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改性聚丙烯发泡材料的制备及其力学性能研究

改性聚丙烯发泡材料的制备及其力学性能研究

作者：吴志昂宁波大学

学位级别：硕士

聚丙烯(PP)发泡材料因具有密度小、耐温性好、环境友好、性价比高等诸多优点而被广泛应用,然而由于其韧性、抗冲击性和压缩回复性等力学性能的不足,在某些特定领域仍受到较大限制。本文将线性低密度聚乙烯(LLDPE)、聚烯烃弹性(OBC)引入P... 详细信息

聚丙烯(PP)发泡材料因具有密度小、耐温性好、环境友好、性价比高等诸多优点而被广泛应用,然而由于其韧性、抗冲击性和压缩回复性等力学性能的不足,在某些特定领域仍受到较大限制。本文将线性低密度聚乙烯(LLDPE)、聚烯烃弹性(OBC)引入PP基体材料中,通过超临界二氧化碳(scCO)间歇发泡工艺,制备PP/LLDPE、PP/OBC共混发泡材料及不同形式的PP/OBC交联发泡材料,以改善其力学性能的不足。并系统研究了共混物种类、配比以及交联改性对其发泡工艺、泡孔结构及力学性能的影响。首先,相对纯PP发泡材料,PP/LLDPE共混发泡材料发泡温度降低,泡孔尺寸减小,泡孔密度增加,其断裂伸长率和压缩回复率均好于纯PP发泡材料,但由于LLDPE的加入降低了其强度,因此发泡制品的整体韧性并没有显著提升。其次,对于PP/OBC共混发泡材料,当OBC含量为10wt%时,泡孔尺寸最小,泡孔密度最大,而当OBC含量达30wt%时,形成开孔结构。虽然PP/OBC共混发泡材料拉伸强度相对纯PP发泡材料有15%-19%的降低,但由于断裂伸长率提升了150%-250%,所以其韧性有一定程度提升,而且材料压缩回复率也提升明显,当OBC含量为30wt%时,压缩回复率达到了94%。再次,通过先交联OBC再与PP共混得到PP/OBC交联共混材料1,通过PP、OBC直接共混交联得到PP/OBC交联共混材料2。结果发现两种交联后的改性材料结晶度均明显提高,但晶体尺寸较纯PP减小。发泡至15倍时,相对于未交联的PP/OBC发泡材料,交联后的发泡材料拉伸强度明显提高,虽然交联材料1的拉伸强度依然小于纯PP发泡材料,但其断裂伸长率在所测样品中最大,达到了90%,因此韧性显著提高;交联材料2发泡后的拉伸强度超过了纯PP发泡材料,达到了3.1MPa,韧性也显著提高。两种共混交联发泡材料的压缩回复性均好于纯PP发泡材料,其中交联材料1发泡后永久压缩形变损失最小,压缩回复率达到了95%。最终结果表明,PP/OBC共混及其交联改性发泡材料均能在一定程度上提高PP发泡材料的韧性和压缩回复性,发泡至15倍时,交联材料2的泡孔尺寸最小,泡孔密度最大,拉伸及压缩强度最大,压缩回复性也保持在较高水平,综合性能最好。

关键词：改性聚丙烯超临界CO2发泡泡孔结构力学性能

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旧水泥混凝土路面评价与加铺改建技术研究

旧水泥混凝土路面评价与加铺改建技术研究

作者：吴志昂合肥工业大学

学位级别：硕士

近年来,我国现有的水泥混凝土路面,有相当一部分己接近或超过发计年限,有的虽未达到设计年限,但由于交通量剧增,汽车轴载日益重型化或设计、施工方面等的种种原因,而出现不同程度损坏、道路使用品质下降的情况,有些水泥混凝土路面的损... 详细信息

近年来,我国现有的水泥混凝土路面,有相当一部分己接近或超过发计年限,有的虽未达到设计年限,但由于交通量剧增,汽车轴载日益重型化或设计、施工方面等的种种原因,而出现不同程度损坏、道路使用品质下降的情况,有些水泥混凝土路面的损坏是非常严重的。严重地影响了行车的舒适性,车速难以提高,通行能力下降。因此,对旧水泥混凝土路面进行全面细致的评价分析,并在此基础上研究旧路处理与加铺改建技术,对探索高速公路旧水泥混凝土路面的评价与改建具有十分重要的理论与实际意义。对于损坏严重的旧水泥混凝土路面进行修复或改建时,涉及到以下几个方面的问题:①、旧水泥混凝土路面状况评价,包括:承载力、脱空、接缝状况、表面状况等功能性能、结构性能;②、旧路修复既要做到既满足技术上的要求,又要经济合理;③、旧路加铺的方案选择与设计必须使加铺面层达到既满足抗滑、平整和密实要求,同时又要有足够的使用寿命;④、旧路与新路之间的层间处理与防止反射裂缝的技术措施研究。旧水泥混凝土路面破损调查与使用质量评价是进行路面加铺改建的前期准备工作;路面结构分析与评价是进行路面加铺改建的基础和前提;旧水泥混凝土路面的沥青加铺结构设计是整个改建工作的核心内容;路面加铺改建工程的施工质量控制是改建成功的关键环节。

关键词：高速公路水泥混凝土路面路面加铺改建沥青加铺层路面破损路面结构评价加铺结构设计施工质量控制

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频率可重构天线研究与设计

频率可重构天线研究与设计

作者：吴志昂西南交通大学

学位级别：硕士

随着现代电子和无线通信的发展,小型化集成通信系统对结构简单、价格优廉的宽带小型化天线的要求越来越高,考虑到天线尺寸与带宽的关系限制,传统的宽频带技术已经不能满足小型化和宽频带的要求。频率可重构天线（frequency reconfigurab... 详细信息

随着现代电子和无线通信的发展,小型化集成通信系统对结构简单、价格优廉的宽带小型化天线的要求越来越高,考虑到天线尺寸与带宽的关系限制,传统的宽频带技术已经不能满足小型化和宽频带的要求。频率可重构天线（frequency reconfigurable antenna）通过加载一个或者多个可控制器件使天线的工作频段在一定范围内可重构,而其他参数基本保持不变,为现代无线信息系统提供了一个很好的解决方案,具有十分重要的意义。目前,这一领域处于起步阶段,还存在着很多难题。本文对频率可重构天线的设计进行了研究分析,并提出了几种频率可重构天线的设计方案。首先,本文对频率可重构天线的研究背景进行了简要介绍,针对国内外研究频率可重构天线的现状进行了分析和总结;接着简要介绍了天线的基本参数和遗传算法在天线设计中的方法和流程。然后,本文从经典的传输线理论出发,分析了新型人工电磁媒质在天线上的应用。探讨了负介电常数传输线（Epsilon Negative Transmission Line, ENG TL）的特殊性质和构建方法,同时总结分析了频率可重构天线的实现方案和设计流程,通过结合两种技术提出了基于ENG传输线的频率可重构天线的设计方法,提出了一种一款可以用于移动终端的频率可重构天线,仿真结果表明所设计的天线在回波损耗低于-10dB内能够覆盖1.8-2.6GHz频率范围,天线的尺寸只有35×8x0.8mm3,在整个带宽范围内方向性基本保持一致,在x-y平面上天线方向图接近全向性,.能够很好的集成和应用于移动终端设备当中,所采用的设计方案与理论分析相符。最后,本文简要介绍了平面单极天线的辐射机理,讨论了几种馈电方式及其计算公式。在此基础上,提出了一种基于电感耦合形式的小型化谐振天线,探寻其等效电路模型,分析了频率可重构的可行性,首先使用加载单个变容器的方法设计了一款频率可重构天线。天线结构简单,仿真和实物测试结果表明第一款天线工作频率能够在1.8GHz～2.19GHz范围内变化,回波损耗基本保持在-20dB,在整个频率调节范围内都能达到良好的匹配。然后再此基础上对天线结构进行了改进,使用同时加载两个变容器的方法,实现了天线的谐振频率和输入阻抗的同时调控,天线尺寸变的更小,可调节的频率范围更宽,同样对天线进行加工和测试,结果发现天线测试结果与仿真结果趋势一致,从1.39GHz到2.6GHz范围内都能达到-20dB以下的回波损耗,频率可重构范围达到了1.2GHz,频率比为1.87：1。

关键词：频率可重构负介电常数传输线阻抗匹配平面单极天线

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旧水泥混凝土路面的沥青加铺层结构设计初探

华东公路 2004年第4期 47-49页

作者：吴志昂孙四平安徽省高速公路总公司安徽合肥230022

在进行旧水泥混凝土路面的沥青加铺层结构设计时,对经过破碎和固定处理后的旧路面的工作机理的分析是加铺层结构设计的重点,也是当前急需解决的难点。通过不同设计方案,在不同的旧路面当量模量时的结构分析,可对旧路面的工作机理进行初... 详细信息

在进行旧水泥混凝土路面的沥青加铺层结构设计时,对经过破碎和固定处理后的旧路面的工作机理的分析是加铺层结构设计的重点,也是当前急需解决的难点。通过不同设计方案,在不同的旧路面当量模量时的结构分析,可对旧路面的工作机理进行初步判断,从而使加铺层结构设计更加符合实际工作状态。

关键词：旧路面当量模量沥青加铺层结构设计路面设计弯沉容许拉应力

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软土地基路堤最终沉降量推算方法研究

合肥工业大学学报（自然科学版） 2003年第2期26卷 277-280页

作者：李凡吴志昂孙四平合肥工业大学土木建筑工程学院安徽合肥230009 安徽省高等级公路监理有限公司安徽合肥230023

介绍了几种常用的软土地基最终沉降量推算方法,如双曲线法、指数曲线法、三点法以及Asaoka法,并通过工程实例对上述方法进行比较分析,讨论了各方法的优缺点及适用性。在此基础上,建议在采用传统的双曲线法推算软土地基最终沉降量的同时... 详细信息

介绍了几种常用的软土地基最终沉降量推算方法,如双曲线法、指数曲线法、三点法以及Asaoka法,并通过工程实例对上述方法进行比较分析,讨论了各方法的优缺点及适用性。在此基础上,建议在采用传统的双曲线法推算软土地基最终沉降量的同时,可运用Asaoka推算法进行校核。

关键词：软土地基路堤最终沉降量推算方法双曲线法指数曲线法三点法 Asaoka法

PMMA/PS-b-PMMA超临界二氧化碳微孔发泡——胶束尺寸和密度对发泡行为的影响

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高分子材料科学与工程 2019年第4期35卷 33-39页

作者：王王番郑晓平吴志昂龚莉雯包锦标王市伟宁波大学材料科学与化学工程学院浙江宁波315211 郑州大学微纳成型技术国家级国际联合研究中心及河南省微成型重点实验室河南郑州450001

以均聚物聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和二嵌段共聚物聚苯乙烯-聚甲基丙烯酸甲酯(PS-b-PMMA)共混物为考察对象,利用超临界二氧化碳(scCO_2)发泡技术制备纳米发泡材料。通过改变PMMA的相对分子质量以及PS-b-PMMA的含量来调控共混物中胶束的尺... 详细信息

以均聚物聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和二嵌段共聚物聚苯乙烯-聚甲基丙烯酸甲酯(PS-b-PMMA)共混物为考察对象,利用超临界二氧化碳(scCO_2)发泡技术制备纳米发泡材料。通过改变PMMA的相对分子质量以及PS-b-PMMA的含量来调控共混物中胶束的尺寸和密度,系统研究其对材料发泡行为的影响。实验结果表明,对于纯PMMA发泡体系来说,随着PMMA相对分子质量的增大,发泡材料的泡孔孔径逐渐减小,但可发泡性变差;当PS-b-PMMA含量为5%时,共混物的可发泡性得到改善,泡孔孔径更加均匀,但泡孔孔径增大;将PS-b-PMMA含量提高到10%时,得到孔径更小、更均匀的纳米发泡材料。

关键词：聚甲基丙烯酸甲酯聚苯乙烯-聚甲基丙烯酸甲酯胶束超临界二氧化碳发泡

聚甲基丙烯酸甲酯纳米发泡材料的制备:胶束尺寸对发泡行为的影响

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材料导报 2019年第4期33卷 709-713页

作者：郑晓平王璠吴志昂龚莉雯包锦标王市伟宁波大学材料科学与化学工程学院宁波315211 郑州大学微纳成型技术国家级国际联合研究中心及河南省微成型重点实验室郑州450001

采用超临界二氧化碳固态发泡法制备聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)纳米发泡材料,通过添加两嵌段共聚物聚苯乙烯-聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA/PS-b-PMMA)来调控共混物的胶束尺寸,系统研究胶束尺寸对发泡行为的影响。首先,根据嵌段"自组装"的特性,通... 详细信息

采用超临界二氧化碳固态发泡法制备聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)纳米发泡材料,通过添加两嵌段共聚物聚苯乙烯-聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA/PS-b-PMMA)来调控共混物的胶束尺寸,系统研究胶束尺寸对发泡行为的影响。首先,根据嵌段"自组装"的特性,通过控制嵌段质量比制备出不同胶束尺寸的原始样品。通过透射电镜(TEM)观察可知,胶束尺寸随嵌段质量比增加而变大。其次,利用扫描电镜(SEM)探索了胶束尺寸对其发泡行为的影响。结果表明,胶束尺寸对泡孔形貌有显著影响,胶束尺寸过小反而会导致大小孔形貌出现,只有当胶束尺寸与泡孔尺寸为一个数量级时,才能得到均匀分布的泡孔;此外,研究还发现增大胶束含量有助于得到倍率高且泡孔均匀的纳米孔径发泡材料。

关键词：聚甲基丙烯酸甲酯嵌段共聚物超临界二氧化碳纳米发泡材料胶束尺寸发泡行为

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微孔发泡聚碳酸酯-聚烯烃弹性体共混物

材料导报 2020年第10期34卷 10197-10200页

作者：龚莉雯郑晓平吴志昂王璠杨子程张利包锦标宁波大学材料科学与化学工程学院宁波315211

采用超临界二氧化碳间歇发泡法成功制备了具有多孔洞、开孔结构的聚碳酸酯-聚烯烃弹性体(PC/POE)共混物硬质发泡材料。通过扫描电镜观察PC/POE共混物形貌,发现POE相以球状颗粒形态均匀地分布在PC基体内,呈现典型的“海-岛”结构,且随着... 详细信息

采用超临界二氧化碳间歇发泡法成功制备了具有多孔洞、开孔结构的聚碳酸酯-聚烯烃弹性体(PC/POE)共混物硬质发泡材料。通过扫描电镜观察PC/POE共混物形貌,发现POE相以球状颗粒形态均匀地分布在PC基体内,呈现典型的“海-岛”结构,且随着POE含量的增加,球状颗粒尺寸不断增大。系统分析了POE含量、CO 2饱和压力以及饱和温度对PC/POE发泡材料泡孔形貌和开孔率的影响,并对PC/POE共混物发泡的开孔机理进行解释。结果表明,当POE含量近20%(质量分数)、饱和压力在15 MPa以上、温度达150℃就可得到明显的开孔结构;尤其当压力升至18 MPa时成核点最多,材料的开孔率最大。

关键词：聚碳酸酯超临界二氧化碳开孔结构

发泡工艺及超临界二氧化碳诱导结晶作用对聚碳酸酯发泡行为的影响

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材料导报 2020年第8期34卷 200-204页

作者：吴志昂郑晓平龚莉雯王璠杨子程张利包锦标宁波大学材料科学与化学工程学院宁波315211

采用超临界二氧化碳(scCO2)发泡制备聚碳酸酯(PC)微孔材料,系统研究了饱和温度、饱和压力、饱和时间以及scCO2对PC的诱导结晶作用对其发泡行为的影响。通过调节发泡工艺制备了不同发泡倍率的PC发泡材料,用扫描电镜(SEM)观察泡孔形貌,结... 详细信息

采用超临界二氧化碳(scCO2)发泡制备聚碳酸酯(PC)微孔材料,系统研究了饱和温度、饱和压力、饱和时间以及scCO2对PC的诱导结晶作用对其发泡行为的影响。通过调节发泡工艺制备了不同发泡倍率的PC发泡材料,用扫描电镜(SEM)观察泡孔形貌,结果表明,除了发泡温度和压力影响发泡行为外,饱和时间对PC发泡也具有较大影响。通过广角X射线衍射(WAXD)仪研究不同饱和时间下发泡材料的结晶度后发现,在一定温度和压力下,scCO2会诱导聚碳酸酯结晶,且结晶度随时间的延长而增加,而晶区的存在严重限制泡孔生长。只有在合适的饱和温度、饱和压力及饱和时间下,才能得到均匀分布的聚碳酸酯发泡材料。

关键词：聚碳酸酯超临界二氧化碳泡孔形貌诱导结晶