发泡橡胶的微孔结构对其性能的影响

研究了发泡橡胶的微孔结构和分布对其力学性能、动态力学性能和摩擦性的影响。结果表明:发泡橡胶中微孔尺寸越大、孔径分布越宽,其拉伸性能越好。发泡橡胶的tanδ峰值随微孔平均面积的增大而增大。发泡橡胶的储能模量随着微孔平均密度的增加而减小,而随着微孔平均面积的增加而增加。温度越低,微孔结构对储能模量的影响越大;随着发泡橡胶微孔平均间隙的增大,摩擦系数随之增大。随着发泡橡胶单位体积内微孔平均个数的增多,摩擦系数减小;干燥路面所受微孔结构的影响要大于湿滑路面。     

纳米碳酸钙增韧聚氯乙烯复合材料的微结构及界面行为

选择微米、亚微米和纳米级碳酸钙增韧聚氯乙烯复合材料,研究了填料粒度对聚氯乙烯（PVC）复合材料微观结构、材料力学性能及界面行为的影响。结果发现少量CaCO3填充PVC复合材料使体系的加工流动性变好,大粒径颗粒填充PVC复合材料的流动性能更好。纳米CaCO3／PVC复合材料断面出现大量的拉丝结构。采用纳米CaCO3填充PVC可使材料产生脆韧转变,显著提高PVC复合材料的韧性;微米CaCO3对PVC基本上没有增韧作用,拉伸强度随着填充量的增加而下降,而且粒径越大拉伸性能下降的趋势也越大。引入了TPT方程的半经验参数B对不同粒径的CaCO3填充PVC复合材料的界面粘接情况进行定量描述,发现碳酸钙颗粒粒径越小,界面作用越大。     

聚丙烯微孔发泡材料发泡助剂实验

讨论了发泡助剂纳米ZnO、普通ZnO、复合助剂对发泡剂分解及在聚丙烯基体中形成微孔的影响.通过TG技术讨论发泡剂、发泡剂加不同助剂在塑料中热分解的影响,扫描电镜观察助剂在塑料中的分散情况,复合助荆较好.并对不同助剂的PP发泡材料进行性能的比较和探索,冲击强度得到极大提高;筛选出了制备优质PP微孔发泡材料的理想发泡助剂.     

HSP含量对EVA发泡材料微观结构和力学性能的影响

采用注射成型工艺制备了一系列不同配比的乙烯-乙酸乙酯共聚物(ethylene-vinyl acetate,EVA)汉麻秆芯粉(hemp stem powder,HSP)发泡材料.通过扫描电子显微镜(scanning electron microscopy,SEM)观察了HSP的结构形貌和EVA/HSP发泡材料的泡孔形貌;通过哈克转矩流变仪和旋转流变仪测试了EVA/HSP共混物的熔体强度和储能模量;探究了HSP含量对EVA/HSP发泡材料力学性能的影响规律.研究结果表明:HSP表面含有大量的裂缝和凹槽;随着HSP含量的增加,EVA/HSP发泡材料的泡孔尺寸由79.64μm下降到69.85μm,EVA/HSP共混物的熔体强度由3.7 N·m提升到4.5 N·m,EVA/HSP发泡材料的密度、硬度、拉伸强度和回弹性下降,断裂伸长率和压缩永久变形提高.     

用荧光法分析大庆油田驱油用两亲聚合物的缔合行为

两亲聚合物(HAP)是一种新型聚合物驱油剂,针对大庆油田驱油用两亲聚合物HAP-570和HAP-1200,利用荧光探针考察其缔合行为.结果表明:随着HAP质量浓度增加,疏水基团之间的缔合性增强;两亲聚合物的相对分子质量越大,临界聚集浓度cCAC值越小;NaCl质量浓度越大,cCAC值越小,且HAP相对分子质量越大影响越显著;Na+对cCAC值的影响符合公式lgcCAC=A-Blgc0,其中B值反映Na+对cCAC值的影响程度;两亲聚合物增黏能力较强,且黏度-浓度曲线与荧光探针确定的不同相对分子质量的cCAC变化规律具有较好的对应关系.     

开洞对密肋复合墙体抗侧刚度的影响

研究了密肋复合墙体的开洞位置和洞口尺寸对其抗侧刚度的影响,引入洞口折减系数,计算开洞密肋复合墙体抗侧刚度,同时建立不同洞口参数的墙体有限元模型,分析发现:洞口位置相对坐标与墙体抗侧刚度呈二次曲线关系,洞口越居中密肋复合墙体抗侧刚度折减越大;洞口大小与墙体抗侧刚度呈线性关系,洞口越大密肋复合墙体抗侧刚度越小.利用有限元分析结果建立了开洞密肋复合墙体抗侧刚度的统计计算公式.试验验证表明:两公式计算抗侧刚度值比试验值小16%,能够满足实际工程需要.     

不同发泡剂对微发泡PP复合材料发泡及表面质量的影响

以化学发泡为主线,通过注塑成型技术制备不同发泡剂的微发泡聚丙烯(Polypropylene,PP)复合材料,研究了PP材料中添加AC母粒(Azodicarbonamide,AC)、AC粉和微球母粒3种不同发泡剂对微发泡PP材料发泡质量和表面质量的影响。结果表明:不同特性的发泡剂添加到PP材料中进行发泡后,对发泡质量有较明显的影响; PP材料中添加AC母粒发泡质量最好,泡孔平均直径较小,为35. 8μm,泡孔个数较多,泡孔尺寸分布均匀。表面质量也存在明显的影响,PP材料中添加微球母粒(Na HCO3母粒)后,表面无明显的气痕和凹坑,表面光泽度最大,表面质量较理想。综合发泡质量和表面质量的影响因素,微球母粒适合于微发泡聚丙烯制品的发泡。     

基于钠基蒙脱石的地聚合物多孔材料的制备及性能

以钠基蒙脱石为成孔介质,偏高岭土、水玻璃为主要原料,制备地聚合物多孔材料,结合压汞(MIP)、扫描电子显微镜(SEM)等测试手段对多孔地聚合物的孔结构、微观形貌进行了表征,探究了水胶比、蒙脱石与水比例对地聚合物多孔材料力学性能的影响,并研究了孔结构,评估了该材料的保温隔热性能。结果表明:水胶比为0.55时,地聚合物28 d抗压强度可达58.2 MPa;水胶比增加,地聚合物抗压强度下降;蒙脱石成孔剂掺量增加或蒙脱石与水比例降低,地聚合物多孔材料抗压强度及干密度降低;当成孔介质体积掺量为60%时,地聚合物多孔材料孔隙率为62.6%,抗压强度为0.3 MPa,导热系数为0.104 W/m·K。     

土-结构接触界面的宏细观参数敏感性分析

为了研究土-结构接触界面各种微观参数对宏观响应的影响,从土的细观结构出发,采用二维离散元法进行双轴剪切数值试验,对颗粒间摩擦因数、颗粒形状、孔隙比、法向应力以及刚度比等参数进行灵敏度分析,得出各种微观参数对宏观响应的影响,建立接触界面颗粒材料微宏观参数的跨尺度关联,揭示接触界面处的颗粒材料力学行为的细观机理.结果表明:摩擦因数、孔隙比、颗粒形状和法向应力对接触界面的峰值强度影响较大,刚度比对接触界面的峰值强度影响较小;摩擦因数、法向应力和刚度比对弹性模量影响显著,其中摩擦因数与内摩擦角近似成正比,且对土体的抗剪强度和剪胀性影响较大.组合圆弧颗粒比圆形颗粒更接近真实砂粒形状,模拟效果更好;其临界强度和临界孔隙比不受初始孔隙比的影响,且组合圆弧颗粒体的抗剪强度受法向应力影响,法向应力越大,颗粒体抗剪强度越大.研究结果为接触界面的材料优化、改性等提供理论参考.     

变内压条件下井筒完整性的弹塑性分析

针对套管内压变化影响井筒完整性问题,将套管、水泥环和地层视为弹塑性材料,从微间隙的形成及水泥环周向拉伸破坏两方面综合分析井筒的完整性,采用有限元方法模拟研究水泥环和地层机械参数变化对井筒完整性的影响。结果表明:水泥环弹性模量越大,越易形成微间隙和发生水泥环拉伸破坏;水泥环泊松比越小,形成的微间隙尺寸越大,越易发生水泥环拉伸破坏,但泊松比的影响程度较弹性模量小。地层弹性模量越小,越易形成微间隙且间隙尺寸较大,越易发生水泥环拉伸破坏;地层泊松比越大,形成的微间隙尺寸越大,但其影响程度较弹性模量小;地层泊松比变化对水泥环拉伸破坏的影响较小。在形成微间隙之前就可能会发生水泥周向环拉伸破坏。     

超临界CO_2制备微孔聚丙烯及其力学性能研究

采用超临界CO2快速升温法制备出聚丙烯发泡材料,并对样品进行力学性能测试,结果表明,聚丙烯经过超临界CO2发泡,同纯PP相比,其拉伸强度降为0.86、断裂伸长率降为0.08、弯曲强度降为0.89,冲击强度却有显著提高,为纯PP的2.41倍.     

水镁石的硅烷偶联剂表面改性

探讨了4种硅烷偶联剂对聚丙烯(PP)/水镁石(BC)复合材料性能的影响.结果说明硅烷偶联剂均可提高材料的力学性能,m(PP):m(BC):m(KH-550)=50:50:3材料的拉伸强度和冲击强度比m(PP):m(BC)=50:50分别提高34.9%和91.5%.SEM显示偶联剂改善了PP/BC体系的相容性;POM表明偶联剂激活了异核结晶的晶核,增强了PP在BC表面的异核结晶作用,使晶球的大小分散趋于更小更均匀.流变性能测试结果表明,硅烷偶联剂是该体系的润滑剂.各种实验表明KH-550效果最好.     

碳酸钙填充β-成核PP复合材料的力学性能

为研究β-晶对碳酸钙填充PP复合材料力学性能的影响,该文采用负载β-成核剂的纳米碳酸钙(β-CC)混合纳米碳酸钙(CC)或微米碳酸钙(WC)填充PP制备了β-PP复合材料及其PP-g-MA、POE-g-MA和EVA-g-MA作为相容剂的增容复合材料。力学性能研究结果表明,随着CC和WC用量增加,PP拉伸强度降低、模量提高;β-CC填充PP复合材料模量提高,拉伸强度变化不大。PP-g-MA增容提高填充PP复合材料拉伸强度、杨氏模量和冲击强度;POE-g-MA增容明显提高冲击强度,EVA-g-MA增容降低拉伸性能。β-CC/PP复合材料冲击强度随着β-CC用量增加而提高,β-CC/CC/PP和β-CC/WC/PP冲击强度高于CC/PP(w(CC)/w(PP)=5/95)和WC/PP(w(WC)/w(PP)=5/95)复合材料归结于高韧性β-晶形成。     

新型无卤阻燃聚丙烯的制备以及性能研究

将多聚磷酸铵（APP）、季戊四醇（PER）、三聚氰胺（MEL）及有机化蒙脱土（OMMT）于160oC下预混，制备了新型膨胀型阻燃剂（IFR）.以聚丙烯（PP）为基材，IFR为阻燃剂，聚苯乙烯-丁二烯-苯乙烯（SBS）为增韧剂，马来酸酐接枝聚丙烯（PP-g－MAH）为增容剂，通过熔融挤出制备了新型阻燃PP（FRPP）.通过LOI、TGA、XRD、SEM对材料的阻燃性、热稳定性、结晶性、冲击断面形貌进行了分析，并对材料的力学性能进行了测试.结果表明:加入IFR后，PP的极限氧指数由17升为28.5，起始分解温度由纯PP的440.8℃升高到455.3℃，600℃的成炭率提高15.26％；IFR诱导PP形成一定量晶型；少量OMMT在基体中以剥离形式存在，使晶粒尺寸得到细化，同时起到协同阻燃和增容作用，使材料在保持拉伸强度基本不变的情况下，缺口冲击强度提高1.92倍，冲击断面表现为韧性断裂.     

添加LLDPE的聚丙烯开孔发泡性能研究

采用差示扫描量热仪（DSC）和高级流变扩展系统（ARES）对高熔体强度聚丙烯（HMSPP）和 线性低密度聚乙烯（LLDPE）进行了测试和表征,并利用自行研制的超临界流体挤出发泡实 验装置,对不同配比的HMSPP/LLDPE进行了超临界二氧化碳挤出开孔发泡实验研究。结果表 明：LLDPE的结晶温度比HMSPP的低,在发泡温度下,LLDPE相还处于熔融态,而且LLDPE具有 较低的熔体弹性和熔体强度,因此LLDPE相易于在发泡过程中形成开孔结构。加入LLDPE,明 显提高了PP发泡样品的开孔率,开孔率均大于80%,但当LLDPE质量分数为30％时,发泡材料 的开孔率开始降低。     

纳米SiO2对聚丙烯微孔发泡行为的影响研究

通过二次开模注塑成型法制备了聚丙烯／纳米SiO2复合材料的微孔发泡塑料。研究了SiO2对微孔发泡材料的泡孔结构和力学性能的影响。用扫描电镜对发泡样品的泡孔结构进行了表征。结果表明：在聚丙烯中加入纳米SiO2可以使泡孔直径减小、泡孔密度增加；但对发泡材料与未发泡材料的力学性能改变不大。     

聚丙烯接枝马来酸酐/丙烯酸丁酯共聚物的力学性质

按ASTM标准测定聚丙烯(PP)以及PP接枝马来酸酐(MAH)的产物(PP-g-MAH)、PP接枝丙烯酸丁酯(BA)的产物(PP-g-BA)的力学性能和耐热性能,并利用红外吸收光谱(IR)、X-射线衍射(XRD)、差示扫描量热法(DSC)、扫描电子显微镜(SEM)和热失重分析(TGA)等方法测试它们的结构.实验结果表明:由于MAH或BA接枝后都不仅能保持PP主链的α晶型,而且都带进极性基团C=O基,促使MAH接枝产物(PP-g-MAH)或BA接枝产物(PP-g-BA)分子链之间的相互作用力增大,从而弯曲强度、弯曲模量、拉伸强度和拉伸模量都大于PP,并且当温度高于442℃时热稳定性也都大于PP.     

原状黄土抗拉强度试验方法研究

利用由长安大学自主研制的土工拉压强度试验一体机,分别采用直接拉伸、径向压裂和轴向压裂三种试验对含水率为3%、5%、7%、10%、15%、18%的原状黄土进行抗拉强度测试。结果表明:三种试验测得原状黄土的抗拉强度整体较小,一般只有几千帕到几十千帕,其中直接拉伸试验测得的抗拉强度最大,其他两种方法测得的抗拉强度稍小;抗拉强度随着含水率的增大非线性减小,基本上为成负指数关系;直接拉伸试验值与间接拉伸试验值之间满足线性关系,可根据间接试验值推算出直接拉伸试验值。     

协效剂对聚丙烯/氢氧化镁复合材料阻燃和力学性能的影响

采用硬脂酸钠改性后的氢氧化镁与聚丙烯（PP）材料熔融共混,分别以二氧化硅或硼酸锌或聚磷酸铵与季戊四醇的混合物为协效剂,制备氢氧化镁填充量为50%（质量分数）的阻燃聚丙烯。考察了聚丙烯复合材料的燃烧性能、拉伸强度、冲击强度和断面形貌。结果表明：5%（质量分数）的硬脂酸钠改性氢氧化镁填充聚丙烯制备的复合材料拉伸强度、冲击强度和分散性都高于未改性聚丙烯/氢氧化镁复合材料;当协效剂添加量不超过3%时,二氧化硅或硼酸锌对复合材料有协同阻燃和填充增强的作用;聚磷酸铵和季戊四醇的混合物与氢氧化镁有较好的协同阻燃作用,且随着用量的增加,复合材料拉伸强度下降,冲击强度变化不大。