聚丙烯酰胺在炭黑粒子表面的功能修饰及其负蒸气系数效应

以硝酸铈铵/CB-CH2OH或硝酸铈铵/CB-C(CH3)2OH为氧化还原引发体系,在炭黑(CB)表面接枝了聚丙烯酰胺(PAAm-g-CB);通过PAAm-g-CB存在下的异丙醇铝(AIP)溶胶-凝胶化反应,制得一种新的具有智能响应性的PAAm-g-CB/Al2O3凝胶杂化材料,研究了其气敏和湿敏性能.结果表明,该杂化材料在其良溶剂蒸气中电阻急剧下降,呈现负蒸气系数现象(NVC);而在不良溶剂蒸气中电阻几乎不发生变化.其响应性能与杂化体间氢键作用密切相关,并受接枝率大小的影响.     

CB/PP复合材料的导电性能和PTC效应研究

采用碳黑(CB)Vulcan XC-72为填充材料、聚丙烯(PP)为基体材料制备了CB/PP导电复合材料,研究了CB含量对CB/PP复合体系导电性能和电阻正温度效应(PTC)的影响.结果表明:复合体系的电阻率随着CB含量的增加呈非线性的递减,当CB含量增大到2.5 wt%时,发生绝缘体—导体转变;同时复合体系的电阻率随温度的升高而增大,当温度达到167℃左右时发生突变,表现出PTC特性;并且CB含量越大,则复合体系的PTC强度越小.     

GEM法分析尼龙6/炭黑导电复合材料的电学性能

采用熔融共混法制备尼龙6/炭黑(carbon black,CB)导电复合材料,探讨温度对尼龙6/CB复合材料导电行为的影响.引入有效介质普适(GEM)方程分析温度对复合材料导电性能的影响,并讨论相关数学模型的适应性.研究表明:在CB含量一定的条件下,温度升高使CB在聚合物基体中形成的导电网络得到优化,电导率升高;而温度降低在一定程度上破坏了复合材料的导电网络,使电导率降低.     

聚氯乙烯/炭黑复合型泡沫导电高分子材料的电性能

以特导炭黑（CB）为导电填料, 聚氯乙烯（PVC）和三元乙丙橡胶（EPDM）为主基体制备PVC泡沫导电复合材料, 研究该复合材料的泡孔结构和阻温特性, 分析炭黑含量、 交联剂和发泡剂对复合材料电性能的影响. 结果表明, 所制备的导电泡沫具有较理想的泡孔结构, 经过升温电阻测试, 该泡沫体出现负温度系数（NTC）效应, 随着炭黑含量的增加, 在NTC效应后期出现正温度系数（PTC）效应. 通过探讨NTC效应 的机理, 确定了发泡剂和交联剂的用量, 从而获得良好的泡沫性能和NTC特性的导电泡沫材料.      

水性聚氨酯活性及其对复合材料性能影响的探究

通过合成未封端型水性聚氨酯(WPU)并控制其保存时间发现其反应活性可控,然后将反应活性不同的WPU与淀粉密炼制备一系列水性聚氨酯-淀粉(WCS)复合材料,并对所得复合材料的基本性能进行表征,以此来探索WPU作为反应型增容剂的可行性.研究发现WPU的活性随时间的变化趋势为：未封端型WPU在不超过3 d的时间内仍保持反应活性,超过3 d就表现出失活的特性.进一步探究活性不同的WPU制备的WCS复合材料的基本性能,发现具有活性的WPU由于含有—NCO反应性基团可以与淀粉的—OH基团之间形成氨基甲酸酯键和部分氢键,从而使制得的WCS复合材料体系的界面具有很好的相容性.研究中使用WPU作为复合材料的反应型增容剂是一种新的尝试,可以克服传统制备聚氨酯需要加入有机溶剂而不环保的缺点,而且其操作过程也更为简便.此外,本工作也为具有反应活性的WPU在复合材料方面的应用奠定了一定的基础.     

柔性触觉传感器用力敏导电橡胶力学灵敏度研究

以炭黑(CB3100)为导电相,硅橡胶为基质制备导电复合材料.研究了基于力敏导电橡胶的柔性触觉传感器灵敏度随复合材料的填料用量,不同种类填料并用而变化的特性.对材料的弹性形变、炭黑和填料并用的网络化进行了分析.通过实验,获得了在不同填料配比下的力敏导电橡胶的横向和纵向力灵敏度,渗流区不同位置下的灵敏度.实验表明,当炭黑(8%)和SiO2(27‰)并用时,复合材料电阻刚好处于渗流区的高阻态端,弹性模量较低,力学灵敏度高.采用体压阻效应与界面压阻效应相结合的方式制作柔性触觉传感器可获得较高力灵敏度.     

氨基功能化石墨烯/水性聚氨酯复合材料的制备与性能研究

文章以2,4-甲苯二异氰酸酯(2,4-TDI)为架桥剂,制备了表面含伯胺基的功能化石墨烯(N-FGNs)。然后将其与末端含异氰酸酯的聚氨酯树脂混合,通过伯氨基与异氰酸酯之间的反应制备了两者之间存在共价键的石墨烯/水性聚氨酯(N-FGNs/WPU)复合材料。透射电镜(TEM)和扫描电镜(SEM)表征结果表明,N-FGNs可均匀分散在聚氨酯中,同时两者之间存在很强的界面作用力。当N-FGNs的添加量为1.0%时,该N-FGNs/WPU复合材料的拉伸强度相对于纯的WPU材料提升了77%,40℃时的储能模量E′提高了930%,断裂伸长率仅下降了4%。     

碳纤维机敏水泥基材料性能研究

研究了掺有碳纤维的水泥基复合材料的导电机理和在轴向压力下的压阻特性。结果表明：碳纤维水泥基复合材料的导电性有较显著的压力依赖性。在低应力水平下电阻随压力增加而降低，在较高应力水平下则随应力增在而升高，呈现所谓的“电阻负压力系数（NPCR）和正压力系数（PPCR）”效应。在循环荷载作用下，电阻的变化呈现Kaiser记忆效应。电阻的压力依赖性，被认为与碳纤维在水泥基体中形成的导电网络在荷载作用下的破坏与重组有关。     

聚乙烯/纳米二硫化钼复合材料电性能

采用熔融共混的方法制得聚乙烯／纳米二硫化钼复合材料，研究该复合材料的电性能及其微观形貌,结果表明，当二硫化钼质量分数大于15％时，体系的电阻明显下降，复合材料的渗滤阀值为15％；二硫化钼均匀分散于聚乙烯基体中，二硫化钼导电颗粒相互接触，形成链状导电网络．     

液晶聚氨酯/Al2O3/环氧树脂复合材料电性能的研究

采用机械共混及模压成型工艺将Al2O3粉体,液晶聚氨酯(DLCP)与环氧树脂(E-51)共混制备了EP/DLCP/Al2O3复合材料.对复合材料的制备工艺、Al2O3粒子表面修饰以及Al2O3含量对材料热稳定性、导电性能、导热性能及热膨胀进行了研究.结果表明:导热系数、介电常数及热稳定性随Al2O3含量的增加而增大;介电损耗、线膨胀系数随Al2O3含量的增加而减小.同时,液晶聚氨酯(DLCP)网格的存在,可降低材料的内耗,提高材料的玻璃化转变温度(Tg).当DLCP加入量为5wt%时,复合材料的玻璃化转变温度比纯树脂提高了10-30℃,复合材料的电性能得到了增强.     

立方型状态方程参数新算法

作者采用求算方程参数的新方法,对P-R状态方程进行修正,在极性组份饱和液体体积和饱和蒸汽压,以及相平衡计算上得到了满意的结果。     

对应态基团贡献法估算芳烃衍生物蒸气压

将对应态基团贡献法与Riedel方程相结合，提出新的蒸气压估算方程用于芳烃衍生物蒸气压的估算．通过采用包括各类烃、含氧化合物、含氮化合物、含卤素化合物等20类349种物质5254个数据点的回归计算得到的87种基团的贡献参数值，总回归误差为1．35％；对十一种芳烃衍生物蒸气压进行估算，获得总平均误差为2．16％．该方法既有对应态法简单的形式，又具有基团贡献法广泛的预测能力，仅需要物质的正常沸点数据，便可准确估算物质的蒸气压，是一种十分有效的有机物物性估算方法．     

温度对季冻区粉质黏土强度及变形特性的影响

为研究温度变化对天然状态及饱和状态下粉质黏土强度以及变形的影响,以典型季冻区广泛分布的粉质黏土为研究对象,通过GDS非饱和土三轴测试系统对天然状态下非饱和土以及GDS温控式静/动三轴测试系统对饱和粉质黏土,在不同温度条件下进行三轴试验。对试验结果进行研究分析可得：非饱和以及饱和粉质黏土的应力-应变曲线均呈现出应变硬化的特性。非饱和粉质黏土的黏聚力随温度降低表现出不断增加的趋势,而内摩擦角随温度降低逐渐减小,但整体变化趋势较小。饱和土的黏聚力与非饱和土变化趋势相同,随温度的降低其黏聚力逐渐增加,但相同温度时其黏聚力小于非饱和土,其内摩擦角则呈先减小后增加的转变趋势。无竖向压力作用时,相同围压条件下,非饱和与饱和粉质黏土轴向变形量随温度降低而增加,相同温度条件下,两者的轴向变形量随围压的增加会有所减小。试验成果可为季冻区粉质黏土地层工程的设计施工提供理论依据。     

改性石墨烯/聚氨酯复合乳液的合成及性能表征

通过逐步聚合反应将改性氧化石墨烯(DIGN)接枝到水性聚氨酯(WPU)链段中,制备得到DIGN/WPU纳米复合乳液。通过IR、AFM、SEM对氧化石墨烯(GO)、DIGN、WPU及DIGN/WPU纳米复合材料的结构进行表征;并研究了DIGN用量对乳液粒径,流变性能及其胶膜的热稳定性和力学性能的影响。结果表明:DIGN的引入使得乳液具有了假塑性流体特性,并随DIGN含量的增加,乳液黏度,粒径及分布指数增大,纳米复合材料的热稳定性明显改善;当w(DIGN)=1wt%时,拉伸强度增加80.33%,杨氏模量提高192.11%,断裂伸长率下降了42.74%。     

2.5维有限元分析高铁荷载诱发非饱和土地面振动

开发一种非饱和地基2.5维有限单元方法研究高速列车荷载引起的地面振动.对时间进行Fourier变换并沿轨道方向进行波数变换将三维空间问题降为二维平面问题,结合边界条件和Galerkin法推导控制方程2.5维有限元格式.轨道结构视为非饱和地基上的Euler梁,所得频域-波数域内解答通过快速Fourier逆变换得到三维时域-空间域内结果.分析了车速和路基液体饱和度对地面振动及超静孔隙水压力的影响.结果表明,路基从完全饱和转为近饱和状态轨道中心处地面振动位移幅值变化显著;非饱和路基地面振动位移随时间衰减更快.距轨道中心8 m远处,同一速度下饱和路基路面振动持时大于非饱和路基;车速提高非饱和土振动持续时间变短,而饱和土地面振动持时变长.近轨道处200 km·h~(-1)下地面振动位移幅值大于其他速度且均以相当速率快速衰减;地面振动加速度级在某些车速下的衰减会出现反弹增大现象,其位置与车速密切相关.轨道中心处超静孔隙水压力主要分布在地表下4.5 m内,最大幅值出现在1.5～2.0 m深,且随路基饱和度降低显著减小.     

海泡石坡缕石吸附有机气体研究

本文采用衍射、红外、电泳等手段，作了坡缕石和海泡石吸附有机气体的研究。发现气体吸附量与气体温度、蒸汽压、气体分子偶极矩、样品纯度、矿物结晶度有关；实验表明坡缕石海泡石对有机气体的吸附为物理吸附     

弯曲液面上的饱和蒸气压

指出了弯曲液面上的饱和蒸气压与同温度下的饱和蒸气压之间的关系,既可依据热力学理论利用相变平衡条件求出,也可以利用毛细现象和等温气压公式求出,两者是等效的.并澄清和明确了上述关系在不同条件下可以进一步简化为不同形式.     

Beallie-Bridgeman状态方程的研究与改进

应用分子聚集理论改进Beallie－Bridgeman状态方程．为证明该理论的正确性和对方程改进的可行性，对16种物质（包括强极性、缔合性）饱和蒸气的PVT数据进行计算，并与实验值比较，结果吻合良好．     

两亲性萘双酰亚胺的合成及其凝胶性能

以没食子酸和萘四酸酐为基本原料,通过三步反应,简单高效地合成了两个新的两亲性萘双酰亚胺类化合物(NDI-1和NDI-2).通过IR、~1H NMR、~(13)C NMR、HRMS对目标分子的结构进行了表征,并详细研究了它们在不同溶剂中的凝胶性能.结果表明:NDI-2是一种多功能凝胶因子,不仅可以在非极性溶剂(苯、甲苯、二甲苯)中,还可以在强极性溶剂(DMSO)以及含水溶剂(30%H_2O-THF)中以较低的临界成胶浓度(CGS,3.3～9.5 g/L)形成稳定凝胶.     

聚酰胺酸溶液成膜过程中的传质行为

为了研究聚酰胺酸溶液成膜过程中的传质行为,采用自制液膜干燥实验装置在线测定聚酰胺酸溶液质量的变化.假设气、液两相传质通量相等的条件下,计算了溶剂气相传质系数和液面蒸气压.在此基础上考察了干燥温度、液膜厚度、溶液相对分子质量对液膜表面蒸气压的影响.结果表明,成膜过程中存在溶剂蒸发与聚酰胺酸溶液亚胺化反应的相互竞争.干燥初期溶剂蒸气压迅速升高,液膜表面溶剂的扩散为控制步骤;而干燥后期溶剂蒸气压较小,溶剂在膜内部扩散成为控制步骤.同时随着液膜厚度的增加、干燥温度的升高及溶液相对分子质量的减少,液面蒸气压的最大值呈现增大趋势.