高密度聚乙烯DSC原位加速热老化特性研究

利用DSC原位加速热老化方法,研究了高密度聚乙烯(HDPE)热老化特性,分析了热老化温度对HDPE熔融特性、结晶度和微观结构的影响,通过主成分分析法(PCA)探究了参数变化的相关关系,建立并评估了HDPE在热老化条件下的老化综合评价指标。结果表明,在较低热老化温度条件下,交联作用占主导,随着老化温度的升高,断链与支化作用加强,氧化产物生成变多,由于非结晶区分子链断裂,增强了分子链的活动性导致结晶度先上升后下降。峰值温度和终止温度与亚乙烯基、支化程度、断链程度和羰基指数协同相关程度高,峰值温度、终止温度与亚乙烯基、支化程度互为强抵抗相关。老化综合评价指标整体上Z值呈现两段式的变化趋势。     

高密度聚乙烯在拉萨自然环境中老化行为及氧化物生成规律

在西藏拉萨地区中对滚塑包装箱专用高密度聚乙烯(HDPE)进行了18个月的自然老化试验,以研究其在极端气候环境下的老化特性与规律。采用衰减全反射红外光谱(ATR-FT-IR)和X射线衍射技术分析了材料老化前后微观结构指标羰基指数、羟基指数、支化程度、断链程度、不饱和度变化趋势及晶体结构变化特点,进一步确定其老化行为,并通过对氧化特征谱带洛伦兹分峰拟合,探究氧化产物的生成规律。结果表明,材料老化初期支化和氧化作用显著,老化中期支化和断链作用仍为主要的老化行为,氧化作用一定程度上放缓,老化后期断链则占主导地位。老化过程中晶体结构基本不变,晶胞参数小幅度变化,老化中氧化产物以酮羰基为主,γ内酯羰基为二次氧化产物,且二者生成趋势相反,酯羰基和醛羰基的增长出现前期增长缓慢后期加速的特点。     

微交联聚乙烯应力-光氧老化开裂行为的研究

为了提高桥梁缆索护套耐老化性能,通过制备微交联的聚乙烯材料研究不同交联度聚乙烯材料的应力-光氧老化开裂行为.采用剥离一段缆索护套并测定收缩率来计算聚乙烯护套在实际中的内应力,利用表面形貌观察、形变量测定、红外光谱分析、差式量热扫描法、凝胶含量测定等表征手段研究样品老化过程中的老化开裂行为.研究表明：随着交联度的增加,聚乙烯材料发生断裂的时间先增加后减少,表面裂纹发展的速度先增加后减小,裂纹发展速度及抗老化开裂性能最佳的交联度约为10%;聚乙烯材料的氧化速率与断裂时间呈正相关;表面裂纹出现后,材料被完全氧化;老化过程中,聚乙烯凝胶含量和结晶度均不断上升.     

高密度聚乙烯在中国湿热和寒冷气候中的自然老化行为

采用傅里叶变换红外光谱、高温凝胶渗透色谱法、差示扫描量热分析、扫描电子显微镜及力学测试等手段,对比分析了高密度聚乙烯(HDPE)在中国琼海(湿热)及海拉尔(寒冷)地区户外老化2年中的微观结构-宏观性能变化规律及自然老化机制。结果表明,HDPE在两地老化后均呈现相对分子质量快速降低、结晶度/能力先增后减、断裂伸长率和拉伸模量降低等现象,表明材料在2种气候条件下的老化行为及机制基本一致。HDPE的老化速率均随季节呈现快-慢-快的规律,但在琼海地区老化速度更快、程度更高,说明温度是影响老化的重要因素。     

膨胀阻燃高密度聚乙烯抗紫外老化改性

针对膨胀阻燃高密度聚乙烯(HDPE),试验研究了抗氧剂1010、光稳定剂WG-944及紫外线吸收剂UV-531分别对其老化性能的影响。通过对老化过程中试样的化学结构、力学性能、阻燃性能和热性能的试验分析,研究发现紫外老化会使得膨胀阻燃剂(IFR)向材料表面迁移,同时使得HDPE基体发生降解和氧化。抗氧剂1010、光稳定剂WG-944及紫外线吸收剂UV-531的加入使老化28 d的材料拉伸延伸率保留率从46.37%分别提升到了58.21%,77.93%和60.26%,极限氧指数(LOI)从24.7%分别提升到26.7%,26.3%,25.6%,其中抗氧剂1010、光稳定剂WG-944的加入使材料UL-94等级仍能够保持V-2等级,光稳定剂WG-944的加入使材料具有更高的热稳定性。结果表明,光稳定剂WG-944的添加对于提升膨胀阻燃HDPE的抗紫外老化效果最好。     

聚乙烯/废天然橡胶的老化和力学性能研究

通过汞灯辐射试验对制备的聚乙烯/废天然橡胶共混物进行了紫外老化试验,研究了防老剂4010对聚乙烯/废天然橡胶的紫外老化性能的影响。结果表明:老化初期聚乙烯/废天然橡胶(60/40)的拉伸强度提高,老化中后期聚乙烯/废天然橡胶拉伸强度下降。防老剂4010的加入提高了聚乙烯/废天然橡胶的紫外老化性能。     

基于主成分分析的高密度聚乙烯环境适应行为研究

采用主成分分析法(PCA)研究了滚塑包装箱用高密度聚乙烯(HDPE)在四个地区特定环境条件下,1年期内5个气象因子及6个力学指标的变化规律,分析了力学指标对气象因子的敏感度差异及其相关关系。结果表明:气象因子敏感度分析发现冲击强度与弯曲模量对气象因子最敏感,拉伸强度敏感度较强但地区差异大,弯曲强度、硬度和拉伸模量敏感度低。相关关系分析发现月总辐射量和总降水量与冲击强度变化呈协同相关,月平均气压呈抵抗相关,月平均相对湿度呈弱相关。弯曲模量变化与气象因子相关水平弱于冲击强度,且与各气象因子相关水平大致相同。     

胶粘剂环境老化行为的研究现状及展望

介绍了胶粘剂材料的环境老化机理,综述了胶粘剂环境老化行为、国内外研究的发展及现状,研究的热点主要是:高分子材料的热、光老化,热氧老化,光氧老化,化学介质中的老化机理及稳定化.展望了胶粘剂环境老化行为研究的发展趋势.     

天然橡胶复合材料极端工况下的磨耗行为及对后续光氧老化的影响

航空轮胎起降时工况极端严苛,日常停放时又会受到热、光和氧的老化作用,2种工况交替作用会加速轮胎失效、严重影响飞机服役安全.文中采用摩擦磨损试验机考察了天然橡胶复合材料在极端工况下的动态磨耗行为,并研究了磨耗损伤对后续光氧老化的影响.扫描电镜、热分析、衰减全反射傅里叶变换红外光谱和交联密度等测试结果表明,磨耗会导致样品摩...     

汽车仪表板材料和保险杠材料光老化性能研究

采用汽车行业内常用的光老化试验方法,主要针对汽车仪表板材料和汽车保险杠材料,展开了光老化研究,一方面比较了常用的光老化试验方法对汽车零部件材料老化严酷程度的影响,另一方面对比了不同零部件材料的耐光老化性能。研究结果显示,对于仪表板材料的光老化行为,3种常用试验方法的老化严酷程度基本表现为方法二方法三方法一,仪表板材料A和材料B的耐老化性能基本一致;对于保险杠材料的光老化行为,3种常用试验方法的老化严酷程度基本表现为方法四方法六方法五,保险杠材料D的耐光老化性能优于材料C。     

碳纳米管/聚对苯二甲酸乙二酯纳米复合材料热降解动力学

用原位聚合的方法制备了聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET),带羧基的多壁碳纳米管/PET(MWNTs-COOH/PET)纳米复合材料和带羟基的多壁碳纳米管/PET(MWNTS-OH/PET)纳米复合材料。用热重分析(TG)仪测试了三种样品的热降解稳定性,用Friedman法和Ozawo法对测试结果进行了热降解动力学分析。结果表明,通过加入MWNTs,两种MWNTs/这PET纳米复合材料的热稳定性都有不同程度的提高。MWNTs-COOH/PET的稳定性从开始降解到结束都比纯PET高,MWNTs-OH/PET开始降解阶段的稳定性不如纯PET,而在降解后期稳定性明显比纯PET高。     

聚苯硫醚非等温热分解动力学研究

采用非等温法测定和对比了国产及进口聚苯硫醚(PPS)树脂的热失重动力学行为。运用动力学分析软件计算出动力学参数(活化能Ea、指前因子Z和反应级数n),运用动力学方程估算出两种PPS切片的热分解转化率α、温度T以及时间t之间的关系。结果表明,国产PPS切片的热稳定性略优于进口PPS切片。在低于350℃时,两种切片均十分稳定,因此,在通常的纺丝条件下(300℃左右)发生热分解的可能性均很小。如果在更高的温度范围内加工PPS树脂或使用PPS的产品,热分解的影响则不容忽视。     

Evaluation of ethylene-propylene-diene monomer (EPDM) aging in UV/condensation environment by principal component analysis (PCA)

Artificial weathering tests on ethylene-propylene-diene monomer (EPDM) were conducted in UV/condensation environment for different time periods up to 90 days. Principal component analysis (PCA) was used to evaluate the 11 aging parameters of EPDM including surface properties, crosslink density and mechanical properties. The results showed that EPDM aged quickly in the first 18 days of exposure and then slowed up. Among the 11 evaluating parameters, tensile stress at 100% elongation, surface tension and carbonyl content are strongly associated. The crosslink density is also well correlated with the hardness.     

Multivariate Statistical Process Control Based on Principal Component Analysis (MSPC-PCA): Some Reflections and a Case Study in an Autobody Assembly Process

In modern manufacturing processes, massive amounts of multivariate data are routinely collected through automated in-process sensing. These data often exhibit high correlation, rank deficiency, low signal-to-noise ratio and missing values. Conventional univariate and multivariate statistical process control techniques are not suitable to be used in these environments. This article discusses these issues and advocates the use of multivariate statistical process control based on principal component analysis (MSPC-PCA) as an efficient statistical tool for process understanding, monitoring and diagnosing assignable causes for special events in these contexts. Data from an autobody assembly process are used to illustrate the practical benefits of using MSPC-PCA rather than conventional SPC in manufacturing processes.     

磺化聚芳醚酮砜的热降解动力学

通过热重分析仪(TGA)对作为质子交换膜材料使用的磺化聚芳醚酮砜(SPAEKS)进行了热性能研究.采用不同的升温速率,分别用Kissinger方法和Flynn-Wall-Ozawa方法研究了不同磺化度的SPAEKS在氮气氛围下磺酸基团完全脱落前的热降解动力学.研究表明,通过Kissinger方法计算得到SPAEKS的活...     

磺化聚芳醚酮砜中磺酸基团的降解动力学

采用不同升温速率,对作为质子交换膜材料使用的磺化聚芳醚酮砜(sPAEKS,磺化度为0.8)共聚物在不同气氛中进行了热重分析.研究表明,SPAEKS在空气中更容易完成高分子主链的完全断裂.分别用Kissinger和FIynn-Wall-Ozawa方法对SPAEKS中磺酸基团进行了降解动力学研究,得到其活化能E、指前因子A...     

A wintertime study of polycyclic aromatic hydrocarbons in PM(2.5) and PM(2.5-10) in Beijing: assessment of energy structure conversion

Sixteen priority polycyclic aromatic (PAHs) in PM(2.5) and PM(2.5-10) samples collected from 20 sites in Beijing, China in December 2005 and January 2006 were analyzed to determine the composition, spatial distribution and sources. Total PAHs of PM(2.5) and PM(2.5-10) ranged from 5.2 to 1062.2 ng m(-3) and 7.6 to 759.7 ng m(-3), respectively, categorized as heavier pollution. Among five kind of functional zones involved, industrial center, commercial area and village were heavily polluted. The mean concentration of PAHs in PM(2.5) of 407 ng m(-3) was 1.67-fold of that in PM(2.5-10), which was relatively high compared to the previous studies (winter in 2001 and 2002). The most evident change was the increase of Flu, BbkF and InP, which are believed to be less harmful and related to the increasing use of clean energy. However, pollution distribution was spatially heterogeneous inside the city. The most polluted sites located in the southeast of the city. Unlike previous studies, fluoranthene was the most abundant component quantified, which could be associated with increasing use of natural gas as clean energy. Compositional analysis and principal component analysis (PCA) suggested that different kinds of combustion were the main source of the PAHs in PM, though contribution of coal was still evident.     

304L(D)双牌号不锈钢的点腐蚀行为研究

304L(D)双牌号不锈钢产品的制造不可避免焊接过程,焊接接头也是最容易出现失效的位置,而现今304L(D)双牌号不锈钢的性能及使用在国内外均没有系统的研究及相应的标准。采用失重法结合腐蚀SEM形貌观察及蚀坑内部元素EDS谱,从腐蚀速率与化学成分方面分析了304L(D)双牌号不锈钢母材及焊缝的耐点腐蚀性能。结果显示:焊缝处耐点蚀性能最优而母材最次。所得腐蚀数据可以作为今后制定304L(D)双牌号不锈钢使用条件的参考。     

基于主成分分析马氏距离的支腿控制阀健康评估

支腿控制阀的性能是影响起重机支腿系统伸缩性能的重要因素之一。为了准确的评估支腿控制阀的健康性能,提出一种支腿系统的性能衰退与健康状态的评估方法,该方法基于PCA降维与马氏距离相结合的分析模型,建立不同状态下传感器信号与关键零部件的映射关系,从而达到对起重机支腿系统性能衰退量化评估的目的。该方法应用于起重机支腿控制阀的压力信号,通过对传感器信号内蕴关系及起重机在各年份提取的特征在特征空间的相关性分析,以得到量化性能评估结果。与常见的其他方法相比,该模型能够准确地反映起重机支腿系统历年来的性能衰退趋势,具有更好的鲁棒性与泛化性。