球形聚丙烯/聚丁烯-1合金粒子制备和性能

用原位聚合方法使用球形Ziegler-Natta催化剂制备新型聚丁烯-1合金材料,通过DSC、SEM、XRD和~(13)C NMR等手段对产物的形态、物性和结构进行了表征,考察了丁烯-1加入量对聚合产物形态、结构及聚合性能的影响。结果表明:与丁烯-1本体聚合相比用原位聚合可改善聚丁烯-1产物的形态,降低聚合物粒子之间的粘联,使聚合物在釜内成为球形颗粒,催化活性最高为10.4 kg/g Cat,聚合产物的堆积密度为0.44 g/cm~3,粒径约为500μm;同时,用原位聚合可缩短聚丁烯-1产品由不稳定的晶型II向稳定的晶型I转变周期。聚丁烯-1釜内合金的拉伸强度和弯曲模量都随着丙烯结构单元含量的提高而提高,但是聚合物的密度、冲击强度和断裂伸长率降低。     

聚1-丁烯釜内合金的流变性能EI北大核心CSCD

采用恒速双筒毛细管流变仪研究了聚1-丁烯釜内合金的流变性能并将其与高全同聚1-丁烯(iPB)的流变性能进行了比较。结果表明,所合成的釜内合金熔体是一种假塑性流体,且随着测试温度的升高其非牛顿指数变大,非牛顿性减小。在相同温度和剪切速率下,釜内合金的粘流活化能小于iPB的粘流活化能;随剪切速率的升高,粘流活化能减小,其粘温敏感性降低。     

脲醛树脂包覆聚硫密封剂微胶囊的制备和性能EI北大核心CSCD

以脲醛树脂为壁材、聚硫密封剂为芯材,采用原位聚合制备出聚硫密封剂微胶囊,并使用红外光谱、扫描电镜等手段表征了微胶囊的结构和形貌。为了研究微胶囊化过程对密封剂固化胶膜力学性能的影响,将聚硫密封剂微胶囊与一定比例的硫化剂均匀混合分别制备成标准螺母试件或胶膜试片,依据相关标准系统考察了聚硫密封剂包覆前后破坏力矩、拆卸力矩和拉伸性能以及硬度的变化。结果表明,基于脲醛原位聚合可制备出形貌规则、粒径均一、表面相对粗糙、包覆膜致密的聚硫密封剂微胶囊,与未包覆密封剂相比包覆后聚硫密封剂胶膜的力学性能大幅度提高。     

难熔高熵合金制备及性能研究进展EI北大核心CSCD

本文简述了难熔高熵合金的含义与特点,归纳了各类难熔高熵合金(块体、薄膜、涂层)的制备方法,重点阐述了难熔高熵合金的综合性能。建议通过构建专门的难熔高熵合金数据库优化成分设计,并着重于不同制备方法的工艺性研究。针对目前难熔高熵合金存在室温脆性大、密度大、成本高等不足,提出可根据所需难熔高熵合金的性能而选择不同的制备方法,以便未来工业化应用。     

氢化辅助Ti-Zr-Ta合金的制备及其性能EI北大核心

Ti-Zr-Ta难熔合金具有优良的力学性能和冲击释能特性,在含能结构材料领域展现出良好的应用前景。Ti-Zr-Ta合金目前主要通过熔炼工艺制备,但其组元均为高熔点金属,熔铸成形的方法难以制备出组织结构均匀的大尺寸部件。基于此,本工作采用氢化脱氢法预先制备Ti-Zr-Ta难熔合金粉末,并利用真空热压工艺烧结成型,在此基础上,对烧结态Ti-Zr-Ta合金的组织结构、力学性能和冲击释能特性进行了研究。结果表明:氢化脱氢法制得的Ti-Zr-Ta合金粉末平均粒径为9.4μm,由BCC1,BCC2,HCP三相组成;在1300℃的烧结温度下制备得到的Ti-Zr-Ta合金密度为7.34 g/cm^(3),基本实现了全致密化,合金主要由BCC1和BCC2两相组成,准静态压缩强度和断裂应变分别为1637 MPa和6.4%,呈脆性断裂特征。在弹道枪实验中,5.6 g烧结态Ti-Zr-Ta合金以1493 m/s的速度击穿靶板后,在27 L密闭靶箱内产生的峰值超压达到0.195 MPa,显示出较为优异的冲击释能特性,其释能主要来源于合金弹丸高速撞击产生细小碎片的氧化反应。     

序列添加Ziegler-Natta和茂金属催化剂原位聚合合成iPP/aPP共混增韧聚丙烯

采用合成等规聚丙烯的Ziegler-Natta催化剂A((Ti-MgCl2)/TEA)和合成无规聚丙烯的茂金属催化剂B((PhMe4 Cp)(t Bu3 PhO)TiCl2/Al(iBu3)-[Ph3 C]+[B(C6 F5)4]-),按照序列添加方式对丙烯进行了原位聚合.并用核磁共振碳谱、凝胶渗透色谱、差示扫描量热分...     

丙烯酸酯乳液原位接枝共混高抗冲聚氯乙烯的制备与性能EI北大核心CSCD

首先以丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯为单体,1,4-丁二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂,烯丙氧基壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵为反应型乳化剂,聚苯乙烯乳液为种子乳液,通过种子乳液聚合工艺,制得了粒径约200 nm且窄粒径分布的丙烯酸酯共聚物(ACR)乳液。然后将该ACR乳液直接加入氯乙烯的悬浮聚合体系中,制得了ACR乳液原位悬浮接枝共混型高抗冲聚氯乙烯(PVC)复合树脂。用红外光谱、差示扫描量热仪、扫描电子显微镜对树脂结构和形貌等进行了表征;考察了不同聚合温度下所得的ACR乳液对最终PVC复合树脂力学性能的影响;考察了悬浮聚合工艺中ACR乳液的加料顺序对悬浮聚合稳定性、PVC复合树脂的颗粒形态和力学性能的影响。结果表明,所得PVC复合树脂由ACR、氯乙烯在ACR上接枝所得共聚物及PVC均聚物组成,该原位增韧PVC复合树脂的抗冲性能提高非常显著。尤其是70℃乳液聚合所得ACR乳液用于氯乙烯的悬浮聚合,且当ACR质量分数为6.0%时的PVC复合树脂的缺口冲击强度可达常规SG-5型PVC树脂的7.4倍。此外,在氯乙烯单体液滴分散好后再加ACR乳液进行悬浮聚合,所得PVC复合树脂的颗粒形态和抗冲性能较好,且聚合过程中无粘釜、无粘轴现象。     

纳米多孔Pd-Cu/Pd-Ag催化剂的制备及其电催化性能EI北大核心CSCD

针对直接甲醇燃料电池(direct methanol fuel cell,DMFE)对高效阳极催化剂的需求,设计研发Ca-Mg-Pd-M(M=Cu,Ag)非晶合金前躯体体系,并采用去合金化制备系带-孔道双连续结构的纳米多孔Pd-Cu/Pd-Ag合金。通过设计前驱体合金比例可调节多孔结构的元素比例和尺寸,Pd元素可与Cu,Ag元素形成连续固溶体,在去合金化过程中可以降低Cu,Ag元素的扩散,进而细化纳米多孔的系带尺寸(由100 nm减小到10 nm)。相较于纳米多孔Pd,纳米多孔Pd-Cu/Pd-Ag合金表现出更优异的甲醇催化活性(催化电流强度:45 mA/mg)和抗毒化能力(J f/J b值为1.56),还具有低成本的优点,在直接甲醇燃料电池阳极催化剂方面有着良好的应用前景。     

原位聚合制备聚氨酯/氧化石墨烯纳米复合材料的力学性能和热稳定性能研究

采用两步投料法,将氧化石墨烯(GO)与4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)充分反应后、再加入聚醚多元醇和三羟甲基丙烷原位聚合制备聚氨酯(PU)/GO纳米复合材料。用广角x衍射、拉伸仪、热失重分析仪和扫描电子显微镜等研究了GO含量对PU/GO复合材料弹性模量、拉伸强度、断裂伸长率和热稳定性能的影响。研究发现当GO含量为0.2%时,GO在PU基体内分散均匀未出现团聚现象;当GO含量增加时,出现GO团聚体,且随着GO含量增加而增加。GO团聚现象对PU/GO复合材料的力学性能和热稳定性提高具有不利的影响。未出现GO团聚体的PU/0.2%GO复合材料具有最佳力学性能和热稳定性。用连二亚硫酸钠、氢氧化钠水溶液就地还原制备还原PU/GO纳米复合材料(PU/rGO),研究GO还原对复合材料力学性能和热稳定性的影响。结果发现,GO在PU基体内可以实现一定程度的就地还原,还原后复合材料的力学性能有所下降,但热稳定性能有所提高。     

热塑性聚氨酯/氯化聚乙烯发泡珠粒的制备及性能EI北大核心CSCD

以氯化聚乙烯(CPE)、热塑性聚氨酯(TPU)为原料,超临界CO_2为发泡剂,制备了TPU/CPE发泡珠粒。研究了TPU/CPE共混物的相容性、流变性能、发泡性能及CPE的含量对发泡珠粒抗收缩性能的影响。结果表明,CPE与TPU有良好的相容性,CPE的加入能有效改善TPU的发泡性能与抗收缩性能,CPE含量为10%时,得到平均泡孔尺寸最小(8. 851μm)、泡孔密度最大(1. 763×10^(12)cm^(-3))的发泡材料。TPU/CPE发泡珠粒的收缩率随着CPE含量的增加而降低,CPE的加入对降低TPU发泡珠粒的收缩有着显著作用。     

聚丙烯镍氢电池隔膜的亲水改性及性能表征EI北大核心CSCD

采用强氧化剂预处理-氧化还原引发接枝聚合法将丙烯酸(AA)接枝到聚丙烯(PP)镍氢电池隔膜表面,以改善其亲水性。扫描电镜(SEM)和衰减全反射红外光谱(ATR-FT-IR)分析结果表明,已制得PP-g-AA改性隔膜。考察了不同接枝率改性隔膜的亲水性和电导率,结果表明,接枝丙烯酸显著改善了其亲水性,接枝率为4.10%时隔膜亲水性最好,对去离子水和KOH水溶液(密度1.30g/cm3)的接触角从PP基膜的102.2°和113.5°降至0°和23.9°;接枝率为2.82%和4.10%改性隔膜的电导率达到基膜的1.5倍以上。镍氢电池循环测试表明,改性隔膜装配的电池具有较高的电池容量和循环寿命。综合考虑,接枝率为4.10%时隔膜性能最佳。     

“复合材料”专栏序言EI北大核心CSCD

材料复合化是材料发展的重要方向,也是材料大家族的重要组成和最具生命力的一个分支。目前,复合材料与金属材料、无机非金属材料、高分子材料并列,成为材料体系的重要部分。复合材料是高性能组装材料,它是利用先进的制备技术将不同性质的材料优化组合而成的新材料,是发挥人类智慧设计制造的人造材料,它既可以保留原有组分的主要特色,又发挥各组分的性能互补优势,从而拥有原组分材料无法实现的优越性能。     

Ni-BTC/RGO复合材料的制备及其电化学性能EI北大核心CSCD

为了制备价格低廉且比电容高、循环稳定性好的电容器材料,采用电化学法合成石墨烯基含镍金属有机骨架材料Ni-BTC/RGO,研究含镍金属有机骨架材料Ni-BTC的合成条件以及Ni-BTC/RGO的电化学性能。对不同条件下的系列Ni-BTC材料进行XRD分析,并对Ni-BTC,RGO和Ni-BTC/RGO进行SEM测试、循环伏安测试和恒电流充放电测试。结果表明:工作电压为6 V、反应时间为3 h、反应体系温度为35℃是Ni-BTC的最佳合成条件;Ni-BTC和RGO成功复合且RGO对Ni-BTC的结构并未产生影响;复合材料主要表现赝电容电化学行为。在0.5 A·g^(-1)电流密度下,Ni-BTC/RGO的比电容为468.72 F·g^(-1),功率密度为0.249 W·g^(-1);在1.0 A·g^(-1)电流密度下循环500周次以后,比电容保留率为50.08%。     

新型钒系烯烃聚合催化剂及其制备方法和应用EI北大核心CSCD

本发明属于烯烃聚合催化剂技术领域,具体为一种新型钒系烯烃聚合催化剂及其制备。该催化剂表达式为LVC13,L表示2,6-二-（2-苯并眯唑基）吡啶或2,6-二-（2-苯并嘿唑基）吡啶;助催化剂MAO（甲基铝氧烷）配合用于乙烯聚合反应。这类催化剂具有很好的催化乙烯加成聚合能力,所得聚乙烯具有很高的分子量。     

界面聚合法制备异氰酸酯型微胶囊及其性能EI北大核心CSCD

针对异氰酸酯型自修复微胶囊包封率较低、制备过程难以控制等问题,提出以聚氨酯预聚物为壁材原料,采用界面聚合法制备出微胶囊。以聚氨酯预聚物(拜尔L-75)与1,4-丁二醇(BDO)反应产物为壁材,异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为芯材,油相中L-75的异氰酸酯(-NCO)官能团与水相中扩链剂BDO的羟基(-OH)在界面处发生逐步聚合反应,生成聚氨酯膜,IPDI被聚氨酯膜成功包封形成微胶囊。讨论了BDO加入量,乳化剂阿拉伯胶(GA)用量对微胶囊结构、形貌及性能的影响。采用傅里叶变换红外光谱表征了微胶囊的化学结构;采用光学显微镜研究了微胶囊形貌、大小分布;热重分析仪分析了微胶囊囊芯含量。结果表明,在50℃下,扩链剂BDO质量分数为11.7%,GA质量分数为17.4%,IPDI质量分数为67%,搅拌速度为600 r/min,所制备的异氰酸酯微胶囊囊心质量分数为55.69%,包封率达到83%。     

含LPSO相Mg-Y-Er-Ni合金的组织和拉伸性能EI北大核心CSCD

用重力铸造法制备3种Mg_(97)Y_(2-x)Er_(x)Ni_(1)(x=0.5、1、1.5)合金,研究了其铸态和(520℃,12 h)固溶态的组织和拉伸性能。结果表明:3种铸态合金都由α-Mg基体和18R-LPSO相组成,其中Mg_(97)Y_(1)Er_(1)Ni_(1)晶粒最细,LPSO相的体积分数最高、尺寸最小且分布最为均匀,因此其室温拉伸性能最佳。进行(520℃,12 h)固溶处理后,3种固溶态合金仍然由α-Mg基体和18R-LPSO相组成。固溶态Mg_(97)Y_(1.5)Er_(0.5)Ni_(1)合金晶内出现基面层错,但是并不具有完整的堆垛周期性特征。与铸态相比,3种固溶态合金的室温拉伸性能均有所提高。     

基于单分散逐液滴雾化法制备锡合金微细球形金属粉末EI北大核心CSCD

提出了一种新型微细球形金属粉末的制备方法——单分散逐液滴雾化法。该方法将脉冲微孔喷射系统与离心雾化系统相结合,并对离心雾化系统进行重新设计,利用脉冲微孔喷射系统制备单分散液滴,再将液滴逐滴离心雾化,制得的粉末表面光滑、粒度小、粒度分布窄、球形度高、无卫星粉。利用该方法制备微细Sn63Pb37,Sn0.3AgCu合金粉末,研究转盘加热处理、不同转盘材料(Cu、Ni、304不锈钢)对粉末制备的影响,分析粒径实验值与理论值的差别,讨论雾化过程中液膜的分裂模式。研究结果表明,转盘加热处理可以使得转盘液膜变薄,粉末粒度细化。转盘与金属材料间的润湿性越好,制备的粉末平均粒度越小,且实验值均小于理论值,铜转盘制备的粉末平均粒径最小为24.0μm。液膜分裂模式与润湿性相关,铜转盘显示滴状分裂,镍转盘显示膜状分裂,不锈钢转盘没有发生液膜分裂。     

Cu/碳纳米纤维负载脂肪酸定形相变材料的制备与性能EI北大核心CSCD

结合静电纺丝、物理吸附、预氧化炭化和原位还原的技术与原理,制备了3种不同铜纳米粒子含量的Cu/碳纳米纤维膜(Cu/CNFs1~3),从此作为定形相变材料(FSPCM)的支撑基体;根据最低共熔点理论和Schrader方程计算出月桂酸-肉豆蔻酸-硬脂酸(LA-MA-SA)三元脂肪酸的质量比例,用作制备FSPCM的相变物质。通过物理吸附法制备了Cu/CNFs负载LA-MA-SA的FSPCM1~3。探讨了不同铜纳米粒子含量的CNFs对FSPCM形貌与导热性能的影响。结果表明,FSPCM1~3的熔融时间分别缩短了23.0%、51.8%和38.2%,结晶时间分别缩短了47.8%、64.0%和62.6%。制备的FSPCM1~3的熔融相变温度和熔融热焓在32~36℃和88~122 kJ/kg之间,结晶相变温度和结晶热焓分别在24~26℃和89~120.9 kJ/kg之间。     

电子封装用有机硅/环氧树脂杂化材料的制备EI北大核心CSCD

以γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷和苯基、甲基烷氧基硅烷为原料,经水解缩合制得透明的环氧基苯基硅树脂预聚物(EPSR),将EPSR与环氧树脂E51按不同质量比共混,以甲基六氢苯酐为固化剂,乙酰丙酮铝为促进剂,经热固化得到透明的有机无机杂化材料,探究了EPSR/E51质量比对产物的固化行为及光学、热学、阻燃、防水、粘接等性能的影响。结果表明,随着EPSR含量的增加,固化温度下降,玻璃化转变温度下降,透明度上升,阻燃性增强,耐热性和吸水率先下降后上升,粘接强度下降。当EPSR/E51质量比为60/40~80/20时,固化产物的综合性能较好,有望用作电子封装材料。     

磺酸基修饰石墨烯复合材料的储钠性能研究EI北大核心CSCD

对石墨烯进行功能化处理,可得到具有合适层间距和较高离子扩散速率的理想石墨烯基电极材料,其作为钠离子电池负极材料有着重要的应用潜力。通过在石墨烯结构中进行原位插层反应,成功制备出聚对苯乙烯磺酸钠(PSS)插层的石墨烯复合材料(PSS-rGO)。这种插层结构是基于石墨烯的π电子可以与PSS结构中的π电子相互作用,使得石墨烯层间距增大并抑制其堆积。同时,PSS中的磺酸钠基团可有效提高钠离子扩散速率,增强电极对钠离子的吸附能力,从而提升钠离子电池的循环性能。利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、拉曼光谱仪(Raman)、X射线光电子能谱仪(XPS)、电化学工作站和多通道电池综合测试仪对样品进行测试分析。结果表明,PSS-rGO电极在5 A·g^(-1)的电流密度下循环6000圈后容量可保持在256 mAh·g^(-1),单圈衰减率为0.003%,表现出优异的循环性能。本研究为开发高比容、快速储钠以及长寿命的钠离子电池负极材料提供了可行思路。