柑橘皮渣/淀粉基复合发泡材料的纳米改性研究

目的在柑橘皮渣/淀粉基复合材料中添加纳米材料,对其进行纳米改性研究。方法分别将质量分数为1%,3%,5%,7%等4种纳米蒙脱土添加到柑橘皮渣/淀粉复合材料中,采用双螺杆挤出制备复合发泡材料,并检测复合发泡材料的膨胀率、表观密度、压缩强度、吸湿性能、微观结构和红外光谱。结果添加质量分数为1%和3%的纳米蒙脱土,均能显著增强复合发泡材料的压缩强度,且添加质量分数为3%的纳米蒙脱土,能使复合发泡材料具有最大膨胀率、最低表观密度和丰富的泡孔结构,而添加质量分数为5%和7%的纳米蒙脱土,并不利于复合发泡材料的挤出成型。结论添加适量的纳米材料可以提高柑橘皮渣/淀粉基复合材料的发泡效果,增强力学性能。     

柑橘皮渣/淀粉基复合发泡材料加工工艺优化

目的利用响应面分析法对柑橘皮渣/淀粉基材料加工工艺进行优化。方法在单因素实验基础上选取试验因素与水平,设计响应面试验进行挤出工艺优化,通过考察成形材料的膨胀率、表观性能和压缩强度,筛选出具有较好发泡效果和一定压缩性能的材料成形工艺配方。结果甘油和水分含量对柑橘皮渣/淀粉基复合发泡材料的成形具有显著影响。柑橘皮渣/淀粉基复合发泡材料的最佳工艺优化参数为皮渣、甘油、水分质量分数分别为30%,30%,35%。在此参数条件下得到的材料其表观密度为0.942 g/cm3,膨胀率为287.82%,压缩强度为210.58 k Pa。结论利用响应面法分析并优化柑橘皮渣/淀粉基材料加工工艺的方法可行,获得的响应面模型可用于预测真实值。     

淀粉/豆渣/纳米蒙脱土复合发泡缓冲材料的制备及性能研究

采用熔融插层法,添加不同含量的蒙脱土,制备了淀粉/豆渣复合发泡缓冲材料,对所制备的复合材料进行了表征和研究。结果表明:蒙脱土质量分数(全文同)小于3%时材料的膨胀率差异较小,而大于3%后随着蒙脱土含量的增加,膨胀率会显著降低,且3%的材料表观密度最低;5%实验组的泡孔直径最小,泡孔均匀,且材料表面无较大的泡孔,其抗吸水效果也最好;添加蒙脱土能够较显著地增加复合材料的机械强度,其中5%实验组的压缩强度最高。在4种不同有机蒙脱土添加量中,5%的添加量的淀粉/豆渣复合材料的综合性能最好。     

镁合金表面TaC/TaC-Mg/Mg梯度涂层的 残余热应力分析

采用间歇式挤出发泡工艺制备淀粉/PVA复合发泡材料。在淀粉含量固定、甘油作为增塑剂的情况下,研究偶氮二甲酰胺（AC发泡剂）与聚乙烯醇（PVA）的含量对发泡材料的表观密度、发泡倍率、相对硬度、吸水性能、回弹性能以及压缩性能等的影响。结果表明：随着PVA含量的升高,复合材料的表观密度和压缩模量减小,回弹性能变好。PVA含量对吸水率影响不明显,吸水率稳定在20%左右。吸水至饱和状态后,相对硬度随着PVA含量的增加而不断增加。随AC发泡剂含量的升高,复合材料的表观密度减小,相对硬度降低,发泡倍率和回弹率增加,材料的泡孔孔径逐渐增大但是发泡孔径的均匀性变差。当PVA、AC发泡剂的添加质量分数分别为30%, 1%时,复合材料性能最优。     

纳米蒙脱土对淀粉 / 豆渣复合发泡材料性能的影响

通过熔融插层的方式,将淀粉、豆渣分别与 4 种不同有机改性的蒙脱土( I. 28E,I. 30P,I. 34TCN,I. 44P)混合,采用双螺杆挤出机挤出发泡。 对复合材料的微观结构、膨胀率、表观密度、吸水率以及压缩强度进行了分析。 结果表明:添加有机蒙脱土能使复合材料的综合性能发生显著变化,其中添加 I. 34TCN 的复合发泡材料的泡孔直径最小,泡孔密度高,泡孔分散均匀,且膨胀率最大,表观密度最小,吸水率最低,压缩强度最高,在 4种不同有机改性蒙脱土的纳米复合材料中,I. 34TCN 的复合材料的综合性能最佳。     

淀粉基生物质发泡塑料的缓冲性能研究

以淀粉和乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)为原料,辅以甘油、NaHCO_3、木粉等助剂,利用平板硫化机进行模压发泡,制备淀粉基复合发泡材料。通过静态压缩特性分析,研究复合发泡材料的缓冲特性,以及淀粉、甘油、NaHCO_3添加量对复合材料缓冲性能的影响。研究结果表明:随着淀粉添加量的增加,复合材料的缓冲性能得到提高,淀粉质量分数为55%时,复合材料的缓冲性能相对最好;甘油的添加可以增加复合发泡材料的柔韧性,当其质量分数为14%时,复合材料的缓冲性能相对最好;NaHCO_3发泡剂的添加对复合发泡材料的缓冲性能影响较大,其质量分数为9%时,复合材料的缓冲性能相对最好。     

植物纤维增强LDPE复合材料的性能研究

以纸纤维和低密度聚乙烯（LDPE）为原料,经配方改性后,利用双螺杆挤出机共混挤出造粒,最后注塑成型复合材料试样。研究了纸纤维的用量、相容剂LDPE-g-MAH的用量及发泡剂AC的用量对该复合材料力学性能的影响。结果表明：纸纤维添加质量分数为40%～50%时,复合材料的拉伸性能最佳,弯曲强度较好;LDPE-g-MAH的加入提高了复合材料的力学性能,且当LDPE-g-MAH添加质量分数为5%时,复合材料的综合性能较好;发泡后复合材料的密度下降,但冲击强度、拉伸强度、弯曲强度都有不同程度的提高,当AC添加质量分数为3%时,复合材料的综合性能较佳。     

番茄皮渣/玉米淀粉膜的制备与研究

目的以番茄皮渣为原料,玉米淀粉为增稠剂,甘油为增塑剂,采用流延法制备番茄皮渣/玉米淀粉膜。方法研究番茄皮渣、玉米淀粉和甘油含量对番茄皮渣/玉米淀粉膜性能的影响。结果随着番茄皮渣含量的增加,番茄皮渣/玉米淀粉膜的抗张强度和氧气透过率增大,断裂伸长率和水溶性减小,经番茄皮渣/玉米淀粉膜包裹的油脂的过氧化值减小,抗氧化性提高;随着淀粉含量的增加,番茄皮渣/玉米淀粉膜的抗张强度增大,断裂伸长率和水溶性减小,氧气透过率先减小后增大,经番茄皮渣/玉米淀粉膜包裹的油脂的过氧化值变化不大;随着甘油含量的增加,番茄皮渣/玉米淀粉膜的抗张强度减小,断裂伸长率、氧气透过率和水溶性增大,经番茄皮渣/玉米淀粉膜包裹的油脂的过氧化值变化不大。结论番茄皮渣/玉米淀粉膜的适宜制备工艺条件为番茄皮渣质量分数为2.5%~3%、玉米淀粉质量分数为3%~4%、甘油质量分数为1.5%~2%。     

缓冲包装用明胶-淀粉泡沫的性能研究

目的以明胶和预胶化淀粉为原料制备具有缓冲效果的生物质可降解泡沫材料,为缓冲包装用生物质泡沫提供一种新的选择。方法通过对不同明胶-淀粉质量比、固含量、十二烷基硫酸钠(SDS)用量进行实验研究,并进行结构表征及静态压缩性能测定对泡沫材料进行综合评价。结果得到了明胶-淀粉缓冲泡沫材料的最优条件,固含量(用质量分数表示)为20%,表面活性剂质量分数为0.75%,明胶-淀粉质量比为70∶30。在此最优条件下的明胶-淀粉缓冲泡沫材料发泡倍率为5.14倍,表观密度为0.064 g/cm³,弹性模量为36.64 kPa,50%抗压强度为2.49 kPa。结论以明胶和预胶化淀粉为原料制备的复合泡沫材料具有表观密度低、缓冲性能较好的特点。单因素实验结果表明,预胶化淀粉对泡沫的力学性能有增强作用。     

三氧化二锑/聚氨酯复合材料的制备及性能

采用合适的表面改性剂对三氧化二锑改性处理,分析三氧化二锑改性前后在活化指数等方面的差异。将改性后的三氧化二锑添加至硬质聚氨酯中,制备三氧化二锑/聚氨酯复合材料,再按照相同的梯度制备可膨胀石墨/聚氨酯复合材料。通过对样品进行水平-垂直燃烧、压缩性能、氧指数、吸水率等方面的性能测试,结果表明,三氧化二锑质量添加量为30%(wt,质量分数)时,复合材料的吸水率、压缩强度、密度等方面性能最优,氧指数较为理想,可作为很好的防水和阻燃材料。     

复合相变材料储热水泥板的热性能研究

以十八烷(OC)为相变材料、膨胀石墨(EG)为支撑结构制备出OC质量含量为90％的十八烷/膨胀石墨复合相变储热材料( OC/EG-PCM).将OC/EG-PCM掺入到普通硅酸盐水泥中,制备出了相变材料质量含量分别为2％、5％、7％、10％的标准储热水泥立方体(70.7×70.7×70.7 mm3)和储热水泥板(10×100×l00 mm3),测量了储热水泥立方体的表观密度和抗压强度,以及储热水泥板的导热系数和储热性能.结果表明,随着OC/EG-PCM质量含量的增加,储热水泥立方体的表现密度和抗压强度逐渐下降,储热水泥板的导热系数也近似于线性减小,储热水泥板的上下表面温差则逐渐增大.当OC/EG-PCM的质量含量为10％时,储热水泥立方体的抗压强度大于10MPa,储热水泥板的上下表面温差大于4.0℃.     

CPR/NR和高性能填料对复合摩擦材料力学性能的影响

通过干法热压成型工艺制备性能优异的复合摩擦材料,研究了高性能填料以及改性酚醛树脂与丁腈橡胶质量比(CPR/NR)对复合摩擦材料性能的影响规律。对材料的摩擦磨损性能与力学性能进行了测试,借助热分析仪测试其耐热性能,并利用激光共聚焦显微镜、扫描电镜对表面形貌进行了观察和分析。结果表明,复合摩擦材料的密度、压缩强度、压缩模量、硬度随橡胶含量的减少而增加,冲击强度则呈相反的趋势。橡胶含量的减少,树脂比例的增加,使复合摩擦材料的耐热性得到提高,促进了第二接触面的形成,使摩擦系数与磨损率降低。高性能填料含量较低时,材料表面形成大且连续的第二接触面,第二接触面使摩擦系数、比磨损率降低,复合摩擦材料的主要磨损形式为粘着磨损与磨粒磨损;填料含量的增加会阻碍第二接触面的形成,使材料摩擦系数和比磨损率逐渐增大,材料的磨损形式由粘着磨损、磨粒磨损转变为磨粒磨损和疲劳磨损。     

硫铝酸盐水泥基复合相变储能砂浆的制备及其性能

采用熔融共混法制备“低密度聚乙烯（LDPE）-石蜡-石墨”复合定形相变材料（SSPCM）,并以硫铝酸盐水泥作为胶凝材料,制备了硫铝酸盐水泥基复合相变储能砂浆（TESCCM）。利用SEM、激光扫描共聚焦显微镜（LSCM）、DSC和TGA分析了SSPCM和TESCCM的微观形貌、蓄热能力和热稳定性。通过测试TESCCM的抗压和抗折强度,分析了SSPCM含量对TESCCM力学性能的影响,并利用自制热性能测试箱评价了TESCCM的热调节性能。结果表明：LDPE能够形成多层次网状结构,可实现对相变石蜡的有效包裹,所制备的SSPCM热焓值可达88.02 J/g; SSPCM与水泥基体结合良好; TESCCM具有热稳定性好、强度增长快、早期强度高及调温性能显著等特点。SSPCM含量增加会使TESCCM的强度降低,但对材料的韧性却有所改善。对于SSPCM与水泥质量比为50%的TESCCM,1天和3天抗压强度分别为5.58 MPa和6.51 MPa,28天压折比为2.7。     

矿用复合高强聚合物注浆材料性能试验研究

注浆加固是解决破碎岩体巷道围岩控制技术的有效途径,注浆材料的固结强度、流动性及结实率等是影响注浆材料发展的瓶颈.本文利用二元协同效应,将自制的聚合物(DS)与矿物基复合制备了复合高强聚合物注浆材料,并测试了其吸水率、力学性能、流动性及凝结时间对注浆效果的影响.试验结果表明复合材料的吸水率、流动性较好;得出水灰比为0.5、聚合物(DS)掺量为注浆料的0.8%时,复合矿物基注浆材料1d的抗压强度为26.13Mpa,抗折强度为4.51Mpa.与不添加聚合物DS时相比,材料固化体1d的抗压强度增加了70.23%,抗折强度增加25.92%,研究成果对破碎巷道围岩注浆加固具有重要的意义.     

淀粉基生物质发泡材料发泡倍率的影响因素

利用植物纤维增强玉米淀粉复合材料的熔融共混挤出发泡试验,通过对样条径向膨胀率的测试,研究了挤出压力、挤出速率、加热温度、含水率对复合发泡材料发泡倍率的影响。结果表明：复合材料的发泡倍率随挤出压力的增大而先增大后减小,当挤出压力为80 MPa时,发泡倍率达最大值,为14.8;随着挤出速率的升高,材料的发泡倍率呈非线性变化,当挤出速率为20 cm/s时,发泡倍率达最大值,为14.8;材料的发泡倍率随加热温度的升高而先增大后减小,当加热温度为135℃时,发泡倍率达最大值,为13.8;材料的发泡倍率随含水率的增加而先增大后减小,当含水率为13%时,发泡倍率达最大值,为13.8。分析材料相关参数与发泡倍率的相关变化曲线,总结其作用机理,对优化材料的加工工艺有着重要意义。     

橡胶/混凝土盐冻循环后性能劣化及微观结构

制备普通混凝土(Normal concrete,NC)和橡胶/混凝土基体(Rubber/NC),研究盐冻循环60次内,表观现象、剥落量、抗压强度损失等性能指标劣化过程,采用超声波无损检测法评价混凝土盐冻循环破坏前后超声参数变化,建立相对波速、损伤度与抗压强度的关系,利用SEM观察盐冻循环损伤前后试件微结构变化。结果表明:随盐冻循环次数增加,混凝土试件表面剥蚀愈显著,剥落量增加,内部损伤、强度损失逐渐加剧,超声参数与抗压强度具有密切相关性;混凝土经历盐冻破坏后,内部结构呈疏松絮状,孔隙、裂纹愈加显现,密实度下降,造成宏观力学性能劣化。但弹性橡胶细集料掺入后有效缓解结冰压引起的内部开裂和孔隙扩大,各阶段橡胶/混凝土基体劣化程度均优于普通混凝土,以橡胶掺量 (与胶凝材料质量比) 10% (10%Rubber/NC)各性能指标最优,经历60次盐冻循环后,普通混凝土抗压强度损失率为58.5%,10%Rubber/NC抗压强度损失率为48.0%。