3D打印聚己内酯/电气石复合材料性能的实验研究

在聚己内酯(PCL)中添加不同质量分数的电气石粉,用熔融共混的方法制备电气石粉质量分数分别为1 %、3 %、5 %和7 %的PCL/电气石复合材料。利用双螺杆挤出机挤出造粒后,在以粒料为原料的3D打印机上制备力学测试样条,并进行拉伸、弯曲和冲击性能测试。结果表明,添加了改性后电气石粉的复合材料力学性能在一定范围内有所提升,并具有释放负离子的特性;在力学性能上,随着电气石粉含量的上升,拉伸强度和弯曲强度先上升,均在5 %时达到最高,之后下降;断裂伸长率和冲击强度则随电气石粉含量的增加而减小;电气石粉在复合材料中的分散性在其含量达到7 %时大大下降;复合材料释放负离子的能力随电气石粉含量的变大而增强。     

白色竹炭负离子复合功能涤纶短纤维的制备与表征

介绍了竹炭、白竹炭粉体的制备,并将其与PET树脂混合,纺丝制得具有保健功能的白竹炭负离子复合功能涤纶短纤维。结果表明:白竹炭负离子复合功能涤纶短纤维具有良好吸附性,负离子释放量明显高于普通涤纶短纤维,同时功能纤维具有较高的远红外发射率。     

三乙醇胺对硬质聚氨酯泡沫塑料性能的影响研究

制备了孔径约0.5 mm的全水发泡硬质聚氨酯泡沫塑料。研究了三乙醇胺(TEA)用量对聚氨酯泡沫塑料发泡时间、表观密度、导热性能、力学性能等的影响规律。TEA是体系反应的催化剂,随着TEA含量增大后发泡时间变短。TEA含量少于7份时,发泡反应强于凝胶反应,制品泡孔直径随着其含量增加而变大,表观密度、热导率、压缩强度、拉伸强度和弯曲强度下降,断裂伸长率上升。TEA含量大于7份时,交联作用占主要地位,制品泡孔直径随着其含量增加而变小,表观密度、热导率、压缩强度、拉伸强度和弯曲强度上升。热失重分析也表明TEA含量大于7份后产生了交联作用。     

竹炭改性涤纶短纤维的结构与性能

探讨了竹炭改性涤纶短纤维,并对竹炭改性涤纶短纤维的远红外发射率及负离子发生量等进行了测试.结果表明:竹炭改性涤纶短纤维中的竹炭粉体具有多孔结构,且在纤维中能均匀分散,竹炭改性涤纶的负离子发生量达5 200个/m3,高于普通涤纶,负离子释放稳定;功能纤维远红外发射率高达0.88,其白度为57.29%,线密度和断裂强度超过...     

水发泡抗静电半硬质聚氨酯泡沫塑料的制备和性能研究

采用内部添加导电炭黑（CB）方法,通过一步法模塑成型工艺制备了不同导电炭黑或硬段（HS）含量的水发泡抗静电半硬质聚氨酯泡沫塑料（SRPUF）。测试了SRPUF的红外光谱、导电性能、力学性能和黏弹性。结果表明,随着导电炭黑或硬段含量的增加,SRPUF的体积电阻率下降;随着导电炭黑含量的增加,SRPUF的拉伸模量提高,拉伸强度和断裂伸长率显著下降;随着硬段含量的增加,SRPUF的拉伸和压缩模量增大,抗压能力提高,拉伸强度基本不变,而断裂伸长率显著下降;随着导电炭黑或硬段含量的增加,SRPUF的玻璃化转变温度（Tg）分别向低温和高温方向移动,动态模量则均在温度低于Tg时逐渐下降,温度高于Tg时逐渐提高。     

竹炭改性涤纶机织物远红外性能的测试与分析

为了研究竹炭改性涤纶织物的远红外性能及相关影响因素,将7种不同规格的竹炭纤维机织物进行了远红外发射率的测试与分析,并采用正交方法探究了影响竹炭织物远红外功能的因素。结果表明:随着织物中竹炭纤维含量的增加,织物的远红外发射率增大;竹炭纤维织物中经、纬纱的竹炭纤维含量对其远红外发射率的影响是非常显著的,纱线的线密度对织物的远红外发射率影响也是显著的,而织物组织对织物的远红外发射率几乎没有影响。     

石墨烯负离子改性聚酯纤维的制备及性能

采用圣泉集团生产的生物质石墨烯聚酯母粒为原料,通过与负离子聚酯母粒进行共混熔融纺丝,制备了石墨烯负离子改性聚酯纤维,并对其力学性能、抑菌性能、远红外性能及负离子释放量进行测试。结果表明:石墨烯负离子改性聚酯纤维的断裂强度为3.5 cN/dtex,断裂伸长率为19.9%,沸水收缩率为8.7%,能够满足织造要求;对金黄色葡萄球菌、白念珠菌的抑菌率为98%,对大肠埃希菌的抑菌率为96%,抑菌效果显著;远红外辐射温升为2.0℃,远红外发射率为0.89,远红外功能优异;负离子释放量达到了6 010个/cm~3,具有明显的负离子保健功能且效果稳定持久。     

长压缩应力-应变平台的聚氨酯弹性体泡沫的研究

制备了具有长压缩应力-应变平台的聚氨酯弹性体泡沫(PUEF),研究了硬段含量、交联度以及密度等对PUEF压缩应力-应变性能、压缩应力松弛及拉伸性能的影响。结果表明,硬段含量及密度对PUEF压缩应力-应变性能的影响较大,而交联度对压缩应力松弛及拉伸性能的影响较大。在相同的原料体系下,随着硬段含量及密度的增加,PUEF的应变降低,应力增大,压缩应力松弛增大,断裂伸长率降低,拉伸强度增大;随着交联点的增加,PUEF的压缩应力松弛降低,断裂伸长率下降,拉伸强度下降。     

海藻酸钙/水性聚氨酯共混物制备及性能表征

制备不同比例的海藻酸钙/水性聚氨酯复合膜,研究了海藻酸钙用量对水性聚氨酯膜阻燃性能的影响。结果表明,海藻酸钙可以改善水性聚氨酯膜的阻燃性能,随着海藻酸钙含量增加,膜的拉伸强度增加,断裂伸长率下降。当海藻酸钙质量分数为20%时,复合膜的氧指数为26.5%,拉伸强度由纯聚氨酯膜的1.0 MPa增加到15.8 MPa,断裂伸长率为456%。     

水性聚氨酯/丙烯酸酯复合乳液的制备及性能研究

以聚四氢呋喃二醇（PTMG）、甲苯二异氰酸酯（TDI）、2,2–双（羟甲基）丙酸（DMPA）和1,4–丁二醇（BDO）为主要原料,经逐步聚合制得水性聚氨酯,并利用红外光谱对其结构进行表征。以水性聚氨酯自乳化包覆丙烯酸酯单体,制备系列水性聚氨酯/丙烯酸酯核壳复合乳液（WPUA）,并探究丙烯酸酯单体含量、种类及壳层水性聚氨酯结构对复合乳液和固化膜性能的影响。结果表明,随着对丙烯酸酯单体的乳化包覆比从0增加到1.2,乳液粒径从24.65 nm增加到543.61 nm,黏度从31.4mPa·s增加到2 571.2 mPa·s,而固化膜的拉伸强度从12.16 MPa先降到6.73 MPa,再升到16.38 MPa,断裂伸长率从1771.4%降到63.8%,材料的耐水性和耐热性得到提高;探究不同丙烯酸酯种类对固化膜性能的影响,结果表明,随着单体官能度的增大,固化膜的拉伸强度明显升高,但断裂伸长率降低;通过改变壳层水性聚氨酯结构表明,线型水性聚氨酯制得的WPUA固化膜拉伸强度较低,为7.25 MPa,但断裂伸长率有325%,而多支链型水性聚氨酯制得的WPUA固化膜拉伸强度较高,达13.94 MPa,...     

环境友好型阻燃高回弹聚氨酯软泡性能

开发环境友好型聚氨酯是目前聚氨酯（polyurethane,PU）泡沫塑料领域的热点课题。在PU中引入大豆分离蛋白质（soy protein isolate,SPI）,采用阻燃聚醚制备了环境友好型阻燃高回弹聚氨酯软泡。研究了SPI的不同添加方式及用量对聚氨酯软泡物理、力学、阻燃和生物降解性能的影响。结果表明,SPI以添加的方式而不是替代聚醚的方式加入软泡性能更好;少量添加SPI可以提高PU软泡的开孔率、密度、压陷硬度、舒适因子、回弹率和断裂伸长率,对压缩永久变形率、拉伸强度和极限氧指数影响不大。SPI改变了PU的硬段结构,可以有效促进聚氨酯泡沫的生物降解。     

基于大豆蛋白的高回弹聚氨酯泡沫塑料的制备及性能研究

以大豆分离蛋白、高活性聚醚、聚合物多元醇、交联剂、发泡剂、泡沫稳定剂和混合异氰酸酯为原料,自由发泡、常温熟化制备了大豆蛋白基高回弹聚氨酯软泡。研究了大豆蛋白质(SPI)对聚氨酯泡沫物理性能、力学性能、孔结构和热性能的影响。结果表明:SPI添加量对泡沫物理和力学性能影响最大。随着SPI含量增加,泡沫的密度、尺寸稳定性提高,压陷硬度和舒适因子提高增大;回弹率下降,断裂伸长率减小,而拉伸强度先增大后减小。SPI能够提高聚氨酯的热稳定性,但最好低于150℃使用。     

导热绝缘PE-LD/PE-g-MAH/h-BN泡沫塑料的制备及性能研究

采用熔融共混法制备了一系列导热绝缘的低密度聚乙烯/马来酸酐接枝聚乙烯/六方氮化硼(PE-LD/PE-g-MAH/h-BN新型泡沫塑料,研究了相容剂PE-g-MAH的加入、h-BN含量对PE-LD/PE-g-MAH/h-BN泡沫体系导热性能、绝缘性能、力学性能及热稳定性的影响。结果表明,PE-g-MAH有利于增加PE?LD与h?BN的界面黏结,增强泡沫体系拉伸强度和断裂伸长率,显著提高其热导性能;当h-BN含量为30 %时, PE-LD/PE-g-MAH/h-BN泡沫体系的导热率为0.256 W/(m·K),相对于PE-LD/h-BN泡沫体系的0.217 W/(m·K) 和纯PE-LD泡沫体系的0.039 W/(m·K),热导率分别提高1.18和6.57倍,同时保持较好的绝缘性和热稳性。     

网化聚氨酯泡沫塑料的研制

以聚酯多元醇、甲苯二异氰酸酯、特种催化剂及表面活性剂等为原料,采用水发泡,制备了大孔径块状软质聚氨酯泡沫,泡沫经网化液化学法处理,制得性能较好的网化聚氨酯泡沫塑料。介绍了块泡生产的基本配方,对影响泡沫孔径的因素进行了探讨,并对几种网化液的处理效果进行了研究。网化后泡沫的拉伸强度及伸长率增加,硬度降低;泡孔增大,则拉伸强度和伸长率降低。     

竹粉含量对竹塑复合材料性能的影响

采用不同比例的竹粉制备竹粉/高密度聚乙烯复合材料,研究其对于复合材料性能的影响。结果表明:复合材料的断裂伸长率有先减小,后增大的变化趋势;拉伸强度则先增大后减小。竹粉质量含量为40%,断裂伸长率达到最小值,拉伸强度达到最大值。冲击和弯曲强度有所提高,竹粉含量增大,复合材料的熔体指数逐渐减低。     

聚氨酯半硬泡的研制

开发了以自产的高活性聚醚和聚合物多元醇为基础的聚氨酯半硬泡,讨论了聚醚、催化剂、交联剂等因素对泡沫性能的影响。制成的半硬泡性能为：密度１５６．５ｋｇ／ｍ~３,拉伸强度０．２５ＭＰａ,２５％压缩负荷０．１３２ ＭＰａ,断裂伸长率４０．８％。     

Constitutive modeling of HDPE polymer/clay nanocomposite foams

A constitutive model for tensile behavior of high density polyethylene (HDPE)/clay nanocomposite foams was proposed. The elastic modulus of HDPE/clay nanocomposite was developed using micromechanics theory, and the modulus for foams was obtained by using representative volume element (RVE) concept. In order to describe the tensile behavior of the foams, a constitutive equation obtained from a viscoelastic model was proposed. The constitutive model was expressed in terms of microstructural properties of polymer, and physical properties of the foams. The effects of the material parameters and processing conditions on the foam morphologies and mechanical properties of HDPE/clay nanocomposite foams were investigated. Microcellular closed-cell nanocomposite foams were manufactured with HDPE, where the nanoclay loadings of 0.5, 1.0, and 2.0 wt% were used. The effect of clay loading and foaming conditions on the volume expansion ratio, elastic modulus, tensile strength, and elongation at break was investigated. Except for the elongation at break, the mechanical properties were improved with nanoclay loading. The tensile experimental data of the foams were compared with the prediction by the theoretical model. It was demonstrated that the tensile behaviors of HDPE/clay nanocomposite foams were well described by the constitutive model.     

纳米二氧化硅改性硬质聚氨酯泡沫塑料的研究

采用浇注成型法合成密度为250 mg/cm3的纳米SiO2改性硬质聚氨酯泡沫塑料(PUR-R),研究了纳米SiO2含量及偶联剂处理对纳米SiO2改性PUR-R的各种力学性能的影响。结果表明:直接使用纳米SiO2,可使PUR-R的某些力学性能得到提高,而偶联剂处理可进一步改善纳米SiO2对PUR-R的增强作用,用偶联剂改性过的纳米SiO2增强PUR-R与纯PUR-R相比,除断裂伸长率降低外,其他力学性能如拉伸强度、压缩强度、弯曲强度、冲击强度及弯曲模量等均有所提高。     

Preparation and physico‐mechanical,thermal and acoustic properties of flexible polyurethane foams based on hydroxytelechelic natural rubber

Novel flexible polyurethane foams were successfully prepared from a renewable source, hydroxytelechelic natural rubber (HTNR) having different molecular weights (1000–3400 g mol^?1) and variation of epoxide contents (EHTNR, 0–35% epoxidation) by a one‐shot technique. The chemical and cell structures as well as physico‐mechanical, thermal, and acoustic properties were characterized and compared with commercial polyol analogs. The obtained HTNR based foams are open cell structures with cell dimensions between 0.38 and 0.47 mm. The HTNR1000 based foam exhibits better mechanical properties but lower elongation at break than those of commercial polyol analog. However, the HTNR3400 based foam shows the best elastic properties. In a series of EHTNR based foams, the tensile and compressive strengths show a tendency to increase with increasing epoxide content and amount of 1,4‐butanediol (BD). The HTNR based foams demonstrate better low temperature flexibility than that of the foam based on commercial polyol. Moreover, the HTNR based polyurethane foams was found to be an excellent absorber of acoustics. © 2010 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci, 2010