聚合物材料的拉伸断裂研究

对九种聚合物材料进行了拉伸试验，结果表明：应变速率对屈服强度的影响服从Ｅｇｒｉｎｇ关系，增强尼龙存在的两个活化过程分别对应着基体材料屈服为主导因素和纤维断裂及其从基体中拔出为主导因素的两个不同活化过程。缺陷对聚合物材料拉伸屈服强度影响不大，但大大降低聚合物材料的塑性。     

可拉伸高分子材料接连突破,可穿戴电子设备前景可期——2017年高分子材料研发热点回眸

 高分子材料作为重要的新型全能材料,已广泛应用在人们生活的方方面面。2017年高分子科学领域硕果累累,超分子聚合物、石墨烯、高性能材料、纳米多功能材料等方向都炙手可热。本文遴选2017年可拉伸高分子半导体、柔性储能材料、不对称聚合物分子刷的高效精准制备、二氧化碳吸附、塑料回收再利用和毒品检测方面的高分子应用等方向取得的成果进行盘点。     

微孔的存在对微发泡聚烯烃材料力学性能的影响

选用典型聚合物材料PP(T30S)、PP(K9026)、HDPE为研究对象,在二次开模条件下制备微发泡聚烯烃材料;通过建立理论经验公式,分析了微孔存在时,材料本征特性对微发泡聚烯烃材料力学性能的影响规律。结果表明:微孔引入材料中后比刚度增加,拉伸强度出现不同程度的降低;本征拉伸强度越高的材料,引入微孔后比刚度值增加越大,而拉伸强度下降比例越大;本征拉伸强度越低的材料,引入微孔以后比刚度值增加越小,拉伸强度下降比例越小;经验公式的预测结果能很好的反映微发泡聚合物材料力学性能的变化规律。     

等规聚丙烯单丝的多级拉伸及其力学性能的研究

本文通过不同的拉伸方法研究了等规聚丙烯单丝的拉伸性能。着重讨论了多级拉伸的特点,并和常规的一级或二级拉伸作了比较。试验发现,在相同的纺丝条件下,多级拉伸大大提高了 IPP 单丝的拉伸性能,拉伸倍数可达25倍。多级拉伸中,拉伸倍数的分配徊拉伸温度的选择是影响拉伸倍数的关键因素。拉伸倍数应逐渐降低,而拉伸温度则应逐级增高。多级拉伸所得 IPP 单丝的力学性能与常规拉伸纤维相比有明显的提高。采用普通单丝级切片即能得到强度为6.62 cN/dtex(7.5g/d)、模量大于100 cN/dtex 的高强度单丝。     

刚性粒子填充聚合物细观损伤的显微观察

从细观力学角度研究刚性粒子高度填充聚合物的内应力形成机理,用扫描电镜对这类材料的损伤作用观察。由电镜看到,材料的初始损伤对拉伸破坏影响很大,在拉伸断口处,沿晶断裂与穿晶断裂同时发生,粘结剂发生大拉伸变形。结果表明,所试材料的粘结相和颗粒相匹配比较好,具有一定的韧性断裂特性;刚性粒子搞度填充聚合物是与初始损伤相关的粘弹性体。     

粉煤灰基地聚合物拉伸性能研究

以粉煤灰为主要原材料,矿粉为添加剂,水玻璃和氢氧化钠为激发剂,制备地聚合物。通过正交试验测试了水胶比(W)、碱激发剂掺量(S)、矿粉取代率(B)和水玻璃模数(M)在不同水平下的地聚合物试样3 d、7 d与28 d的拉伸强度。通过极差分析和因素指标分析,得出各因素对拉伸强度的影响规律。当水胶比为0.3,碱激发剂掺量为0.08,矿粉取代率为0.3,水玻璃模数为1.8,试样的各龄期拉伸强度较优,可得到3 d、7 d和28 d拉伸强度为1.65 MPa、2.25 MPa和3.68 MPa的地聚合物胶凝材料。通过X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对拉伸性能进行了机理分析。分析结果表明,拉伸强度与无定型凝胶体的含量和产物微观形貌相关。     

环氧基热塑性材料聚胺醚的制备及性能

以双官能团环氧树脂和乙醇胺为单体,在等摩尔比的条件下进行反应,可形成线型高相对分子质量聚胺醚热塑性聚合物.使用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、核磁共振氢谱(1H-NMR)、热失重分析仪(TGA)、差示热扫描仪(DSC)和电子拉伸机对聚合物的结构和性能进行表征.结果表明这种聚合物具有热塑性材料的加工性能,且具有较好的机械强度.     

穿戴电子可拉伸材料的制备与应用

 可拉伸材料的出现解决了智能设备的刚性问题，使得智能设备能够实现柔弹性。综述了超薄材料、织物以及生物可降解材料等可拉伸材料的最新研究进展与发展方向，包括超薄材料、织物材料、生物可降解材料等；介绍了可拉伸材料在可拉伸电极、储能设备及晶体管传感器等方面的应用；指出可拉伸材料存在材料导电性和拉伸性的平衡问题、可拉伸电极的不透气性和舒适度较差问题，探讨了其未来发展的机遇与面临的挑战。     

拉伸倍数对ePTFE结构和性能的影响

对聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene,PTFE)进行拉伸,可以得到膨体聚四氟乙烯(expanded polytetrafluoroethylene,e PTFE).探讨拉伸倍数对e PTFE结构和性能的影响.结果表明:随着拉伸倍数的增大,簇状的晶体减少,纤维逐渐增多,微孔增多;随着拉伸倍数的增大,e PT泊松比逐渐减小,当拉伸倍数为10时,e PTFE的泊松比为-1.57,在非等温结晶过程中,e PTFE的结晶焓变减小,半结晶时间增大.     

β晶聚丙烯纤维冷拉伸形成微孔的研究

在热水浴中对不同β晶含量的聚丙烯初生纤维进行拉伸,初步探讨了拉伸倍数、拉伸温度及初生纤维的结构等对纤维生成微孔的影响,讨论了拉伸成孔机理。用压汞法测定了拉伸丝的微孔含量。同时用密度梯度管法测定拉伸丝的密度,用密度的变化来定性地表征微孔的含量。结果表明,经拉伸后β晶转变为结构更为稳定的α晶,在较高的拉伸倍数和较低的温度下有微孔生成。微孔的表观孔半径主要分布在0.7～4μm和小于0.09μm两个区域。微孔含量随拉伸倍数提高而增加,随拉伸温度升高而减少。     

基于磁流变液阻尼器的拉力器磁路分析

磁流变材料作为一种新兴的智能材料,因其具有良好的磁流变效应,而越来越受到学者的关注。根据磁流变效应设计的磁流变液阻尼器具有结构紧凑、功耗低、阻尼力大、动态范围广、响应速度快等特点,其阻尼力可通过调节外加磁场大小来控制,在工程上有广泛的应用前景。传统拉力器存在材料种类单一、拉伸倍数小、体积大、使用寿命短、重量大、难拆卸、不易携带等缺点。该文主要针对磁流变液阻尼器的磁路结构,利用MAXWELL软件进行磁路仿真。分析了活塞结构的变化对磁流变液阻尼器磁场分布的影响,为磁流变液阻尼器应用于拉力器的结构设计提供了依据。     

晶态与非晶态聚合物在激光烧结中的差异

以非晶态聚合物聚苯乙烯及晶态聚合物尼龙12为例,对非晶态聚合物和晶态聚合物烧结件致密度、拉伸强度及尺寸精度进行了对比研究,结果表明:晶态聚合物烧结件的致密度较高,其强度接近材料的本体强度,而非晶态聚合物烧结件的致密度很低,强度远小于本体强度;非晶态聚合物在烧结过程中体积收缩比晶态聚合物小,因而其尺寸精度较晶态聚合物高.     

等规聚丙烯纤维结构与性能研究——中粗旦FDY成型过程中的结构变化

本文主要对中粗旦聚丙烯 FDY 在成形过程中结构与性能的变化作了详细地研究。X-射线衍射、扫描电镜、DSC、纤维取向因子等测试结果表明,随拉伸倍数的提高,纤维的断裂伸长线性下降,而强度在拉伸5.8倍时出现极大值;纤维的取向度随拉伸倍数的提高线性增大,计算机分峰结果表明,在高应力状态下,纤维中次晶的生成速率大于α晶。随着拉伸倍数的不断提高,纤维逐渐出现裂缝、微孔及原纤化,结构的破坏导致纤维强度的下降。     

纤维增强形状记忆聚合物复合材料在空间可展开结构中的应用

当前,不同国家对于智能材料的结构研究,都着重于形状记忆聚合物材料方面。由于形状记忆聚合物复合材料,有着较为良好的热塑性、热固性特征,其在桁架、悬臂梁等大型空间结构中得到广泛应用。该文主要探讨纤维增强的形状记忆聚合物复合材料,在空间可展开结构中的应用,通过对复合材料玻璃化转变温度Tg的控制,可以满足多种可展开结构的使用需求。     

基于介电弹性体面积应变特性的实验研究

电场活化聚合物在直流电场作用下会产生大幅度的应变,通过本次实验研究影响介电弹性体材料激活区(电极涂层区域)面积应变的主要因素,寻找激活区面积应变和这些影响因素之间的关系,进而根据它们之间的关系确定能获得所需激活区面积应变的合适条件.文中对材料分别从单轴预拉伸、均匀双轴预拉伸、非均匀双轴预拉伸等方面作实验分析.     

一种疏水缔合聚合物快速溶解方法研究

研究了疏水缔合聚合物（AP–P4）经过拉伸装置后的溶解时间。结果表明,拉伸装置可以缩短疏水缔合聚合物的溶解时间;拉伸装置的最佳间距为200 μm,此时疏水缔合聚合物的溶解时间为25 min。经拉伸装置处理后的疏水缔合聚合物可以在30 min 内达到溶解;提高温度可以显著改善疏水缔合聚合物的溶解效果,缩短疏水缔合聚合物的溶解时间。     

细菌纤维素凝胶聚合物电解质的制备与性能

利用溶剂转换法制备新型锂离子电池凝胶聚合物电解质(GPE).通过扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、热重(TG)分析、广角X射线衍射(WXRD)、力学拉伸及交流阻抗等测试,分析了细菌纤维素凝胶聚合物电解质的微观形态、结构以及电化学性能.研究结果表明:室温下细菌纤维素凝胶聚合物电解质的离子电导率高达1.6×10-2S/cm,拉伸强度达到39.8MPa,其在锂离子电池开发中具有良好的应用前景.     

乳聚天然胶乳IPN型热塑性弹性体的合成

以天然胶乳为种子乳液 ,苯乙烯 (St)、甲基丙烯酸甲酯 (MMA)、丙烯腈 (AN)、丙烯酸异冰片酯 (IBA)等单体或它们的共混物为互穿单体 ,油酸为稳定剂 ,二乙烯苯为交联剂 ,叔丁基过氧化氢 /四乙烯五胺为氧化还原引发体系 ,采用种子乳液聚合法制备出乳胶粒外壳呈硬聚合物梯度分布的复合乳液 ,经絮凝干燥得固体聚合物。考察了互穿单体的种类和用量、交联剂用量及溶胀时间等对材料力学性能的影响。结果表明 ,溶胀时间对聚合物力学性能没有影响 ;交联剂对应硬单体的摩尔分数为 1 0 %时 ,聚合物力学性能最佳 ;硬单体配伍及其用量明显影响互穿聚合物的力学性能 ,其中IBA +St+AN为硬单体组分且质量分数为 2 0 %时 ,材料的力学性能较好 ,其拉伸强度8 7MPa ,撕裂强度 32 6kN/m ,伸长率 30 0 %～ 60 0 %。聚合物可热塑性加工。     

平流层臭氧环境及防护技术

平流层臭氧对平流层飞行器表面材料具有氧化作用,导致材料性能下降甚至失效.利用射频等离子体聚合方法制备的硅氧烷涂层具有均匀、致密、无缺陷等优点.红外光谱分析结果显示,硅氧烷聚合物涂层主要由-Si-O-Si-组成,在氧化性环境中具有良好的化学稳定性,可有效防护氧化性气体分子和原子对基底材料的氧化作用.本论述提出了在平流层飞行器表面材料上沉积硅氧烷聚合物涂层防护臭氧的可行性.     

壳聚糖非对称多孔膜的制备和性能研究

以可降解壳聚糖为材料,运用浸溃沉淀相分离工艺制备了壳聚糖膜,用扫描电镜观察了膜的微观形态,并研究了聚合物溶液浓度、溶剂蒸发时间等工艺条件对膜孔隙率、溶胀性以及拉伸强度和断裂伸长率等性能的影响。结果表明：该膜具有非对称结构,由致密层、过渡层和疏松多孔层几部分构成;聚合物溶液浓度、溶剂蒸发时间是影响膜结构和性能的重要因素,聚合物溶液浓度增大和溶剂蒸发时间变长都使得膜的孔隙率和溶胀性降低,但却可提高膜的力学性能。