聚氯乙烯电线电缆料辐射交联的研究——增塑剂的影响

聚氯乙烯(PVC)普遍应用于电线电缆行业中,主要用作绝缘层和保护层.然而,在应用过程中,人们发现PVC 存在着很多不足之处,主要表现为:分子间相互作用大,因此必需添加各种助剂(如增塑剂)后才能使用.PVC 分子热稳定性和制品的耐热性、耐候性均差.增塑后线型PVC 的软化点较低(65～70℃).因此,需要对PVC 进行改性.其中用电子束进行辐照交联在近年来得到广泛的应用.本文着重研究几种典型增塑剂对PVC 辐照交联后各种性能的影响.     

不同加工方式对TC4钛合金组织与力学性能的影响

分别采用激光快速成型(3D打印)技术、锻造和铸造方法制备了TC4钛合金试样.通过光学显微镜、扫描电镜和X射线衍射仪以及力学性能测试设备分别分析了不同制备方式成型样品的微观组织和力学性能变化规律.结果表明,3D打印成型的钛合金组织和性能有明显的取向性.3D打印横向样品抗拉强度和延伸率分别为1 013 MPa和8%,纵向抗拉强度和延伸率分别为972 MPa和15%;锻造样品抗拉强度和断后延伸率分别为877 MPa和18%;铸造样品的抗拉强度和延伸率分别为836 MPa和4%.不同成型方式样品力学性能的差异来自于其形成的不同微观组织和晶粒大小.3D打印TC4钛合金样品会在其成型快速冷却过程中形成网篮组织,且晶粒非常细小,约为2～3μm.锻造样品成型时形成等轴组织,晶粒尺寸约为10μm,且微观组织比3D打印和铸态合金更加均匀,因而具有更高的延伸率.铸造样品中形成魏氏组织,晶粒尺寸达到20～25μm,组织分布亦不均匀,因而,其具有更低的力学性能指标.     

基于车-路耦合振动状态下沥青路面力学响应

利用ABAQUS,建立三维两自由度1/4车辆模型与黏弹性沥青路面模型,考虑橡胶轮胎以及轮胎与路面非线性接触,采用中心差分法求解,并与相关文献对比.结果表明:该模型具有一定可行性;静载作用下,上面层最大竖向压应力为0.402 MPa,1/4车辆动载为0.563 MPa,比静载增大40.05%;A,B和C级路面上面层最大竖向位移分别为0.589,0.698和0.941 mm,C级比A级大59.76%;上面层最大竖向压应力分别为0.497,0.702和0.739 MPa,C级比A级大48.69%;中面层出现最大竖向及横向压应变,下面层出现最大竖向拉应变、最大纵向压应变及最大横向拉应变,土基出现最大纵向拉应变;车速越大,路面响应越小;轴重越大,路面响应越大.     

天然彩棉的结晶度和取向度研究

用X射线衍射方法研究了天然彩棉、白棉和染色棉的结晶度和取向度,结果表明:天然彩棉的结晶度和取向度明显小于染色棉,但与白棉的差异并不明显,且天然彩棉和白棉的结晶度和取向度因产地不同而有所差异,无规律可寻.在研究取向状态时,发现天然绿色棉呈现两个特征:一是(040)晶面的衍射峰显著低于(200)晶面;二是(002)晶面衍射的强度分布与天然棕色棉、白棉和染色棉明显不同.这两个特征可用于鉴别天然绿色棉的真伪.     

LDPE 接枝复合材料的研究

本文研究了 MMA 接枝的 LDPE 和 PVC 共混的抗张强度.摸索了固定量 PVC 和不同接枝度的LDPE 共混与抗张强度的关系,得出50%PVC 含量时的最大接枝范围为5.4—13.1%; 考察了接枝的 LDPE 和不同量 PVC 共混与抗张强度的关系,得到 PVC 复合量极大值为30%.     

腰果酚基增塑剂合成及其对PVC力学性能影响

邻苯二甲酸二辛酯(DOP)是一种对环境不友好且具有生殖毒性的增塑剂。为了获得一种新型的生物基增塑剂，利用异丙醇胺和多聚甲醛通过Mannich反应得到腰果酚Mannich碱(MC),将MC与巴豆酸酐进行酯化反应合成腰果酚Mannich巴豆酸酯(MCC)增塑剂。采用FT-IR、¹H NMR及¹³C NMR对增塑剂的化学结构进行表征，证明成功合成了MCC。进一步将MCC与聚氯乙烯(PVC)共混制得MCC/PVC复合膜，并对其力学性能进行测试。结果表明：MCC/PVC复合膜与DOP/PVC复合膜相比，拉伸强度提高，当MCC含量为30 phr时，拉伸强度达到最大值(12.9 MPa),比DOP/PVC复合膜提高46.6%,断裂伸长率降低；当MCC含量为20 phr时，断裂伸长率达到最大值(490.9%),比DOP/PVC复合膜提高2.3%,拉伸强度提高35.23%,其综合力学性能最好。极性基团(羟基、氨基、酯基)的引入与腰果酚上的刚性基团(苯环)的协同作用提高了MCC/PVC复合膜的力学性能，所合成的MCC增塑剂有潜力作为DOP的生物基辅助增塑剂。     

应用绿色功能化重质碳酸钙制备高尺寸稳定性的硬质聚氯乙烯发泡板材

氯乙烯(polyvinyl chloride, PVC)发泡板材使用低聚合度PVC挤出发泡制得,PVC发泡板材受环境变化易沿着分子链受力方向发生链段的卷曲运动,导致板材发生收缩变形。重质碳酸钙(HCC)作为原料,聚乙烯醇(PVA)、单宁酸(TA)作为改性剂,制备了改性HCC。将其与PVC结合,制备了PVC发泡板材。利用红外光谱仪、差示扫描量热仪、扫描电子显微镜、维卡软化点测定仪、万能电子拉伸机对发泡板材进行表征,探讨了改性剂用量对发泡板材的尺寸稳定性的影响。研究结果表明,当TA含量是HCC的3%时,PVC发泡板材的玻璃化温度是88.1℃,维卡软化点温度是75.21℃,PVC发泡板材具有优异的尺寸稳定性;同时泡孔结构稳定均一,具有最佳的拉伸强度,为6.17 MPa。改性HCC颗粒分散性好,与PVC结合能力强,高尺寸稳定性的PVC发泡板材可以代替木材在家装板材的使用,对保护环境具有重要的意义。     

磁控溅射工艺中靶材溅射功率对BCMg薄膜性能影响

采用多靶磁控共溅射技术,利用高纯B、C及Mg单质靶材为溅射源,573K下在单晶Si(001)表面成功制备硬质非晶态BCMg薄膜.背散射扫描电镜(SEM)图显示薄膜成分均匀,与基体Si片结合良好.X射线光电子能谱(XPS)分析表明薄膜中存在B—B、B—C、C—Mg等键态.X射线衍射仪(XRD)及高分辨透射电镜(HRTEM)测试结果表明薄膜为非晶态结构.某单质靶材溅射功率提高时,沉积速率及相应元素在薄膜中的含量随之上升.随着薄膜中B含量增加,薄膜中B—B共价键数量增多,BCMg薄膜硬度与断裂韧性均上升.B含量为85%时,BCMg薄膜硬度及断裂韧性分别达到33.9GPa及3MPa·m1/2.     

[Rh(DIPHOS)(MAC)]+结构优化的量子化学方法研究

 采用相对论赝势abinitio从头算及密度泛函B3LYP方法,对[Rh(DIPHOS)(MAC)]⁺络合物的结构进行了优化,并将采用不同方法和基组的优化结果与X射线衍射实验数据对照.结果表明用量子化学方法,优化含金属重原子的较大体系中间态的结构是方便可行的.B3LYP方法能改善与Rh有关的结构参数,对P原子加极化d函数还能改善P-Rh键长.     

用红外光谱法研究聚氯乙烯的增塑机理

傅立叶变换红外光谱法用于探测增塑聚氯乙烯 (PVC)的构象和结晶的变化。研究中采用的增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯 (DOP)、邻苯二甲酸二正丁酯 (DBP)和癸二酸二辛酯 (DOS)。用差谱技术在除去增塑剂对总的红外光谱的贡献后,研究在600～700cm^-1范围内由PVC增塑作用引起的构象变化。将增塑的PVC与未增塑的PVC光谱进行比较,结果发现增塑PVC的光谱中某些C—Cl伸缩振动光谱带有明显的位移,这个结论突出了增塑PVC的构象变化,这种变化取决于增塑剂的用量和种类。通过1426cm^-1 (TTTT构象、结晶 )和1434cm^-1 (无定形)吸收带的吸收度比值 ,研究了由PVC增塑作用引起的结晶变化,比值的大小与增塑剂的用量和增塑PVC的存放时间有关。根据构象和结晶度的变化可以确定增塑剂的增塑效果,为选择增塑剂提供了理论依据。     

用FT—IR鉴别薄型塑料的成分

高分子材料具有质量轻 ,廉价 ,易加工等优点 ,因此近年来发展极为迅猛 .正如美国国会技术评价办公室的备忘录指出 :先进陶瓷和高分子基质材料将于今后 2 5年内在世界上发挥重大作用[1 ] .而聚氯乙烯材料是我国产量最大的塑料品种 .对该材质的识别无论对销售和购货双方或者研制和开发新型材料都具有重要的现实意义 .本文为解决上述问题提出一种方法 .1　实　验仪器采用美国伯乐公司生产的ＦＴＳ - 40型 ,ＦＴ -ＩＲ仪 ,扫描范围 40 0 0～ 40 0ｃｍ- 1 ,分辨率 8ｃｍ- 1 ,扫描次数 1 6.日本理学公司生产的 30 63ＤＳ型Ｘ射线荧光光谱仪 ,使用 …     

石墨烯/水性聚氨酯复合涂层的制备与性能改善

采用二苯胺磺酸钠(DPS)制备石墨烯水分散液,然后与水性聚氨酯乳液物理共混,干燥后制备出石墨烯/水性聚氨酯复合涂层.结果表明:DPS能够对石墨烯起到良好的分散作用;并且随着石墨烯用量的增加,复合涂层的抗静电性、力学性能、耐高温性、耐水性和耐酸碱性得到有效提高.复合胶膜与纯水性聚氨酯胶膜相比,其表面电阻率从8.64×1012Ω降低至5.54×108Ω,拉伸强度从13.71 MPa增加至17.32 MPa,吸水率由10.33%降低至3.87%,吸酸碱溶液率分别由8.68%和9.36%降低至2.93%和3.84%,硬度提高6.29%,碳化温度提高65℃.     

亚稳奥氏体对高强度海洋工程用钢力学性能的影响

采用力学性能测试、组织观察等方法研究临界退火和不同温度回火对海洋工程用钢显微组织和力学性能的影响.结果表明,实验钢经两相区退火和不同温度回火后,获得了回火马氏体及不同体积分数(0~6%)的残余奥氏体.随实验钢中残余奥氏体体积分数的增加,屈服强度从753MPa降低到506MPa,抗拉强度介于794~843MPa,屈强比从0.9降低到0.6,延伸率从31.3%提高到36.2%.实验钢中残余奥氏体能够提高冲击塑性变形能力并阻碍裂纹扩展,在-80℃冲击功达到236J,然而热稳定性差的残余奥氏体在低温下优先转变成马氏体并降低了低温韧性,冲击功下降到136J.     

SiC的固相热压烧结

以α－SiC粉末为起始原料，B和C粉末为助烧剂，采用适当的热压烧结工艺，在1950℃，25MPa条件下获得了相对密度为97.8％的α－SiC块体陶瓷．其抗弯强度和断裂韧性值分别为383MPa，4.95MPa·m1／2．并初步研究了致密化机理．     

双峰时效处理对7055铝合金组织和性能的影响

研究了双峰时效对7055铝合金组织和性能的影响．结果表明：7055铝合金采用双峰时效制度处理时,其性能峰值出现在135℃／16h＋190℃／10min,这时,抗拉强度、屈服强度、延伸率分别达到695MPa、658MFa、14％．     

新型多元复杂含锰铝青铜防爆合金研制

试验确定了新型多元复杂含锰铝青铜防爆合金的化学成分,并研究了B与V微合金化及热处理对该合金硬度及力学性能的影响。结果表明:该合金经820℃×1 h保温后淬火处理,合金强度bσ为985 MPa,合金伸长率5δ≥18%;且性能稳定,在强烈冲击和摩擦的条件下,无火花产生;用该合金制造的防爆工具没有出现变形、断裂等问题。     

Al对HP40合金高温力学性能的影响

通过中频感应炉熔炼制备出铝质量分数分别为5%、7.5%、10%的HP40合金,在900℃下测试各合金的高温拉伸性能,并在扫描电镜下观察各合金的断口形貌.结果表明:随着Al质量分数的增加,合金的高温屈服强度、抗拉强度均先升高后降低,合金的延伸率先降低后增加.铝质量分数为5%的HP40合金具有最佳的高温力学性能,其900℃下的屈服强度为125MPa,抗拉强度为132MPa,延伸率为12%.     

冷却工艺对低碳Ti微合金化热轧超高强钢组织性能的影响

对实验钢采用低碳高Ti微合金化的成分设计,进行了控轧控冷实验,通过控制不同的冷速和卷取温度,研究了过冷度和原子扩散速率对钢组织演变及(Ti,Mo)C粒子的析出行为的影响.研究结果表明,冷速为30℃/s,卷取温度为420℃时,实验钢屈服强度大于690MPa,抗拉强度为820MPa,断后伸长率达18%,并具有良好的低温冲击韧性.显微组织性能研究表明,多边形铁素体、针状铁素体、细小M/A岛及弥散的(Ti,Mo)C析出粒子的混合组织可实现强度和韧性的良好匹配.     

左旋聚乳酸纳米纤维膜的热处理研究

研究了热牵伸和热定型处理对静电纺丝左旋聚乳酸平行纳米纤维膜力学性能和微观结构的影响。拉伸试验表明,在100 ℃热空气条件下,沿纤维排列方向上牵伸300%、热定型10 min的纤维膜力学性能最佳,其抗拉强度和模量分别达到103 MPa和1.83 GPa。扫描及透射电子显微镜观察显示,经热牵伸后,纤维的直径随牵伸率的增加而减小,其致密及平行程度相应提高,纤维内部转变为垂直于纤维轴且平行排列的片晶结构。差示扫描量热分析结果表明,纤维膜的结晶度随牵伸率的增加而增大,随热定型时间先增加后减小。广角X射线衍射和小角X射线散射分析可知,纤维膜经热处理后的结晶为α型,其微晶尺寸及晶面间距均随牵伸率的增加而减小,随热定型时间先增加后减小,而纤维内部的针状微缺陷随着牵伸率的增加而变得更加狭长有序,使得纤维膜的力学性能得以提高。     

裂缝性地层承压堵漏模型研究及应用*

裂缝性地层承压能力低,承压堵漏难度高。为了解决该难题,从裂缝承压失稳机理出发,建立了考虑封堵层和裂缝扩展的承压堵漏新模型,分析了影响承压的关键因素,据此指导研发了高承压堵漏配方,形成了新型交联成膜堵漏技术,并开展了现场应用。研究表明,裂缝承压失稳包含封堵层失效和裂缝扩展两种形式;裂缝性地层承压能力由封堵层承压和裂缝扩展共同决定;提高承压能力要求堵漏材料抗压强度高,封堵层摩擦系数大、弹性变形率高、渗透率低,封堵层尽量封至缝口及封堵层厚度适中;新型交联成膜堵漏配方对1~5mm宽的裂缝,封堵层承压可达20MPa,抗返吐达3MPa以上,现场应用显著提高了地层承压能力。表明,承压堵漏模型具有较好的适用性,能够有效指导现场施工,为承压堵漏技术的研发提供了理论依据。