从β-聚丙烯到β-聚丙烯共混物

相对于聚丙烯(PP)共混物,β-PP共混物研究很少。文中对本实验室近几年开展的β-成核PP与聚苯乙烯(PS)、丙烯腈-苯乙烯共聚物(AS)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、尼龙(PA)、对苯二甲酸乙二醇酯(PET)共混物的制备、结构与性能进行了总结。重点讨论了不同第二组分及其用量、结晶度与极性,增容和制备方法等对PP共混物的β-成核作用的影响。观察到PS、AS和ABS对β-成核作用影响很小,可获得高β-晶含量的PP共混物。β-成核PP与PA、PET共混物的β-成核作用取决于制备方法,降低PET结晶度的方法和加入相容剂有利于共混物β-晶的形成。第二组分极性并不是影响共混物β-成核作用的主要因素。     

PP／EPDM共混物的X射线衍射研究

用WAXD研究PP/EPDM共混物的结果表明,PP晶相中除了主要含有α-单斜晶型PP之外,还存在β-六方晶型PP结构特征,这归结于试样的冷却速度以及EPDM充当了β-晶型PP的非均相成核剂。β-晶型含量(K)取决于共混物组成,在10％EPDM时,K有极大值(19.53％)。本文还研究了β-晶型的形成对α-晶型结构的影响,共混物中EPDM含量为10％时,α-晶型的表观晶体尺寸、峰强度以及共混物的总结晶度均有极小值。     

TPV和纳米CaCO3协同增韧聚丙烯的研究

首先采用熔融共混法制备聚丙烯/热塑性动态硫化橡胶(PP/TPV)二元共混物,进一步添加纳米CaCO₃制备了PP/TPV/纳米CaCO₃三元共混物。探究了TPV用量对PP/TPV二元共混物力学性能和微观形貌的影响,以及纳米CaCO₃用量对PP/TPV/纳米CaCO₃三元共混物的力学性能、微观形貌、耐热性能及晶型的影响。结果表明,TPV能够有效增韧PP,当TPV用量仅为5份时,PP/TPV二元共混物的冲击强度达到8.2kJ/m²,较PP增加了95%,同时拉伸强度仅下降了4%;纳米CaCO₃能够诱导PP中β晶型的生成,随着纳米CaCO₃在PP/TPV/纳米CaCO₃三元共混物中用量的增加,缺口冲击强度呈现先增加后下降的趋势,而拉伸强度变化不大。当纳米CaCO₃用量为3份时,三元共混物的抗冲击性能最好,同时耐热性能也得到提升,可应用于汽车、建筑等行业。     

PP/POE共混物的热行为与晶态结构

采用双螺杆挤出机熔融共混制备了不同组成的聚丙烯(PP)/乙烯-辛烯弹性体(POE)共混物,利用差示扫描量热仪、偏光显微镜和广角X射线衍射系统研究了共混物的热行为与晶态结构。结果表明PP与POE之间具有一定的相容性,POE的异相成核作用提高了共混物中PP的结晶温度和结晶速率,有效地诱导β晶型PP的形成,增大了共混物中α晶型和β晶型PP的晶面表观厚度。另一方面,由于POE与PP之间存在较强的相互作用,POE大分子链使PP分子链的扩散和堆积受阻,从而导致PP/POE共混物总结晶度的降低。     

纳米CaCO3／PP／PS复合材料的结晶与熔融行为

熔融方法制备了纳米CaCO3／PP／PS复合材料，DSC研究了PP／PS、增容PP／PS共混物及其纳米CaCO3填充共混物的结晶与熔融行为。研究结果表明加入PS对PP结晶行为影响不大，但导致PP熔点下降，熔融峰从单峰变为双峰。纳米CaCO3和增容剂对PP／PS共混物中PP结晶存在异相成核作用，提高PP结晶温度和熔点，PP—g—MA和PP—g—AA的异相成核作用比CaCO3的大。PP—g—MA增容的PP／PS共混物和CaCO3填充共混物有利于PP形成β晶，但CaCO3填充共混物、PP—g—AA的增容PP／PS共混物和CaCO3填充共混物无β晶形成。     

分子量对β-PP/纳米CaCO_3复合物冲击强度的影响

采用差示扫描量热(DSC)、冲击试验和扫描电镜研究了不同分子量β晶型聚丙烯(β-PP)/纳米CaCO_3复合物在不同成核剂含量下的晶体含量和冲击强度。结果表明,随着成核剂含量的升高,不同分子量的复合物样品的冲击强度都呈先上升后下降的趋势,在0.1%(质量分数,下同)时都出现峰值,由低分子量PP为基体的样品冲击强度从3.5 kJ/m~2上升至9.1 kJ/m~2,提高幅度达160%,由高分子量PP为基体的样品从8.2 kJ/m~2上升至41.3 kJ/m~2,提高幅度达500%。β晶体含量对复合物冲击强度的贡献不大,但明显取决于PP的分子量及β晶体的形态。     

液晶聚合物β成核剂/等规聚丙烯的等温结晶动力学和熔融行为

将主链型液晶聚酯(PBDPS)大分子β成核剂与等规聚丙烯(i PP)熔融共混,得到不同添加量的i PP/PBDPS样品。利用差示扫描量热分析、X射线衍射、偏光显微镜等研究了i PP和PBDPS共混物的等温结晶动力学、结晶熔融行为、晶型结构和结晶形态。结果表明,i PP和i PP/PBDPS共混物的等温结晶动力学适用于Avrami方程,Avrami指数(n)从2. 62～2. 81变为2. 60～3. 25,晶体的生长方式为二维生长与三维生长并存。PBDPS起到异相成核作用,i PP结晶速率常数(K)随着PBDPS的添加而增大,半结晶时间(t1/2)随之缩短。使用Arrhenius方程计算了等温结晶活化能,并通过HoffmanWeeks外推法得到了i PP/PBDPS中α、β晶的平衡熔点。液晶高分子PBDPS能有效诱导i PP形成β晶型,β晶含量随着PBDPS添加量与结晶温度的提升而增大,当PBDPS质量分数为4%,结晶温度为130℃时,β晶含量高达92. 5%。     

α和β-成核作用硅灰石对聚丙烯结晶行为的共同作用

α/β复合成核剂改性聚丙烯(PP)已有研究,但α和β-成核作用无机粒子填充PP的结晶行为有待探索。文中通过制备α和β-成核作用硅灰石填充PP复合材料,考察了硅灰石所具有α和β-成核作用和成核效率对PP结晶行为、熔融特性和β-晶含量的影响及规律。结果表明,当2种硅灰石成核效率相差较大时,具有较高成核效率的硅灰石在PP成核结晶过程中发挥主导作用;而当2种硅灰石成核效率相近时,α和β-成核作用硅灰石之间存在竞争成核作用,最终形成β-晶含量由两者的质量比决定。     

噁唑啉官能化R-ABS对废旧HIPS和ABS共混性能的影响

首先研究了废旧高抗冲聚苯乙烯(R-HIPS)和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(R-ABS)由于老化降解发生的分子结构的变化,然后在此基础上研究了R-HIPS/R-ABS共混物相容性的变化以及SEBS-g-MAH和R-ABSm对多相聚合物R-HIPS和RABS微相结构的影响。结果表明,当R-HIPS/R-ABS/SEBS-g-MAH的配比为7∶3∶1.5(质量比)时,加入4%(质量分数)的RABSm,共混物缺口冲击强度由2kJ/m~2提高到9kJ/m~2;同时共混物的橡胶相和基体相相界面变模糊,证明SEBS-g-MAH和RABSm增强了R-HIPS和R-ABS各自的橡胶相和基体相的界面粘结性以及R-HIPS/R-ABS共混物的相容性,从而提高了R-HIPS/R-ABS共混物的宏观力学性能。     

增容剂对聚对苯二甲酸丁二酯/聚丙烯共混体系相形态、热稳定性与流变性能影响研究

为了丰富聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)纤维品种,以乙烯-醋酸乙烯共聚物接枝马来酸酐(EVA-gMAH)、乙烯-辛烯共聚物接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(POE-g-GMA)和乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯(EMG)为增容剂,采用熔融共混法制备了不同组成比例的PBT/PP共混物,通过扫描电镜、差示扫描量热法、热失重分析法和毛细管流变仪等手段测试了共混物,考察增容剂种类和用量对共混物结构性能的影响。结果表明:共混物PBT/PP为不相容体系,选择共混物PBT/PP为70/30(质量比)时加入3种增容剂,发现增容剂对PBT/PP共混的增容效果为:EMGPOE-g-GMAEVA-g-MAH。共混物的熔点无明显变化,分解温度增加,耐热性增强。对比不同种类增容剂含量为1份的共混物,其表观黏度均随着剪切速率的增大而减小,说明改性共混物是假塑性流体。     

试论炮孔壁初始压力

本文根据应力波理论和流体动力学理论,分析并推导了计算冲击波初始参数的模型,指出了不同时刻各参数间的差别,试从能量的观点对其进行了分析。     

试论炮孔壁初始压力

本文根据应力波理论和流体动力学理论,分析并推导了计算冲击波初始参数的模型,指出了不同时刻各参数间的差别,试从能量的观点对其进行了分析。     

不同装药结构对孔壁压力影响的分析

在某些假设条件下,运用爆轰气体动力学理论与应力波理论,推导出间隔装药和连续装药结构时孔壁所受压力的表达式。比较表明,间隔装药爆炸时作用在孔壁上的初始压力是连续装药爆炸时的1/8。实际爆破试验证明,缓冲孔采用间隔装药时,台阶坡面的裂隙率为0 30%～3 33%,而采用连续装药时,裂隙率为2 40%～3 85%。这说明,间隔装药结构可减小炮孔周围岩石的破坏范围,从而有利于边坡的完整和稳定。     

高温合金表面包覆涂层的激光重熔研究

应用2kW-CO_2激光器,在 GH140合金表面进行 NiCoCrAlY 包覆涂层重熔处理。结果表明,控制恰当激光工艺参数,可使激光重熔区成分稀释度低,组织细化,涂层致密性、附着力显著提高。从而有效改善了抗蚀性和抗冷热疲劳性,并保持原涂层良好的塑性。     

基于快速成形的低温冰型制造技术研究

研究了冰型制造中的喷射技术和工艺问题。通过实验认为基于电磁阀高频振荡的离散喷射方式最适合于低温冰型成形。提出了临界成形时间的概念，并研究了影响成形质量的诸多因素。通过工艺参数优化，制造出质量较高的冰型。     

沟槽型真空注射成型工艺的研究

真空注射成型工艺是一种新型的复合材料液体模塑成型工艺,对沟槽型真空注射成型工艺开展了实验研究,通过充模实验确定了引流槽的宽度、深度和槽间距及主槽的槽间距等工艺参数并进行了优化;对影响充模过程的各种因素进行了详细的讨论,并以夹芯面板的制作实例阐述了沟槽型真空注射成型的工艺过程。     

影响里氏硬度检测因素的探讨

通过对某转轴的里氏硬度测定分析,认为被测物表面的油污和粗糙度及工件曲率半径的大小等将影响里氏硬度检测的结果。     

双稳态薄壳结构的边界效应研究

改进壳结构力学模型,理论推导考虑边界效应时结构应变能的解析表达式。基于能量原理研究薄壳结构的双稳态特性,并导出其在稳定状态下的曲率和卷曲半径。对于有初始应力薄壳结构,其在卷曲状态下的应变能有极小值,存在第2个稳定状态,为双稳态结构。数值计算结果表明:同不考虑边界效应相比,考虑边界效应时薄壳结构第2个稳定状态的卷曲半径将变大,且对应的应变能较不考虑边界效应时小。另外,薄壳结构边界效应随着结构初始圆心角的增大而减小,且边界效应引起的位移相对于卷曲半径而言为高阶小量。该文结果与已有理论结果和有限元结果吻合较好,验证了模型的有效性。     

多向不规则波浪作用下大尺度墩柱上爬高的数值研究

基于规则波对墩柱作用的理论,采用传递函数的方法,建立了多向不规则波浪对大尺度墩柱作用的计算模型。同时进行了物理模型实验,对数值计算结果进行了验证。实验结果和数值计算结果基本一致。结果表明多向不规则波浪与圆柱作用时,波浪的方向分布对圆柱周围的爬高具有明显的影响。研究成果可为实际工程设计时提供参考依据。     

基于谱元法的复杂地形风场大涡模拟

以Askervein山为研究对象,基于开源平台Nek5000,自编程序完成复杂地形下谱元法的网格建模,添加计算湍流粘性项子程序,对复杂地形风场进行大涡模拟,并与场地实测数据及其它数值结果进行对比。结果表明,谱元法的大涡模拟结果与Askervein山的场地实测结果符合较好,表明该方法在复杂地形风场的预测上有较高的精度,可用于复杂地形的风能资源评估。