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兼具高强度、高韧性和自修复性能的环氧树脂改性热可逆聚氨酯

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材料研究学报 2023年第4期37卷 257-263页

作者：叶姣凤王飞左洋张钧翔罗晓晓冯利邦兰州交通大学材料科学与工程学院兰州730070 华南理工大学亚热带建筑科学国家重点实验室广州510641

将E51环氧树脂引入基于Diels-Alder反应的热可逆聚氨酯,制备出环氧树脂改性热可逆自修复聚氨酯材料。引入环氧树脂,可提高改性热可逆聚氨酯的拉伸强度、杨氏模量、冲击韧性和邵氏硬度且保持较高的断裂伸长率。添加20%的环氧树脂制备的... 详细信息

将E51环氧树脂引入基于Diels-Alder反应的热可逆聚氨酯,制备出环氧树脂改性热可逆自修复聚氨酯材料。引入环氧树脂,可提高改性热可逆聚氨酯的拉伸强度、杨氏模量、冲击韧性和邵氏硬度且保持较高的断裂伸长率。添加20%的环氧树脂制备的环氧树脂改性热可逆聚氨酯材料兼具优异的强度、韧性、硬度等力学性能和良好自修复性能。当环氧树脂改性热可逆聚氨酯出现裂纹裂缝等损伤后,在130℃处理20 min及60℃处理24 h便可修复损伤,并可实现同一部位多次损伤的重复自修复。力学性能提高的原因,是刚性环氧树脂相与聚氨酯弹性相相互缠结形成互穿聚合物网络结构产生的“强迫互溶”和“协同效应”;而多次重复自修复则归因于热可逆Diels-Alder反应和分子链热运动的协同作用。

关键词：有机高分子材料自修复 Diels-Alder反应聚氨酯环氧树脂力学性能

热可逆聚氨酯改性自修复环氧树脂的力学性能和自修复行为

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材料导报 2023年第14期37卷 262-267页

作者：叶姣凤王飞张钧翔左洋冯利邦罗晓晓兰州交通大学材料科学与工程学院兰州730070 华南理工大学亚热带建筑科学国家重点实验室广州510641

通过将热可逆聚氨酯引入基于Diels-Alder反应的自修复环氧树脂,成功制得热可逆聚氨酯改性自修复环氧树脂材料。热可逆聚氨酯的引入赋予自修复环氧树脂良好的抗弯性能、冲击韧性和自修复能力。当聚氨酯的添加量为20%时,得到的材料性能最... 详细信息

通过将热可逆聚氨酯引入基于Diels-Alder反应的自修复环氧树脂,成功制得热可逆聚氨酯改性自修复环氧树脂材料。热可逆聚氨酯的引入赋予自修复环氧树脂良好的抗弯性能、冲击韧性和自修复能力。当聚氨酯的添加量为20%时,得到的材料性能最佳。当改性材料在外界因素作用下出现裂纹、裂缝等损伤后,通过在130℃处理12 min及85℃处理24 h便可实现损伤的修复,并且可实现多次损伤的重复自修复。研究发现,多次重复自修复是通过热可逆Diels-Alder反应、分子链的热运动,以及氢键的解离和再生这三种作用协同实现。这些研究结果对制备具有良好冲击韧性的环氧树脂材料及其损伤的高效自修复具有重要的指导意义。

关键词：聚氨酯环氧树脂韧性热可逆自修复

BOSU球训练对艺术体操专项学生平衡能力影响的研究

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BOSU球训练对艺术体操专项学生平衡能力影响的研究

作者：曹叶姣武汉体育学院

学位级别：硕士

研究目的:我国自1981年首次亮相艺术体操世界锦标赛起,在这一领域经历了40多年的发展。虽然在这段时间里,中国艺术体操的竞技水平有所提升,并且在国际大型赛事上取得了优异成绩,但是与俄罗斯、以色列、保加利亚和乌克兰等国家相比仍存... 详细信息

研究目的:我国自1981年首次亮相艺术体操世界锦标赛起,在这一领域经历了40多年的发展。虽然在这段时间里,中国艺术体操的竞技水平有所提升,并且在国际大型赛事上取得了优异成绩,但是与俄罗斯、以色列、保加利亚和乌克兰等国家相比仍存在着一定的差距。所以提高艺术体操项目的竞技实力仍是重中之重。而平衡能力则是影响艺术体操运动表现的关键因素,其中,艺术体操技术动作中体现艺术体操平衡能力的动作约占71%。BOSU球通过提供不稳定的表面,可以使身体处在不稳定状态下进行核心力量以及下肢力量等方面的练习,并在一定程度上加大训练动作难度,提高机体的刺激,激活深层肌肉群,从而更好的维持身体的稳定性,提高平衡能力。本研究以提升艺术体操专项学生平衡能力为出发点,以武汉体育学院2021级、2022级专项班学生为实验对象,对其开展了为期12周的BOSU球训练,分析实验结果得出BOSU球对艺术体操专项学生平衡能力的影响,目的是充裕艺术体操项目中平衡能力的训练手段,同时也希望为艺术体操训练提供有意义的参考价值。研究方法:通过运用文献资料法、专家访谈法、实验法和数理统计等研究方法,研究融入BOSU球训练对艺术体操专项学生各项平衡能力的影响。研究结果:实验组通过融入BOSU球训练后静态平衡能力、动态平衡能力、以及专项动作平衡能力训练结果的提升幅度均优于对照组常规训练后的提升幅度。研究结论:(1)实验组BOSU球训练能够有效提升艺术体操专项学生的平衡能力,且提升效果优于对照组常规训练。(2)通过BOSU球训练,对艺术体操专项学生的核心力量和整体的综合素质均有所提高,可以加入艺术体操项目的日常训练中来。(3)BOSU球训练可以增强训练动作难度,带来一定的挑战性,使得注意力更加集中,调动学生的积极性。

关键词： BOSU球训练艺术体操专项学生平衡能力

纳米Fe_(3)O_(4)改性热可逆聚氨酯的多重响应自修复行为

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高分子材料科学与工程 2022年第7期38卷 121-128页

作者：陈双龙叶姣凤熊作辰左洋张钧翔冯利邦兰州交通大学材料科学与工程学院甘肃兰州730070

通过将Fe_(3)O_(4)纳米粒子引入基于Diels-Alder反应的热可逆聚氨酯,制备了一种具有热、近红外光、微波等多重响应行为的自修复聚氨酯材料。研究发现,纳米Fe_(3)O_(4)的引入未对聚氨酯的结构和热可逆性产生明显影响,相反显著改善了热可... 详细信息

通过将Fe_(3)O_(4)纳米粒子引入基于Diels-Alder反应的热可逆聚氨酯,制备了一种具有热、近红外光、微波等多重响应行为的自修复聚氨酯材料。研究发现,纳米Fe_(3)O_(4)的引入未对聚氨酯的结构和热可逆性产生明显影响,相反显著改善了热可逆聚氨酯的力学性能和自修复性能。当Fe_(3)O_(4)纳米粒子的质量分数为0.3%时,获得的聚氨酯的力学性能最优。同时,纳米Fe_(3)O_(4)的引入极大地提高了热可逆聚氨酯的修复效率,并赋予热可逆聚氨酯既可通过热处理实现损伤的自修复,也可通过近红外光激发实现损伤的自修复。而且,相对于热修复,近红外光修复具有更快的修复速率和更高的修复效率,并且可实现材料的多次重复修复。这些研究对实现材料的多重响应自修复和回收再利用具有重要的参考价值。

关键词：纳米Fe_(3)O_(4) 热可逆聚氨酯自修复近红外响应

混凝土裂缝修补用改性环氧树脂灌浆材料的抗冻融性能研究

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中国建材科技 2023年第2期32卷 58-63页

作者：兰富才叶姣凤甘肃交通职业技术学院甘肃兰州730070 兰州交通大学材料科学与工程学院甘肃兰州730070

以改性环氧树脂为主剂,糠醛/丙酮为增韧剂,改性脂肪胺/脂肪胺为复合固化剂,制备了一种高性能混凝土修补用改性环氧树脂灌浆材料,并对其抗冻融性能进行研究。结果表明,当增韧剂和固化剂用量保持不变时,随着冻融循环次数的增加,修补材料... 详细信息

以改性环氧树脂为主剂,糠醛/丙酮为增韧剂,改性脂肪胺/脂肪胺为复合固化剂,制备了一种高性能混凝土修补用改性环氧树脂灌浆材料,并对其抗冻融性能进行研究。结果表明,当增韧剂和固化剂用量保持不变时,随着冻融循环次数的增加,修补材料的抗压强度呈现先增后降的趋势。同时,找出了最优性能配比的灌浆材料,探究其基本性能,并测试其修补能力,该灌浆材料显示出良好的抗冻融和修补性能。

关键词：环氧树脂灌浆材料抗冻融复合固化剂修补性能

混凝土裂缝修补用长效抗冻融环氧树脂开发研究

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混凝土裂缝修补用长效抗冻融环氧树脂开发研究

作者：叶姣凤兰州交通大学

学位级别：硕士

在高寒高原地区，尤其是受自然因素(低温、昼夜温差大、干湿循环、冻融循环、盐碱腐蚀和风蚀等)变化影响较大的中国东北、西北和华北地区，基本上100%的混凝土结构工程，局部或大面积的都遭受了不同程度的冻融破坏，甚至有些工程在施工... 详细信息

在高寒高原地区，尤其是受自然因素(低温、昼夜温差大、干湿循环、冻融循环、盐碱腐蚀和风蚀等)变化影响较大的中国东北、西北和华北地区，基本上100%的混凝土结构工程，局部或大面积的都遭受了不同程度的冻融破坏，甚至有些工程在施工过程中或者施工后不久就遭受了严重的冻融破坏，这严重影响了混凝土结构的耐久性。因此，采用适当的材料和技术对混凝土结构裂缝进行修补来保证其耐久性是非常重要的。近年来，环氧树脂修补材料已成为混凝土裂缝修补的一种不可或缺的材料。但是，环氧树脂低的抗冲击性能、韧性和抗开裂性能限制了其实际应用。本文通过在环氧树脂引入一些增强和增韧成分对环氧树脂进行改性，以期研制高性能的环氧树脂修补材料来应对高寒高原地区由于风蚀和冻融等因素引起混凝土开裂问题。本文分别以丁腈橡胶、沥青、糠醛/丙酮和聚氨酯接枝改性的NH2-nano-SiO粒子来增韧环氧树脂以研制高性能改性环氧树脂修补材料。通过配方设计和实验研究，对各种修补材料试样的基本力学性能、抗冻融性能、耐水性和耐化学品特性进行了考察和评价，最终筛选出性能较优的修补材料配方及工艺。 (1)丁腈改性环氧树脂/LB-B1体系：当LB-B1固化剂、丁腈橡胶、活性稀释剂和硅灰石填料分别为20phr、10phr、5phr和100phr时，修补材料的综合性能最好，而且随着冻融循环次数的增加，其性能随之增加。 (2)丁腈改性环氧树脂/F固化剂体系：当E-44环氧树脂、F固化剂、丁腈橡胶和KH-550分别为100phr、11phr、5phr、10phr时，修补材料的综合性能最优。在对该体系性能最优配比修补材料的抗冻融性能、耐水性和耐化学品性能测试过程中发现，材料的综合性能随着冻融循环次数的增加都会慢慢变好。 (3)沥青改性环氧树脂体系。综合对该修补材料的拉伸剪切、抗压、抗冻融、耐水性和耐化学品特性的分析，找到了该修补材料体系性能较优异的配方。当环氧树脂、改性脂肪胺LB-B1和沥青分别为100phr、15phr和10phr时，修补材料的综合性能较好，并且该体系修补材料的抗冻融性能很好。 (4)糠醛/丙酮改性环氧树脂体系。当环氧树脂、聚酰胺/LB-B1、糠醛/丙酮和KH-550的用量分别为100phr、25/25phr、10/10phr和5phr时，环氧树脂修补材料的综合性能最好。并且它是一种韧性很好的修补材料，虽然耐酸性略差，不能经受长期的冻融循环条件，但是仍可用于不太苛刻的使用环境。 (5)聚氨酯/nano-SiO改性环氧树脂体系。通过正交试验、实验验证以及对最优性能配比修补材料的增韧分析，得到了改性环氧树脂修补材料的最优性能配比。当环氧树脂、F固化剂、PU预聚体、NH2-nano-SiO和KH-550的用量分别为100phr、11phr、10phr、4phr和3phr，修补材料的综合性能较好。并且最优性能配比修补材料的抗压强度，拉伸剪切强度、拉伸强度、抗弯强度和断裂伸长率分别可以达到148.68MPa、23.57MPa、56.08MPa、86.76MPa和36.33%。此外，该修补材料的抗冻融、耐水和耐化学品性能优异。另外，本文通过室内冻融循环实验、FT-IR和SEM方法对增韧和增强剂用量对经受冻融循环和化学品侵蚀的环氧树脂修补材料结构和性能的影响规律进行了研究，并将各修补材料体系的性能与设计要求(拉伸剪切强度、抗压强度、拉伸强度、拉伸模量、抗弯强度和断裂伸长率分别超过14MPa、70MPa、40MPa、2500MPa、50MPa和1.5%)进行对比，发现丁腈改性环氧树脂/LB-B1体系和沥青改性环氧树脂体系修补材料的基本力学性能虽然在早期未能满足设计要求，但其固化时间较短，冻融循环之后力学性能增长显著，最终能达到设计要求;丁腈改性环氧树脂/F固化剂体系、糠醛/丙酮改性环氧树脂体系和聚氨酯/纳米二氧化硅改性环氧树脂体系的各项性能指标都能满足设计要求。在抗冻融性能、耐水和耐化学品特性方面，除了糠醛/丙酮改性环氧树脂体系的抗冻融和耐酸性能略差以外，各体系的抗冻融性能、耐水性和耐化学品特性都很好，这些研究结论为修补材料进一步的优化和高寒高原环境条件下混凝土裂缝的修补提供了理论基础和实践指导。

关键词：环氧树脂抗冻融性能丁腈橡胶沥青糠醛/丙酮聚氨酯/nano-SiO2

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超疏水性氧化铝薄膜的制备与防粘附行为

材料热处理学报 2013年第5期34卷 149-152页

作者：冯利邦强小虎张红霞叶姣凤王子龙兰州交通大学机电工程学院甘肃兰州730070

利用溶胶-凝胶法制备得到氧化铝薄膜,然后通过热处理、沸水处理和脂肪酸修饰后得到一种超疏水性氧化铝薄膜。通过考察材料表面的润湿性和表面结构,对超疏水性氧化铝薄膜的制备过程、润湿性能和防粘附行为进行了研究。结果表明:沸水处理... 详细信息

利用溶胶-凝胶法制备得到氧化铝薄膜,然后通过热处理、沸水处理和脂肪酸修饰后得到一种超疏水性氧化铝薄膜。通过考察材料表面的润湿性和表面结构,对超疏水性氧化铝薄膜的制备过程、润湿性能和防粘附行为进行了研究。结果表明:沸水处理使氧化铝薄膜获得了多孔的粗糙结构,而接枝脂肪链使其表面获得了疏水性的有机层。正是由于其特殊的表面结构和化学组成,使水滴难以渗入到由大量空气占据的空隙中,从而使氧化铝薄膜表现出超疏水特性和良好的防粘附行为。

关键词：溶胶-凝胶氧化铝超疏水性防粘附

行业比较优势的显现与维持——基于知识溢出和政策干预视角

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系统工程理论与实践 2024年第4期44卷 1129-1148页

作者：许永洪梁佩凤厦门大学经济学院厦门361005

新行业比较优势如何出现以及优势行业如何维持是探究经济增长路径的根本问题.本文使用2010–2020年各省133万家企业注册大数据研究了知识溢出和政策干预对比较优势显现和维持的影响,并从行业特征和省份特征层面进行了多种异质性探讨.研... 详细信息

新行业比较优势如何出现以及优势行业如何维持是探究经济增长路径的根本问题.本文使用2010–2020年各省133万家企业注册大数据研究了知识溢出和政策干预对比较优势显现和维持的影响,并从行业特征和省份特征层面进行了多种异质性探讨.研究发现,知识溢出促进了新行业比较优势的出现,但只有省份内部关联行业之间的知识溢出有利于已有比较优势的维持.全国层面的产业政策没有提升被扶持行业比较优势出现的概率,但增加了重点发展行业的份额.发展比较优势方面,高知识含量和高地理集中度的行业在知识溢出中得到的收益较低;中西部省份和专业化程度高的省份在行业发展时更依赖于省份间知识溢出.进一步分析发现,发达的公路系统有助于增强省份之间知识溢出对行业发展的促进作用,人口净流入高的省份充当知识外溢的角色.省份之间的知识溢出对重点行业发展政策的发挥有正向调节作用.本文的研究为提升行业多样性提供了经验证据.

关键词：发展比较优势维持比较优势知识溢出政策干预

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热压印成型复合微透镜阵列的微光学照明特性

光学精密工程 2024年第9期32卷 1371-1383页

作者：胡满凤李磊谢晋广州铁路职业技术学院电气工程学院广东广州511300 华南理工大学机械与汽车工程学院广东广州510641

在LED照明中,光线分布不均产生的眩光及光线中的紫外光、蓝光成分容易造成视觉疲劳和眼睛损伤,目前主要是以调节光源为主,纳米级光波段调节的表面结构加工成本较高。因此,利用热压印快速成型技术开发了一种微米尺度的复合微透镜阵列导光... 详细信息

在LED照明中,光线分布不均产生的眩光及光线中的紫外光、蓝光成分容易造成视觉疲劳和眼睛损伤,目前主要是以调节光源为主,纳米级光波段调节的表面结构加工成本较高。因此,利用热压印快速成型技术开发了一种微米尺度的复合微透镜阵列导光板,探究健康照明的复合微透镜尺度效应。首先分析微棱镜表面小微透镜的深宽比与反射电场分布的关系,然后研究导光板的微结构参数对漫反射率、镜面反射率和透射率的影响。最后,对比市面上丝网印刷微点、微棱镜阵列等结构导光板,研究复合微透镜微米尺度对照度、均匀度等微光学性能的影响。分析表明:当小微透镜深宽比在0.6~1内时,紫外光和蓝光的反射面有更小的反射电场变异系数,说明其漫反射大。实验结果表明:热压印技术可以在4 s内将微透镜高5~30μm和微棱镜高10~80μm的复合微透镜阵列导光板加工成型;照度均匀度随着小微透镜深宽比的增大而增大,照度分别比微棱镜和丝网印刷微点阵列提高45%和83%;与微棱镜相比,紫外光和蓝光的漫反射率分别提高8%和18%,镜面反射率下降80%~83%。控制复合微透镜的深宽比可以减少照明眩光,抑制紫外光和蓝光。

关键词：复合微透镜阵列热压印微成型微光学性能健康照明

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