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形状记忆聚合物制备与应用研究进展

中国塑料 2020年第6期34卷 100-109页

作者：张润薛平王苏炜陈轲北京化工大学机电工程学院北京100029

介绍了形状记忆聚合物在各领域应用的最新研究进展,从实际应用的角度详细分析了在航空航天、生物医疗、电子器件、智能纺织品及自组装领域的优势和存在的问题,同时探讨了在未来发展过程中亟待解决的关键问题,最后展望了形状记忆聚合物... 详细信息

介绍了形状记忆聚合物在各领域应用的最新研究进展,从实际应用的角度详细分析了在航空航天、生物医疗、电子器件、智能纺织品及自组装领域的优势和存在的问题,同时探讨了在未来发展过程中亟待解决的关键问题,最后展望了形状记忆聚合物的发展前景。

关键词：形状记忆聚合物航空航天生物医疗电子器件智能纺织品自组装技术

氧化石墨烯和石墨烯的高浓度加工、致密化及应用

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新型炭材料（中英文） 2024年第3期39卷 483-505页

作者：王悦罗家亮鲁哲宏狄俊王苏炜姜炜南京理工大学化学与化工学院国家特种超细粉体工程技术研究中心江苏南京210094 中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心安徽合肥230031

由紧密堆叠的石墨烯片组成的致密石墨烯组件具有出色的化学稳定性和优异的力学、热学和电学性能。致密石墨烯组件不存在多孔石墨烯气凝胶中密度低、力学强度低、导电性差和导热性差等问题,是未来便携式电子和智能设备的理想材料。本文... 详细信息

由紧密堆叠的石墨烯片组成的致密石墨烯组件具有出色的化学稳定性和优异的力学、热学和电学性能。致密石墨烯组件不存在多孔石墨烯气凝胶中密度低、力学强度低、导电性差和导热性差等问题,是未来便携式电子和智能设备的理想材料。本文对制备方法进行了总结,包括利用机械分散、蒸发浓缩、离心浓缩和液相剥离法获得的高浓度氧化石墨烯(GO)和石墨烯分散液,以及利用真空辅助过滤、界面自组装和压制成型法获得的二维(2D)致密石墨烯基薄膜和三维(3D)致密石墨烯基结构,并评估了各种方法的优缺点。此外,还总结了致密石墨烯基组件在储能、热管理和电磁干扰(EMI)屏蔽方面的应用。最后,概述了致密石墨烯组件在未来研究中面临的挑战和前景。本综述为探索和开发大规模、低成本的制造技术和面向应用的致密石墨烯组件提供参考。

关键词：高浓度分散液致密石墨烯基组件二维薄膜三维结构应用

腔穴传递式动态混合器在聚合物加工领域的应用

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塑料 2021年第6期50卷 135-139,151页

作者：王苏炜肖磊郝嘎子姜炜薛平南京理工大学国家特种超细粉体工程技术研究中心江苏南京210094 北京化工大学塑料机械及塑料工程研究所北京100029

结合腔穴传递式动态混合器,从腔穴形状、运动轨迹、混炼效果等角度介绍了其构型特点及其混合机理,并以球窝型动态混合器为例,系统地阐述了其混合性能的量化方式及影响因素。另外,还研究了不同物料特性下,腔穴传递式动态混合器的高扭矩... 详细信息

结合腔穴传递式动态混合器,从腔穴形状、运动轨迹、混炼效果等角度介绍了其构型特点及其混合机理,并以球窝型动态混合器为例,系统地阐述了其混合性能的量化方式及影响因素。另外,还研究了不同物料特性下,腔穴传递式动态混合器的高扭矩以及过剪切现象,结果表明,与常规静态混合器相比,其更适用于高黏熔体内团聚颗粒的分散混合。在塑料改性、熔体纺丝与木塑发泡等聚合物加工领域中,腔穴传递式动态混合器的应用能有效提高填料的混合均匀性,消除断面上的熔体流痕等,从而增强物料的可纺性、改善制品的外观质量、力学性能及其芯部的泡孔形貌等,具有良好的应用前景。

关键词：腔穴传递式动态混合器混炼机理分流数混合分流度塑料改性

滑石粉添加量对口模拉伸自增强聚丙烯性能的影响

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塑料工业 2020年第9期48卷 61-65页

作者：程鹏郭周超薛平王苏炜北京化工大学塑料机械及塑料工程研究所北京100029

利用单螺杆熔融挤出滑石粉填充聚丙烯(Talc/PP)复合材料料坯,并借助自行研制的口模拉伸自增强实验平台对料坯进行二次加热拉伸,从而制得密度降低的Talc/PP自增强聚丙烯复合型材。通过对试样微观结构、密度、热性能和力学性能的测试表征... 详细信息

利用单螺杆熔融挤出滑石粉填充聚丙烯(Talc/PP)复合材料料坯,并借助自行研制的口模拉伸自增强实验平台对料坯进行二次加热拉伸,从而制得密度降低的Talc/PP自增强聚丙烯复合型材。通过对试样微观结构、密度、热性能和力学性能的测试表征,研究了不同Talc含量对熔融挤出和口模拉伸制备的试样性能的影响。结果表明,相较于熔融挤出的Talc/PP复合材料料坯,口模拉伸后的Talc/PP自增强试样的力学性能得到大幅度提高,拉伸强度、弯曲强度和缺口冲击强度最大增加幅度分别为606%、119%和1337%;同时复合材料的密度有所下降,密度最大降低幅度为10.22%;此外随着Talc含量的不断增加,熔融挤出和口模拉伸后Talc/PP试样的力学性能均呈下降趋势,但密度呈上升趋势。

关键词：口模拉伸自增强复合材料滑石粉聚丙烯

挤出发泡成型PP/POE木塑复合材料配方体系的研究

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塑料工业 2019年第11期47卷 35-40页

作者：王苏炜徐凌秀薛平贾明印北京化工大学塑料机械及塑料工程研究所

利用自行搭建的挤出发泡实验平台制备并研究了聚丙烯(PP)/聚烯烃弹性体(POE)木塑复合材料的微孔发泡挤出过程。通过对材料流变性能以及试样微观结构和力学强度的表征,考察了成核剂滑石粉以及木粉含量对原料加工特性和试样泡孔结构的影... 详细信息

利用自行搭建的挤出发泡实验平台制备并研究了聚丙烯(PP)/聚烯烃弹性体(POE)木塑复合材料的微孔发泡挤出过程。通过对材料流变性能以及试样微观结构和力学强度的表征,考察了成核剂滑石粉以及木粉含量对原料加工特性和试样泡孔结构的影响。结果表明,滑石粉以及木粉的添加均会导致物料黏度的提高;其中,当滑石粉添加量为10份,树脂与木粉质量比为7/3时,试样的力学性能最优。其中,试样的拉伸强度和弯曲强度都达到了最大值,分别为8.3 MPa和22.1 MPa,而试样的冲击强度则为6 kJ/m^2,但是继续添加滑石粉和木粉则会导致试样力学性能下降以及维卡软化温度的降低。此外,试样的泡孔尺寸和泡孔密度也分别达到最小值和最大值,分别为71μm和2.7×10^5个/cm^3。

关键词：聚丙烯木塑复合材料挤出发泡泡孔结构配方

共混改性对PP基发泡木塑复合材料性能的影响

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塑料工业 2019年第10期47卷 124-129页

作者：王苏炜徐凌秀薛平贾明印北京化工大学塑料机械及塑料工程研究所

通过引入腔穴传递式动态混合器和熔体泵来对单螺杆挤出机进行一定程度的改造,使其适用于聚丙烯(PP)/木粉复合材料的挤出发泡工艺。此外,还考察了聚烯烃弹性体(POE)和高密度聚乙烯(HDPE)对原料结晶性能和流变性能以及试样泡孔结构和冲击... 详细信息

通过引入腔穴传递式动态混合器和熔体泵来对单螺杆挤出机进行一定程度的改造,使其适用于聚丙烯(PP)/木粉复合材料的挤出发泡工艺。此外,还考察了聚烯烃弹性体(POE)和高密度聚乙烯(HDPE)对原料结晶性能和流变性能以及试样泡孔结构和冲击强度的影响。结果表明,虽然HDPE的添加可以拓宽复合材料的熔程,但是只有与POE共混才能有效改善物料的熔体强度,从而显著降低试样的泡孔尺寸并提高其分布密度。此外,与POE共混可以将试样的抗冲击强度提高84%,而与HDPE共混则有助于使材料保持较高的刚性,避免试样弯曲强度的大幅下降。但是与POE和HDPE共混会破坏晶体结构的规整性,使得试样的维卡软化温度降低12.8%。

关键词：聚丙烯连续挤出发泡聚烯烃弹性体共混改性流变性能

球窝型动态混合器的结构设计及其混合效果研究

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塑料工业 2021年第8期49卷 72-75,107页

作者：王苏炜肖磊郝嘎子姜炜薛平南京理工大学国家特种超细粉体工程技术研究中心江苏南京210094 北京化工大学塑料机械及塑料工程研究所北京100029

针对聚丙烯树脂基微孔木塑复合材料制备过程中存在的颗粒团聚问题,采用球窝型动态混合器来增强装置的分散混炼能力,并通过分析不同球窝尺寸下腔穴壁厚、转子长径比及其理论分流数来确定动态混合器的结构参数。结果表明,球窝型动态混合... 详细信息

针对聚丙烯树脂基微孔木塑复合材料制备过程中存在的颗粒团聚问题,采用球窝型动态混合器来增强装置的分散混炼能力,并通过分析不同球窝尺寸下腔穴壁厚、转子长径比及其理论分流数来确定动态混合器的结构参数。结果表明,球窝型动态混合器的串联可以有效促进填料的均匀分散、改善试件的表观质量。但对木粉等热敏材料而言,混合器表面腔穴间的强剪切作用极易引发其热解行为,故在设计过程中需要合理选择周向及轴向腔穴数量。

关键词：腔穴传递式动态混合器聚丙烯基木塑复合词材料微孔发泡技术分流数

UHMWPE/HDPE/纳米SiO2共混熔纺纤维的制备及性能研究

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塑料工业 2020年第10期48卷 48-52,75页

作者：杨家元薛平王苏炜曹尚刚北京化工大学塑料机械及塑料工程研究所北京100029

在采用熔融纺丝工艺制备单丝超高分子量聚乙烯(UHMWPE)/高密度聚乙烯(HDPE)/纳米SiO2共混纤维的基础上,设计带有分流锥的10孔UHMWPE喷丝板,并以高密度氧化聚乙烯蜡(OPE)为润滑剂,在不同长径比的情况下实现UHMWPE/HDPE/SiO2共混体系多头... 详细信息

在采用熔融纺丝工艺制备单丝超高分子量聚乙烯(UHMWPE)/高密度聚乙烯(HDPE)/纳米SiO2共混纤维的基础上,设计带有分流锥的10孔UHMWPE喷丝板,并以高密度氧化聚乙烯蜡(OPE)为润滑剂,在不同长径比的情况下实现UHMWPE/HDPE/SiO2共混体系多头纤维的制备。此外,还利用差示扫描量热仪(DSC)和拉伸试验等方法探讨了OPE含量和喷丝板长径比对共混初生丝和共混纤维的结晶度和拉伸强度的影响。结果表明,随着长径比的增大,纤维拉伸强度呈先增大后减小的趋势,并在长径比为8∶1时取得最大值;少量添加OPE(质量分数为0.6%)能够提高纤维的拉伸强度,但继续添加OPE会导致纤维拉伸强度的下降。

关键词：超高分子量聚乙烯多孔喷丝板高密度氧化聚乙烯蜡熔融纺丝力学性能结晶度

拉伸温度对UHMW-PE/HDPE共混纤维结晶性能的影响

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塑料 2018年第3期47卷 76-79页

作者：王非刘丽超薛平贾明印王苏炜北京化工大学塑料机械及塑料工程研究所北京100029

通过熔融纺丝工艺成功制备了超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)/高密度聚乙烯(HDPE)共混初生丝,并将初生丝在不同温度下进行高倍率热拉伸制得UHMW-PE/HDPE共混纤维。采用广角X射线衍射(WAXD)、差示扫描量热(DSC)、拉伸试验等方法探讨了不同热... 详细信息

通过熔融纺丝工艺成功制备了超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)/高密度聚乙烯(HDPE)共混初生丝,并将初生丝在不同温度下进行高倍率热拉伸制得UHMW-PE/HDPE共混纤维。采用广角X射线衍射(WAXD)、差示扫描量热(DSC)、拉伸试验等方法探讨了不同热拉伸温度下获得的UHMW-PE/HDPE共混纤维的微观结构及力学性能。结果表明,在85℃下拉伸所得的纤维具有最高的结晶度、结晶取向度以及最细长的晶粒形状,纤维的力学性能也最优。太低的拉伸温度不利于纤维的分子链以及晶体结构沿轴向取向,太高的拉伸温度则不利于纤维的晶体结构在拉伸过程中进行重组,因此太低或太高的拉伸温度均不利于纤维力学性能的提升。

关键词：超高分子量聚乙烯高密度聚乙烯共混熔融纺丝晶体结构拉伸温度