4,4'-二苯甲烷二异氰酸酯改性聚碳酸亚丙酯流变及发泡性能的研究

采用4,4′-二苯甲烷二异氰酸酯（MDI）对聚碳酸亚丙酯（PPC）进行扩链改性,并用旋转流变仪表征改性PPC流变性能,采用间歇发泡装置对改性PPC进行发泡实验,研究温度及MDI含量对PPC发泡性能的影响。结果表明：MDI的加入有效提高了PPC的储能模量和复数黏度;随着发泡温度的升高,PPC的发泡倍率先增大后减小;70 ℃以下,随着MDI含量增加,泡孔平均直径减小,泡孔密度增大,发泡倍率降低;当MDI添加量达到0.7份时,发泡温区上限可以提高10 ℃左右,同时MDI的添加可以使PPC的收缩现象得到部分改善。     

支化及交联聚对苯二甲酸乙二醇酯的制备及其发泡性能

采用聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)与苯乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯低聚物(GS)的化学键合产物(PBT-GS)为扩链剂,与聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)熔融反应,制备了支化及交联PET。分析了反应过程的扭矩变化,以及支化及交联PET的特性黏数、交联度和流变性能。并以超临界CO2为物理发泡剂,通过釜式发泡对比了支化及交联PET的可发性,制备了平均泡孔直径为50~75μm、泡孔密度为1×108~4×108 cells/cm3、泡孔形貌规整的PET泡沫材料,研究了发泡温度和饱和压力对发泡过程的影响。     

减水剂与粉煤灰对全尾砂胶结充填料浆流变性能的影响

全尾砂胶结充填料浆流变性能直接影响其工作性能。采用Brookfield RST-SST型流变仪定量分析了聚羧酸(PC)、萘系(PNS)和三聚氰胺系(PMS)3种类型高效减水剂与粉煤灰单掺和复掺时对料浆流变性能的影响。结果表明:无论减水剂类型,掺入料浆后均可降低其屈服应力和塑性黏度且减水剂掺量越高降低幅度越大,料浆流变性能改善效果越好。3种类型减水剂对料浆流变性能改善程度存在差异,其中PC作用效果最好。减水剂的改性效果随着胶结料的持续水化而出现缓慢退化;随粉煤灰掺量的增加,料浆的屈服应力和塑性黏度呈整体降低趋势,其作用机理主要源于"形态效应";减水剂与粉煤灰两者在改善料浆流变性能方面具有协同效应,复掺后可显著改善料浆的流变性能,效果明显优于单掺改性效果。     

新型骨胶改性沥青流变性能研究

采用一种经Al~(3+)改性后的骨胶(BG)作为改性剂,制备不同掺量的新型骨胶(Al-BG)改性沥青。通过布氏旋转黏度试验、动态剪切流变(DSR)试验和弯曲梁流变(BBR)试验,分析新型骨胶对沥青流变性能的影响。研究结果表明:新型骨胶能够提高基质沥青的黏度,增强其在荷载作用下的弹性恢复能力。复数模量的增加与相位角的减小,表明新型骨胶能够提高基质沥青的高温抗剪切变形性能。新型骨胶掺量为7.5%时,对基质沥青流变性能改善效果最为优异。     

对苯二甲醛对煤沥青流变性能的影响研究

为了探讨对苯二甲醛(TPA)对煤沥青流变性能的影响,采用旋转黏度计测定了煤沥青及TPA改性的煤沥青的表观黏度,研究了表观黏度与温度的关系;采用示差扫描量热法(DSC)研究了煤沥青和TPA改性的煤沥青的热行为.结果表明,TPA改性的煤沥青的黏度与温度的关系曲线呈现W型,在200～225℃之间处于低黏流区,表观黏度值约200～400 MPa.s,可以作为浸渍剂煤沥青使用;TPA改性的煤沥青在高于225℃时表观黏度值迅速上升;TPA改性的煤沥青在低黏度区域具有较低的活化能,这对煤沥青的浸渍工艺有益.图6,表2,参11.     

全透式沥青路面专用高黏度改性沥青性能对比

为了制备一种全透式沥青路面专用高黏度改性沥青,采用自制改性粒子(SR)与SBS粒子为复配改性剂,对基质沥青进行复合改性。通过荧光显微照相、针入度试验、延度试验、软化点试验、薄膜老化试验、动力黏度试验及布氏黏度试验等,对自制高黏度改性沥青性能进行表征,并与SK90#基质沥青、橡胶沥青、SBS改性沥青进行性能对比。结果表明:各改性材料在基质沥青中分散良好,自制高黏度改性沥青中的SR粒子作为高弹嵌挤单元提高了沥青交联网状结构的稳定性;与基质沥青相比,改性沥青具有较高的软化点和延度,以及较低的针入度(25℃);自制高黏度改性沥青的动力黏度高达230kPa·s,明显高于橡胶沥青和SBS改性沥青;动态剪切流变试验(DSR))中自制高黏度改性沥青高温分级达到PG82℃,较SBS改性沥青和橡胶沥青提高1个等级,较基质沥青提高4个等级,高温变形可恢复性能最强;4种沥青的原样和薄膜老化后沥青中以自制高黏度改性沥青的车辙因子随温度变化最为缓慢,高温敏感性最弱,耐老化性能优异;弯曲梁流变试验(BBR)中,SBS改性沥青和自制高黏度改性沥青的低温分级均达到PG-18℃,较基质沥青和橡胶沥青高1个等级,但自制高黏度改性沥青的蠕变劲度较小,蠕变速率较大,具有更强的低温柔性。     

对苯二胺改性纳米凹土/聚丙烯酸复合水凝胶制备、表征与流变性能

采用对苯二胺改性纳米凹土并与聚丙烯酸在室温下直接复合制备复合水凝胶.研究改性温度、改性时间、对苯二胺与纳米凹土的质量比、改性纳米凹土及聚丙烯酸的用量等对水凝胶凝胶时间的影响,采用傅立叶红外光谱、扫描电镜和流变测试等技术对复合水凝胶进行表征和流变性能测试.实验结果表明,对苯二胺改性纳米凹土可使纳米凹土的分散性提高,改性纳米凹土/聚丙烯酸复合水凝胶具有较短的凝胶时间.流变学测试表明,改性纳米凹土的质量浓度在3.0%～7.0%(w/V)的范围内,复合水凝胶的黏度、刚性和机械强度皆随改性纳米凹土质量浓度的增加而增加;当聚丙烯酸的质量浓度在1.0%～2.0%的范围内,复合水凝胶的黏度、刚性和机械强度皆随聚丙烯酸的质量浓度增加而增加,而当聚丙烯酸的质量浓度在2.0%～3.0%的范围内,复合水凝胶的黏度、刚性和机械强度皆随聚丙烯酸质量浓度的增加而降低.     

热塑性聚氨酯熔体粘弹性对发泡的影响研究

采用旋转流变仪和差示扫描量热仪系统测试了3种结构不同热塑性聚氨酯(TPU)的动态流变性能和非等温结晶曲线,并结合间歇发泡实验探讨了TPU熔体粘弹性对发泡倍率和泡孔结构的影响。结果表明:3种TPU均表现出线性分子链特征;具有高的零切黏度及低频区储能模量的TPU表现出更大的熔体强度和更好的熔体弹性,有利于获得发泡倍率高、泡孔均匀的发泡材料。     

用于排水沥青路面的高黏度改性沥青的制备及性能

为制备出适用于排水沥青路面的高黏度改性沥青,并降低使用成本,运用熔融共混工艺,将苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、天然增黏树脂(TR)以及少量增塑剂混炼得到新型热塑性高黏度改性剂(N-HVM),用其制备新型高黏度改性沥青(N-HVA),并对其改性效果进行研究。选用传统TPS-HVA、SINOTPS-HVA作为对照组进行对比分析。首先通过针入度、软化点、5℃延度、60℃动力黏度、135℃布氏黏度、弹性恢复试验研究不同N-HVM掺量对沥青常规物理性能的影响,确定出N-HVM的最佳掺量范围;其次通过黏度试验分析高黏度改性沥青的黏流特性,借助傅里叶变换红外光谱(FTIR)试验、差示扫描量热(DSC)试验探析高黏度改性沥青的改性机理;最后利用动态剪切流变(DSR)试验和弯曲梁流变(BBR)试验评价高黏度改性沥青的高低温流变性能。试验结果表明：N-HVM最佳掺量(质量分数,下同)范围为14%～18.5%,制备的高黏度改性沥青常规物理性能满足规范要求。N-HVM的成本仅为市售高黏改性剂TPS、SINOTPS的30.8%、67.1%,能够显著降低高黏度改性沥青的使用成本。基质沥青与N-HVM...     

SBS/胶粉复合改性新疆沥青制备及性能评价

为解决新疆沥青与SBS、胶粉相容性差,SBS对其难以改性等技术问题,提高新疆交通建设中废料利用水平,采用SBS、胶粉对克拉玛依(KLMY)、塔河(TH)调和沥青进行复合改性,制备了SBS/胶粉复合改性新疆调和沥青,优化其制备工艺,确定适用于新疆炎热地区及严寒地区的SBS/胶粉复合改性新疆沥青掺配方案;采用动态剪切流变(DSR)试验、多应力重复蠕变恢复(MSCR)试验、弯曲梁流变(BBR)试验、线性振幅扫描(LAS)试验、布氏旋转黏度试验,对比评价了SBS/胶粉复合改性新疆沥青、SBS改性沥青和橡胶改性沥青的高温流变性能、低温流变性能、疲劳性能和黏温特性。结果表明：优化后的SBS/胶粉复合改性新疆沥青制备工艺为沥青分2次剪切;适用于新疆严寒地区的复合改性沥青(SBS/CR-N)掺配方案为KLMY90∶TH60=2∶3、掺量15%胶粉(质量分数,下同)、3%SBS、2%PR-1助剂、4%相容剂SH、0.12%稳定剂SWD;适用于新疆炎热地区的复合改性沥青(SBS/CR-S)掺配方案为KLMY90∶TH60=2∶3、15%胶粉、3.5%SBS、2%PR-1助剂、3%相容剂SH、0.12%稳定...     

银浆流变性能对硅太阳电池电性能的影响

通过改变有机相中乙基纤维素的质量分数,制备了具有不同流变性能的银浆,并应用于硅太阳电池。对银浆流变性能、电池正面电极形貌和电池电性能等的分析测试结果表明,银浆的流变性能影响所印制电池的电极形貌及其电性能。当有机相中乙基纤维素质量分数为6%时,银浆具有较高低剪切速率下的黏度和较低高剪切速率下的黏度,能使所印的电极栅线边缘整齐,具有较高的高度和较小的线宽,所印制电池电性能优越,具有较好的填充因子(FF)和转换效率(η)。     

剪切改性对长链支化聚丙烯流变性能的影响

利用密炼机对长链支化聚丙烯（LCB-PP）施加剪切,通过改变密炼机转子转速、物料在密炼机中的停留时间,得到了具有不同剪切历程的样品。采用熔体流动速率（MFR）、挤出胀大比（SR）以及动态流变特性等表征方法,研究了剪切改性对于LCB-PP流变性能的影响规律。结果表明,施加剪切历程会使LCB-PP的MFR变大,SR变小,造成低频下的储能模量和复数黏度减小;并且剪切历程越长,流变性能下降越明显。另外,末端效应和Cole-Cole图等的分析结果也证明了剪切改性过程中长支链发生解缠结和取向现象。     

含硅芳炔树脂及其共混物熔体的流变性能

采用旋转黏度计和流变仪考察了含硅芳炔树脂(PSA)和含炔丙基苯并噁嗪(P-BZ)共混改性PSA树脂熔体的流变行为,建立了树脂黏度-组分-温度的数学模型。结果表明,P-BZ共混改性PSA树脂可使树脂的加工窗口变宽,树脂在90~130℃的黏度随温度升高而下降,PSA树脂的熔体黏度随P-BZ的加入而降低,P-BZ的加入提高了PSA树脂的加工适用性;PSA树脂的黏度可通过加入P-BZ和升高加工温度进行预测和调控。PSA及其改性树脂的动态流变行为显示树脂熔体呈牛顿流体,P-BZ降低了PSA树脂熔体的储能模量和复数黏度。用双阿仑尼乌斯方程对PSA及其改性树脂在160~190℃的等温黏时曲线进行拟合,得到的经验模型表明当PSA树脂共混入质量分数为10%的P-BZ时,树脂的凝胶时间延长,而树脂凝胶固化活化能从84.50kJ/mol降至54.83kJ/mol。     

PET/改性埃洛石纳米管复合膜的制备与性能研究

采用铝酸酯偶联剂对埃洛石纳米管(HNTs)表面改性,并通过熔融共混的方法制备了聚对苯二甲酸乙二醇酯/改性埃洛石(PET/m-HNTs)复合膜,研究了不同含量的m-HNTs对PET的结晶性能、力学性能和热稳定性的影响,并用傅里叶变换红外光谱分析(FTIR)、差示扫描量热分析(DSC)、扫描电镜分析(SEM)、热失重分析(TG)等对复合材料进行了分析。结果表明:铝酸酯偶联剂对HNTs改性成功;加入1%m-HNTs使复合膜的拉伸强度提高约12%;m-HNTs使PET的结晶速率和热稳定性明显提高;m-HNTs能够以纳米尺度均匀地分散于基体中。     

生物炭改性沥青的路用性能

为改善沥青的路用性能并兼顾环境效益,选择生物炭对沥青进行改性,采用高速剪切法制备不同掺量的生物炭改性沥青,通过沥青三大指标试验、60℃动力黏度试验、布氏旋转黏度试验(RV)、旋转薄膜烘箱老化试验(RTFOT)等对其进行性能评价。试验结果表明,生物炭可有效提高沥青材料的高温性能及温度稳定性,其掺量达到12.5%时改性效果为最佳;生物炭改性沥青的动力黏度和布氏黏度均随生物炭掺量的增加而不断增大,表明生物炭改性剂具有显著的增稠作用,可提高改性沥青的黏结及抗流动变形能力;不同生物炭掺量的残留针入度比均高于基质沥青的,软化点增量均小于基质沥青的,生物炭改性沥青的抗老化性能得以改善。此外,生物炭沥青的应用具有良好的环境效益和经济效益。     

“再生-改性”沥青性能研究

目的研究在再生剂和不同掺量改性剂作用下取得的"再生-改性"沥青的性能,为沥青路面再生-改性技术提供试验和理论依据.方法采用两种再生方案对老化沥青进行再生处理,对再生后的沥青进行针入度、软化点、延度、布氏黏度、动态剪切流变和弯曲梁流变等系列试验.结果采用添加再生剂方案再生的沥青其针入度、软化点、延度、车辙因子、临界温度、主曲线、劲度模量和蠕变速率与原样沥青非常接近;采用再生剂加改性剂的再生-改性方案可显著提升沥青的高温抗车辙和低温抗开裂的能力,且随着改性剂掺量的增加"再生-改性"沥青的高低温性能均逐渐增强.结论采用单一添加再生剂的普通再生方案可恢复沥青的高低温性能,采用再生-改性方案再生后沥青的高低温性能均显著优于原样沥青和普通再生沥青.     

氧化石墨烯改性沥青性能评价及其OGFC混合料路用性能

为制备氧化石墨烯(GO)高黏改性沥青,采用GO和SBS粒子为复配改性剂对70~#基质沥青进行复合改性。通过沥青结合料常规性能、流变性能和黏附性能测试对GO改性沥青性能进行表征;采用3种高黏沥青(GO改性基质沥青、GO/SBS改性沥青和壳牌高黏沥青)制备开级配磨耗层(OGFC-13)混合料并评价其路用性能,考察GO改性沥青应用于OGFC混合料的适用性。结果表明:GO可显著提升沥青的黏度、稠度、刚度、韧性、抗永久变形能力、热储存稳定性和黏附性能,而对沥青低温抗裂性能影响并不显著,GO对基质沥青的改性效果优于改性沥青;GO改性沥青具有较好的固态交联网络,在高温(60℃)下可抑制胶体结构的破坏并提高沥青的弹性恢复功能;GO的加入可提高沥青的色散分量和极性分量,并提高沥青的表面自由能,进而提升沥青的黏附性能;GO可有效减缓沥青老化过程中轻质组分的挥发,从而降低老化对OGFC混合料劲度和弹塑性能的影响,在全面提高混合料老化性能的同时延长路面使用寿命;与壳牌高黏沥青结(混)合料相比,GO/SBS改性沥青结(混)合料具有优良的高温稳定性、施工和易性、水稳定性、低温抗裂性和抗老化性能,是一种具有高性能的高黏改性沥青结(混)合料。未来可尝试采用加入芳烃油、木质素纤维等方法进一步改善GO改性沥青结(混)合料的低温抗裂性和耐久性。     

阻燃剂对聚苯乙烯挤出发泡性能的影响

利用超临界二氧化碳挤出发泡法制备了聚苯乙烯（PS）挤塑板，研究了新型复合阻燃剂（FR）的添加量对PS/FR体系流变特性的影响，表征测试了发泡材料的微观泡孔结构，并与国产阻燃剂（DFR）进行了比较，同时比较了不同FR添加量下发泡制品的阻燃性能。研究结果表明，FR的添加会降低树脂的黏度；在FR质量分数为3.5%时，发泡制品的表观密度和平均泡孔直径最小，泡孔密度最大，开孔率较低，同时制品的阻燃性能较好。     

胶粉/高黏剂复合改性SBS沥青的性能与改性机理

通过添加胶粉和高黏剂对SBS改性沥青进行复合改性。采用基本物理指标研究高黏改性沥青的制备工艺;采用软化点差值法评价高黏改性沥青的热储存稳定性;采用动态剪切流变试验(DSR)研究高黏改性沥青的高温流变性能和中温抗疲劳性能;借助傅里叶红外光谱(FTIR)和差示扫描量热法(DSC)对高黏改性沥青的改性机理进行分析。基本物理试验结果表明:胶粉有助于提高改性沥青的高温性能,但对其低温性能有不利影响,高黏剂能够大幅度提高改性沥青的黏度,最佳的胶粉掺量和三种高黏剂的掺量分别为:10%、8%、7%、8%。离析试验结果表明:三种高黏改性沥青的热储存稳定性满足规范要求。DSR试验结果表明:胶粉和高黏剂有助于提高成品SBS沥青的高温性能和感温性能;短期老化后,其高温性能提高,但对感温性能产生不利影响;胶粉和高黏剂的掺入提高了沥青的中温抗疲劳性能。FTIR结果表明:胶粉和高黏剂与SBS沥青之间既存在物理共混,也有化学反应的发生。DSC结果表明:通过高黏复合改性后,沥青的高温稳定性得到有效提高。     

单甘油脂类泡沫的稳定机理

对单甘油脂类表面活性剂单硬脂酸甘油酯(GMS)及单月桂酸甘油酯(GML)的发泡性能及泡沫稳定性进行研究,同时用十二烷基苯磺酸钠(SDBS)及α-烯基磺酸钠(AOS)做对比实验.采用黏度仪和偏光显微镜分析溶液及泡沫相态的流变行为和微观结构,来探讨发泡性能及泡沫稳定性机理.结果显示,溶液浓度是主要影响因素,当ω(GMS)为0.1%～10%时,发泡体积存在一个最大值,在同一浓度时其泡沫稳定时间长于GML.当ω(GMS)达到4%时,其泡沫半衰期达到20 d以上.比较微观结构发现,溶液中超过临界胶束浓度(CMC)后形成的聚集体(层状液晶)具有减缓排液速率、增强Gibbs-Marangoni效应及使泡沫粒径均一化等特性,共同作用增加了泡沫稳定性.