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阻燃型氢氧化镁的制备及其在聚丙烯中应用技术研究

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阻燃型氢氧化镁的制备及其在聚丙烯中应用技术研究

作者：吴湘锋中北大学

学位级别：硕士

近年来随着人们环保意识的增强及阻燃法规的相继颁布，对环境的影响已成为聚合物选择阻燃剂的一个重要因素。由于超细氢氧化镁[Mg(OH)2]具有一系列卓越的性能，符合可持续发展战略，日益成为人们研究的热点。然而大多数Mg(OH)2的制备方... 详细信息

近年来随着人们环保意识的增强及阻燃法规的相继颁布，对环境的影响已成为聚合物选择阻燃剂的一个重要因素。由于超细氢氧化镁[Mg(OH)2]具有一系列卓越的性能，符合可持续发展战略，日益成为人们研究的热点。然而大多数Mg(OH)2的制备方法工艺流程长、成本高、效率低或对设备要求高，产品过滤困难、粒径大且分布宽、团聚严重。特别是作为聚合物阻燃剂使用时，其团聚现象严重恶化了聚合物基体的力学性能。因此研制超细单分散的Mg(OH)2阻燃剂具有很高的实际应用意义。本论文以一种简单高效的方法制备出高纯单分散的超细Mg(OH)2，表征了产品的形貌、粒径及其分布。采用熔融共混的方法制备了增容PP/Mg(OH)2共混物，系统研究了共混物的阻燃效果、力学性能以及流变性能。本文首次以丙酮和氯化镁液的混合液为母液，在常温下采用卤水—氨正向加料直接沉淀法制备出高纯单分散超细Mg(OH)2疏松粉体。随着母液中丙酮含量的增加，产品的过滤时间、干燥时间、平均粒径、分散状况、团聚状况和聚集状态逐渐改善。当母液中丙酮含量为80%时，与母液中未加入丙酮相比，产品的过滤时间减少了98.9 %，干燥时间减少了79.2 %，微粒形貌为规则的圆片状（首次报道），平均粒径为382.7nm，呈单分散性，产品为非常疏松的粉末，不含NH4Cl·MgCl2·6H2O杂质。论文中采用“一步法”对Mg(OH)2进行表面处理，亦即在液相沉淀反应中氨水加料结束后2.5h继续添加基于六水氯化镁质量1.2%的硬脂酸，产品由“亲水型”转变为“疏水型”，“活化指数”达到100%。Mg(OH)2经表面改性后较未改性添加到聚丙烯中，复合材料的力学性能、Mg(OH)2的分散性和界面相容性得到改善，在其用量为90phr时极限氧指数达到27.5%，但与纯聚丙烯相比复合材料的力学性能急剧恶化，加入复合增容剂POE-g-MAH和EPDM-g-MAH、碳酸钙和新型无卤阻燃剂六苯氧基环三磷腈（POP），复合材料的力学性能和阻燃性能显著得到改善。在Mg(OH)2用量为42phr，复合增容剂（POE-g-MAH和EPDM-g-MAH的质量比为1：1）用量为15phr，碳酸钙用量为40phr，六苯氧基环三磷腈用量为8phr时复合材料断裂伸长率、拉伸强度、冲击强度分别达到264.76%、22.34MPa、48.65 KJ·m-2，同时极限氧指数可达28.2%。流变测试结果表明，复合增容剂和碳酸钙的加入并没有改变共混体系的非牛顿型假塑性特征，表现出明显的“切力变稀”现象。

关键词：氢氧化镁正向加料直接沉淀法超细单分散粉体聚丙烯力学性能流变行为氧指数

影响中空玻璃微珠填充PS复合材料性能的因素

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合成树脂及塑料 2011年第2期28卷 12-15页

作者：李军伟朱森吴湘锋天津城市建设学院材料科学与工程系天津300384 天津大学材料科学与工程学院天津300072

研究了中空玻璃微珠的表面改性和粒径分布,苯乙烯-丁二烯-苯乙烯弹性体(SBS)的加入对聚苯乙烯(PS)/中空玻璃微珠复合材料力学性能的影响。结果表明:硅烷偶联剂KH550对中空玻璃微珠的表面改性效果优于KH560;粒径分布窄的中空玻璃微珠填... 详细信息

研究了中空玻璃微珠的表面改性和粒径分布,苯乙烯-丁二烯-苯乙烯弹性体(SBS)的加入对聚苯乙烯(PS)/中空玻璃微珠复合材料力学性能的影响。结果表明:硅烷偶联剂KH550对中空玻璃微珠的表面改性效果优于KH560;粒径分布窄的中空玻璃微珠填充PS复合材料具有较高的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度;SBS的加入可以提高复合材料的力学性能,尤其可以大幅提高简支梁缺口冲击强度。

关键词：聚苯乙烯中空玻璃微珠硅烷偶联剂粒径分布

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一种基于CMOS的电流模式线性分类器

云南大学学报（自然科学版） 2014年第1期36卷 32-39页

作者：贺静李志军吴明权吴湘锋湘潭大学信息工程学院湖南湘潭411105

提出了一种对线性不可分数据集进行分类的电流模式线性分类器.该分类器电路结构简单,仅由梯形激活函数电路和线性加权电路组成,其中线性加权电路采用全平衡差分跨导电路实现,梯形激活函数电路主要由阈值电路组成.为了实现对线性不可分... 详细信息

提出了一种对线性不可分数据集进行分类的电流模式线性分类器.该分类器电路结构简单,仅由梯形激活函数电路和线性加权电路组成,其中线性加权电路采用全平衡差分跨导电路实现,梯形激活函数电路主要由阈值电路组成.为了实现对线性不可分数据集的分类,通过MATLAB软件采用Fisher线性判别法计算得到权重系数,并运用PSPICE对所提出的电路进行仿真分析.结果表明:提出的电路结构简单、准确度高、功耗低,可以广泛地应用于模式识别、神经网络、人工智能等领域.

关键词：线性分类器 CMOS模拟电路全平衡差分跨导电路电流模式

可编程双极性sigmoid函数及其导数发生器

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电子测量与仪器学报 2015年第8期29卷 1137-1143页

作者：吴湘锋李志军向林波湘潭大学信息工程学院湘潭411100

在硬件实现的神经网络中,为了解决神经元激活电路结构复杂、参数不可调、与突触电路不匹配的问题,基于跨导线性原理,提出了一种双极性sigmoid激活函数及其导数发生器。该函数发生器仅由一个跨导线性环和两个差分跨导电路构成,通过改变... 详细信息

在硬件实现的神经网络中,为了解决神经元激活电路结构复杂、参数不可调、与突触电路不匹配的问题,基于跨导线性原理,提出了一种双极性sigmoid激活函数及其导数发生器。该函数发生器仅由一个跨导线性环和两个差分跨导电路构成,通过改变外部偏置电流和电压可调节函数的幅值、阈值和增益因子,具有结构简单、易于编程的优点。实现的电路可选择电流或者电压输出,适用于各种电流模式或者电压模式神经网络中。采用TSMC 0.35um CMOS集成工艺对电路进行PSPICE仿真测试,结果表明,该电路产生的函数及其导数与理想函数拟合度好,相对误分别不超过2%和4%。

关键词： sigmoid函数神经网络函数发生器跨导线性环可编程

空心玻璃微珠填充改性ABS复合材料的结构及性能

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塑料工业 2010年第11期38卷 24-27页

作者：李军伟朱森吴湘锋天津城市建设学院材料科学与工程系天津300384 天津大学材料科学与工程学院天津300072

采用熔融共混挤出的方法,制备了不同空心玻璃微珠用量的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)复合材料。研究了空心玻璃微珠对复合材料力学性能、流动性和热稳定性的影响。结果表明,经过表面处理的空心玻璃微珠与ABS的相容性显著提高,空心... 详细信息

采用熔融共混挤出的方法,制备了不同空心玻璃微珠用量的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)复合材料。研究了空心玻璃微珠对复合材料力学性能、流动性和热稳定性的影响。结果表明,经过表面处理的空心玻璃微珠与ABS的相容性显著提高,空心玻璃微珠对复合材料的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度影响很大,降低了复合材料的拉伸强度,当其质量分数分别为2%和8%时,复合材料获得最大弯曲强度和冲击强度。空心玻璃微珠的加入对复合材料的流动性和热稳定性均有一定程度的改善。

关键词：空心玻璃微珠丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物复合材料力学性能热稳定性

钇化合物对聚丙烯/空心玻璃微珠复合材料性能的影响

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天津大学学报 2012年第3期45卷 259-262页

作者：吴湘锋李军伟杨治强刘峰许鑫华天津大学材料科学与工程学院天津300072 天津城市建设学院材料科学与工程系天津300084

采用化学沉积法以六水硝酸钇对空心玻璃微珠的表面进行改性,利用力学性能测试仪、流变仪、差热扫描量热仪、X射线衍射仪等设备评估了该稀土化合物对聚丙烯/空心玻璃微珠复合材料的力学强度、流变性能、结晶性能和晶型结构的影响.实验结... 详细信息

采用化学沉积法以六水硝酸钇对空心玻璃微珠的表面进行改性,利用力学性能测试仪、流变仪、差热扫描量热仪、X射线衍射仪等设备评估了该稀土化合物对聚丙烯/空心玻璃微珠复合材料的力学强度、流变性能、结晶性能和晶型结构的影响.实验结果表明:硝酸钇能明显改善复合材料的界面相容性,随着改性液中六水硝酸钇浓度的增加,复合材料的力学强度呈现先增加后降低的趋势,最佳质量分数为0.5,%;同时,当复合材料中空心玻璃微珠的填充量为20,%时,与空心玻璃微珠未改性相比,改性后复合材料的拉伸强度、冲击强度和结晶温度分别提高了38.5%、33.8%和4.2,℃;此外,该改性剂具有成核作用,可促进聚丙烯β型晶的形成.

关键词：聚丙烯空心玻璃微珠表面改性六水硝酸钇

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纳米氢氧化镁阻燃剂的研究进展

材料导报 2007年第F5期21卷 17-19,23页

作者：吴湘锋王标兵胡国胜中北大学高分子与生物工程研究所太原030051

近年来纳米氢氧化镁阻燃剂越来越受到人们的关注。综述了氢氧化镁的结构及阻燃机理,对氢氧化镁阻燃剂制备过程中的高纯度、超细化、表面极性的改进及团聚问题作了比较详细的阐述,并对今后国内的研究方向提出了建议。

关键词：纳米氢氧化镁阻燃剂

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宽范围线性可调OTA的设计及应用

计算机工程与应用 2015年第15期51卷 225-230页

作者：吴湘锋李志军吴明权湘潭大学信息工程学院湖南湘潭411105

为了解决基本差分式OTA输入范围有限,跨导不能线性调节且调节范围不宽的问题,采用两个平方电路分别为两个基本差分式OTA提供偏置电流,实现了一种跨导宽范围线性可调全差分OTA(LOTA)。通过引入参考电流,解决了电压输入范围和跨导调节范... 详细信息

为了解决基本差分式OTA输入范围有限,跨导不能线性调节且调节范围不宽的问题,采用两个平方电路分别为两个基本差分式OTA提供偏置电流,实现了一种跨导宽范围线性可调全差分OTA(LOTA)。通过引入参考电流,解决了电压输入范围和跨导调节范围不能同时增大的矛盾,同时又实现了跨导增益从负到正的范围内连续线性调节。作为应用,利用提出的LOTA作为基本模块实现的二阶通用滤波器可实现极点频率连续线性调节。电路的性能通过PSPICE仿真得到了验证。

关键词：跨导运算放大器(OTA) 平方电路线性可调跨导增益滤波器神经网络现场可编程模拟阵列(FPAA)

HGB表面改性及粒径分布对ABS/HGB性能影响

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现代塑料加工应用 2010年第6期22卷 17-20页

作者：李军伟刘志锋吴湘锋天津城市建设学院材料科学与工程系天津300384 天津大学材料科学与工程学院天津300072

研究空心玻璃微珠(HGB)的表面改性和粒径分布对丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)/HGB复合材料力学性能的影响。结果表明:HGB的表面改性可以提高ABS/HGB复合材料的拉伸、弯曲和冲击强度;硅烷偶联剂KH550的改性效果优于KH560的;粒径分布窄... 详细信息

研究空心玻璃微珠(HGB)的表面改性和粒径分布对丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)/HGB复合材料力学性能的影响。结果表明:HGB的表面改性可以提高ABS/HGB复合材料的拉伸、弯曲和冲击强度;硅烷偶联剂KH550的改性效果优于KH560的;粒径分布窄的HGB填充ABS复合材料具有较高的拉伸、弯曲和冲击强度。

关键词：空心玻璃微珠丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物复合材料硅烷偶联剂粒径分布