三元乙丙橡胶的人工气候老化

利用氙灯人工气候箱对三元乙丙橡胶(EPDM)进行人工气候老化实验,采用X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)、电子万能试验机和色度计研究了人工气候老化对EPDM化学结构、表面形貌、力学性能和颜色的影响. 结果表明:在氙灯人工气候环境中老化90d后,EPDM表面生成一层厚度约2μm的氧化膜,其组成包括有C-O-C/C-OH、CO和O-CO;交联密度随老化时间的变化基本呈线性增加;随老化时间的延长,试样表面粗糙度增加,有孔洞和微裂纹生成,拉伸强度、撕裂强度和硬度增加,EPDM试样表面变红变黄,亮度增加.     

三元乙丙橡胶热氧老化后的力学性能

针对黏贴在火箭发动机壳体内表面作为耐烧蚀隔热保护材料三元乙丙的老化问题,研究了硫磺、含硫化合物、过氧化物等硫化体系对老化性能的影响.利用SEM微观检测手段和宏观力学性能实验研究了过氧化物硫化体系EPDM热氧老化前后的表面形貌、表面组分相对含量、压缩永久变形、压缩应力松弛特性等.研究结果表明:过氧化物硫化体系使EPDM橡胶内生成性能更为稳定的C-C交联键,耐热性能最好;EPDM橡胶的热分解为一步降解,老化前后样品各温度阶段的失重量、全温度范围内总的失重量以及最大热分解温度均无明显差异;通过表面组份分析可知,老化中增塑剂（癸二酸二丁酯）出现了向表面迁移的现象,但没有发生明显的挥发;采用过氧化物硫化体系的EPDM橡胶老化后,压缩永久变形保留率、压缩应力松弛和拉伸强度三种性能均有一定程度的劣化,且老化温度越高,变化程度越大.      

气候变化背景下花叶海棠的适生区分析和预测

为保护我国特有种花叶海棠[Malus transitoria (Batalin)C. K. Schneider],并选择合适的人工栽培区域,本研究基于86个花叶海棠精确分布点和13个气候因子,利用MaxEnt建立最大熵模型,计算花叶海棠在过去3个气候时期、当前气候条件下及未来气候条件下潜在的分布区,预测气候变化条件下花叶海棠潜在的分布变化趋势及可能的质心迁移路线。根据模型分析发现,影响花叶海棠在我国分布的最主要气候因子为最冷季度平均温度,其次为最冷月最低温度和最干季度平均温度,3个因子的贡献率分别为13.05%、12.08%和11.36%。当前气候下花叶海棠适生区占我国国土面积的26.82%,高适生区以甘肃南部与宁夏南部为中心,主要分布在青海东部、陕西北部、四川北部和西藏东南部地区。随着气候变化,花叶海棠分布区域也在不断迁移,其在我国的潜在分布区会随着温度的增加而增加,同时适生区也在不断北移,未来气候条件下分布质心可能会迁移至内蒙古南部。该结果为其种质资源发掘和保护、人工驯化和栽培方面提供基础数据和科学依据。     

大花序桉群体适应性相关的SSR位点

【目的】检测大花序桉群体与环境适应性相关的基因组位点,为种质资源保护和利用提供分子生物学信息。【方法】利用84个SSR标记(包括29个基因组SSR 和55个EST-SSR)分析引种到广西,来源于澳大利亚昆土兰州北部和南部各7个大花序桉群体,通过Mantel 检验确定群体间是否存在地理隔离;检测群体间分化系数(F_st)离群值的受选择位点;并基于空间分析法检测与群体气候因子显著相关的等位片段,将显著相关位点的序列与NCBI数据库比对进行功能注释。【结果】大花序桉北部与南部群体间存在地理隔离,基于19个气候因子的聚类分析将北方与南方群体分为独立的组,这表明气候因子亦驱动了群体的分化。共检测到F_st离群值的受选择SSR位点39个(46.4%),其中,LOSITAN软件检测到12个正向选择位点和17个平衡选择位点。5个F_st离群值位点的6个等位片段与1个或多个气候因子显著相关(P<0.001),其等位频率在北部与南部群体间差异明显,其中,Embra6-118 bp与最冷月最低气温(T_mcm)显著相关,位点DNA序列的功能注释为碱性螺旋-环-螺旋(basic helix-loop-helix, bHLH)转录因子bHLH155;Embra20-121 bp与最暖季度降水量(P_wq)显著相关,位点的功能注释为蔗糖转运蛋白(sucrose transporters);EUCeSSR676-168 bp与T_mcm、P_wq、年均气温(T_ma)和最暖月最高气温(T_mwm)均显著相关,位点的功能注释为光系统Ⅱ稳定性/组装因子HCF136 (photosystem II stability/assembly factor HCF136);另外两个显著相关位点EUCeSSR298和EUCeSSR1009的功能未知。【结论】大花序桉北部与南部群体的显著分化受长期气候的影响,在第四纪大冰期可能存在北部和南部避难所。与气候因子显著相关的SSR位点在北部和南部群体间的等位频率差异为基于正向选择的气候适应性提供了分子证据。     

基于MaxEnt模型的青钱柳潜在适宜栽培区预测

【目的】 青钱柳是集药用、材用和观赏价值于一身的多用途树种。通过应用贡献率、置换重要值比较以及Jackknife检验等综合分析方法,评价制约青钱柳现代地理分布的主要因子,可为青钱柳资源的科学保护和合理利用提供理论依据。【方法】基于183个青钱柳地理分布记录和8个气候环境因子数据,采用MaxEnt模型软件对青钱柳潜在适宜分布区进行预测,并在此基础上划分适宜栽培区。【结果】采用MaxEnt模型预测青钱柳潜在适宜分布区准确度极高,受试者工作特征曲线下的面积(AUC值)达0.964±0.006。目前,青钱柳高度适宜分布区为浙江南部、福建西北部、安徽南部、湖北东部、江西东部和西部、湖南东部和西部、贵州东部、重庆东部、陕西南部和四川东北部; 随着未来气温的升高,青钱柳有向高纬度和高海拔地区迁移的趋势。【结论】 影响青钱柳分布的主要气候因子是温度,包括年均温、季节温度变异系数和平均日温差,其中年均温为最主要因子。     

中国天文气象条件的地域分布

利用中国气象局国家气象信息中心气象资料室整编的,中国756个基本、基准气象站以及2425个基本、基准和一般气象站,1961～2008年气候资料年值数据集和月值数据集中的云量、水汽、地面风速等气象要素,依据优良天文台址的气象条件,将全国划分为10个天文气候区,并利用夜间云量对这10个区域的优劣进行验证.结果表明:藏西南狮泉河、改则地区的天文气候条件最优;40°N纬度带附近次之;我国江南华南、四川盆地以及青藏高原东南部林芝地区的天文气候条件较差;其余地区如新疆西部、青藏高原北部和南部、横断山脉及云南西部、东北东部和北部、华北南部和黄淮流域的气候条件居中.     

气候变化下华南五针松在中国的适生区预测

华南五针松(Pinus kwangtungensis)是一种较原始、较古老的单维管束植物,为国家二级重点保护野生植物,预测不同气候背景下华南五针松的分布变迁对其野生资源保护具有重要意义。基于现有的华南五针松分布点和气候数据,利用最大熵模型(MaxEnt)和ArcGIS软件预测当前和未来不同气候情景下的华南五针松适生区及未来变迁规律,并通过气候变量贡献值、置换重要性值及刀切法揭示影响华南五针松分布的主要气候因子。结果表明：模型模拟训练集和测试集的特征曲线下面积值(area under curve, AUC)均大于0.995,模拟结果可靠;最暖季度降水量是影响华南五针松分布的关键气候因子。当前时期,华南五针松适生区主要位于广东北部、广西以及贵州南部地区,占中国国土面积的17%。在未来不同气候背景下,华南五针松适生区的面积和分布发生显著改变,2041—2060年,其总适生区面积随着温室气体浓度的上升呈现先减少后增加的趋势;2061—2080年,其总适生区面积随温室气体浓度的上升而逐渐下降。基于以上研究结果,建议将广西除南部外的其他地区、广东西北部、贵州南部边缘等华南五针松的稳定适生区作为应对...     

农用地膜自然老化与人工老化相关性的研究

以新疆大学洪湖试验室试验农田自然老化试验田和人工加速光老化试验箱作为检测地膜老化试验手段,对A、B、C三种不同配方的农用地膜进行老化前后力学性能分析,并研究了辐照强度、温度、老化时间对农用地膜老化寿命的影响,研究分析人工加速光老化与自然气侯暴露老化试验两者的相关性。自然老化和人工老化试验都表明B膜抗老化性相对其它两个膜样较好。试验数据表明人工老化与自然老化拉伸强度和断裂伸长率变化规律非常吻合。说明用340nm荧光紫外灯辐照度控制在0.68W/m~2、黑板温度为60℃、冷凝温度为60℃、光照3h、冷凝3h试验条件下,可模拟出人工加速光老化试验的老化速率是自然气候环境下暴露试验的十倍。     

光伏组件自然老化年度衰减率分析

针对光伏组件自然老化年度衰减问题,利用CTC国检集团(中国建材检验认证集团股份有限公司)在海南的户外老化基地,对32家主流光伏企业进行了户外老化测试,通过对两个自然年内组件衰减率和发电量测试得到的相关数据进行对比和分析,得出了我国主流光伏组件的衰减率规律以及晶体硅组件在不同辐照下的性能表现趋于一致的结论.     

马尾松分布格局对未来气候变化的响应

【目的】分析并预测未来气候变化对马尾松适宜分布范围,探讨影响马尾松潜在地理分布的主要气候因子,为马尾松潜在分布区种质资源管理和保护提供参考与指导。【方法】以中国数字植物标本馆记录的马尾松分布数据为基础,利用MaxEnt模型及地理信息系统ArcGIS 10.3软件探讨马尾松当前地理分布特征及其潜在分布区,并针对代表性浓度路径(RCP) 2.6及RCP 8.5两种气候情景下未来(2050年和2070年)马尾松适宜分布范围及主要气候因子进行分析。【结果】当前马尾松高适生区覆盖的地区主要分布于秦岭—淮河线以南。浙江、福建、江西、湖北西南部、湖南、重庆、四川东南部、贵州北部、广西中部、广东北部等地区为马尾松主要分布区,海南、云南及台湾等地为零星分布区。在未来气候情景下,马尾松适生区向我国北部地区迁移,包括河南西部、山东半岛、辽东半岛、河北东部、山西南部等地区,而在云南南部零星地区不会再有马尾松自然分布。在未来两种气候情景4个条件中,相同RCP情景下,不同年限各适生区之间的差异并不明显,变化趋势大致相同;但相同年限的不同RCP情景对应的各适生区面积变化存在明显区别,RCP 8.5的影响要高于RCP 2.6。影响马尾松地理分布的主导生物气候变量为年均降水量、最干月降水量及平均气温日较差,且降水较温度的影响更大。【结论】未来气候变化将导致马尾松分布范围进一步扩大,新增分布区主要集中于当前分布区北部。应以当前马尾松适生环境为基础,针对当地气候类型、土壤条件等环境因素合理建立保护区,以便马尾松能够顺利适应新环境。     

团状模塑料增强三元乙丙橡胶

以三元乙丙橡胶(EPDM)为连续相(基相),团状模塑料(DM C)为分散相(增强相)制备EPDM/DM C复合材料;测定了试样性能,并确定最佳配比。结果表明:EPDM与DM C相容性较好,可进行共硫化;mDM C/mEPDM=100/90时,共混物的力学性能和耐热老化性能较好;用过氧化二异丙苯(DCP)为硫化剂,试样的耐热老化性能较好,硬度和扯断伸长率无明显变化,用过氧化二苯甲酰(BPO)为硫化剂,试样的扯断伸长率和耐热老化性能有明显改善。改性后复合材料的综合性能兼有两种材料的优点。     

老化方式对聚氨酯涂层钢板失效行为的影响

运用四种加速方法对聚氨酯有机涂层钢板进行老化,并通过涂层的表观性能和电化学特征对比研究了老化方式对涂层失效的影响.紫外老化对涂层光泽的影响最大,老化32 d失光度达85.7%.盐雾实验前期线性极化阻力Rp迅速下降,后期由于盐膜的生成使得Rp保持稳定;氙灯和盐雾混合老化的光泽度和Rp的变化规律都表现为实验前期与光老化相似,后期则与盐雾实验相类似.此外,拟合不同老化方式的电化学交流阻抗谱发现：混合老化前期主要受氙灯影响,与单一氙灯老化的等效电路一致,表现为两个时间常数;后期产生盐膜,出现三个时间常数.     

动态硫化EPDM/PP共混型热塑性弹性体的研究

采用动态硫化技术制备了性能优良的三元乙丙橡胶／聚丙烯（EPDM／PP）共混型热塑性弹性体（TPE）。研究了配比、硫化体系及混炼工艺等对TPE的硫化程度、力学性能及流变性能的影响。     

PP/EPDM/MOS无卤阻燃体系阻燃性能的研究

结合碱式硫酸镁晶须(MOS)的阻燃功能,以微胶囊红磷(MRP)为协效剂,制备了无卤阻燃型PP/EP-DM/MOS/MRP共混物,并与PP/EPDM/Mg(OH)2/MRP共混物进行比较;对氧指数(LOI)、垂直燃烧(UL-94)、热重分析(TGA)及锥形量热器(CCT)测试表明:MOS的阻燃效果优于MH,主要是由于在燃烧过程中形成了稳定致密的碳层,对基材起到了保护作用;提出PP/EPDM热塑性弹性体的动态硫化可进一步提高PP/EPDM/MOS/MRP阻燃体系的阻燃性能。     

EPDM阻燃热防护材料在锂离子电池热失控中的研究

研究了三元乙丙橡胶（EPDM）阻燃热防护材料配方中的阻燃剂、厚度对其性能的影响,以及在锂离子电池中的应用效果.结果发现具有阻燃配方的EPDM的背面温度低于未加阻燃剂的EPDM,随阻燃剂的加入和样品厚度的增加,EPDM的背面温度降低、阻燃性能提高.在火源温度为500℃的条件下,厚度为3,6 mm加阻燃剂的EPDM的稳定温度分别为185.1,165.7℃.选用厚度3 mm的阻燃EPDM作为锂电池组的热防护材料,电池热失控过程中仅1块电池发生爆炸,而未进行热防护的电池组中共有5块电池相继发生爆炸.以电池组为中心,在无热防护的锂电池组燃烧爆炸实验时,距电池组半径30 cm处圆形区域温度均受到电池燃烧爆炸的影响而达到高达300℃的高温,属于十分危险的范围;而在使用EPDM热防护材料对锂离子电池进行防护后,此区域的温度在20~28℃之间浮动,属于十分安全的温度范围.      

三元乙丙橡胶紫外老化表观行为及纳米防老化剂作用机制

基于荧光紫外加速老化实验,追踪三元乙丙橡胶的老化过程,研究添加纳米防老化剂对材料表观老化行为和抗老化能力的影响,并利用傅里叶红外光谱和紫外吸收光谱分析纳米防老化剂的作用机制.随着老化时间的延长,试样表面粗糙度增加,色差和失光率变大,羰基指数上升,紫外吸收率下降.傅里叶红外光谱分析显示,表面二氧化硅膜包覆抑制了纳米二氧化钛的光催化作用,延缓了三元乙丙橡胶的老化进程.添加纳米防老化剂后,试样表面孔洞密度减少,色差和失光率分别降低0.97和22.29%,羰基指数下降0.06,紫外光吸收率升高3.92%,三元乙丙橡胶的抗紫外老化能力提高.     

动态全硫化热塑性弹性体EPDM/PP的织态结构与拉伸蠕变特性关系的研究

本文选取当前具有代表性的动态全硫化热塑性弹性体EPDM/PP作为研究对象,用扫描电子显微镜、示差扫描量热法、X-射线衍射研究了它的织态结构,同时测定了它和PP、EPDM的拉伸蠕变特性。实验结果表明:在动态全硫化热塑性弹性体EPDM/PP中,EPDM与PP在亚微观水平上相容,但EPDM分子键没有穿入PP的晶格,PP的结晶度降低而晶型没有改变,EPDM形成分散相、PP形成连续相;EPDM/PP的拉伸蠕变特性受其PP连续相的影响。     

改性废旧硅橡胶复合绝缘子胶粉与三元乙丙橡胶(EPDM)共混物的性能研究

采用硅烷偶联剂γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷（KH570）和六亚甲基四胺/氯化铁/氯化亚铁混合物（混合改性剂）分别改性废旧硅橡胶复合绝缘子胶粉,利用衰减全反射傅立叶变换红外光谱（ATR FT-IR）和热失重分析（TGA）表征了KH570改性废胶粉的效果,并将其掺入到三元乙丙橡胶（EPDM）中制备共混物。研究了KH570和混合改性剂改性废胶粉对共混物硫化特性和力学性能的影响,通过扫描电子显微镜对共混物的断面形貌进行了分析,结果表明：经过KH570改性,成功在胶粉表面引入活性反应官能团;KH570和混合改性剂都是废旧硅橡胶复合绝缘子胶粉的有效改性剂,其中填充KH570改性胶粉的共混物在硫化性能和力学性能上均有显著提高,界面相容性也更好;随着废胶粉填充量的增大,共混物的力学性能下降。综合考虑共混物成本与性能关系,KH570改性胶粉的用量为10份时（以总橡胶质量为100份计）,共混物的综合力学性能最好。     

EPDM与PP流变性能及其体系形态影响因素分析

EPDM／PP体系各组分材料的流变性能测试表明,两者均为假塑性流体且黏度比大,要比一般聚合物共混物难加工．通过EPDM／PP体系能耗速率数学模型的建立,分析了流场强度、振动强度、相态尺寸、流变参数对体系形态的影响．随着振动强度的增加,共混体系的稳定裕度增大,EPDM为分散相时其粒径必须足够小才能获得高性能制品,改变流场强度和流变参数亦可实现对EPDM／PP体系形态的控制．