P(VAc-DBM-AA-SSS)共聚乳液的结构特点对水泥砂浆力学性能的影响

通过抗压和抗折试验,考察了P(VAc-DBM-AA-SSS)共聚乳液对水泥砂浆力学性能的影响.试验结果发现,功能单体SSS的加入能显著地提高共聚乳液胶膜的耐盐性及改性水泥砂浆的力学强度.同时详细考察了P(VAc-DBM-AA-SSS)共聚乳液改性水泥砂浆时,其耐盐性和抗冻性.结果表明,P(VAc-DBM-AA-SSS)共聚乳液的掺入,可以明显提高改性水泥砂浆的耐盐性能和抗冻性.通过SEM分析可知,掺加适量P(VAc-DBM-AA-SSS)共聚乳液,能有效改善水泥石结构与集料的结合形态,使其形成柔性网状的胶膜结构,这种网状结构有利于力学强度的发展.     

高盐沙地固沙用P(VAc-DBM-AA-AMPS)阴离子乳液的结构与性能

采用种子乳液聚合法,以醋酸乙烯酯(VAc)、马来酸二丁酯(DBM)、丙烯酸(AA)及2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)为共聚单体,制备了P(VAc-DBM-AA-AMPS)四元共聚阴离子型乳液,并将其用于高盐沙地固沙。考察了功能单体AMPS对P(VAc-DBM-AA-AMPS)四元共聚乳液的合成与基本性能的影响。发现,AMPS的引入对乳液的粒径和黏度具有很大的影响;可以较大幅度地提高共聚乳液形成胶膜的耐盐性。同时考察了P(VAc-DBM-AAAMPS)共聚乳液在高盐沙地固沙时的固沙强度、耐热老化等性能。结果表明,与P(VAc-DBM-AA)共聚乳液相比,AMPS功能单体的引入,使阴离子型P(VAc-DBM-AA-AMPS)乳液具有更高的固沙强度、良好的抗热老化及冻融稳定性。     

醋酸乙烯阴离子型无皂乳液改性水泥砂浆性能的研究

将醋酸乙烯(vinylacetic acid,VAC)与丙烯酸钠(sodium acrylate,NaAA)共聚得到的阴离子型P(VAC-NaAA)无皂乳液用于水泥砂浆改性。流动性实验结果表明：阴离子型P(VAC-NaAA)无皂乳液对水泥砂浆的流动性没有改善,甚至稍有降低。X射线衍射的结果显示：P(VAC-NaAA)无皂乳液对水泥水化的影响远远小于普通聚醋酸乙烯乳液。P(VAC-NaAA)无皂乳液提高水泥砂浆抗折强度的作用非常明显,在聚灰比m(P)／m(c)为0．1时,干养护条件下,改性砂浆的抗折强度较同样养护条件下的未改性砂浆提高74％,较水养护条件下的未改性砂浆提高53％。由于无皂乳液的稳定性不受水泥砂浆中离子强度的影响,无皂乳液改性砂浆的断面上可以观察到均匀的聚合物膜。     

聚丙烯酸酯乳液在水泥砂浆中的应用

为了提高水泥砂浆的韧性,选用了能形成柔性薄膜结构的聚合物--聚丙烯酸酯乳液对水泥砂浆进行改性.研究了聚丙烯酸酯乳液对水泥砂浆体积密度、抗压强度、抗折强度、韧性、动弹模量和黏结抗拉强度的影响.结果表明:聚丙烯酸酯乳液在一定程度上降低了水泥砂浆体积密度和抗压强度,对抗折强度影响较小,改善了水泥砂浆的韧性,并且可提高黏结抗拉强度.当乳液掺量(质量分数)大于5%时,28 d混合养护聚丙烯酸酯乳液水泥砂浆的压折比降低到3以下,只有当乳液掺量大于10%时,水泥砂浆的黏结抗拉强度才明显提高.     

聚丁二烯接枝聚苯乙烯胶乳改性水泥砂浆的耐硫酸腐蚀性能

通过半连续乳液接枝共聚的方法制备了聚丁二烯(PB)与聚苯乙烯(PS)质量比为50/50的聚丁二烯接枝聚苯乙烯(PB-g-PS)共聚胶乳.在水与水泥的质量比为0.40、胶乳固体质量与水泥的质量比为10％的条件下,将PB-g-PS胶乳掺入水泥砂浆对其进行改性,并通过扫描电镜观察了参比及改性砂浆的微观形貌.经研究发现,当稀硫酸质量浓度增加及浸泡时间延长时,参比水泥砂浆的失重率及吸水率也随之增加,抗压强度变小,但改性水泥砂浆耐稀硫酸腐蚀性明显优于参比水泥砂浆;参比及改性水泥砂浆在质量浓度为15％的稀硫酸溶液中浸泡100 d时,失重率前者几乎达100％而后者为68.65％,且改性水泥砂浆的抗压强度降幅较小;参比及改性水泥砂浆在质量浓度为10％的稀硫酸溶液中浸泡100 d时,吸水率分别为7.19％和4.09％;改性砂浆的结构更致密且界面结构得到了改善,随稀硫酸溶液浓度的增加,氢氧化钙晶体数量减少,形态呈六角形片状结构.     

环氧树脂乳液对改性水泥砂浆的强度、黏结性能及抗冻性的影响

水泥砂浆可用于水泥混凝土的修补,修补时要求水泥砂浆应具有较好的抗开裂性能和耐久性,而环氧树脂乳液具有很好的黏结性能与力学性能,因此本文采用环氧树脂乳液来改性水泥砂浆性能,研究了新拌水泥砂浆的性能(流动性、凝结时间、密度与含气量等)、改性水泥砂浆的强度、黏结性能及抗冻性。结果表明新拌砂浆的流动性变好,即环氧树脂乳液具有减水效果。环氧树脂乳液的掺入使改性水泥砂浆的密度降低,凝结时间延缓。改性砂浆的3 d、7 d及28 d的抗折强度和抗压强度较基准砂浆降低,在6%聚灰比时,强度提高,出现极大值。黏结性能测试结果表明环氧树脂乳液能提升改性水泥砂浆与老砂浆的界面黏结抗折强度。环氧树脂乳液使改性水泥砂浆的抗冻性提高,但双掺环氧树脂乳液及粉煤灰时,抗冻性下降明显。     

PVAc共聚乳液结构特点对生态固沙性能的影响

结合化学固沙与生物固沙,将2种不同结构的聚醋酸乙烯酯类共聚乳液用于高盐沙地固沙,系统研究了生态固沙的综合效果。研究结果表明,2种乳液用于高盐沙地生态固沙,当使用浓度为3.0%时,固沙强度均大于0.45MPa,满足高盐沙地的固沙要求,并具有良好的抗热老化及抗冻融稳定性,而且,2种固沙乳液都能有效提高沙土的保水性能,促进沙土植物与微生物的生长。但与P(VAc-DBM-AA-AMPS)乳液相比,当使用浓度为3.0%时,P(VAc-DBM-AA-SSS)乳液的固沙强度可达到0.88 MPa,具有更好的固沙效果,适用于风蚀量较大的高盐沙地的固沙;另外,不同分子结构的乳液对沙土微生物的生长也有不同的影响,这些性能的差异都是由材料结构的不同导致的。     

可乳化共聚单体AMPS用于超声无皂乳液聚合的研究

将带有乳化作用的磺酸离子基团及反应活性烯键的可共聚单体2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)用于甲基丙烯酸甲酯(MMA)超声无皂乳液聚合体系,在不加引发剂和乳化剂的条件下合成P(AMPS-MMA)共聚乳胶粒子,对乳胶粒结构、大小、微观形态及乳液的稳定性能进行了研究,并对聚合反应机理进行了探讨。实验结果表明,通过AMPS的引入,可获得粒径为0.93μm左右、分布较窄的乳胶粒子,AMPS在聚合过程中起到了引发和稳定的作用。     

用能谱分析测定混凝土和丙烯酸酯共聚乳液水泥混凝土内盐的渗透

作者用能谱分析法测定了砂浆(或混凝土)和丙烯酸酯共聚乳液水泥砂浆(或混凝土)中的氯化物含量。测试表明,这种新的测试技术可检查出某一小范围砂浆(或混凝土)和丙烯酸酯共聚乳液水泥砂浆(或混凝土)内氯离子含量及随深度氯离子含量变化情况。本文还用能谱分析法对比分析了掺和不掺丙烯酸酯共聚乳液水泥砂浆(或混凝土)的抗氯离子的渗透能力。结果说明,应用这种方法能帮助判断海港钢筋混凝土码头的修复效果。     

养护温度对丁苯乳液/硫铝酸盐水泥砂浆物理力学性能的影响

采用丁苯乳液改性硫铝酸盐水泥砂浆,测试其力学性能、干燥收缩以及毛细孔吸水率,并对比了低温(0、5℃)、室温(20℃)和高温(40℃)养护对丁苯乳液/硫铝酸盐水泥砂浆性能的影响。结果表明:不同养护温度下,丁苯乳液对砂浆性能都有明显改善,随乳液掺量增加,抗压、抗折、粘结强度均先减小后增大,其中抗折强度和粘结强度提高显著,且压折比降低、韧性提高,毛细孔吸水率降低。养护温度升高,抗压、抗折、粘结强度均提高,但不同龄期不同乳液掺量时温度的影响程度不同。高温养护使对比砂浆在早期产生膨胀,但是无论何种养护温度均不会使改性砂浆发生膨胀。特定龄期下高温和低温养护都有利于改善砂浆的柔韧性。养护温度对对比砂浆和改性砂浆的收缩率影响不同。丁苯乳液不仅在室温下改善了硫铝酸盐水泥砂浆性能,而且显著增强了其耐低温和高温性能。     

两性离子型PVAc共聚乳液用于高盐沙地生态固沙性能的研究

探究两性离子型PVAc共聚乳液用于高盐沙地治理的技术依据,从固沙性能和生态效应两方面为切入点,详细研究了两性离子型PVAc共聚乳液用于高盐沙地生态固沙的综合效果。研究结果表明,两性离子型PVAc共聚物不但具有良好的耐盐性能,而且将其用于高盐沙地固沙,在施用浓度为2.0%时,两性离子型PVAc共聚乳液的固沙强度达到0.46 MPa,已满足沙漠环境中抗风蚀性能的要求。另外,相比于非两性离子型PVAc共聚乳液而言,两性离子型PVAc共聚乳液可明显提高沙土的保水性能,增加水分的利用率,从而促进沙土微生物的生长。这些实验结果表明,两性离子型PVAc共聚乳液可作为一种新型生态固沙剂应用于高盐沙地的生态治理。     

柠檬酸型超支化聚酰胺淋洗剂对重金属污染土壤的修复效果

以二乙醇胺为中心核,柠檬酸为共聚单体,通过熔融聚合法,成功制备了柠檬酸型超支化聚酰胺,通过核磁共振仪和红外光谱仪对其结构进行了表征,并采用振荡淋洗法研究了柠檬酸型超支化聚酰胺在不同因素影响下对重金属污染土壤Zn、Cd和Pb的淋洗效果。结果表明,柠檬酸型超支化聚酰胺对污染土壤中Zn、Cd和Pb的淋洗效果随淋洗时间的延长总体呈现增大的趋势。在使用浓度为1.0 %（质量分数,下同）,且pH=3时,柠檬酸型超支化聚酰胺对Cd和Zn的去除率最高;在相同使用浓度和pH=4.5时,对Pb的去除率最高;相比于柠檬酸而言,柠檬酸型超支化聚酰胺具有更好的淋洗效果,柠檬酸型超支化聚酰胺对重金属的去除能力为Pb>Cd>Zn,且经柠檬酸型超支化聚酰胺淋洗后,土壤的基本理化性质变化相对较小。     

基于锥形螺杆挤出单元的熔融沉积成型3D打印机及实验研究

研制了一种基于锥形螺杆挤出单元的桌面式熔融沉积成型（FDM）3D打印机,采用锥形螺杆塑化聚合物并挤出丝条,配合沉积平台的运动打印制品。使用聚乳酸（PLA）、 高密度聚乙烯（PE-HD）材料对设备挤丝性能进行了研究,并研究了打印参数包括电机脉冲频率、走丝间距、层厚等对 PLA 拉伸样条性能的影响。结果表明,自制锥形螺杆挤出式 FDM 打印机具有较好的打印效果,合适的电机脉冲频率、走丝间距、层厚等工艺参数可以使打印制件获得较好的表观质量和强度,而较大的走丝间距使制件的拉伸强度下降了约20 %。     

具有隔离结构的聚苯硫醚/石墨烯纳米片 复合材料的制备及电磁屏蔽性能研究

导电填料石墨烯纳米片（GNPs）通过高速混合包覆于聚苯硫醚（PPS）树脂基体颗粒表面,再通过热压成型制备出具有完善隔离结构的PPS/GNPs复合材料。采用光学显微镜、扫描电子显微镜、电导率测试、电磁屏蔽性能测试对复合材料导电网络形貌、电性能和电磁屏蔽性能进行表征。结果表明,复合材料具有完善的隔离结构导电网络;隔离结构复合材料具备优异的电导率和电磁屏蔽效能（EMI SE）,当GNPs含量为3.0 %（质量分数,下同）时,复合材料的电导率和EMI SE分别为25.6 S/m和41.0 dB。     

热反射隔热涂料自然暴露后反射性能试验研究

对制备的5种热反射隔热涂料开展了2 a的自然暴露试验。研究分析了5种不同组成体系热反射隔热涂料产品的太阳光反射比、近红外反射比、半球发射率、明度值等性能变化规律。结果表明：自然老化前后的反射性能与基材种类无关;自然老化后,样品半球发射率变化不大,相同热反射隔热涂料样品的半球发射率基本在0.8～0.9之间,5种热反射隔热涂料的太阳光反射比经过24个月的自然暴露后,太阳光反射比的衰减都在30％以上。     

高流动抗冲聚丙烯2240S及对比牌号结构与性能

考察了以煤为原料生产的高流动抗冲聚丙烯2240S与其对比牌号石油基聚丙烯YP和AR偏光显微镜的结晶形貌、液氮淬断样品断口形貌、热力学性能和基本物理性能等。结果表明,三种样品综合性能相当,均能满足下游加工应用客户和改性应用客户需求,但存在一定差异。2240S刚性好,弯曲弹性模量达到1 239 MPa,但韧性略低,常温冲击强度7.0 k J/m^2,需要合理控制乙丙橡胶相的含量,分布及形态,提高产品冲击性能;YP刚性低,弯曲弹性模量达到1 091 MPa,但韧性最好,常温冲击强度11.0 k J/m^2,需降低乙烯和乙丙橡胶相含量,优化产品分子结构,提高产品刚性;AR达到刚韧平衡,弯曲弹性模量为1 175 MPa,常温冲击强度7.9 k J/m^2,乙丙橡胶相粒子大小和分布均匀、综合性能最佳。     

POE/PPR制备非PVC输液袋外层与中间层

聚氯乙烯(PVC)输液袋具有质轻、不易破损、易于加工成型、阻隔性好等多种优点,然而PVC及其各种添加剂对人体的健康和环境存在很大的隐患。基于此,研究了可高频焊接的非PVC输液袋材料,根据外层和内层的材料要求,主要选取不同牌号和配比的聚烯烃弹性体(POE)/无规共聚聚丙烯(PPR)共混物来作为三层共挤出输液袋的外层和中间层。通过拉伸性能测试、硬度测试、维卡软化温度测试以及X射线衍射测试考察了共混物结构与性能,结果表明选取20%POE VM3000共混PPR作为外层材料,拉伸强度达22 MPa,断裂伸长率达850%,维卡软化点为121℃,基本满足外层材料对透明性、力学性能、耐121℃高温蒸煮试验的要求;选取80%POE VM3000共混PPR作为中间层材料,拉伸强度达17 MPa,断裂伸长率达850%,硬度为82,维卡软化点为71.1℃,基本满足了透明度、力学性能,更满足了输液器材料柔软性和中间层材料耐热性的要求。     

基于Moldflow的UNCRIMS材料收缩率优化分析

在塑料成型模流分析Moldflow软件里,未修正模具残余应力（UNCRIMS）材料无法进行收缩模拟。以采用UNCRIMS材料的19寸液晶显示器前框为例,模具厂商按照设计经验采用0.5 %的收缩率对制件开模,试模时发现产品表面缩水严重。修改保压参数后缩水得以解决,但制件尺寸过大,不满足装配要求,最终模具报废。为了保证重新开模一次性成功,采用Moldflow软件拟定4种保压方案,并找到了UNCRIMS材料收缩率的计算方法;将分析方案进行综合对比,找出了开模失败的原因并拟定第5种方案,得到了制件的最佳收缩率,计算机辅助工程（CAE）模拟成功,重新开模制件合格。     

具有包覆结构的PA6/PET共混体系的设计与制备

以聚己内酰胺（PA6）和聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）粒料为原料,利用高压毛细管流变仪研究了材料体系的基本流变行为和分相条件,进而通过双螺杆挤出机制得了具有包覆结构的PA6/PET共混物。通过调节挤出过程中的剪切速率研究了两种组分的黏度比对最终制品中包覆结构的影响。结果表明,PET最终能够迁移至挤出物表层对PA6相产生包覆;在两组分界面处,PET的聚集程度沿半径方向呈梯度变化,这一结构为最终材料提供了良好的界面性能;两组分间的熔体黏度是否相互匹配是包覆结构形成的前提条件;存在一最优的剪切速率范围及黏度比范围,在该加工范围内得到的最终材料的包覆结构较为完善并且耐腐蚀性能较为优异。     

可“点击”交联炔基功能化乳液的制备及性能研究

将乙炔基功能化的甲基丙烯酸酯单体 1-乙炔基环己基甲基丙烯酸酯（ ECMA）与丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯进行三元乳液共聚,制备出炔基功能化的乳液,利用三羟甲基丙烷三（ 3-巯基丙酸酯）与炔基的巯 -炔光“点击”反应制得交联乳胶膜。采用 1H NMR、FT-IR、GPC等对聚合物的结构进行表征,并测试了光交联前后胶膜的力学性能及耐热性能的变化,从而评估其是否可以作为水性涂料基料。结果表明：在聚合过程中 ECMA上的乙炔基保留率在 95%以上;乳液平均粒径均小于 50 nm,且分布均匀;对于 ECMA-1,交联后失质量率为 5%时的温度比交联前升高 60 ℃,热稳定性显著提高;并且随 ECMA比例增大,交联后乳胶膜的拉伸强度逐渐提高, ECMA-3光交联后乳胶膜拉伸强度比未交联的提高 3倍,断裂伸长率有所减小。炔基功能化为甲基丙烯酸酯聚合物的交联改性提供了一种新的、方便的手段,也为制备水性涂料提供了一种新的方法。