SiOC气凝胶/柔性陶瓷纤维复合材料的制备和性能

选用正硅酸乙酯(TEOS)和甲基三甲氧基硅烷(MTMS)为前驱体,用溶胶-凝胶法制备不同C/Si(原子比,下同)比的SiOC气凝胶,再用大气喷涂法将其喷涂在柔性陶瓷纤维隔热毡中制备出SiOC气凝胶/柔性陶瓷纤维复合材料。C/Si比,是影响SiOC气凝胶/柔性陶瓷纤维复合材料性能的主要因素。随着C/Si比的提高SiOC溶液的凝胶时间延长且更易浸入隔热毡,材料的密度和热导率先降低后提高。C/Si比为0.67的材料热导率最低,其室温热导率为0.026 W/m·K,1000℃时的热导率为0.174 W/m·K。与未改性的隔热毡相比,其热导率显著降低,尤其是在高温下热导率降低47%;同时,这种材料还具有优异的耐高温和抗氧化性能,在1200℃空气中静烧1 h后试样的质量损失只约为1%,静烧3 h后约为5%,随着C/Si比的提高其质量损失随之提高;同时,SiOC气凝胶复合材料还具有良好的疏水性能、柔性和回弹性。     

硅改性酚醛/碳纤维复合材料的制备及烧蚀性能

针对酚醛树脂(RF)耐热性不足、抗烧蚀性能差,且SiO₂粒子与酚醛树脂相容性的问题,采用共凝胶法制备纳米级的SiO₂/RF杂化气凝胶,通过构建凝胶网络互穿结构,增加两相相容性,探究SiO₂/RF杂化气凝胶的微观结构、化学结构和热物理性能。制备得到硅改性酚醛/碳纤维复合材料,并对改性前后复合材料的烧蚀性能进行比较。结果表明,不同硅含量的杂化气凝胶具有凝胶骨架和孔隙双连续的结构特性,密度分别在0.145～0.160 g/cm³之间。随着硅含量提高,杂化气凝胶残留率增加,Si—O键吸收振动峰更明显,但XRD无衍射峰。综合考虑孔径分布及热物理性能,选取性能最优的杂化气凝胶制备硅改性酚醛/碳纤维复合材料,改性后复合材料的质量烧蚀率为0.046 g/s,线烧蚀率为0.074 mm/s。与未改性的复合材料相比,质量烧蚀率降低了20.7%,线烧蚀率降低了21.3%,改性后材料的抗氧化性和烧蚀后的残留率得到明显提升。     

PP/POE/nano-SiO_2复合材料反应性增容的研究

采用反应性增容的方法,通过熔融共混制备聚丙烯/乙烯-辛烯共聚物/纳米二氧化硅(PP/POE/nano-SiO2)三元复合材料。研究了加入反应性增容剂聚丙烯与甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝物(PP-g-GMA)后复合材料的力学性能、结晶性能及加工性能。结果表明:PP-g-GMA与氨基化改性纳米二氧化硅(NH2-SiO2)发生开环反应,能够增强基体树脂PP与nano-SiO2的界面作用和相容性,使nano-SiO2均匀分散于PP中,有助于PP的异相成核。当PP/PP-g-GMA/POE/NH2-SiO2质量比为70/10/20/2时,冲击强度达到52.9 kJ/m2,弯曲强度达到53.24 MPa;与纯PP和PP/POE(80/20)相比,力学性能得到了明显的提高,球晶尺寸明显减小。     

PP/POE共混材料的流变行为

利用RH2000毛细管流变仪研究了聚丙烯(PP)/乙烯-辛烯共聚物(POE)共混体系的流变性能,讨论了温度、剪切速率及POE用量对共混体系流变性能的影响。结果表明,共混物熔体表现为假塑性流体行为。温度的升高使共混物的黏度略有下降,剪切速率的增大使共混物的表观黏度明显降低。POE含量的增加使共混物熔体的表观黏度增大。在POE用量一定的条件下,随着剪切速率的增大,共混物的黏流活化能则表现出逐渐减小,PP与POE之间存在一定相容性。     

工艺条件对超临界CO_2发泡材料泡孔结构的影响

微孔发泡材料的泡孔结构主要采用泡孔尺寸和泡孔密度来表征。泡孔尺寸一般使用SigmaScan和Image-pro两种图像分析软件测量,而泡孔密度主要用Kumar法和初始未发泡试样泡孔密度计算法计算。工艺条件的不同,特别是发泡温度、饱和压力、发泡时间、添加成核剂、引入另一聚合物相等工艺条件的改变,都会对发泡材料的泡孔形貌产生影响。发泡温度和饱和压力对泡孔形貌的影响尤甚,并且对泡孔结构的影响趋势是相同的,即随发泡温度或饱和压力的增加,泡孔结构由好变差,存在最佳值。加入合适的成核剂及引入另一聚合物相,亦能起到促进发泡的效果。     

生物塑料聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)改性研究

文章介绍了生物塑料聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)(P3/4HB)的性能;综述了针对P3/4HB加工成型温度窄、产品脆性大、应用成本高等缺点而进行的物理改性、化学改性等技术进展;提出了对P3/4HB发展过程中需要解决的问题;同时指出P3/4HB的研究将集中在其材料结晶性能、加工流动性改善的发展方向。