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聚丙烯纳米复合材料的制备及阻燃性能研究

聚丙烯纳米复合材料的制备及阻燃性能研究

作者：刘国天兰州理工大学

学位级别：硕士

本文以水热法制备了ZnO和MoO纳米线(NWs),并通过熔融共混法将其添加到聚丙烯树脂(PP)中,分别制备了ZnO NWs/PP复合材料和ZnO/MoO/PP复合材料;将ZnO/MoONWs和纳米氢氧化铝(ATH)复配后加入PP中,成功制备了ZnO/MoO/ATH/PP复合材料。研究了Z... 详细信息

本文以水热法制备了ZnO和MoO纳米线(NWs),并通过熔融共混法将其添加到聚丙烯树脂(PP)中,分别制备了ZnO NWs/PP复合材料和ZnO/MoO/PP复合材料;将ZnO/MoONWs和纳米氢氧化铝(ATH)复配后加入PP中,成功制备了ZnO/MoO/ATH/PP复合材料。研究了ZnO NWs、ZnO/MoONWs和ZnO/MoO/ATH对PP复合材料的阻燃性能和力学性能的影响。利用扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)表征了ZnO NWs和MoO NWs的形貌和结构;利用热重分析(TGA)、极限氧指数测试仪(LOI)、微型量热仪(MCC)、烟密度测试仪、锥形量热仪(CCT)对ZnO NWs/PP、ZnO/MoO/PP和ZnO/MoO/ATH/PP复合材料的热稳定性、阻燃性能和抑烟性能进行了测试分析;通过对复合材料的热降解动力学研究,分析了复合材料的阻燃机理;采用拉伸试验和悬臂梁冲击试验对复合材料的力学性能进行了测试。研究结果表明:随着ZnO NWs的添加,ZnO NWs/PP复合材料的初始分解温度(T)、最大失重速率温度(T)、700℃时的残重率和LOI均有所提高,而峰值热释放速率(PHRR)、总热释放量(THR)、最大烟密度(MSD)和烟密度等级(SDR)降低,说明ZnO NWs提高了复合材料的热稳定性和阻燃性能,同时还降低了复合材料的烟释放量。当ZnO NWs的含量为30wt%时,与纯PP相比,复合材料的T和T分别提高了34.6℃、20.8℃,PHRR和THR分别降低了36.0%、37.8%,MSD降低了53.9%;复合材料的活化能(E)随ZnO NWs添加量的增大而增大;力学性能测试结果表明:当ZnO NWs的质量分数小于或等于30%时,复合材料的拉伸强度、断裂伸长率和冲击强度均大于纯PP。对于ZnO/MoO/PP复合材料,随着ZnO/MoONWs含量增加,复合材料的T、T和残重率均提高,PHRR、THR、烟释放速率(SPR)和总烟释放量(TSR)都降低。当添加15wt%ZnO NWs和25wt%MoONWs时,与纯PP相比,ZnO/MoO/PP复合材料的T和T分别提高了22.4%、8.1%,LOI值达到24.8%,PHRR和THR分别下降了56.9%、23.7%,SPR和TSR分别下降了0.02m/s和3.3m;热降解动力学研究发现:向PP中加入ZnO/MoONWs,复合材料的E增加,从而增加了复合材料的热降解难度;力学性能测试结果表明:当ZnO/MoONWs的质量分数小于或等于20%时,纳米复合材料的拉伸强度和断裂伸长率均大于纯PP,说明ZnO/MoONWs可以提高PP的强度和韧性。当ZnO/MoO NWs和纳米ATH复配后,ZnO/MoO/ATH/PP复合材料的阻燃性能优于ZnO/MoO/PP和ATH/PP复合材料。当ZnO NWs的含量为3.75wt%,MoONWs的含量为3.25wt%,纳米ATH的含量为21wt%时,复合材料的LOI达到25.3%,ZnO/MoO/ATH/PP复合材料的残重率为24.6%,复合材料的PHRR较纯PP下降了570.4k W/m,THR下降了34.1MJ/m;复配体系燃烧后的炭层平整致密。综合分析表明:ZnO NWs和ZnO/MoONWs可以显著提高PP复合材料的热稳定性、阻燃性能和抑烟性能。ZnO/MoONWs与纳米ATH复配后,具有协同阻燃效应。

关键词： ZnO纳米线 MoO3纳米线纳米氢氧化铝聚丙烯复合材料阻燃性能力学性能

金属基复合材料（热）弹塑性行为变分渐近均匀化细观模型

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金属基复合材料（热）弹塑性行为变分渐近均匀化细观模型

作者：刘国天重庆大学

学位级别：硕士

金属基复合材料(MMCs)具有较高比强度、比模量、良好的高温稳定性、导热导电性好、抗辐射等许多卓越的性能,在房屋建筑、航空航天、城市轨道交通、医疗器械等领域得到广泛应用。在实际应用中,金属基复合材料除了承受各种复杂载荷外,还... 详细信息

金属基复合材料(MMCs)具有较高比强度、比模量、良好的高温稳定性、导热导电性好、抗辐射等许多卓越的性能,在房屋建筑、航空航天、城市轨道交通、医疗器械等领域得到广泛应用。在实际应用中,金属基复合材料除了承受各种复杂载荷外,还受温度等各种环境因素的影响。这些荷载和环境因素使金属基复合材料的属性预测、受力表现和破坏机理变得复杂。传统细观力学模型方法对金属基复合材料的研究大多数都基于不同的特定假设,存在或多或少的缺陷,因此急需构建一种无需特定假设、且精度好、效率高的金属基复合材料细观力学模型和求解算法。本文基于变分渐近法(Variational Asymptotic Method,VAM)建立的周期性微结构的金属基复合材料细观力学模型,通过有限元和理论数据验证了该模型的准确性,然后用该模型模拟了金属基复合材料的弹塑性和热弹塑性性能。首先基于广义能量原理建立总能量增量方程,再结合最小势能原理、拉格朗日乘子法和准连续介质力学的概念,将约束条件(几何方程、位移连续条件等)下总能量增量方程的求解转换为能量泛函的求驻值点问题。其次为了构建仅对单胞求解的方法,以小规模计算代替大型计算,通过构造差值函数(精确值减去平均值)得到泛函的主导项,为了使变分分析泛函的主导项得到的边界条件齐次化,用波动函数表征差值函数,从而得到定义在单胞上的求解驻值问题。最后结合有限元实现数值求解,得到重构的应力应变场。利用该细观力学模型预测的金属基复合材料弹塑性和热弹塑性性能主要结论如下:(1)细观力学模型模拟的初始屈服面和ABAQUS结果吻合较好;当纤维体积分数较大时,细观力学模型的预测的应力应变曲线和ABAQUS、试验结果得到的应力应变曲线几乎一致。(2)对于偏轴荷载,当纤维体积分数很小时,金属基复合材料的应力应变曲线几乎与基体在?(28)45,70,90???下的应力应变曲线相同。而在?(28)0,20??时,金属基复合材料的全局弹性性能受纤维体积分数的影响很小,材料的柔度随偏轴荷载夹角的增加而先增加后减小,在?(28)45?时柔度达到最大。(3)在单向循环荷载下,沿纤维方向模拟的应力应变曲线和其他模型结果几乎一样;而沿横向的应力应变曲线在只VAM和IMT在加载和卸载正向以及大部分加载负向有很好的吻合性。(4)不论是轴向还是横向都会出现包辛格效应,而轴向的包辛格比较明显。在一个循环的相同应变下,压应力大于拉应力。在恒定的应变范围[-0.5%,0.5%]下,随着循环次数的增加,其应力不断增加,出现循环硬化的现象。(5)随着温度的升高,两个横轴荷载下的初始屈服面会沿相应等效法向应力方向发生位移;温度变化不会对金属基复合材料弹塑性转换的临界应力产生影响。(6)机械荷载和温度同相变化时:弹性刚度和硬化刚度比反相变化时要小;每次循环应力增加值比反相应力增加值小;屈服强度会减低,但是会增加硼/铝基复合材料的弹性阶段。机械荷载和温度反相变化时,屈服强度会增加,但是会减低硼/铝基复合材料的弹性阶段。本文创新点如下:(1)在解决金属基复合材料(热)弹塑性问题时,从能量角度出发建立广义能量增量泛函,并基于单胞变分渐近均匀化方法建立相应的细观力学模型,将金属基复合材料(热)弹塑性的定解问题转换为泛函求极值问题,避免了传统细观力学模型大多基于不同的特定假设存在的缺陷。在方法应用方面具有一定的创新型。(2)将单胞变分渐近均匀化方法与有限元方法相结合,充分发挥二者的优势,弥补了传统近似方法不能很好预测材料细观结构有效性能的缺点,同时可有效模拟金属基复合材料在不同热/荷载和不同边界条件下的行为。(3)利用波动函数和全局响应通过简单的代数运算重构局部场分布,突破了传统后处理需要引入平均应力应变重构局部场的局限。该理论成果是对细观力学发展的一个突破,为力学学科提供了更广阔的发展前景。

关键词：金属基复合材料变分渐近法细观力学模型 (热)弹塑性均匀化

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活血化瘀治疗舌痛症的临床研究

华西口腔医学杂志 1995年第1期13卷 42-44页

作者：管志江李辉皋刘国天马峰刘振卿孙强解放军第371医院湖北医科大学口腔医学院武汉市第七医院口腔科

采用自身交叉设计的方法，活血化瘀治疗舌痛症２０例，结果痊愈１３例，好转５例，无效２例。作者认为舌痛产生的直接原因可能是由于舌部微循环障碍，局部缺氧所致，活血化瘀治疗可以改善舌部的微循环，缓解缺氧状态，使疼痛消失。

关键词：舌痛症活血化瘀川芎中医药疗法

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腹腔镜胆囊切除术的配合与体会

广东医科大学学报 1999年第1期17卷 89-90页

作者：刘国天广东省农垦中心医院手术室

腹腔镜胆囊切除术是腹部外科的一项新技术，具有创伤小、痛苦少、手术时间短与恢复快等优点，为绝大多数患者所接受。我院近年来共开展腹腔镜胆囊切除术４５例，现将手术配合的方法与要点及其体会报道如下。１临床资料４５例中男２０例... 详细信息

腹腔镜胆囊切除术是腹部外科的一项新技术，具有创伤小、痛苦少、手术时间短与恢复快等优点，为绝大多数患者所接受。我院近年来共开展腹腔镜胆囊切除术４５例，现将手术配合的方法与要点及其体会报道如下。１临床资料４５例中男２０例，女２５例，年龄３１～７５岁，平均...

关键词：胆囊切除术.腹腔镜/护理配合

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口腔粘膜扁平苔癣患者腮腺造影的初步观察

临床口腔医学杂志 1993年第1期9卷 30-31页

作者：刘国天武汉市第七医院口腔科 430070

一、对象: 本组31例中住院患者28例,门诊患者3例,男性14例,女性17例。年龄自24岁～68岁,平均44.35岁。病程最短5个月,最长15年。本组以病理检查及临床表现为诊断依据。31例中经活检诊断为OLP者23例,临床诊断而未作活检者8例。非糜烂型9... 详细信息

一、对象: 本组31例中住院患者28例,门诊患者3例,男性14例,女性17例。年龄自24岁～68岁,平均44.35岁。病程最短5个月,最长15年。本组以病理检查及临床表现为诊断依据。31例中经活检诊断为OLP者23例,临床诊断而未作活检者8例。非糜烂型9例,糜烂型21例,疮型1例。临床检查发现腮腺导管口充血、扩张或腮腺肿胀者18例、有口腔干涩、咸味感、口腔发痒等自觉症状者17例,有进食痛或酸辣刺激痛症状者25例,无明显症状者6例。二、方法: 以40％碘化油按涎腺造影术常规作X线摄片。一般摄取腮腺侧位及后前位片。结果

关键词：口腔粘膜疾病扁平苔癣腮腺造影

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口腔组织细胞病X1例报告

武汉医学杂志 1984年第4期 319-320页

作者：刘国天武汉市第七医院口腔科

患者陈某,女,30岁,已婚。因口腔牙龈进行性溃疡,于1981年11月3日入院。自1980年8月左下颌后牙区龈缘出现溃疡、疼痛、出血。半年后对侧下颌后牙区龈组织亦发生溃疡,继而左、右上颌对应区及下前牙牙龈相继出现类似病损,伴口臭、

关键词：组织细胞病 X1 口腔白血球白细胞

ZnO/MoO3/Al（OH）3阻燃聚丙烯材料的制备及性能

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精细化工 2019年第6期36卷 1235-1240页

作者：郭军红刘国天何婷香董世斌杨保平崔锦峰兰州理工大学石油化工学院甘肃兰州730050 甘肃西北之光电缆有限公司甘肃兰州730030

采用水热法制备了一维材料ZnO和MoO3纳米线(nanowires,NWs),并通过SEM和XRD对纳米线的形貌和结构进行了表征。将一维纳米线和纳米氢氧化铝(ATH)与聚丙烯(PP)熔融共混制备了ZnO/MoO3/Al(OH)3/PP复合材料(NWs/ATH/PP)。利用TGA、极限氧指... 详细信息

采用水热法制备了一维材料ZnO和MoO3纳米线(nanowires,NWs),并通过SEM和XRD对纳米线的形貌和结构进行了表征。将一维纳米线和纳米氢氧化铝(ATH)与聚丙烯(PP)熔融共混制备了ZnO/MoO3/Al(OH)3/PP复合材料(NWs/ATH/PP)。利用TGA、极限氧指数(LOI)测定仪和锥形量热仪(CCT)表征了复合材料的热稳定性和燃烧性能,利用万能材料试验机测试了复合材料的力学性能。结果表明:当添加质量分数3.75%ZnO纳米线、质量分数3.25%MoO3纳米线和质量分数21.00%纳米ATH时,NWs/ATH/PP复合材料的初始分解温度较纯PP增加了17.8℃,残重率为24.6%,峰值热释放速率(PHRR)和总热释放量(THR)分别下降了54.3%和25.7%,LOI提高7.1%。SEM结果显示:NWs/ATH/PP的残炭表面致密、连续且平整。

关键词： ZnO纳米线 MoO3纳米线纳米氢氧化铝聚丙烯阻燃性能橡塑助剂

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大面积烧伤患者行多次切削痂手术的心理干预

现代医院 2008年第8期8卷 84-85页

作者：骆梅毛秀莲刘国天广东省农垦中心医院广东湛江524002

目的探讨大面积烧伤行多次切削痂手术患者存在的心理反应及相应的护理干预,减少患者不良心理的方法。方法用科室设计的问卷表对165例外伤患者存在的心理反应进行调查分析,针对患者不同的心理反应进行护理干预。结果大面积烧伤行多次切... 详细信息

目的探讨大面积烧伤行多次切削痂手术患者存在的心理反应及相应的护理干预,减少患者不良心理的方法。方法用科室设计的问卷表对165例外伤患者存在的心理反应进行调查分析,针对患者不同的心理反应进行护理干预。结果大面积烧伤行多次切削痂手术患者术前均有不同程度的心理反应。干预后患者的心理反应均处于较好的状态,而且手术都取得了成功。结论有效的护理干预和健康宣教可减轻患者的心理压力,对麻醉和手术的顺利进行尤为重要,也是手术取得成功的重要条件。

关键词：大面积烧伤多次切削痂心理反应护理干预

手掌采血与手指采血在外周血糖测试中疼痛程度的比较

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广东医学院学报 2013年第5期31卷 557-558页

作者：李秀红刘国天张丽广东省农垦中心医院广东湛江524000

目的比较手掌采血与手指采血在外周血糖测试中疼痛程度。方法通过对60例糖尿病患者同时在左手无名指指腹与手掌(大、小鱼际)采血,比较两个部位采血的疼痛程度和一针穿刺成功率。结果手掌(大、小鱼际)采血的疼痛程度明显轻于手指指腹采血... 详细信息

目的比较手掌采血与手指采血在外周血糖测试中疼痛程度。方法通过对60例糖尿病患者同时在左手无名指指腹与手掌(大、小鱼际)采血,比较两个部位采血的疼痛程度和一针穿刺成功率。结果手掌(大、小鱼际)采血的疼痛程度明显轻于手指指腹采血(Hc=92.519,P0.05)。结论对于经常需要进行血糖监测的糖尿病患者,为了缓解手指局部疼痛,手掌(大、小鱼际)可作为多位点采血部位。

关键词：血糖监测手指采血手掌采血疼痛