低收缩高抗冲聚苯乙烯材料研究

本文重点研究了碳酸钙、滑石粉和云母粉对高抗冲聚苯乙烯材料力学性能及产品后收缩的影响,结果表明滑石粉在对HIPS后收缩的改善上具有明显的作用,且对HIPS材料的冲击强度影响较小;低流动性的HIPS材料,在添加滑石粉时的后收缩改善更加明显;滑石粉添加量过低不利于改善后收缩,但添加量太高会造成HIPS冲击性能下降,5%左右的添加量可以得到性能均衡的低收缩HIPS材料。     

聚磷酸铵和碳纳米管对高抗冲聚苯乙烯复合材料阻燃性能的影响

采用硅烷偶联剂对聚磷酸铵进行改性,将改性后的聚磷酸铵(k-APP)与羧基化碳纳米管(COOH-MWCNTs)作为填料,通过熔融共混法制备一系列不同配比的新型高抗冲聚苯乙烯(HIPS)/k-APP/COOH-MWCNTs复合材料。采用极限氧指数法(LOI)测试、UL-94垂直燃烧测试和热分析考察复合材料的阻燃性能和热稳定性。结果表明:k-APP和COOH-MWCNTs对提高复合材料的LOI和热稳定性具有协效作用。当COOH-MWCNTs质量分数超过12%时,以COOH-MWCNTs为主体形成的网状炭层结构可凭借其较好的力学强度对聚合物熔滴进行包裹,阻碍熔滴滴落。同时,k-APP与COOH-MWCNTs无论是单独添加还是共同添加均会使复合材料的残炭量增加。     

纳米TiO_2对HIPS高性能化的改性研究

为使高抗冲聚苯乙烯 (HIPS)高性能化 ,该文通过对纳米TiO2 表面预处理及选择特定的高分子分散剂和母料法制备工艺制备了HIPS/纳米TiO2 复合材料。测试结果表明 ,在纳米TiO2 含量为 2 %时 ,复合材料的缺口冲击强度、拉伸强度及弹性模量上升至最大值 ,显示出纳米TiO2 对HIPS具有同时增强增韧效果 ,且复合材料的耐热性能、阻燃性能和抗热老化性能都得到提高 ,同时复合材料的流变行为和加工性能与原HIPS相近     

SBS和POE增韧阻燃HIPS的研究

分别以苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(SBS)和乙烯-辛烯共聚物(POE)为增韧剂,研究了它们对阻燃高抗冲聚苯乙烯(HIPS)物理机械性能和阻燃性能的影响.结果表明:以SBS为增韧剂所得复合材料的综合性能优于以POE为增韧剂所得复合材料的综合性能;复合材料的冲击强度随SBS用量的增大而增大,当SBS用量为12%时,其冲击强度达到8kJ/m2左右,较未经增韧改性复合材料的冲击强度增加了6 kJ/m2左右,并且SBS的加入不会对复合材料的阻燃性能产生不利影响.     

纳米TiO2对HIPS高性能化的改性研究

为使高抗冲聚苯乙烯（HIPS）高性能化,该文通过对纳米TiO2表面预处理及选择特定的高分子分散剂和母料法制备工艺制备了HIPS／纳米TiO2复合材料。测试结果表明,在纳米TiO2含量为2％时,复合材料的缺口冲击强度、拉伸强度及弹性模量上升至最大值,显示出纳米TiO2对HIPS具有同时增强增韧效果,且复合材料的耐热性能、阻燃性能和抗热老化性能都得到提高,同时复合材料的流变行为和加工性能与原HIPS相近。     

聚苯乙烯增韧的新机理

采用种子乳液聚合法合成了丁苯橡胶接枝聚苯乙烯（SBR－g-PS）共聚物，将其与高抗冲聚苯乙烯（HIPS）共混，研究了共混物的力学性能和微观形态结构。结果发现，SBR－g-PS共聚物能均匀地分散于HIPS基体中，其粒径尺寸约为0．05－0．015μm，HIPS中原有的尺寸为1－4μm的大橡胶子未受破坏，形成了大小两种橡胶粒子共存的结构。共混物的冲击强度和断裂伸长率均较HIPS进一步提高，而屈服强度未表现出明显下降，获得了良好的综合力学性能，这表明大小两种橡胶粒子具有显著的协同增韧作用。提出了HIPS的脆－韧转变模型和聚苯乙烯（PS）增韧的新机理，即HIPS中的大橡胶颗粒引发了大量的银纹，使相邻银纹间的“基体层”变得很薄，分散于HIPS基体中的SSBR－g-PS橡胶小粒子促进了这些很薄的基体层发生屈服形变，从而吸收了大量的断裂应变能，有效地实现了对HIPS的进一步增韧。     

碳纳米管/橡胶复合材料的制备方法及力学性能研究进展

由于具有质量轻、大长径比以及优异的力学性能和独特的导电性能等特点,碳纳米管(carbon nanotubes,简称CNTs)被认为是优异的纳米增强体.制备高性能CNTs/聚合物复合材料显著依赖于CNTs与聚合物基体之间的界面结合、CNTs在基体中的分散性和复合材料制备方法等.笔者首先概述了CNTs/橡胶纳米复合材料的制备方法,讨论了CNTs改善复合材料的界面效果及工作原理,其次分析了CNTs增强橡胶纳米复合材料力学和电学性能的机理,最后展望CNTs增强复合材料力学和电学性能的新途径.     

聚苯乙烯和聚丁二烯共混体系的动态力学研究

很多高抗冲聚苯乙烯(HIPS)是属于聚苯乙烯和聚丁二烯的二相共混体系,其中聚苯乙烯是连续的塑料相,聚丁二烯是分散的橡胶相。高抗冲聚苯乙烯的抗冲强度与聚丁二烯的组成和浓度、粒子大小、形态和含量、交联程度等有关,也跟聚苯乙烯的状态、分子量和分子量分布等有关。这些因素可能是互相有关联的,因此要找出冲击性能和结构因素之间的关系,只能在变动一种因素,固定其他因素的条件下进行研究。本文利用改进的自由振动仪,首先测试了三种不同来源的高抗冲聚苯乙烯的动态切变模量和力学阻尼,以了解各种HIPS的组成对力学性能的影响;然后着重测试了几类不同聚顺丁二烯(顺丁胶)含量的高抗冲聚苯乙烯的低温阻尼峰,从而研究不同制备方法的橡胶相含量对力学阻尼和抗冲性能之间的关系。     

CNTs／PS和CNTs／PEE的制备及性能

通过溶液共混制备了不同碳纳米管(CNTs)质量分数的CNTs/聚苯乙烯(PS)、CNTs/聚醚酯(PEE)复合材料,研究CNTs对复合材料导电性能、力学性能的影响.CNTs的加入可以使复合材料的导电性能得到明显提高,CNTs/PS体系的电导率大于CNTs/PEE体系的电导率.随着CNTs质量分数的增加,CNTs/PS复合材料的断裂强度先增大后减小,在CNTs质量分数为1%时达到最大值,但CNTs/PEE的断裂强度随CNTs质量分数的增加逐渐下降,扫描电镜(SEM)结果显示CNTs在PS中的分散性稍好于在PEE中的分散性.     

HIPS-g-GMA共聚物对PBT/HIPS体系性能的影响

研究了高抗冲聚苯乙烯与甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝共聚物(H IPS-g-GMA)作为增容剂,对聚对苯二甲酸丁二醇酯/高抗冲聚苯乙烯(PBT/H IPS)体系性能的影响。用DSC、SEM、DMA及力学性能等方法研究PBT/H IPS/H IPS-g-GMA三元共混体系的结晶、形态结构、动态力学性能及力学性能随组成的变化。SEM结果显示:含有增容剂的共混体系的微区尺寸明显变小,几乎看不到光滑的球形粒子,界面比较模糊,分不清两相结构;且随着增容剂量的增加,体系的微区尺寸明显变小;以PBT为分散相,在增容体系中的PBT出现了分级结晶现象,结晶温度降低。DMA结果表明:在PBT/H IPS-g-GMA体系中有接枝共聚物生成,体系中两个聚合物的Tg松弛均出现了较明显的降低,体系的相容性得到改善;增容后体系的力学性能提高。     

介质厚度对一维三元结构光子晶体透射谱的影响

用传输矩阵法研究各介质层厚度对一维三元光子晶体（CBA）m（ABC）m透射谱的影响,结果发现：在很宽的禁带范围内,仅出现一条透射峰,且随着m的增加透射峰越加精细;随着A、B、C各介质层厚度的增加,透射峰均向长波方向移动,三者厚度同时增加时透射峰移动速度最快,单层厚度增加时,增加C层厚度透射峰移动最快,B层次之,A层最慢;随着各层介质厚度增加,光子禁带向长波方向移动,各层厚度同时增加时主禁带移动的速度最快,单层厚度增加时,移动速度快慢依次为C层、B层、A层。随着各层介质厚度同时增加或是C、A单层增加,禁带加宽,但B层厚度增加禁带反而变窄。一维三元结构光子晶体的这些特性,为光子晶体设计不同频率范围的光学滤波器、反射器等提供指导。     

Al_2O_3/W层状复合材料性能及微观结构研究

本文利用离心注浆成型法成膜,热压烧结制备了Ａｌ２Ｏ３／Ｗ层状复合材料,研究了Ａｌ２Ｏ３层、金属Ｗ层厚度对材料性能的影响,利用ＸＲＤ、ＳＥＭ对金属Ｗ层的组成及材料微观结构进行了分析和观察,探讨了层状复合材料的微观结构和金属层的组成变化对材料性能的影响．     

磷系阻燃剂生产无卤阻燃高抗冲聚苯乙烯试验

选用磷系阻燃剂（磷酸酯P30油）配以其他聚苯醚作为阻燃添加剂，研制出具有优异力学性能和阻燃性能的无卤阻燃高抗冲聚苯乙烯，并利用热分析研究了无卤阻燃高抗冲聚苯乙烯的阻燃机理。     

Aluminum matrix composites reinforced by molybdenum-coated carbon nanotubes

To extend the application of carbon nanotubes (CNTs) and explore novel aluminum matrix composites, CNTs were coated by molybdenum layers using metal organic chemical vapor deposition, and then Mo-coated CNT (Mo-CNT)/Al composites were prepared by the combination processes of powder mixing and spark plasma sintering. The influences of powder mixing and Mo-CNT content on the mechanical properties and electrical conductivity of the composites were investigated. The results show that magnetic stirring is better than mechanical milling for mixing the Mo-CNTs and Al powders. The electrical conductivity of the composites decreases with increasing Mo-CNT content. When the Mo-CNT content is 0.5wt%, the tensile strength and hardness of Mo-CNT/Al reach their maximum values. The tensile strength of 0.5wt% Mo-CNT/Al increases by 29.9%, while the electrical conductivity only decreases by 7.1%, relative to sintered pure Al. The phase analysis of Mo-CNT/Al composites reveals that there is no formation of Al carbide in the composites.     

废旧阻燃HIPS塑料的真空热解

通过对含有十溴联苯醚阻燃剂（Decabromodiphenyl ether）的废旧电视外壳（红外分析鉴定为高抗冲聚苯乙烯,high impact polystyrene, HIPS）进行真空热裂解试验和动力学研究,总结了不同升温条件下（5K•min-1,10K•min-1,20K•min-1和40K•min-1）阻燃剂分解和塑料裂解的特征温度以及裂解条件对产品产率和分布的影响,同时讨论了样品在瞬态裂解和两级慢速升温条件下裂解行为的差异。结果表明,与瞬态升温方式相比,两级慢速升温热解方式更有利于溴代产物的选择性分布,同时可显著影响两段液体产品中主要产物的分布和产率。其中第二段液体产物中的甲苯,乙苯,苯乙烯,α-甲基苯乙烯和1,3-联苯丙烷等主要的芳香族化合物是化工原料和燃油的主要原料。     

退火对轧制包覆碳钢/铝夹层带材组织与性能的影响

研究了轧制包覆法制备的碳钢/铝夹层带材的退火热处理工艺.利用OM,SEM,X射线衍射仪等分析了退火温度、退火时间等对复合界面金属间化合物生长的影响,在材料力学试验机上测试了复合带的主要力学性能.结果表明:退火过程中碳钢/铝复合带界面金属间化合物生成的临界温度为420℃,生成的金属间化合物主要为FeAl3相,化合物层的厚度约为10μm.420℃退火20 min是本实验得到的复合带最佳退火制度,退火后复合带的延伸率可达18.28%.退火后,当脆性金属间化合物层沿复合界面连续分布时,复合带的延伸率低于5%.     

左手材料和磁性材料交替排列结构中的角度特征分析

利用4×4传递矩阵的方法,计算了含左手材料和磁性材料的多层结构的磁光科尔效应,分析了科尔旋转角和优值系数随层厚、左手材料磁导率、介电常数的变化关系.左手材料的反常共振传递特性使得薄的磁性膜可以产生大的磁光科尔效应,有望在磁光记录、完美隐身中发挥重要作用.     

镍基单晶高温合金磨削变质层工艺试验研究

为探究镍基单晶高温合金的磨削变质层工艺特性，采用单因素试验的方法，研究不同磨削参数及冷却条件对磨削变质层厚度的影响规律.结果表明，在镍基单晶高温合金DD5的磨削表面及亚表面存在一定厚度的磨削变质层.磨削变质层中的塑性变形层内γ相和γ′相发生剧烈扭曲变形且磨削变质层的硬度大于基体.不同磨削参数及冷却条件对磨削变质层厚度产生不同影响，随着砂轮线速度、磨削深度、工件进给速度的增加，磨削变质层厚度的变化分别表现为先减小后增大、不断增大、先增大后减小；在试验参数范围内，微量润滑(MQL)作为冷却条件可以降低相应的磨削变质层厚度，最多达到3.5μm.