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纤维素基生物可降解塑料的研究进展及展望

工程塑料应用 2022年第11期50卷 168-172页

作者：张智超孙占英王鑫河北科技大学材料科学与工程学院石家庄050018 河北省柔性功能材料重点实验室石家庄050018

综述了近些年纤维素基生物降解塑料制备方法的研究进展,所列制备方法包括共混法、化学改性法和NaOH/尿素低温体系制备纤维素塑料的方法。同时介绍了纤维素基生物塑料在降解方面的研究,介绍了不同的降解方式,如生物降解、光降解和光-生... 详细信息

综述了近些年纤维素基生物降解塑料制备方法的研究进展,所列制备方法包括共混法、化学改性法和NaOH/尿素低温体系制备纤维素塑料的方法。同时介绍了纤维素基生物塑料在降解方面的研究,介绍了不同的降解方式,如生物降解、光降解和光-生物降解。并对纤维素基生物塑料在包装、农业及电子等领域的应用展开叙述,最后对纤维素基生物塑料的研究前景进行了展望。

关键词：纤维素可降解生物塑料低碳环保

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剑麻/聚丙烯复合材料的冲击性能及其预测

复合材料学报 2009年第6期26卷 8-17页

作者：孙占英韩海山戴干策华东理工大学化学工程联合国家重点实验室上海200237

采用注塑工艺制备剑麻纤维增强聚丙烯复合材料,研究纤维含量、长度及其分布、不同基体树脂和相容剂类型等对复合材料冲击性能的影响。分析单纤维强度的分散性,采用修正的Weibull分布模型估算临界纤维强度,并对复合材料的冲击强度进行预... 详细信息

采用注塑工艺制备剑麻纤维增强聚丙烯复合材料,研究纤维含量、长度及其分布、不同基体树脂和相容剂类型等对复合材料冲击性能的影响。分析单纤维强度的分散性,采用修正的Weibull分布模型估算临界纤维强度,并对复合材料的冲击强度进行预测。结果表明:剑麻/聚丙烯的冲击强度随纤维含量增加而升高,树脂基体的性质对冲击强度具有显著的作用;界面层为刚性层的相容剂MAPP对冲击强度具有负作用,而界面层为柔性层的相容剂PP g GMA对冲击强度具有提高作用;同等含量下,使用PP g GMA后复合材料的冲击强度比使用MAPP提高21.7%。通过KH550硅烷溶液处理后的纤维与PP g GMA反应,在界面处引入更加柔性的界面层,使冲击强度比引入MAPP提高50.7%。将纤维取向因子引入冲击强度模型后,预测值与实测值符合较好。

关键词：剑麻纤维复合材料冲击强度预测 Weibull分布界面

剑麻纤维表面接枝超支化聚酰胺–胺及其对PP力学性能的影响

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工程塑料应用 2018年第9期46卷 127-130页

作者：孙占英河北科技大学材料科学与工程学院高分子系石家庄050018

为了提高剑麻纤维增强聚丙烯(PP)复合材料的力学性能,采用剑麻纤维表面接枝超支化聚酰胺–胺(HPAMAM)来改善纤维与PP基体之间的界面相容性。利用傅里叶变换红外光谱和化学滴定法分别对改性前后的剑麻纤维结构及氨基含量进行分析测试,同... 详细信息

为了提高剑麻纤维增强聚丙烯(PP)复合材料的力学性能,采用剑麻纤维表面接枝超支化聚酰胺–胺(HPAMAM)来改善纤维与PP基体之间的界面相容性。利用傅里叶变换红外光谱和化学滴定法分别对改性前后的剑麻纤维结构及氨基含量进行分析测试,同时采用热重分析表征了改性后剑麻纤维的热稳定性,并对改性前后剑麻纤维增强PP复合材料的力学性能进行了测试。结果表明,剑麻纤维表面成功引入了HPAMAM,随接枝代数增加,纤维的氨基含量逐渐增加,但热稳定性逐渐降低;与未改性复合材料相比,1代HPAMAM改性剑麻纤维增强PP复合材料的拉伸强度与拉伸弹性模量分别提高了80%和88%,弯曲强度及弯曲弹性模量分别提高115%和41%,与硅烷偶联剂KH550改性剑麻纤维增强PP复合材料相比,其拉伸强度、拉伸弹性模量及弯曲强度分别提高5.9%,19.3%和10.2%。

关键词：剑麻纤维超支化聚酰胺–胺聚丙烯接枝界面力学性能复合材料

碳纤维表面处理对树脂基复合材料力学性能影响研究进展

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工程塑料应用 2015年第5期41卷 145-148页

作者：孙占英河北科技大学材料科学与工程学院石家庄050018 河北省材料近净成形技术重点实验室石家庄050018

综述了近期国内在树脂基复合材料用碳纤维表面处理方面的研究进展。其中碳纤维表面处理方法主要包括氧化处理、表面涂层处理、等离子体处理以及超临界流体处理等,对采用这些处理方法后碳纤维增强树脂基复合材料的相关力学性能变化情况... 详细信息

综述了近期国内在树脂基复合材料用碳纤维表面处理方面的研究进展。其中碳纤维表面处理方法主要包括氧化处理、表面涂层处理、等离子体处理以及超临界流体处理等,对采用这些处理方法后碳纤维增强树脂基复合材料的相关力学性能变化情况进行了总结归纳。

关键词：碳纤维复合材料力学性能表面处理

松木纤维表面超支化接枝改性及其对PP复合材料性能的影响

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工程塑料应用 2016年第3期44卷 40-43页

作者：孙占英河北科技大学材料科学与工程学院石家庄050018 复旦大学聚合物分子工程国家重点实验室上海200433

为了改善松木纤维与聚丙烯(PP)之间的界面结合性能,采用接枝改性技术在纤维表面逐步接枝超支化聚酰胺,并用接枝改性后的纤维与PP及相容剂熔融共混制备复合材料。采用傅里叶变换红外光谱及热重分析对改性前后纤维的官能团及热性能进行了... 详细信息

为了改善松木纤维与聚丙烯(PP)之间的界面结合性能,采用接枝改性技术在纤维表面逐步接枝超支化聚酰胺,并用接枝改性后的纤维与PP及相容剂熔融共混制备复合材料。采用傅里叶变换红外光谱及热重分析对改性前后纤维的官能团及热性能进行了分析表征,并对纤维增强PP复合材料的拉伸强度进行了测定。结果表明,经超支化聚酰胺改性后,纤维表面成功引入了大量的氨基基团。经1.0代超支化聚酰胺接枝改性后,纤维的耐热性有所增加,但经2.0及3.0代超支化聚酰胺接枝改性后,纤维的耐热性均有所下降。经超支化聚酰胺接枝改性后,纤维增强PP复合材料的拉伸强度均有所提高,其中2.0代超支化聚酰胺改性的纤维增强PP复合材料拉伸强度最高。对于未改性或KH–550改性的纤维,其目数为20目时的复合材料拉伸强度较目数为40目的高,但超支化聚酰胺接枝改性的纤维增强复合材料拉伸强度随纤维尺寸的变化情况与此相反。

关键词：松木纤维超支化聚酰胺接枝改性拉伸性能

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聚氨酯老化机理与寿命预测研究进展

铁道建筑 2023年第8期63卷 141-144页

作者：崔学良董全霄仇鹏王月华孙占英王鑫河北铁科翼辰新材科技有限公司石家庄052160 河北科技大学材料科学与工程学院石家庄050018 中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所北京100081

分析了聚氨酯在自然环境、荷载、自然环境与荷载耦合作用下的老化机理,对比了Arrhenius模型、裂纹分析法和S-N曲线法三种寿命预测方法的适用条件。结果表明:热和氧会使聚氨酯分子链断裂并产生过氧自由基,水分会渗透到材料中引起助剂迁移... 详细信息

分析了聚氨酯在自然环境、荷载、自然环境与荷载耦合作用下的老化机理,对比了Arrhenius模型、裂纹分析法和S-N曲线法三种寿命预测方法的适用条件。结果表明:热和氧会使聚氨酯分子链断裂并产生过氧自由基,水分会渗透到材料中引起助剂迁移,紫外线会分解聚氨酯分子,生成有色基团从而使聚氨酯颜色变深;荷载使分子链断裂后氧化,使聚氨酯萌生裂纹并逐步扩大,直至材料断裂;自然环境与荷载耦合作用下荷载引起的分子链滑移会增大氧气和水分的扩散速率,并且荷载会加速聚氨酯的热激活过程从而提高紫外线照射下分子链断裂速率;聚氨酯材料热氧老化时可以使用Arrhenius模型进行寿命预测;承受荷载时采用裂纹分析法和S-N曲线法更合理,受自然环境与荷载耦合作用时须使用多种理论叠加模型进行寿命预测。

关键词：工程材料老化机理聚氨酯环境老化疲劳老化耦合寿命预测

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天然纤维的改性及在复合材料中的增强效应

高分子材料科学与工程 2010年第8期26卷 39-41页

作者：孙占英韩海山戴干策华东理工大学化学工程联合国家重点实验室上海200237

采用正硅酸乙酯溶液和硅酸钙溶液对剑麻纤维进行改性,然后将其与聚丙烯树脂制成复合材料。研究了纤维处理后增重情况以及处理前后单纤维及复合材料的拉伸性能,利用红外光谱对处理前后的单纤维进行了表征与分析。结果表明,正硅酸乙酯溶... 详细信息

采用正硅酸乙酯溶液和硅酸钙溶液对剑麻纤维进行改性,然后将其与聚丙烯树脂制成复合材料。研究了纤维处理后增重情况以及处理前后单纤维及复合材料的拉伸性能,利用红外光谱对处理前后的单纤维进行了表征与分析。结果表明,正硅酸乙酯溶液和硅酸钙溶液处理后单纤维及复合材料的拉伸性能得以提高,单纤维拉伸强度分别提高14.68%和13.15%,单纤维拉伸模量分别提高16.28%和11.22%。经正硅酸乙酯溶液和KH550硅烷溶液组合处理后,复合材料拉伸性能提高更加明显,拉伸强度和模量分别提高24.05%和58.33%。

关键词：天然纤维复合材料改性界面结合聚丙烯

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二维材料改性防腐涂料的研究进展

应用化工 2022年第S1期51卷 188-192页

作者：高娅楠安浩然王鑫孙占英梁爽赵雄燕河北科技大学材料科学与工程学院河北石家庄050018 河北省柔性功能材料重点实验室河北石家庄050018

综述了国内外关于石墨烯、二硫化钼、水滑石、MXene等二维材料改性有机涂层的腐蚀防护效果,分析总结了二维材料在防腐涂料中的作用方式和防腐机理,同时对二维材料在腐蚀防护领域的研究前景进行展望。

关键词：二维材料涂料防腐改性

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塑木复合材的耐久性研究

塑木复合材的耐久性研究

作者：孙占英南京林业大学

学位级别：硕士

塑木复合材是由低熔点的热塑性塑料与木粉、稻糠等纤维材料混合加工而成,它兼有塑料和纤维材料的优点,然而,它又有着两种材料各自的缺点:塑料容易发生老化降等,纤维材料容易吸收水分、发生腐朽等现象。而目前很多塑木复合材料产品都被... 详细信息

塑木复合材是由低熔点的热塑性塑料与木粉、稻糠等纤维材料混合加工而成,它兼有塑料和纤维材料的优点,然而,它又有着两种材料各自的缺点:塑料容易发生老化降等,纤维材料容易吸收水分、发生腐朽等现象。而目前很多塑木复合材料产品都被广泛地用于室外,因此塑木复合材料的老化与腐朽等耐久性能的研究具有十分重要的意义。鉴于耐久性能的研究涉及到塑木复合材原始性能的分析,因此首先分析了用于制造塑木复合材的原材料情况。　着重研究了自然气候条件下塑木复合材性质的变化特征。分析了室外放置后重量与宏观力学性质的变化情况。采用了傅立叶红外分析仪、差示扫描量热仪、动态机械热分析仪、扫描电子显微镜四种高科技手段对塑木复合材性质的变化特征进行了跟踪检测,结果表明:在60℃左右出现的吸热峰主要是由于稻糠中纤维素的物理吸附水发生的解吸吸热所致,素材中HDPE 的熔点为126℃。环境因素的交变作用会加速稻糠与聚乙烯界面处以及材料基体中的分子链断裂,使得α松弛处的内耗降低。材料表面所存在的大量的微细裂纹导致了材料性能的下降。并提出了基团指数(The　Functional　Group　Index,简称FGI)的评价公式为FGI=待评价基团的吸光度/Si-O不对称伸缩振动基团的吸光度在实验室条件下,模拟了各种环境因素(水分、海水、酸雨、菌类、紫外线)的作用,得出了如下一些结论: (1)人工模拟水分条件下:板材不同方向上的尺寸变化规律为:宽度方向>厚度方向>长度方向;处理时间大致相同的情况下,不同条件下不同方向比值平均值约为:宽度/长度=2.31,厚度/长度=1.87,宽度/厚度=1.34　。　(2)人工模拟条件下,材料的宏观力学性能均有所下降。模拟海水条件下试件重量有所增加,相同时间下,木材试件的增加幅度远远高于WPC,约为WPC 的17 倍。模拟酸雨条件下酸性越强对材料性能的影响就越大。模拟菌类条件下,经腐朽后塑木复合材的重量得以增加,重量增加率约为0.78%。模拟紫外线和水共同作用条件下,亚甲基-CH2的变形振动吸收峰和C=O 伸缩振动吸收峰较自然气候条件下增加地更为剧烈,说明紫外线对材料的破坏性极大。

关键词：塑木复合材耐久性自然气候人工模拟