PU/HSP复合发泡材料的制备及性能

以聚醚多元醇和多苯基多亚甲基多异氰酸酯(polyaryl polymethylene isocyanate,PAPI)为原料,汉麻秆芯粉(hemp stem powder, HSP)为改性填料,水为发泡剂制备了聚氨酯(polyurethane, PU)/HSP复合发泡材料,研究了HSP的添加量对其75%压缩永久变形、回弹性等力学性能以及抗菌性的影响,并探讨了HSP对75%压缩永久变形性能的影响机理.研究发现,随着HSP添加量的增加,在一定的范围内PU/HSP复合发泡材料的回弹性、拉伸强度和断裂伸长率均有一定程度的增加. 75%压缩永久变形和抗菌性都随HSP添加量的增加而增加.当HSP的添加量为15 phr时, PU/HSP复合发泡材料的综合性能最优,密度小于50 kg/m3,压陷硬度可达256.1 N,回弹性接近50%, 75%压缩永久变形小于等于5%,拉伸强度达到124 kPa.     

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.     

EVA/EPDM交联发泡材料摩擦磨损行为研究

利用DIN磨耗机和止滑性能测试仪研究了乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)与三元乙丙橡胶(EPDM)不同共混组成共混物(EVA/EPDM)的交联发泡材料的摩擦磨损行为过程.发现随着EPDM的质量分数从0增加到50%,其摩擦系数逐渐增大;而当EPDM质量分数为20%时磨耗体积达到最大值,随后减小.发泡剂和交联剂用量的变化对摩擦系数影响不大.这是由于材料各组分分子结构、材料微观泡孔结构和材料力学性能的变化引起的,而材料的摩擦和磨损又相伴相生相互影响.     

氢氧化镁/氢氧化铝复合阻燃剂的制备及其在EVA材料中的应用

采用化学复合方法制备出氢氧化镁/氢氧化铝复合阻燃剂. 扫描电镜、X射线能谱仪和X射线衍射仪测试表明,复合阻燃剂颗粒表面粗糙,包覆着纳米级氢氧化镁粒子. 通过BET测定,比表面积由包覆前的3.797 9 m2·g-1提高到15.941 4 m2·g-1. 由复合阻燃剂填充的EVA材料,氧指数可达39.0,拉伸强度达10.2 Mpa,断裂伸长率达180%,较氢氧化铝原料及氢氧化镁和氢氧化铝机械混合样的阻燃性能和力学性能有显著提高. TG和DTA热分析表明,复合阻燃剂可提高复合材料的分解温度和燃烧残留率,能有效地抑制聚乙烯主链裂解,促进基体成炭,增强复合材料的热稳定性.     

微发泡PVC/木粉复合仿木材料的制备及工艺研究

将木粉填充于PVC树脂中,通过微发泡技术制造出带有木纹的仿木材料,该材料可替代天然木材在各行各业中广泛使用,应用前景十分广阔. 选用分子量不同的PVC树脂及木粉、稳定剂、发泡剂等,分别制成基料和着色料颗粒,由于两种物料在相同的加工条件下,熔融塑化程度不同,熔体呈现不规则的色差,从而可形成由里及表的类似木材的纹理. 从原料的选择、配方设计、工艺条件等几方面阐述了PVC/木粉复合仿木材料研制过程.采用AC/ NaHCO3复合发泡剂,ACR为改性剂,CaCO3为成核剂,控制好挤出温度等工艺条件,可以得到质量稳定的仿木材料.     

EVA发泡塑料流变性能的实验

结合有交互作用的正交试验,在不同口模温度及转速组合下,测量EVA(聚乙烯-醋酸乙烯共聚物)发泡塑料表观粘度.测量结果表明,转速对EVA发泡塑料表观粘度的影响程度大于温度的影响程度,且温度与转速之间的交互作用对表观粘度的影响程度较小.结合挤出的发泡制品的密度及表面质量,选取优化的工艺参数组合为基准,研究单因素对发泡塑料表观粘度的影响规律.实验结果显示,在转速不变的情况下,随着温度的升高,EVA发泡塑料的表观粘度先减小后增加,最后再减小;在温度不变的情况下,随着转速的增加,表观粘度减小.     

石蜡/二氧化硅复合相变材料的制备及其性能

以石蜡为相变芯材,以正硅酸乙酯为硅源,在酸性条件下通过溶胶-凝胶法制备出石蜡/二氧化硅复合相变材料.应用傅里叶红外光谱、X射线衍射、扫描电镜、差示扫捕量热法、热重法等手段对所制备复合相变材料的形貌、成分、热性能等进行了表征.实验结果表明,所制备的石蜡/二氧化硅复合相变材料的形貌是直径约为2μm的核/壳结构微球.当核/壳质量比为2:1时,石蜡包覆率为66.3％,熔点为54.2℃,熔化焓为133.8J·g-1,凝固点为49.5℃,凝周焓为127.5 J·g-1.与传统的有机高分子壳层材料相比,无机二氧化硅壳层材料具有更好的热导率,提升了复合相变材料的导热性能,且其不易燃烧,无腐蚀性,更加安全环保,有效拓展了相变材料在建筑保温和智能保温纺织物等领域的实际应用.     

珍珠岩低温碱发泡轻质材料的制备及其性能

以珍珠岩为原料,NaOH为活化剂,经低温处理制备出一种轻质高强的发泡材料。通过单因素方法探究碱的浓度、焙烧温度、升温速率以及保温时间对发泡材料表观密度、导热系数和抗压强度等性能的影响,采用X-射线衍射和扫描电镜对试样进行物相分析和显微结构表征。结果表明:NaOH浓度为12mol/L、3℃/min的升温速率,在450℃焙烧3h时,制备发泡材料性能较优;表观密度为0.476g/cm~3,导热系数为0.062W/(m·K),抗压强度为6.321MPa.     

三聚氰胺/石墨烯复合碳材料的制备及性能研究

制备具有高比表面积及良好导电性的含氮碳材料是提高超级电容器电化学性能的重要途径.文章将三聚氰胺甲醛树脂预聚体及十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)改性的氧化石墨烯(GO)复合,经水热反应、碳化及活化等步骤制备了三聚氰胺/石墨烯复合碳材料,通过XRD、BET、孔径表征、循环伏安法和交流阻抗等方法对碳材料的物相结构和电化学性能进行表征测试,研究复合碳材料的制备条件对电化学性能的影响.结果显示,碳材料以介孔为主,平均孔径为3.62 nm,比表面积为497 m2·g-1;在CTAB与GO质量比为1∶1,p H=9,条件下制得的复合碳材料,在6 mol·L-1KOH电解液中的质量比电容为113 F·g-1.     

有机无机复合发泡材料的制备及影响因素分析

为制备一种力学性能优异、阻燃性好、泡孔均匀的高无机含量复合发泡材料,本文通过模压发泡以聚氯乙烯树脂、纳米碳酸钙为原料,偶氮二异丁腈/偶氮二甲酰胺为化学发泡剂,甲苯为物理发泡剂,测试了发泡材料的表观密度、压缩强度、硬度和极限氧指数等性能,并且考察了纳米碳酸钙、邻苯二甲酸二辛酯和溶剂的影响。实验研究结果表明:当PVC100份、DOP25份、纳米碳酸钙100份、甲苯70份时,发泡体的表观密度为0.46 g/cm3,压缩强度为0.80 MPa,硬度为83.5HA,极限氧指数值为26.2%。该方法可为制备高强度外、墙承重发泡保温材料提供参考。     

钢渣/硅藻土复合吸附材料的制备及其性能表征

该实验首先对硅藻土原粉进行物理-化学提纯,以钢渣和硅藻土为基体材料,外加黏合剂、造孔剂进行复配,制备出吸附性能优于硅藻土和钢渣单独作为吸附剂使用的一种复合吸附材料。根据复合吸附材料对甲基橙溶液的吸附能力,确定出最佳制备配比:硅藻土质量分数占36%;钢渣质量分数占36%;钠基膨润土为黏合剂,质量分数占20%;碳酸钠和淀粉(碳酸钠∶淀粉=7∶3)为造孔剂,质量分数占8%。通过SEM和XRD对硅藻土和复合材料的微观形貌和物相组成进行分析。结果发现提纯后硅藻土具有明显均匀的微孔结构,与钢渣复配后,钢渣粒子均匀分布在硅藻土表面,增大吸附材料的孔隙结构,有利于增加比表面积和吸附点,提高了吸附染色剂的能力。     

丙烯酸盐/沸石/琼脂复合高吸水材料制备及性能

以混合丙烯酸盐、沸石、琼脂等为原料,用水溶液交联共聚法制备复合高吸水树脂材料.研究琼脂与单体的配比、沸石添加量、交联剂用量、引发剂用量及中和度对吸水倍率的影响,探讨复合材料的保水性,用红外光谱表征复合材料的结构.结果表明:沸石在聚合物中能较好分散,复合材料吸纯净水倍率为596(g/g),对生理盐水溶液的吸水倍率为100(g/g),其保水性能良好.     

锂离子电池硅/石墨/蔗糖碳复合负极材料的制备和电化学性能

以纳米硅(Si)、天然石墨(NG)和蔗糖为前驱体通过球磨和裂解制备了具有壳核结构的碳硅复合材料(Si/NG/DC).用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)表征了复合材料的组成和形貌结构.恒电流充放电测试表明,Si/NG/DC复合材料表现出较好的电化学性能,它的最高可逆容量达730mA.h.g-1,在测试的45个循环中,从第二个循环开始,容量没有出现明显衰退.交流阻抗(EIS)测试表明,Si/NG/DC导电性的提高和电极结构在循环过程中的稳定性是其电化学性能改善的原因.     

脲醛树脂发泡材料的制备研究

以甲酸为缩聚段的pH值调节剂,通过尿素与甲醛 在酸性介质中缩聚的方法合成了脲醛树脂.脲醛树脂泡沫材料的制备表明碳酸氢铵发泡法质 优价廉,其优化参数为：脲醛树脂100 g,玉米淀粉15 g,表面活性剂８～16 g,碳酸氢铵6 g,75%磷酸25 mＬ.     

脂肪酸/膨胀珍珠岩复合相变材料的制备与性能表征

选择月桂酸(LA)、肉豆蔻酸(MA)、棕榈酸(PA)作为储能材料制备三元脂肪酸低共熔物(LA-MA-PA),利用理论估算公式得到LA-MA-PA的组成比例和热性能参数。采用真空吸附法将不同质量的液态LA-MA-PA封装于膨胀珍珠岩(EP)的孔隙内制备出月桂酸-肉豆蔻酸-棕榈酸/膨胀珍珠岩复合相变材料(LA-MA-PA/EP),然后利用渗出圈法确定膨胀珍珠岩对于三元脂肪酸的最大担载量。通过扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、热分析仪(TG)和差示扫描量热仪(DSC)等对LA-MA-PA/EP的微观结构、化学稳定性、热稳定性和热性能进行了表征。结果表明:复合相变材料中LA-MA-PA和EP质量比为2∶1时达到最大负载量,且脂肪酸能均匀密实地分布于EP的孔隙中;EP担载材料与相变材料LA-MA-PA之间无化学反应;LA-MA-PA/EP的相变温度和相变潜热分别为30.4℃和103.6 J/g,适合应用于夏季炎热地区的建筑领域;将LA-MA-PA/EP应用于建筑围护结构中,在其工作温度领域质量损失率低,具有较好的热稳定性。     

Sn-Sb-Co复合负极材料的制备及性能

采用化学还原共沉积法制备了Sn-Sb-Co复合材料,用SEM对其形貌进行表征.根据充放电曲线、循环伏安曲线和交流阻抗谱,探讨了材料的嵌/脱锂行为.热处理后的Sn-Sb-Co复合材料呈不均匀粒状的无定形态结构;Sn-Sb-Co复合电极首次充、放电比容量分别为618,1 325 mAh/g,第20循环的可逆比容量为390 mAh/g,库仑效率为92%.     

硬脂酸/二氧化硅复合相变材料的制备

采用溶胶-凝胶法,制备了硬脂酸／SiO2复合相变材料．分别应用差示扫描量热仪（DSC）红外光谱仪（IR）和扫描电镜（sEM）测试了所制备复合材料的相变温度、相变焓、相变可逆性和微观结构．DSC测试结果表明该复合材料具有较好相变可逆性,相变焓和相变温度与纯硬脂酸相比均有降低．IR分析表明硬脂酸与二氧化硅之间是简单的嵌合关系．SEM表明复合材料表面具有多孔结构,改善了复合材料的相变可逆性。     

PMMA/PS复合光散射材料的制备和表征

通过将苯乙烯（St）一定时间的聚合产物（散射添加物）与甲基丙烯酸甲酯（MMA）单体进行原位聚合,制备透明、高散射、导光聚合物体散射材料。对材料的光学性能测试表明：调节散射添加物的用量,可以调控材料的透光率和雾度,透光率随着添加物用量的增加而下降,雾度随添加物用量的增加而上升,材料的透光率能够大于85%,雾度大于80%;对材料的红外分析表明光散射材料的散射基体为聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）;反应体系温度的变化使材料的分子量具有双峰分布;材料的分子质量分布介于3.0与3.5之间;材料的微观结构分析表明：聚苯乙烯(PS)均匀的分布在PMMA基体中,其尺寸与可见光波长相当或略小;随着添加物用量的增加,分散在PMMA基体中的PS的粒径增加,分布的密度减少。     

Si/C复合纳米纤维负极材料的制备及其性能表征

以聚丙烯晴（PAN）作为高分子聚合物配体和碳源, 并添加少量纳米硅粉, 利用静电纺丝方法制备Si/C复合负极材料. 用热重分析（TG）研究前驱体的分解过程, 用X射线衍射（XRD）、 Raman光谱和扫描电子显微镜（SEM）研究Si/C复合材料的晶体结构和微观形貌. 结果表明: Si/C复合材料具有纳米纤维结构, 纤维直径约
为350 nm, 呈交错的网状分布; PAN高温分解产物多为无定形碳; 材料在0.1,0.2,0.5,1.0,2.0 C下的放电容量分别为735.6,712.1,685.4,492.3,367.9 mA·h/g, 其倍率性能较好.