灌注成型工艺(VARI)成型泡沫夹芯复合材料平板,结合力学性能测试和微观结构分析等手段研究了成型过程中抽胶对夹芯板界面质量以及纤维体积分数的影响,分析产生的缺陷类型及原因,优化了工艺参数.结果表明:抽胶有利于提高泡沫夹芯板的纤维体积分数和力学性能,在100～120℃温度范围内进行30 min的抽胶,工艺稳定,层间剪切强度和弯曲强度显著提高.     

泡沫铝夹芯板的制备技术

泡沫金属是一类具有低密度以及新奇的物理、力学、电学、声学等特殊性能的新型材料.而泡沫铝的潜在用途之一是作为泡沫铝夹芯板的芯材使用.详细介绍了制备泡沫铝夹芯板的不同方法,如胶粘法、超声焊接法、激光协助发泡法、扩散焊接法、面板与预制材料轧制-包覆法和粉末复合轧制法等.通过比较,在国内粉末复合轧制法工艺简单,是最有希望适合高温作业和大批量生产的方法.     

泡沫铝-空心玻璃微珠/环氧泡沫复合材料压缩及弯曲力学性能

制备了泡沫铝、泡沫铝-环氧树脂及含有不同体积分数空心玻璃微珠(HGM)的三种泡沫铝-HGM/环氧泡沫互穿相复合材料(IPC).通过一系列准静态压缩实验,观察了其变形形貌,研究了其弹性模量、屈服极限、比强度及比刚度等力学性能与HGM体积分数的关系.通过三点弯曲实验,研究了IPC的弯曲极限载荷、弯曲弹性模量等性能,分析了其断口形貌与材料结构的关系.实验结果表明:四种IPC的力学性能均较纯泡沫铝有大幅度的提高,其中,泡沫铝-环氧树脂的压缩和弯曲力学性能最好.随着复合材料中HGM体积分数增加,IPC力学性能逐渐缓慢降低.     

短纤维对泡沫铝压缩力学性能与吸能特性的影响研究

为探索闭孔泡沫铝加入短纤维后的力学性能和吸能特性变化规律.利用熔体发泡法在铝熔体中加入短碳纤维后制作得到纤维增强泡沫铝,通过万能材料试验机和高速液压伺服材料试验机在常温下分别对泡沫铝、纤维增强泡沫铝进行准静态和中应变率下(0.001～100s-1)的动态力学性能测试,分析了纤维长度、纤维含量对泡沫铝力学性能和吸能特性变...     

发泡工艺条件对聚酰亚胺泡沫结构的影响

研究了聚酰亚胺(PI)先驱体和发泡温度等工艺参数对PI泡沫结构的影响,采用DSC,TGA和光学显微镜对PI泡沫结构进行观察及表征.研究发现:先驱体的发泡温度应在150℃左右,随着发泡温度的升高,泡沫的密度降低;泡沫具有突出的开孔特性,开孔率高达93%以上;泡沫的密度主要取决于泡沫孔数和泡孔壁厚.     

以芳基乙炔为前驱体制备高强度炭泡沫(英文)

以硫酸为催化剂,芳基乙炔为前驱体,经聚合、正戊烷发泡、炭化获得了高强度炭泡沫。通过选择合适的制备条件,如:发泡剂的用量,催化剂的浓度及用量,以及匀泡剂吐温80的添加量,可以制得孔结构良好、韧带和接点光滑的炭泡沫。芳基乙炔聚合物泡沫炭化后高的残炭率(86%)和良好的孔结构赋予炭泡沫较高的机械强度;所制炭泡沫的耐压强度达到25.8MPa,强度/密度比为43.0MPa/(g.cm-3).     

泡沫金属结构对池沸腾换热特性的影响

本文实验研究了制冷剂在不同结构泡沫金属表面的池沸腾换热特性。测试样件为泡沫铜,样件结构涵盖不同的孔密度(5～40 PPI)、孔隙率(0. 90、0. 95)与厚度(4～8 mm)。实验结果表明,孔密度为40 PPI泡沫金属比5 PPI泡沫金属最大表面传热系数提升了26. 4%;随着厚度增大,泡沫金属池沸腾换热先增强后减弱;孔隙率为0. 90泡沫金属比0. 95泡沫金属最大表面传热系数高13. 2%。根据实验结果,开发了制冷剂在不同结构泡沫金属表面池沸腾传热关联式,关联式与95%实验数据的误差在±30%以内,平均误差为12. 2%。     

芳香族聚酰亚胺泡沫的隔热性能研究

利用DMTA和自制热导测试仪测试了4种自制芳香族聚酰亚胺泡沫的玻璃化转变温度(Tg )、静态温度下的热导率(λ)和动态温度作用下的隔热性能;分析了一定厚度的聚酰亚胺泡沫的密度和温度影响热导率的规律;考察了聚酰亚胺泡沫在动态温度下的隔热性能.结果表明:单体(尤其是二胺)刚性越大,聚酰亚胺泡沫的玻璃化转变温度越高;在密度为50～140kg/m3范围内,聚酰亚胺泡沫的密度对热导率的影响较小;在温度为50～350℃范围内,温度的升高使聚酰亚胺泡沫的热导率增加;在动态温度下,聚酰亚胺泡沫表现出明显的热滞后性.     

碳纳米管对中间相沥青基泡沫炭热导率和力学性能的影响

利用超声分散的方法,使改性后的碳纳米管(m-CNTs)在中间相沥青中均匀分散,通过自挥发发泡法制备出不同m-CNTs含量的中间相沥青基泡沫炭。用TEM、SEM等分析方法研究了不同m-CNTs的添加量对泡沫炭结构和性能的影响。实验结果表明,与CNTs相比,m-CNTs的分散性有所提高;添加一定量的m-CNTs后,泡沫炭的平均泡孔尺寸有所减小,并且微裂纹数减少;当m-CNTs的添加量达到5%(质量分数)时,泡沫炭的热导率和压缩强度均达到最大,分别为137W/(m.K)和12.1MPa。     

电沉积制备Fe-Cr-Ni泡沫合金工艺研究

以聚氨酯泡沫为基体,通过化学镀镍、电沉积Fe-Cr合金和烧结处理等工艺制备了Fe-Cr-Ni三元泡沫合金,研究了其制备工艺条件,尤其是电流密度、Cr3 浓度与Fe2 浓度的比值和镀液pH值等对镀层质量和三元泡沫合金中铬元素含量的影响,得到在聚氨酯泡沫上电沉积Fe-Cr合金的最佳工艺为:pH=2～3,c(Cr3 )/c(Fe2 )=10～12,电流密度15～22 A/dm2,搅拌.用X射线荧光探针(XRF)对用最佳工艺下制备的三元泡沫合金的化学成分进行了测试,测得其中Cr在18%～20%之间,Ni在8%～10%之间,Fe在70%～74%之间,其成分与18-8不锈钢很接近.     

增强硬质聚氨酯泡沫的研究进展

根据增强材料的特性和增强方式把增强硬质聚氨酯泡沫分为纤维增强、微粒增强、聚合物合金(互穿聚合物网络)、复合增强等4类,主要介绍近年来不同种类增强硬质聚氨酯泡沫的力学性能、形态结构和增强机理等方面的研究进展,并展望增强硬质聚氨酯泡沫的发展趋势.     

有机硅消泡剂在食品发酵工业中的应用

一、前言酿酒,榨糖,做豆腐,生产速溶饮料等食品加工过程常常由于发酵、搅拌而产生许多泡沫。过多的泡沫会带来许多不利因素,如导致“逃液”,装料减少等,进而影响产品的产量和质量。在啤酒酿造工艺中,使用消泡剂产生了良好的效果:①增加了发酵容量(可达20%),从     

酚醛泡沫微观结构控制方法的初步研究

以苯酚、甲醛为主要原料合成了可发性碱催化酚醛树脂,并加入匀泡剂、发泡剂和固化剂制备了酚醛泡沫.通过电子扫面显微镜(SEM)观察了泡沫的微观结构,深入讨论了树脂合成过程中F/P配比、碱催化剂用量、水份含量及发泡过程中酸固化剂、改性剂等对泡沫微观结构的影响.结果表明:当F/P=2.0～2.5,碱催化剂用量为酚摩尔数的7％～10％时,树脂发泡过程具有起泡平稳、凝胶迅速的特点,得到泡沫的孔径细腻(50～55μm);当控制树脂水含量小于10％时,外加20％的改性剂,有效地改善了泡沫孔壁缺陷.     

聚氨酯泡沫表面化学镀镍的研究

采用化学镀方法对聚氨酯泡沫进行处理,在其表面均匀包覆一层镍镀层,达到表面金属化改性的目的.分别用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、红外光谱仪(IR)和热重分析仪(TG)对化学镀镍前后聚氨酯泡沫的形貌、结构及热分解行为进行了表征.结果表明:通过化学镀工艺制备的镍镀层由直径为1～2μm的颗粒组成,且呈一定的取向.化学镀镍后聚氨酯泡沫的X射线衍射强度和红外透过率都有所降低.化学镀镍前后聚氨酯泡沫的TG曲线都由两个失重阶段构成,由于化学镀后聚氨酯泡沫表面的镍镀层被氧化,因此在650～1000℃之间,其TG曲线还呈现一定的上升趋势.     

新型防静电模制泡沫聚乙烯材料

泡沫聚乙烯同泡沫苯乙烯系列材料相比,具有较少破损、反复使用弹性也不受影响的特性,用于常用小型集装箱和耐久性缓冲包装材料。 泡沫聚乙烯中有电阻率为10~(17)～10~(18)Ω的绝缘材料,这与其它树脂泡沫材料一样,用作包装材料时,由于同被包装物等的摩擦和下落冲击,容易带电。     

聚氨酯改性聚异氰脲酸酯声学材料的研究

以多苯基多亚甲基多异氰酸酯(PAPI)和聚醚多元醇为原料,采用聚氨酯改性方法合成缮了改性聚异氰脲酸酯泡沫体声学材料,并用扫描电子显微镜分析了泡沫的泡孔结构,还对泡沫的吸隔声性能、拉伸性能和阻燃性能进行了研究.实验结果表明,研制的泡沫材料具有比较均匀的泡孔结构,并具有较好的吸隔声性能、阻燃性能及拉伸强度,当泡沫材料厚度为20mm时,在125Hz～4000Hz范围内的平均吸声系数为0.34(驻波管法),在125Hz～8000Hz范围内的平均隔声量(声强法)21.7dB,氧指数为30.5,拉伸断裂强度为614.9kPa.另外研究结果还表明,在以聚氨酯改性聚异氰脲酸酯泡沫为主体材料的复合材料中,表面所加的饰面层对其吸隔声性能一般有较大的影响.     

玻璃纤维增强体形式对酚醛泡沫性能的影响

针对酚醛泡沫脆性大、强度低等缺点,采用3种不同增强形式的玻璃纤维增强体,即短切玻璃纤维(SGF)、酚醛树脂浸渍固化的玻璃纤维针(GFN)及三维间隔连体织物,对酚醛泡沫进行增强.研究了纤维含量和纤维长度对酚醛泡沫压缩性能的影响规律,对比了不同增强形式纤维增强酚醛泡沫复合材料的压缩性能与保温性能.结果表明:当SGF长度为3 mm,与基体质量比为5%时,SGF增强酚醛泡沫的比压缩强度最佳,较纯泡沫的提高了21%;GFN(长度5 mm,与基体质量比为25%)增强酚醛泡沫的比强度提高8%;三维间隔连体织物增强酚醛泡沫的比强度虽略有下降,但其压缩强度(0.239 MPa)达到了承重类酚醛泡沫的要求.SGF和GFN增强的酚醛泡沫的热导率与纯酚醛泡沫的相比略有上升,但仍符合高效保温材料的要求;三维间隔连体织物增强酚醛泡沫的热导率上升明显.