聚甲基乙撑碳酸酯/淀粉复合材料的形貌、机械性能和热性能研究

采用溶液共混方法制备了聚甲基乙撑碳酸酯(PPC)/淀粉复合材料,并对其形貌、机械性能和热性能进行了表征.复合材料的模量随淀粉含量的增加而提高,拉伸强度在淀粉含量小于35%时有明显提高.复合材料的玻璃化转变温度和5%失重温度分别比纯PPC提高10℃和30℃左右.TEM表明复合材料中PPC基体与淀粉有较好的界面相互作用.GPC表明复合材料中PPC的分子量由于淀粉的架桥作用而显著提高.     

PBAT/PPC可生物降解薄膜的性能及其自然老化行为

为提升聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯（PBAT）共混物的水蒸气阻隔性和耐候性能,通过熔融共混和吹塑方法制备了不同配比的PBAT/聚碳酸亚丙酯（PPC）共混物薄膜,研究了材料组成对共混物薄膜水蒸气阻隔性、力学性能、热性能、微观形貌、透光率等影响,并对其进行了自然老化表征。结果表明,PPC的加入提高了PBAT基薄膜的水蒸气阻隔性,但力学性能和热稳定性有所下降,加入质量分数为20%的PPC可使薄膜的水蒸气透过系数下降54.5%;自然老化试验表明,PPC能够提升PBAT基薄膜的耐候性。     

生物可降解性聚碳酸亚丙酯／有机蒙脱土纳米复合材料的热氧老化

通过熔融插层法制备了聚碳酸亚丙酯（PPC）／有机蒙脱土（OMMT）纳米复合材料。研究了OMMT对PPC／OMMT纳米复合材料热氧老化的影响。结果表明，老化以后复合材料的拉伸强度以及断裂伸长率的保留率均高于纯PPC。加入OMMT后，复合材料的热老化性能明显改善。     

聚碳酸亚丙酯／有机蒙脱土纳米复合材料的制备与性能

通过熔融插层法制备了聚碳酸亚丙酯（PPC）／有机蒙脱土（OMMT）复合材料。XRD分析表明：PPC／OMMT复合材料形成了插层型纳米复合结构。相对于纯PPC材料，纳米复合材料的拉伸性能和抗冲击性能得到了显著提高，但复合材料的断裂伸长率降低。当OMMT含量为6％时，PPC／OMMT纳米复合材料具有最优的力学性能和最高的玻璃化温度。     

PA66/PA66功能化碳纳米管复合材料的制备及性能研究

以酸化的碳纳米管为原料,通过原位聚合在其表面接枝PA66得到PA66功能化碳纳米管（NF-CNTs）,然后用溶液共混法将NF-CNTs与PA66混合制备了PA66/NF-CNTs复合材料,对比了碳纳米管功能化前后对于复合材料性能的影响.结果表明:NF-CNTs在复合材料中分散性更好;与PA66/CNTs复合材料相比,PA66/NF-CNTs复合材料的体积电阻率更低,渗滤阈值从4%下降为3%;当NF-CNTs的添加量为2%时,PA66/NF-CNTs复合材料的初始失重温度达到最大值390℃,与纯PA66以及PA66/CNTs复合材料相比,分别提升了38℃和13℃.      

聚乙二醇共混改性聚羟基丁酸酯的研究

研究了聚乙二醇（PEG）溶液共混改性聚羟基丁酸酯（PHB）。DSC、WAXD及力学性能实验表明，PHB／FEG共混物经溶液成膜后，PHB相和PEG相的非晶相部分是热力学相容的，少量PEG的加入，能提高PHB相的结晶度，降低PHB相的熔融温度，减小球晶尺寸，PHB的脆性和加工温度有一定的改善。     

硫酸钙晶须的制备及其改性聚丙烯性能的研究

在不同反应条件下制备了不同长径比的硫酸钙晶须(CSW),利用硅烷偶联剂KH550(相对于CSW质量的2%)在110 ℃下对CSW进行干法改性.以硫酸钙晶须作为增强改性剂制备了PP/CSW复合材料.力学性能与差示扫描量热分析(DSC)结果表明:不同长径比的CSW对PP的力学性能和结晶性能均有提高;采用平均长径比为29的CSW添加剂,当添加的质量分数为20%时,复合材料的拉伸强度、弯曲模量分别比纯PP的提高了11%、104%;结晶温度比纯PP的提高了12 ℃;几种CSW对复合材料的热稳定性和耐热性都有改善,且随着CSW质量分数的增加,材料的热稳定性和耐热性提高越显著.     

温差共混法制备TP/TLCP原位复合材料

介绍了一种新的制备热塑性塑料/热致液晶聚合物（TP/TLCP）原位复合材料的方法——温差共混法（TDB）。基于TP/TLCP原位复合材料制备的两个关键方面——加工流场和黏度比,对温差共混法进行了分析。温差共混法能够产生有利于TLCP取向成纤的拉伸流场并能有效控制共混组分的黏度比。最后,总结了温差共混法的优点。     

碳纳米管增韧PHBV/TPU复合材料的研究简

为提高PHBV与TPU两相之间的相互作用力,改善复合材料的力学性能及热稳定性,采用熔融共混法制备了PHBV/TPU/CNTs复合材料。用扫描电镜、X射线衍射仪、差示扫描量热计、热重分析仪和万能试验机分析了材料的表面形貌、晶体结构、热学性能以及力学性能。研究表明：添加碳纳米管（CNTs）后PHBV与TPU两相界面未产生分离,两相之间的作用力有所提高;碳纳米管的加入促进了PHBV的结晶且使其由熔融双峰变为熔融单峰。此外,PHBV/TPU/CNTs复合材料的力学性能及热稳定性也有了显著提高。相比纯PHBV,复合材料的初始降解温度提高15℃,P/30T/3CNTs复合材料的断裂伸长率提高1800％左右。     

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。     

偶联剂对木塑复合材料热稳定性的影响

采用不同偶联剂,用挤出成型法制得了偶联剂含量为3.23%、竹粉含量为48%的2种木塑复合材料（竹粉-聚乙烯复合材料和竹粉-聚丙烯复合材料）,并用热重分析法研究了不同偶联剂对木塑复合材料热稳定性的影响.结果表明,该实验制得的木塑复合材料热失重为双阶失重过程,第一阶段失重主要由竹粉热分解引起;第二阶段失重主要由塑料（PE或PP）分解引起.在制备木塑复合材料时加入MAPE、MAPP或硅烷作为偶联剂,对制得的木塑复合材料的热稳定性没有明显影响,而加入钛酸酯偶联剂使PP基木塑复合材料、HDPE基木塑复合材料的开始失重温度和最大失重速率温度均有所降低.     

松木屑非等温热解动力学研究

通过热重分析法在不同升温速率(分别为10,30,50℃.min-1)下,采用非恒温热重法,以氩气为载气,流速60 mL.min-1,初温为30℃,加热终温为950℃.对粒径为80目的松木屑热裂解时的热失重行为进行了研究.结果表明:松木屑热解分为四个阶段,主要由预热干燥阶段、热解预热阶段、热分解阶段和热缩聚阶段4个阶段组成;生物质松木屑主反应阶段主要集中在180～600℃左右;随着升温速率的增大,松木屑原料热解的起始温度、热解最大速率所在的温度Tmax及热解终止温度都向高温处稍微移动.使用了Flynn-Wall-Ozawa积分法、Coats-Redfern积分法和Achar微分法对松木屑热解动力学参数进行求取,Flynn-Wall-Ozawa积分法得到的松木屑在热解过程中不同失重率下(0.1～0.80)的活化能都集中在142.35～220.12 kJ.mol-1范围内.按照Bagchi法对松木屑热裂解过程的最概然机理函数进行了推断.松木屑热裂解的最概然机理函数为15号机理函数随机成核和随后生长,反应级数n=2(Code:AE2),函数名称是Avrami-Erofeev方程.     

二茂铁基超支化聚（胺一酯）的热性能研究

用二茂铁甲酸对第1～4代超支化聚（胺一酯）（G1-HAPE-G4-HPAE）进行端基改性,合成第1～4代二茂铁基超支化聚（胺一酯）（G1-HPAE-Fc～G4-HPAE_Fc）．通过紫外一可见分光光度计（Uv_Vis）、热重（TG）、微分热重法（DTG）、差示量热扫描法（DSC）、红外光谱（FT-IR）和元素分析对HPAE-Fc的接枝率、热分解行为和热分解产物的结构进行研究．结果表明：HPAE-Fc比HPAE具有更好的热稳定性,二茂铁基团的引入能显著提高热稳定性．G3-HPAE-Fc的热分解行为分为3个热失重阶段,190℃时开始分解,温度上升到240和360℃,重量损失率分别上升到19％和58．5％,500~600℃时开始停止失重,最终重量损失率为75．8％,剩余物为碳和铁元素．热分解机理较复杂,其过程可能伴随着一些连续反应的发生,包括酯基等弱键的断裂、中间产物的形成和二茂铁基团的热分解等．     

阳极氧化温度对TiO_2纳米管双室光电特性与产氢性能的影响

使用阳极氧化法,在含氟乙二醇电解液体系中制备出高度有序的TiO2纳米管阵列,并将其运用于双室光电解池中,在无任何外加电压条件下制备氢气.通过光催化制氢及光电化学性能测试,系统性地研究了不同氧化温度对TiO2纳米管产氢速率,光电流密度与光电转化率的影响.实验结果表明,TiO2纳米管的光电催化性能受氧化温度影响,并随氧化温度的降低而升高.40℃下制备的TiO2纳米管产氢速率为0.8 m L/（cm^2·h）,当温度降低至15℃时,TiO2样品产氢速率升高至2.3 m L/（cm^2·h）,单位面积产氢量增加1.87倍.     

由二氧化碳和环氧丙烷生成的聚碳酸亚丙酯的合成与降解行为

由二氧化碳和环氧丙烷成功合成了高分子量、规则分子链结构的聚碳酸亚丙酯(PPC).13C NMR谱证明所得PPC共聚物具有交替结构.PPC的降解行为通过土壤埋藏法和溶液沉浸法来研究.结果表明在6个月后土壤埋藏的PPC膜比沉浸在缓冲溶液中的膜质量损失增加得更慢.而在缓冲溶液中沉浸的膜在最初的两个月中质量损失增加的很快,达到4.59%.吸水实验也同样显示在缓冲溶液中的PPC膜比土壤埋藏测试中吸水性更强.PPC膜的降解机理和样品的形态、红外光谱以及1H NMR谱相一致.扫描电镜形态和质量损失以及吸水测量的结果一致.     

三维编织炭纤维增强环氧树脂复合材料的吸湿特性

为了研究三维编织复合材料的吸湿行为,利用树脂传递模塑（RTM）工艺制备了三维编织炭纤维增强环氧树脂（C3D／EP）复合材料．通过吸水实验,研究了该材料的吸湿规律、温度对吸湿的影响以及吸湿过程中复合材料力争陛能的变化．结果表明：C3D／EP复合材料吸湿初期符合Fick扩散定律,但整个吸湿行为可用Sigmoidal曲线来描述;温度可加速C3D/EP复合材料的吸湿速率,并使平衡吸湿量提高;在吸湿过程中,C3D／EP复合材料的弯曲强度随吸湿时间的延长而下降,先快后慢,与吸湿曲线相对应,而且温度越高,下降越明显,表明吸湿量的大小决定了力学性能的降低程度．     

中空玻璃微球改性环氧树脂复合材料的性能研究

通过在环氧树脂E51基体中添加中空玻璃微球（Hollow glass microspheres,HGM）制备出低介电环氧树脂／HGM复合材料。通过扫描电子显微镜（Scanning Electron Microscope,SEM）分析HGM在环氧树脂中的分散情况并研究了HGM及不同含量HGM对环氧树脂复合材料的介电性能、热稳定性、力学强度及吸水率的影响。结果表明：HGM均匀地分散于环氧树脂中;复合材料的介电常数随着HGM含量的增加呈明显的下降趋势,当HGM为33．3％时,材料的介电常数降至了2．65;HGM对环氧树脂的热稳定性影响不大,初始热分解温度最大提高了10℃,玻璃化转变温度下降2-3 ℃;触变剂SiO2的加入有效减少了材料的力学强度的损失;在25℃下,复合材料的吸水率明显降低,但在100℃的沸水中,当HGM质量分数大于10％时,吸水率随着HGM添加量的增加而有所上升。     

溶胶-凝胶法制备锆先驱体改性C/C复合材料

采用溶胶-凝胶法合成了锆先驱体,进一步制备了ZrC改性C/C复合材料,研究了锆凝胶在热处理过程中结构的变化。结果表明,锆凝胶在N₂条件下的热分解过程主要为结合水的脱除和羧酸盐的分解;900℃下锆凝胶的失重率为43.88%,灰分组成为ZrO₂和C。C/C-ZrO₂复合材料经1600℃处理得到C/C-ZrC,ZrC颗粒在材料中分散均匀且呈梯度分布,平均粒径约为28nm,锆元素质量分数（以ZrO₂计）约为10%;C/C-ZrC复合材料经1000℃氧化,表面出现能够阻止氧扩散的白色ZrO₂氧化膜;C/C-ZrC复合材料的氧化速率比C/C复合材料降低了40.03%,起始氧化温度比C/C复合材料提高了约300℃,材料的抗氧化性能得到明显的改善。     

PZT/Surlyn 0-3复合材料的热机械与介电及压电性能

采用热工艺制备了压电PZT陶瓷与沙林离子键热聚合体树脂复合的0-3结构柔性压电材料.对其动态热机械分析表明:该复合材料软化温度在100℃附近;通过阻尼损耗因子随温度变化曲线的峰位置确定该材料的玻璃化温度约为50℃.通过对不同极化电场下的压电性能的研究,确定该复合材料的最佳极化电场条件为大于4.8 kV/mm;当PZT的体积分数(φ)小于0.5时,复合材料的相对介电常数和压电系数都随PZT体积分数的增大而缓慢增大,实验结果与Yamada模型预测较为一致.该0-3结构(1-φ)Surlyn/φPZT柔性压电材料在盲人触摸键盘、工业振动阻尼器件、柔性压电能量收集器件等领域具有很好的应用前景.     

TG—DSC联用技术在磷矿石热分解上的应用

运用TG—DSC联用技术研究了磷矿石的热分解过程,得到了磷矿石在不同粒度、不同升温速率下的TG—DSC曲线．结果显示磷矿石在40～1100℃范围内可分为4次失重阶段;随着粒度的减小。TG曲线中的失重阶段更为明显和彻底,DSC曲线的吸热峰更为尖锐;随着升温速率的提高,磷矿石热解段起始和终止温度向高温侧移动,且失重率也有增大的趋势;使用Ozawa法计算了磷矿石在600～800℃吸热分解过程的活化能,平均值为202．80kJ/mol,为磷矿石的资源化利用提供依据．