聚二甲基硅氧烷/苯基MDQ硅树脂弹性体的制备与性能

以正硅酸乙酯(TEOS)、六甲基二硅氧烷(MM)和二苯基二甲氧基硅烷(DMDPS)为原料合成苯基MDQ硅树脂,然后与聚二甲基硅氧烷硅氧烷、催化剂和交联剂制备得到聚二甲基硅氧烷/苯基MDQ硅树脂弹性体,并研究了催化剂种类和用量、交联剂用量和苯基MDQ硅树脂含量对弹性体性能的影响。结果表明:表干时间随催化剂用量的增加而缩短,拉伸强度和断裂伸长率均随交联剂用量与苯基MDQ硅树脂用量的增加呈先增大后减小的趋势,硬度则随苯基MDQ硅树脂用量的增加而增大。当以螯合型钛酸酯/二月桂酸二丁基锡复合体系为催化剂,用量为0.8%~1.0%,交联剂TEOS用量为6%~8%,苯基MDQ硅树脂用量为30%条件下,制备得到综合性能优良的弹性体,其表干时间为10min、拉伸强度为2.28MPa、断裂伸长率为579%、透光率90%。抽提实验结果显示,苯基MDQ硅树脂与PDMS网络之间发生了化学和物理结合。     

聚丙烯腈/二甲基亚砜纺丝原液流变性及流变方程拟合

以高黏均分子量(-Mη)聚丙烯腈(PAN)为研究对象,系统研究了黏均分子量(-Mη,以下简称分子量)、温度(T)、固含量(wt)和剪切速率(γ)对聚丙烯腈(PAN)/二甲基亚砜(DMSO)纺丝原液流变性能的影响。结果表明,纺丝原液分子量和剪切速率皆存在一个临界值。在临界值之前,表观黏度随分子量增加迅速增大,随剪切速率的增加迅速降低,在临界值之后,变化趋势均趋于平缓;且临界值不随温度变化而改变;依据试验结果进行表观黏度与四因素线性相关方程拟合,经对比,计算值与实验值相差不大,可以为纺丝原液表观黏度的预测和后续纺丝工艺的改进提供理论参考。     

PDMS/改性ZSM-5复合膜的制备及其性能研究

采用γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)为改性剂,对ZSM-5型沸石粒子进行了改性,以聚二甲基硅氧烷(PDMS)为膜材料,制备了改性沸石填充的PDMS渗透汽化杂化膜。以10%的乙醇/水体系为实验对象,研究了该杂化膜对乙醇的分离性能。结果表明,填充改性沸石粒子能显著提高PDMS膜的分离性能。当料液温度为40℃时,分离因子和渗透通量分别达到14.1和348.7 g/(m2·h)。     

溶胶-凝胶法制备PDMS/SiO2杂化材料

采用sol-gel工艺,以正硅酸乙酯(TEOS)为无机组分前驱物,以含端羟基的聚二甲基硅氧烷(PDMS)为有机组分,分别采用盐酸、草酸、氨水、三乙醇胺为催化剂,合成了PDMS/SiO2杂化材料,讨论了催化剂、共溶剂对杂化材料的影响,考察了杂化材料收缩率及透光率.结果表明:采用草酸作催化剂合成了块状、透明的杂化材料,PDMS/SiO2杂化材料的收缩率随共溶剂用量的增加和PDMS用量的减小而增加,采用羟基含量为4%的PDMS合成的杂化材料的透明性较好.     

多面体低聚倍半硅氧烷/氰酸酯杂化树脂固化动力学与固化工艺研究

采用非等温差示扫描量热法测试了不同升温速率下氰酸酯及氰酸酯/多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)复合材料的固化过程,分析了不同升温速率下,POSS对树脂体系固化行为的影响.运用Kissinger法和Flynn-Wall-Ozawa法对杂化树脂固化反应活化能进行了计算.结果表明,POSS对氰酸酯树脂固化具有催化作用,能显著降低树脂固化温度,含10%POSS的杂化体系固化温度可降至212℃;两种不同模型计算的活化能分别为83.30kJ/mol和85.68kJ/mol,与纯氰酸酯相比,杂化树脂的固化活化能和反应级数均有所增大.     

导电粒子/聚硅氧烷悬浮体系的流变特性与粒子相结构演变行为

采用导电-流变行为同步监测的方法,对比研究炭黑(CB)、石墨烯(r GO)填充聚硅氧烷(PDMS)悬浮体系粒子相结构对应变剪切作用的响应规律。r GO/PDMS、CB/PDMS体系的模量与电性能随粒子含量增加呈现典型的逾渗行为;r GO质量分数约为1.5%时,导电网络结构基本形成,所需用量远低于CB填充体系(质量分数3.5%)。导电-流变同步监测结果表明,r GO粒子网络结构对振荡剪切作用非常敏感,γ0.3%时,导电通路即开始发生破坏,且这种被破坏的r GO导电网络结构在随后的递减应变扫描和100℃-5000 s热处理过程中很难回复。而受振荡剪切破坏的CB网络结构可瞬间回复。     

聚乙烯醇缩丁醛/聚乙二醇体系的流变性能

采用美国TA公司的AR2000型应力控制流变仪研究了聚乙烯醇缩丁醛/聚乙二醇(PVB/PEG)体系的流变学性能,研究了温度、PVB质量分数与PEG分子量对PVB/PEG体系的流动曲线和非牛顿指数等流变特性的影响。结果表明PVB/PEG体系存在剪切变稀行为,为假塑性流体;温度升高,表观黏度减小,非牛顿指数增大;PVB质量分数增加,表观黏度增加,非牛顿指数减小;PEG分子量增加,表观黏度增加,非牛顿指数变化很小。在一定的浓度和剪切速率下体系的黏度随温度的变化符合Arrhenius方程式,粘流活化能随剪切速率的增加而减小。     

PDMS/SiO2杂化材料的合成与性能研究

采用草酸作为催化剂,通过溶胶-凝胶(Sol-Gel)反应制得了透明的块状聚二甲基硅氧烷/SiO2有机-无机杂化材料,并采用FTIR、TG等方法对所制备的杂化材料进行了分析表征,考核了杂化材料的硬度.结果表明:所制备的杂化材料中的硬度随PDMS用量、分子量以及H2O/TEOS的摩尔比的增加而降低,其热重损失率随PDMS用量的增加而下降.     

全同聚1-丁烯/低密度聚乙烯共混体系的流变性能

采用双毛细管流变仪研究了全同聚1-丁烯/低密度聚乙烯(iPB/LDPE)共混体系的流变性能。结果表明,随着iPB用量的增加,共混熔体的剪切黏度呈先下降后上升的趋势;iPB/LDPE共混熔体在剪切速率为100 s-1~1000 s-1时,为假塑性流体,且随着iPB含量增加和温度升高,其非牛顿性增大;共混体系的表观黏度随剪切速率和剪切应力的增大、温度的升高而减小;粘流活化能随剪切速率的增大呈逐渐减小的趋势。     

PDMS/地聚物杂化涂层的制备及性能研究

将碱激发高炉渣与聚二甲基硅氧烷(PDMS)共混,使地质聚合反应和缩聚反应同时进行,形成具有地聚物—O—Si—O—Al—O—网络与PDMS—O—Si—O—Si—O—网络互穿的PDMS/地聚物杂化涂层。研究了3种碱液Na_2SiO_3、NaOH、Na_2SiO_3+NaOH(质量比1∶1)及其浓度对涂层表干时间、实干时间、交联密度、耐腐蚀性、附着力、热稳定性等的影响。研究发现,高炉渣经碱液激发后生成的PDMS/地聚物杂化涂层与未激发的PDMS/高炉渣复合涂层相比,其交联密度、耐腐蚀性、附着力、热稳定性均增加,表干时间、实干时间变短。     

高压条件下聚对苯二甲酸丁二醇酯熔体的流变行为

利用毛细管流变仪及反向压力腔组件研究了高压条件下温度、压力和剪切速率等因素对聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)熔体的流变行为影响规律。结果表明,随着温度的升高,PBT熔体的剪切黏度呈现不同程度的下降趋势,且温度较高时剪切黏度下降幅度增大;PBT熔体剪切黏度的温度敏感性在高剪切下显著减弱,在高压下缓慢增强;PBT熔体剪切黏度随压力的增大呈指数增加,符合Barus方程;在相同温度、相同剪切速率下,随着压力的增加,PBT熔体剪切黏度逐渐增大;PBT熔体剪切黏度随着剪切速率的增加逐渐降低,表现出典型的"剪切变稀"假塑性流体现象。     

球形NQ对DNAN基熔铸炸药流变性能的影响

为研究硝基胍（NQ）球形化对2,4-二硝基苯甲醚(DNAN)/NQ体系流变性能的影响,采用旋转黏度仪研究了固体质量分数、剪切速率、颗粒形状及级配、工艺温度等因素引起的DNAN/NQ悬浮体系表观黏度的变化规律。结果表明:随着悬浮液固体质量分数的增加,表观黏度呈先缓慢增加至拐点再急剧增加的趋势,球形NQ与级配球形NQ在DNAN中的临界固体质量分数分别为55%和70%;固体质量分数越高,DNAN/NQ悬浮体系表观黏度受剪切速率的影响愈发明显,假塑性程度越高;相同条件下,颗粒越不规则,悬浮液体系越偏离牛顿流体,颗粒级配可有效降低悬浮液体系的假塑性程度;Arrhenius方程可精确描述DNAN/球形NQ悬浮液在96~115 ℃时表观黏度与温度的关系,悬浮液固体质量分数由0增加至41.18%时,流动活化能由36.69 kJ/mol增加到47.59 kJ/mol,悬浮液体系表观黏度相对温度变化越敏感。     

γ射线辐照HDPE及其与绢英粉共混体系的流变性能

采用高压毛细管流变仪及平行板流变仪研究了γ射线辐照高密度聚乙烯(γ-HDPE)及其与绢英粉(STC)共混体系的流变性能。结果表明,γ射线辐照使HDPE发生氧化降解,导致表现黏度降低;与HDPE／STC共混体系相比,γ-HDPE／t—STC(硅烷偶联荆处理的绢英粉)共混体系的熔体表观剪切应力、表现黏度和HDPE／STC基本相同,出现不稳定流动的临界剪切速率提高．γ-HDPE／t—STC共混体系的复数黏度、储能模量、损耗模量均略高于HDPE／STC共混体系,说明辐照增加了HDPE分子的极性,使HDPE分子链与t—STC粒子之间的界面相互作用增强,从而导致材料力学性能的提高。     

聚丙烯及其碳酸钙填充体系在外力场下的流变特性

以不同配比的CaCO3/PP共混物为研究对象,利用实验室自主研制的多功能全电动聚合物流变特性测试仪,研究了数据提取与处理方法、不同CaCO3填充量及加工工艺参数(剪切速率、振幅和振动频率)对体系流变特性的影响,以及数据提取与处理方法和振动参数对体系流变特性影响的差异性。试验结果表明:不同的数据提取与处理方法会影响聚合物的表观剪切黏度测试结果,在稳态条件下有显著差异,在振动力场作用下这种效应明显减弱;在低剪切速率区,共混体系的表观剪切黏度随着CaCO3填充量的增加而升高,在高剪切速率区,CaCO3填充量的影响程度大大减弱;共混体系的表观剪切黏度随着振动振幅的增加迅速下降,而随着振动频率的增加表现出类正弦周期性变化的特征。     

壳聚糖/环糊精复合体系水溶液性质和流变行为

通过溶液共混法制备了壳聚糖/环糊精(CS/CD)复合溶液,并通过流变测试和透射电镜研究了其流变特性及相关影响因素.研究结果表明,CS溶液发生临界剪切变稀的临界剪切速率γc受到浓度影响,浓度越高,γc则越小.β-CD与CS通过氢键形成的CS/CD复合结构对强剪切十分敏感.相比纯CS溶液,CD浓度为0.5％的CS/CD复合...     

氧化铝黑瓷浆料流变性能的研究

通过对氧化铝黑瓷粉料进行预烧技术处理,增大颗粒尺寸、降低粉体比表面能、改善其团聚现象,制备出固相体积分数达55%的氧化铝黑瓷稳定料浆,并研究了分散剂用量、体系固相体积分数、R值(塑性剂/粘结剂)对料浆流变性的影响.结果表明:浆料的粘度随剪切速率增加而下降,呈剪切稀化的流变学特性,随着固相体积分数的增加,浆料的最佳分散剂用量也相应增加;浆料的粘度随着R值的增加而急剧降低,流变性能得到明显改善.     

高密度聚乙烯／聚硅氧烷共混物熔体流变特性与结晶行为

研究了高密度聚乙烯(HDFE)/高分子量聚二甲基硅氧烷(PDMS)共混物熔体在不同温度和不同剪切速率下的表观粘度以及共混物的结晶行为,讨论了共混物熔点、结晶度及晶格参数。认为HDPE和PDMS有相互缠结现象。加入5wt％PDMS,HDPE的结晶度从66％下降为54％,230°C剪切速率为1200s~(-1)时的熔体表观粘度降低44％。     

聚偏氟乙烯熔体的流变特性

采用高压毛细管流变仪和先进流变扩展系统相结合的方法研究了PVDF熔体在较宽剪切速率范围(1×10-2s-1~5×103s-1)的流变行为。结果表明,在极低的剪切速率范围内,PVDF熔体黏度几乎不随剪切速率的变化而变化,表现出牛顿流体特性;而在较高的剪切速率范围内,PVDF熔体表观黏度随剪切速率的增加而明显降低,表现出强烈的剪切变稀行为,为假塑性非牛顿流体。同时探讨了分子量、剪切速率、温度对PVDF熔体非牛顿指数、粘流活化能等流变特性的影响。     

聚甲基丙烯酸甲酯/凹凸棒土杂化材料的制备及流变行为

采用γ-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)对凹凸棒土(AT)进行接枝改性制得表面带有伯胺基的改性粒子AT-APTES,然后通过表面引发氧化还原聚合法制备凹凸棒土/聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)杂化粒子AT-g-PMMA。采用红外光谱和热失重分析法对改性粒子和杂化粒子进行表征。结果表明,PMMA成功接枝在凹凸棒土表面,接枝率高达27.1%。通过熔融共混法将杂化粒子与PMMA进行复合,利用旋转流变仪对材料的动态流变行为进行了研究。结果表明,杂化粒子使体系的线性粘弹区和粘流活化能增大,且在低剪切频率下,体系的黏度和模量明显增大,体系黏度对频率的依赖性减小。     

温度/剪切场对SWCNTs/EP分散体系导电性能的影响

以单壁碳纳米管(SWCNTs)为填充剂制备了环氧树脂(EP)液态复合导电体系。对不同温度和剪切场下SWCNTs/EP分散体系的导电性能进行了测试。结果发现:SWCNTs含量增加,分散体系黏度和电导率提高,当SWCNTs含量为0.5%时(vol,下同),体系导电性能的变化趋于平缓。温度升高,体系的导电性能提高,在40℃至95℃之间,体系的电导逾渗值从0.31%降低到0.15%,电导率由2.4×10-7S/m升高至7.0×10-2S/m,上升5个数量级。50℃下剪切速率从60r/min增大到300r/min,SWCNTs含量为0.025%的体系电导率略有增加(由2.0×10-5 S/m升高到3.0×10-5S/m),超过0.05%后,体系电导率随剪切时间的延长先减小后增大。此外,剪切场导致体系逾渗值增大,电导率降低。