物理老化对极化聚合物取向稳定性的影响

将聚合物的物理老化引入到极化过程中 ,并研究了不同温度下的老化对极化聚合物取向稳定性的影响 .结果表明 ,物理老化可以减少聚合物系统的自由体积 ,使发色团分子的极性方向不易发生改变 ,从而提高了极化聚合物的取向稳定性 ;老化的温度不同 ,所起到的作用也不同 ,老化温度与极化松弛时的环境温度越接近 ,极化衰减越慢 .     

聚合物薄膜的热释电偶极取向峰的特性及其电参数

通过测定不同温度极化的聚合物薄膜的热释电谱,研究了偶权取向峰的特性及其电参数,反映出在玻璃化温度下极化具有最高驻极效率,同时根据偶极取向峰的热松驰理论定义和表征了不同温度下驻极体的驻极效率。     

聚合色素膜的极化及二次谐波产生的研究

对键合偶氮染料的聚合素薄膜，进行分子二阶非线性光学性能测定，结果表明：极化时间、温度及电场强度等因素对二次谐波的产生具有显著的影响。本实验中，极化时间以２０－３０ｍｉｎ，极化温度在该聚合物的Ｔｇ附近，极化电压以５ＫＶ为宜。比较了聚合色素与染料－聚合物掺杂系统两种情况下，二次谐波随时间的变化，结果是前者比后者具有更高的稳定性。可见，聚合色素膜比掺杂系统更有希望成为实用化的非线性光学材料。     

聚合物极化的非马尔可夫过程

聚合物极化是典型的非马尔可夫过程，其中存在极化强度等于零而与温度或时间均无关的原始态．由此以后经历的过程，只要温度不太高而电场不太强，体系的热平衡极化性质确定并和弱场有线性关系而同以前的历史无关，但必须计及由原始态起的全过程的记忆效应．聚合物的动态极化性质，只能在全过程中以经历过的不同热平衡态隔开的每个片段中分别研究，不同片段的动态过程可以有完全不同的规律．给出了研究非马尔可夫过程的实验和理论方法实例     

聚对苯二甲酸乙二醇酯的冷冻介电谱

用冷冻介电谱方法将聚对苯二甲酸乙二醇酯在液氮温度下冷冻下来的驻极体效应的不同微观机构分开，得到１个快极化和３个偶极取向慢极化成份．     

用马克条纹法测量极化聚合物d33过程的优化分析

利用标准马克条纹方法,测量DR1/PMMA侧链型有机聚合物电晕极化过程中的二次谐波强度,并与标准石英片比较得出极化聚合物非线性系数,同时得到了聚合物最佳极化温度和极化电压.     

热处理方式对P(VDF-co-TrFE)压电、介电及铁电性能的影响

采用溶液流延法制备了铁电聚合物聚偏氟乙烯-三氟乙烯(P(VDF-co-TrFE))厚膜,用X射线衍射仪(XRD)和热重分析仪(DSC)确定了聚合物晶型,并用偏光显微镜(POM)比较了不同热处理后聚合物的结晶形态。在此基础上,用热极化方式处理了P(VDF-co-TrFE),使该材料的压电系数(d33)提高到-22 pC/N,并比较了不同极化电场下三种热处理聚合物的压电性能。然后用介电测试系统表征了退火处理后不同d33P(VDF-co-TrFE)样品的介电性能,结果表明高压电性会降低此类材料的介电常数。最后通过铁电测试系统解释了P(VDF-co-TrFE)偶极子转向对材料极化强度的影响,阐明了其压电性的来源和影响机理。研究结果表明,通过物理方式改善聚合物的结晶性能,可提高材料剩余极化强度,并可获得高压电性能聚合物厚膜。     

聚丙烯的准静态热刺激电流与降温极化效应

用阶跃升温热刺激电流（ＴＳＣ）、束缚电荷和剩余电荷等一系列准静态的方法分析了聚丙烯的电荷储存与释放的温度关系，提出了降温极化和循环变温极化的ＴＳＣ方法以研究冷冻过程中极化电荷的变化，三种准静态的ＴＳＣ谱与２℃／ｍｉｎ升温的ＴＳＣ谱相比有－１５℃的温度移动，急速降浊经的电流显示出一个充电峰，其原因是聚合物在低温时保持了高温态的结构，引起了介电常数的突变，导致了聚合物存储较多的束缚电荷，循环变温极化的ＴＳＣ方法证实了在降温极化过程中束缚电荷进入了较的能级，上述循环变温极化的方法有利于制备聚合物驻极体，而急速降温不利于高直流电场或辐射条件下使用的聚合物。     

聚合物绝缘研究中的微电流测量

为了从微观上解释绝缘聚合物的电老化与材料结构变化间的关系,国际上广泛开展了空间电荷理论及测量的研究。热刺激电流是材料极化后随温度升高释放的pA级电流,是一种研究聚合物绝缘材料在电气压力下内部微观结构变化的重要手段。本文设计了微电流测量电路,同时讨论了影响该电流测量的因素,包括抗干扰和数据采集、处理等技术。实测了纳米和非纳米材料的热刺激电流,分析了不同绝缘材料的热刺激电流特征和微观结构间联系。     

聚合物绝缘研究中的微电流测量

为了从微观上解释绝缘聚合物的电老化与材料结构变化间的关系,国际上广泛开展了空间电荷理论及测量的研究.热刺激电流是材料极化后随温度升高释放的pA级电流,是一种研究聚合物绝缘材料在电气压力下内部微观结构变化的重要手段.本文设计了微电流测量电路,同时讨论了影响该电流测量的因素,包括抗干扰和数据采集、处理等技术.实测了纳米和非纳米材料的热刺激电流,分析了不同绝缘材料的热刺激电流特征和微观结构间联系.     

分子偶极聚合物驻极体中偶极电荷稳定性的电光效应检测

由于分子偶极聚合物驻极体与空间电荷驻极体在机理上有着本质的差别，传统的评价驻极体稳定性的方法－－表面电位衰减法已不再适用。本文提出通过观测电光效尖的变化来评价分子偶极驻极体稳定性的方法。结合开路的ＴＳＤ电流－温度谱和表面电位等温衰减测量，对材料的空间电荷和偶极电荷衰减特征和电光效应与材料中极性生色团分子取向稳定性的关系进行了讨论。结果表明，电光效应的变化能准确地反映出材料中极性生色团分子取向的稳定     

聚硅氧烷乳液的结构性能及反应动力学研究

研究了聚硅氧烷乳液的离心分离稳定性、耐热（60℃）、耐寒（2℃、－10℃）稳定性、单体转化率、黏度法测定聚合物分子量、乳液粒子大小及其分布图，以及不同加料方式、不同聚合反应温度下的聚合动力学。研究表明，先加催化剂、乳化剂、水，后加单体，且采用反应初期高温聚合、后期低温聚合的方法，则有利于提高乳液的稳定性、单体转化率和聚合物分子量。     

多尺度条件下高弹高黏改性沥青耐老化及存储稳定性诊断评价

为探究高性能添加剂对传统改性沥青抗老化行为的增强机制及其存储稳定性的影响特征，在掌握高弹高黏改性沥青基本物理性能参数的基础上，通过傅里叶红外光谱仪、动态剪切流变仪、荧光显微镜等多尺度测试手段，分析了不同老化状态下高弹高黏改性沥青的宏观流变力学行为及其微结构组成与形貌特征.结果表明：改性剂能够对传统改性沥青的基本物理性能有显著改善，残留针入度、软化点增量和残留延度等指标能够较好地评价沥青的耐老化性；傅里叶红外光谱中没有新出现的特征峰，表明沥青改性过程中以物理共混为主，羰基官能团指数、亚砜基官能团指数和聚合物指数能有效反映不同改性沥青的老化程度；通过动态剪切流变频率扫描试验获取的相位角、车辙老化指数及复数模量主曲线能够有效评价不同老化程度下沥青的流变力学行为；不同添加剂在传统改性沥青内部的分散、相容与交联状态存在差异，显著影响其内部的3维空间网状结构，进而导致其呈现不同的存储稳定性；以热塑性橡胶为主要成分的添加剂增强了传统改性沥青的耐老化能力及存储稳定性能.研究成果可为高性能添加剂的甄选及先进沥青基材料的生成与调控提供理论依据与技术保障.     

高取向聚合物分子取向度与结晶度的各向异性

聚合物分子具有内部各向异性的物理特性,从而导致聚合物整体在大分子取向时呈现各向异性.为克服形态学超分子结构在评价这一特性时带来的误差,作者通过胶凝/结晶作用,制取超拉伸聚乙烯和聚丙烯薄膜,使之具有近乎完美的分子取向度及结晶度的形态,可以使得测量结果更为精确。利用广角X射线衍射(WAXD),直接测定了高取向聚乙烯和聚丙烯的结晶格子模量。在此基础上,测量并讨论了高取向聚合物结晶格子模量与杨氏模量、取向度、结晶度、温度之间的相互关系,以及在晶体色散研究中的一些现象与机理,从而澄清了聚乙烯与聚烯内部各向异性的几个特征。同时还研究了超拉伸聚乙烯的动态弹性模量、动态损耗模量和凝胶薄膜的力学性能。     

层状取向铁纤维波特性

对多层具有各向异性电磁参数取向纤维析建立了传输矩阵方程。依据电磁场理论推导出了求解不同入射极化波时反射系数公式。该式可用于研究宽频带内任意层数和任意取向层状析的反射与吸波特性。对１６层取向铁纤维析的反射系数进行了计算，结果表明反射波呈椭化态，讨论了入射波的极化角及纤维取向对反射系数的影响。     

聚合物物理老化的分数阶模型

基于广义分数Maxwell模型对聚醚醚酮(PEEK)和聚苯硫醚(PPS)在不同老化温度和老化时间下的应力松弛曲线进行了拟合.利用遗传算法结合共轭梯度法对模型参数进行优化.拟合结果表明,分数Maxwell模型能很好地描述应力松弛过程,分数阶(松弛指数)由材料结构决定,不同的老化温度和时间仅影响松弛时间.以松弛时间为标度,不同温度及老化时间下的应力松弛曲线能近乎完美地叠合,即时间-老化时间迭加原理和时间-温度迭加原理被自然呈现.由此也可能给出比较可靠地预测不同条件下聚合物力学性能长时行为的方法.     

文物保护中几种有机聚合物涂料的光降解

目的研究常用于文物保护的几种有机聚合物涂料对紫外光的稳定性及其降解机理。方法将有机聚合物涂料放在310nm的紫外灯下老化后，采用漫反射光谱法和傅立叶红外光谱技术，用分光光度计和红外光谱仪对其降解行为进行检测。结果在所研究的有机聚合物中，丙烯酸类涂料中的B72和Primal AC33对光的稳定性好，不易发生降解；聚氨酯对光的稳定性差，尤其是芳香族聚氨酯易发生降解反应，其降解后生成生色团为醌亚胺结构，产生老化变色现象。结论对用于文物保护的丙烯酸类涂料和聚氨酯类涂料，丙烯酸类的涂料性能更优异。     

电场极化下GeS2-Ga2S3-PbI2硫卤玻璃的二阶非线性光学效应

采用Maker条纹测试方法,首次在电场-温度场极化GeS2-Ga2S3-PbI2准三元体系硫卤玻璃中观察到了明显的二次谐波发生(SHG). 对于70GeS2·15Ga2S3·15PbI2组分玻璃,详细研究不同极化电压、极化温度和极化时间对二次谐波(SH)强度的影响,发现当极化温度高于190 ℃,电压高于4.0 kV时,可以观察到SHG并且SH强度随极化电压与时间的升高而增大直至饱和. 在6 kV极化40 min的条件下,SH强度随极化温度的升高先增大后减小. 在6 kV、250 ℃、40 min的最佳极化条件下,70GeS2·15Ga2S3·15PbI2玻璃的二阶非线性极化率χ(2)达到最大值4 pm·V-1. 根据偶极子取向模型,讨论了二次谐波效应的机理是该硫卤玻璃中偶极子在高温条件下摆脱网络束缚沿外加电场方向取向调整,从而破坏了玻璃的宏观各向同性所致,并定性解释了极化条件对玻璃二阶光学非线性效应的影响.     

不同热氧老化环境下SBS改性沥青及其混合料性能研究

【目的】探寻沥青及沥青混合料逐渐老化对沥青路面路用性能的影响。【方法】对不同热氧老化环境下SBS(I-D)聚合物改性沥青的常规指标、流变性能及以其制备的AC-13C沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性及单轴压缩动态模量开展试验研究。【结果】随着热氧老化程度的不断加深,沥青黏韧性及抗塑性变形的能力逐渐降低,脆性逐渐增强;随着热储存时间的增加,沥青软化点、5℃延度和针入度先升高后降低,135℃黏度逐渐升高;随着热氧老化程度的不断加深,沥青混合料高温抗车辙能力逐渐提高,低温抗开裂及抗水损害能力逐渐降低;沥青混合料动态模量随着温度的升高而降低,随着热氧老化程度的加深及加载频率的增大而升高,但温度为35、50℃时其变化趋势有所改变。【结论】随着热氧老化程度的不断加深,沥青混合料高温性能得到改善,低温及水稳定性能降低,该研究成果在实际工程应用中具有一定的价值。     

磁光克尔效应中二阶非线性极化率χ(2)的研究

在对称性理论的基础上，导出了不同晶体的结构类型、不同的表面和界面、不同的磁化 强度Ｍ取向下的二阶非线性极化率Ｘ＾（２）的形式。通过输入和输出光极化强度的合适组合，不同的二阶非线性极化率Ｘ＾（２）可以通过表面ＳＨＧ技术来测量。