氧化铕/高密度聚乙烯复合物热性能研究

本文通过热失重方法、差示扫描量热法研究了氧化铕对HDPE热氧分解行为的影响及复合物的热动力学。研究表明:添加氧化铕后,HDPE在空气气氛下的5%失重温度可大幅提高;热分解动力学分析表明,Eu2O3/HDPE复合物热分解反应为一级反应,氧化铕的加入使得HDPE热氧分解的表观活化能增大。添加氧化铕并不会影响HDPE的主链的无规断链反应,说明氧化铕对HDPE的热氧稳定作用与氧有关。     

氧化镧对LDPE热氧化分解行为的影响

通过热失重方法研究了氧化镧对低密度聚乙烯(LDPE)热氧分解行为的影响。结果表明:添加氧化镧后,LDPE在空气气氛下起始热氧分解温度可大幅提高;在LDPE失重率小于0.3时,氧化镧的加入使得LDPE热氧降解的表观活化能增大;而添加氧化镧并不影响LDPE主链的无规断链反应,因此氧化镧对LDPE的热氧稳定作用与氧有关。     

稀土氧化物对LLDPE热氧稳定性的影响

通过热失重分析不同稀土氧化物对LLDPE热氧分解行为的影响,并采用氧化诱导期、转矩流变分析方法研究了稀土氧化镧对LLDPE热氧分解行为的影响机理.结果表明:LLDPE的热氧分解温度在添加Eu2O3、Gd2O3、La2O3、Nd2O3、Sm2O3、Yb4O7、Pr6O11、Y2O3、Dy2O3得到提高,CeO2则对LLDPE的起始分解温度没有影响,而加入TbO2、Er2O3、Ho2O3则使LLDPE的起始分解温度降低.稀土氧化物对LLDPE的热氧稳定的影响可能与稀土元素与氧的配位作用有关,部分稀土氧化物可能通过与氧的配位作用而减缓了氧分子在LLDPE热氧化形成的交联结构中的扩散速度,从而提高了LLDPE热氧稳定性.     

氧化镧对不同聚合物热氧稳定性的影响

文章采用热失重(TG)方法研究氧化镧对不同分子结构聚合物热氧稳定性的影响,并分析了稳定性得到提高的聚合物结构特征。研究表明,氧化镧对不同分子结构的聚合物的热稳定性有不同的影响,它可以催化聚碳酸酯的降解反应,对PET和POM的热氧分解反应没有产生影响,对s-PS的5%失重温度没有影响,但可以使s-PS的50%失重温度提高;PP、POE、HDPE、LDPE、LLDPE等基体的热稳定性可在氧化镧的作用下得到提高,其中POE、HDPE、LDPE、LLDPE四种聚合物的热氧分解温度提高幅度较大,这可能与这四种基体链结构中都含有─CH2─CH2─结构单元有关。氧化镧对HDPE、LDPE、LLDPE的热裂解反应没有产生影响。     

氧化镧对硅烷交联PE-LLD热性能的影响

通过热失重分析、示差扫描量热分析、氧化诱导期和维卡软化点测定等手段研究了稀土化合物氧化镧（La2O3）对硅烷交联线形低密度聚乙烯（PE-SXLLD）热性能的影响。研究结果发现，添加k03可极大地提高PE-SXLLD的热氧分解温度，但对其热裂解分解温度却没有影响，其作用机理可能是La2O3的存在减缓了氧分子在PE-SXLLD交联结构中的扩散运动，从而延缓了PE-SXLLD交联结构的链断裂反应。添加La2O3对PE-SXLLD的结晶熔融行为影响不大，也没有改变PE—SXLLD的凝胶率和热变形行为。     

氧化镧对硅烷交联PE—LLD热性能的影响

通过热失重分析、示差扫描量热分析、氧化诱导期和维卡软化点测定等手段研究了稀土化合物氧化镧（La2O3）对硅烷交联线性低密度聚乙烯（PE—SXLLD）热性能的影响。研究结果发现，添加La2O3可极大地提高PE—SXLLD的热氧分解温度，但对其热裂解分解温度却没有影响，其作用机理可能是La2O3的存在减缓了氧分子在PE—SXLLD交联结构中的扩散运动，从而延缓了PE—SXLLD交联结构的链断裂反应。     

La_2O_3/LDPE复合材料非等温结晶性能研究

利用差示扫描量热仪(DSC)考察了氧化镧(La2O3)/低密度聚乙烯(LDPE)复合材料的非等温结晶行为。通过Jeziorny法、Ozawa法及莫志深法研究了复合材料的非等温结晶动力学。结果表明:在添加La2O3后,LDPE成核速率降低,结晶度下降,晶体粒径分布变宽。在非等温结晶动力学分析中,Jeziorny法lg[-ln(1-Xt)]～lgt关系曲线在结晶前期和中期具有较好的线性关系,结晶后期产生较大偏离;Ozawa法并不适用;而莫志深法适用于该体系的研究,表明La2O3的加入使LDPE结晶速率增大。     

溶剂热合成氧化镁晶须及对聚丙烯的改性

以MgCl2·6H2O和NH3·H2O为原料,首先通过溶剂热合成纤维状的Mg2(OH)3Cl·3H2O前驱物,采取前驱物分解方法制备氧化镁晶须.利用SEM和XRD对产物进行了表征.结果表明:未加有机溶剂合成的晶须直径较小,且粗细不均;添加有机溶剂后晶须直径变大,粗细比较均匀,分散性也好,较佳的合成条件是添加乙醇和异丙醇混合溶剂.用氧化锓晶须改性聚丙烯,探讨晶须含量对复合材料力学性能的影响,结果表明:当晶须添加量为20%时,复合材料力学性能最佳.     

La2O3/己二酸锌/聚甲基丙烯酸钙对PVC/ACS热稳定性的影响

为提高聚氯乙烯(PVC)/丙烯腈-氯化聚乙烯-苯乙烯共聚物(ACS)复合材料的加工热稳定性,制备了一种新型复合热稳定剂——氧化镧(La2O3)/己二酸锌/聚甲基丙烯酸钙对复合材料改性。用刚果红法研究了复合稳定剂对PVC/ACS热稳定性能的影响;用转矩流变仪、动态力学分析仪、冲击和拉伸试验机测定了不同m(Zn)/m(Ca)时添加La2O3对PVC/ACS试样的塑化行为、耐热性、动态力学和力学性能的影响。结果表明:m(Zn)/m(Ca)一定,添加La2O3后,复合材料的热稳定时间延长,玻璃化转变温度、力学性能均有所提高。当La2O3/己二酸锌/聚甲基丙烯酸钙的质量比为10∶6∶9时热稳定时间最长,达215 min。     

聚乳酸/纳米Dy_2O_3复合材料的制备与热性能研究

采用接枝法分别制备了环氧树脂改性纳米氧化镝(Dy2O3-g-EP)和聚乳酸接枝马来酸酐(PLA-g-MAH),通过溶液共混法制备了PLA/纳米Dy2O3复合材料,并研究了增容剂PLA-g-MAH对复合材料热性能的影响。结果表明:EP接枝提高了纳米Dy2O3在溶剂中的稳定性;未改性纳米Dy2O3使PLA的热分解温度提高,而Dy2O3-g-EP则使其下降;PLA-g-MAH的加入有利于提高PLA的热分解温度与玻璃化转变温度。     

改性Sb2O3协同十溴二苯乙烷阻燃LDPE/EVA的研究

采用熔融共混法制备了阻燃低密度聚乙烯/乙烯-醋酸乙烯共聚物(LDPE/EVA)复合材料,研究了表面有机化改性三氧化二锑(Sb2O3)与十溴二苯乙烷(DBDPE)在LDPE/EVA中的阻燃协效性,通过极限氧指数(LOI)、垂直燃烧等级(UL94)、力学性能和热稳定性等测试对复合材料进行研究。结果表明,DBDPE/Sb2O3复合阻燃剂对LDPE/EVA有良好的阻燃作用,经表面有机化改性的Sb2O3,较之未改性Sb2O3阻燃协效性增强,制品热稳定性提高,对力学性能影响较小。     

四氧化三铁存在下LDPE热分解动力学研究

采用不同升温速率(51,01,5,20℃/min),在四氧化三铁存在下,研究了低密度聚乙烯(LDPE)在氮气氛围中的热分解动力学。结果表明,四氧化三铁存在下,LDPE的热分解只有一个过程,为一级反应,用5种不同的动力学分析方法(即Kissinger方法、Freeman-Carroll方法、Van Krevelen方法、Coats-Redfern方法和Horowitz-Metzger方法)计算了复合材料的热分解动力学参数5,种动力学分析结果均显示,与纯聚乙烯相比,四氧化三铁存在下,聚乙烯的活化能有所提高,而且在实验添加范围内,聚乙烯活化能的增加与四氧化三铁的含量成正比,表明添加四氧化三铁会提高聚乙烯的热分解温度,四氧化三铁能提高聚乙烯的热稳定性能。     

超级铝热剂Al/Fe_2O_3对硝化棉热分解特性的影响

采用水热法制备了纳米Fe_2O_3,并用超声分散法将其与纳米Al颗粒复合制备了超级铝热剂Al/Fe_2O_3,利用X-射线粉末衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、扫描电镜及能量散射光谱仪(SEM-EDS)对复合物的物相、组成、形貌和结构进行了分析表征,采用差示扫描量热法(DSC)和热红联用技术(TG-FTIR)研究了Al/Fe_2O_3对硝化棉(NC)热分解过程的影响。结果表明,Al/Fe_2O_3-NC和NC的热分解过程遵循Avrami-Erofeev方程f(α)=1.5(1-α)[-ln(1-α)]1/3;超级铝热剂Al/Fe_2O_3可降低硝化棉的表观活化能、临界点火温度和临界爆炸温度,在促进硝化棉O-NO_2键断裂和凝聚相二次自催化反应中起到至关重要的作用。     

Synergistic effects of aluminum hydroxide,red phosphorus,and expandable graphite on the flame retardancy and thermal stability of polyethylene

The flame-retardant low-density polyethylene (LDPE) composites loading aluminum hydroxide (ATH), red phosphorus (RP), and expandable graphite (EG) were successfully prepared. The flame retardancy, the thermo-oxidative stability, and the mechanical property of the composites were investigated. The synergistic effect of ATH, RP, and EG on the flame-retardant property and thermal behavior of LDPE were observed. The limiting oxygen index value of LDPE significantly increased from 17.1% to 25.4% upon the incorporation of 15 wt.% of the mixture of three fillers with ATH:RP:EG mass ratio of 1:1:1; and this composite achieved the V-0 classification of the UL94 vertical burning test. The thermogravimetric analysis of this composite under air atmosphere revealed that its residue weight remained 27.89% at 900°C. Furthermore, the results of tension tests indicated that the surface modification of ATH by magnesium stearate and RP by poly(methylhydrosiloxane) noticeably improved the tensile strength and the elongation of the composite.     

B/Fe_2O_3/NC复合物的制备及其对HTPB/AP推进剂性能的影响

为改善硼粉(B)的性能和纳米氧化铁(Fe_2O_3)在固体推进剂中的分散性,用静电喷雾法制备了B/Fe_2O_3/NC复合物,采用扫描电镜(SEM)表征了复合物的表面形貌,用TG-DSC分析了复合物的热性能及其对HTPB/AP推进剂热性能的影响,并用燃速测试和密闭爆发器实验研究了该复合物对HTPB/AP推进剂燃烧性能的影响。结果表明,所制备的B/Fe_2O_3/NC复合物均以团聚体的形式存在,复合物中B的活性提高,其氧化反应温度提前;团聚硼粉对HTPB/AP推进剂燃烧性能的改善效果明显优于原料硼粉;加入Fe_2O_3后,会进一步改善含硼推进剂的燃烧性能,而且随Fe_2O_3含量的增加,在密闭爆发器中HTPB/AP推进剂达到最高压力所需的时间逐渐减小。当Fe_2O_3的质量分数为8%时,推进剂在常压空气中的燃速最大,为不添加B/Fe_2O_3/NC复合物的HTPB/AP推进剂的2.77倍。B/Fe_2O_3/NC复合物对推进剂的热分解具有一定催化作用,且随Fe_2O_3含量的增加催化作用增强。     

不同摩尔比混杂插层Zn—Mg—Al水滑石的制备及其阻燃性能测试

采用在微波辐射条件下共沉淀法合成得到XOnm^-/与CO、0～以不同摩尔比混合插层的阻燃类Zn—Mg—Al水滑石（ZR—1）,并将获得的4种阻燃类水滑石与低密度聚乙烯（LDPE）制成复合材料。用扫描电子显微镜（XRD）和热分析对样品进行表征。热分析结果表明：X酸根与碳酸根以1：0的摩尔比混杂插层Zn—Mg—Al阻燃类水滑石（ZR—1—A）对LDPE的热氧分解有最好阻缓效果：热分解温度宽度达365．36℃。将ZR-1与ZR-1-A进行阻燃性能、力学性能及烟密度等测试的对比;发现ZR-1-A／LDPE比为40／60时,ZR—1—A／LDPE复合材料的极限氧指数（L01）29％比ZR-1／LDPE复合材料的LOI28％略高：而ZR—1—A／LDPE复合材料的消烟效果（最大烟密度为16．44）却远不如ZR-1／LDPE复合材料（最大烟密度为0．24）,水平燃烧试验均通过FH-1级。此外,ZR-1-A／LDPE复合材料的拉伸强度断裂伸长率和冲击强度均有所提高;从扫描电子显微镜照片（SEM）上可以看出,ZR—1—A／LDPE燃烧后可观察到更为致密而结实的覆盖物,这与阻燃性能的结果是-致的,从而使该类水滑石单独作为-类高效阻燃消烟新型阻燃剂使用成为可能。     

CNTs／TMO复合催化剂对含高氯酸钾烟火药剂分解反应速率的影响

采用化学沉淀法制备沉积于碳纳米管(CNTs)表面上的CuO、Fe2O3复合催化剂.用光电子能谱(XPS)对复合催化剂进行表征,研究了CuO/CNTs和Fe2O3/CNTs复合催化剂对含高氯酸钾烟火药剂分解反应的影响.结果表明,CuO和Fe2O3颗粒均匀地附着在碳纳米管表面上,Cuo/CNTs和Fe3O3/CNTs复合催化剂能够提高含高氯酸钾烟火药剂的反应速率,复合催化剂对高氯酸钾烟火药剂的催化性能明显优于Fe2O3和CuO混合物的催化性能.     

纳米聚丙烯酸酯改性纳米Mg(OH)_2及其在LDPE中的应用

采用纳米聚丙烯酸酯乳液改性纳米Mg(OH)2,通过单螺杆挤出机制备了纳米Mg(OH)2/低密度聚乙烯(LDPE)复合材料,利用红外光谱、扫描电镜、透射电镜等方法对改性前后的Mg(OH)2及Mg(OH)2/LDPE复合材料进行了表征。结果表明:纳米Mg(OH)2表面经纳米聚丙烯酸酯乳液改性后吸附上了一层聚丙烯酸酯;纳米聚丙烯酸酯乳液改性提高了纳米Mg(OH)2的热稳定性,分解温度提高了27℃;改性纳米Mg(OH)2在LDPE基体中分散更为均匀;改性纳米Mg(OH)2的用量为LDPE的15%时复,合材料的拉伸强度比纯LDPE提高了6.5%。