接枝对聚丙烯绝缘材料热氧老化的影响及机理

以聚丙烯(polypropylene,PP)为代表的环保型电缆绝缘材料是当前的研究热点。该文研究了接枝改性对聚丙烯材料热氧老化性能的提升效果及作用机理。实验结果表明,在抗氧化剂含量达到阈值之前,热氧老化反应主要局限在非晶区,且氧化反应速率较低。在此过程中,晶区结构在热的作用下趋于完善,使得电气性能有所提升,而非晶区结构的部分降解导致试样的拉伸性能显著降低。在抗氧化剂含量达到阈值之后,氧化反应速率加剧,非晶区及晶区结构严重降解,试样在短时间内失去绝缘性能。研究发现,相较于纯PP,接枝试样能够形成小球晶结构和独特的交联结构,抑制氧气向试样内部扩散,降低了氧化反应速率,因而热氧老化性能得到显著提升。随着接枝基团含量的提高,接枝试样的热氧老化性能单调提升,其中10%含量的苯乙烯(styrene,St)接枝试样具有相对最优的热氧老化性能。研究结果为聚丙烯电缆绝缘长期运行性能的提升提供了理论参考。     

大口径空间相机反射镜高反膜研究进展

大口径反射镜高反膜是大口径空间相机光学系统中的重要光学元件。为了观测到更多的目标、获取更多的地球以及空间观测信息,对大口径空间相机的反向射膜提出了更高要求,即要求有更宽的工作谱段和更高的反射率,还要提升基底光学性能,降低空间环境对高反膜性能的影响以及降低薄膜应力等等。对近年国内外天基大口径空间相机反射镜高反膜研究进行了综述,概述了针对以上要求所取得的成果。尽管高反膜的设计制造仍面临许多困难,但随着研究的深入与新方法的提出,这几方面难点已基本找到解决的途径。     

不同改性方式对沉淀白炭黑性能的影响

以水玻璃为硅源、硫酸为沉淀剂传统化学沉淀法制备白炭黑,探索原位改性和后处理改性的效果;采用扫描电子显微镜、激光粒度分析仪、X射线衍射仪、热分析仪、傅里叶变换红外吸收光谱分析改性前后样品的形貌、团聚体粒径、结构及改性效果;采用N2吸附测试、DBP值测试对改性前后空间结构度进行表征。结果表明:原位改性比后处理改性工艺效果更好,干燥后聚集体粒子平均粒径15.59μm;改性后白炭黑表面Si—OH的强度减小,疏水性增强,BET值为112.7 m2/g,吸油值为3.44 m L/g,具有较大的比表面积和空间结构度。     

重晶石表面改性工艺

通过控制单因素实验条件,油酸钠作为改性剂,对重晶石进行疏水调控,探究其改性后的效果与改性剂用量、改性温度、改性时间以及BaSO_4质量分数之间的关系。结果表明:重晶石改性的优化条件是:油酸钠的质量分数为1.0%、改性时间为15 min、改性温度为80℃,BaSO_4的质量分数为30%;获得改性后的重晶石润湿接触角度为128°,使重晶石表面从亲水性转化为疏水性。     

静电纺丝法制备超疏水氟硅改性纳米SiO_2/PET共混膜

利用1H,1H,2H,2H-全氟辛基三氯硅烷对SiO_2纳米粒子进行表面改性,制备得到氟硅改性SiO_2纳米粒子(M-SiO_2),并将其与聚对苯二甲酸乙二酯(PET)共混后溶于六氟异丙醇(HFIP)溶剂中进行静电纺丝。采用接触角测量仪、扫描电镜和X射线光电子能谱研究了M-SiO_2/PET电纺膜的疏水性能、表面形貌以及化学组成。结果表明,静电纺丝法制备的M-SiO_2/PET共混电纺膜对水的接触角可高达155.2°,并且对水的滞后角仅为3.4°,即具有超疏水性能。     

用于高浓度含油污水处理的亲水改性聚偏氟乙烯膜

高浓度含油污水处理困难,而利用亲水性膜有望实现高效处理。利用臭氧活化接枝丙烯酸侧链的PVDF材料通过非溶剂致相转化法制备了亲水性超滤膜,并用于高浓度含油污水处理。结果表明,分离过程分为破乳阶段和筛分阶段。在破乳阶段,孔径无明显影响,亲水性强的膜具有较高的通量和截留率,并在进料侧产生较多的浮油,且进入筛分阶段较早。在筛分阶段,孔径越大的膜通量越高而截留率越低。这种亲水性超滤膜能将初始浓度为108 g/L的含油污水浓缩到390 g/L,截留85%的煤油,平均通量为114.5 L/(m~2·h)。     

三聚氰胺改性聚氨基环三磷腈对环氧树脂的阻燃作用

通过极限氧指数测定,垂直燃烧试验和锥形量热分析研究了三聚氰胺改性聚氨基环三磷腈(MPHACTPA)对改性脂肪胺固化环氧树脂(E-44/DG593)的阻燃作用,并与聚氨基环三磷腈(PHACTPA)进行了比较。结果表明,PHACTPA和MPHACTPA对E-44/DG593均有较好的阻燃作用。三聚氰胺与六氯环三磷腈的摩尔比对MPHACTPA的阻燃作用有些影响,当两者的摩尔比为1.5∶1(MPHACTPA-2)时,其阻燃作用最好。锥形量热试验残余物分析结果表明:PHACTPA和MPHACTPA在燃烧过程中受热分解成磷酸、偏磷酸、聚磷酸等,这些化合物促使E-44/GD731脱水炭化,并在NH3、N2、CO2等惰性气体的发泡作用下形成膨胀性炭层,因而产生强的凝聚相阻燃作用。MPHACTPA-2促进成炭的能力较强,因而阻燃作用更好。     

微波辐照法制备PVC-g-DAP聚合物及其结构与性能表征

采用微波辐照法制备了以聚氯乙烯(PVC)为骨架,邻苯二甲酸二烯丙酯(DAP)为支链的接枝聚合物PVC-g-DAP。通过红外光谱、差示扫描量热分析对聚合物的结构进行了表征,同时对聚合物的流变性能、耐热性和力学性能进行了测试分析。结果表明,DAP在微波辐照下成功接枝到PVC大分子链上,PVC-g-DAP聚合物只有1个Tg,且略高于PVC。PVC-g-DAP聚合物的流变性能较PVC有大幅度改善,同时力学性能、耐热性得到提升。     

温度对燃烧包覆LiMn2O4/ZnO及其电性能的影响

通过葡萄糖辅助低温燃烧制备ZnO包覆型LiMn2O4,利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、循环伏安、交流阻抗以及恒流充放电测试等手段,研究了温度对产物晶体结构、微观形貌及电化学性能的影响。XRD结果表明所有产物均为单相尖晶石型LiMn2O4结构。SEM结果表明产物的颗粒尺寸随温度的升高而增大。电化学性能测试表明400℃和500℃制备的LiMn2O4/ZnO具有相对优异的电化学性能,室温1C条件下首次放电比容量分别为119.3mAh/g、116.3mAh/g,循环100次后容量保持率分别85.6%、87.8%。尖晶石LiMn2O4电极的阻抗谱特征与温度有关,电池的电化学性能主要受电荷转移电阻(Rct)影响。     

石墨烯增强金属基复合材料的研究进展

石墨烯由于独特的结构和优异的性能已成为金属基复合材料中最具吸引力的碳质材料增强体。综述了近年来石墨烯增强金属基复合材料的研究进展、强化机制及石墨烯表面改性进展,分析了石墨烯增强金属基复合材料研究存在的问题,并对石墨烯增强金属基复合材料的研究方向及发展趋势进行了展望。