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耐热、油丙烯酸酯热塑性弹性体的制备与结构性能研究

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耐热、油丙烯酸酯热塑性弹性体的制备与结构性能研究

作者：董晓坤青岛科技大学

学位级别：硕士

随着工业体系的发展,对耐热、耐油工况下更高级别要求的高分子材料液压管路、油路输送、密封配件等提出了更高的性能要求,同时,基于当前产品生产和使用的环保、“绿色”化的要求及发展趋势,研究和开发耐油、耐高温的动态硫化共混型热塑... 详细信息

随着工业体系的发展,对耐热、耐油工况下更高级别要求的高分子材料液压管路、油路输送、密封配件等提出了更高的性能要求,同时,基于当前产品生产和使用的环保、“绿色”化的要求及发展趋势,研究和开发耐油、耐高温的动态硫化共混型热塑性弹性体（TPV）势在必行。本课题基于丙烯酸酯弹性体（AEM、ACM）和聚偏氟乙烯树脂（PVDF）采用动态硫化技术制作一种新型的耐油耐高温TPV,为我国工业生产耐热油型TPV的制备提供一定的理论依据。本课题研究了丙烯酸酯弹性体相性能变化对TPV相态结构以及性能的影响。研究表明,AEM交联程度的大小决定TPV相反转的发生,当过氧化二异丙苯（DCP）用量为4.5份时,形成TPV,具有更加优异耐热油和热空气老化性能;随着白炭黑用量增多,海岛相粘度比增大,更有利于ACM和PVDF发生相反转,ACM橡胶颗粒粒径更小;氯化聚乙烯（CM）在ACM/PVDF TPV中起到很好的增容作用,随着CM用量的增加,ACM/PVDF TPV性能呈现先增长后下降的变化趋势。通过对连续相PVDF进行增韧改性,增大TPV材料的扯断伸长率以及加工流动性。研究表明,TPU和PVDF 90131对PVDF有明显的增韧作用,随TPU用量增多,AEM/PVDF TPV的高温流动性得到改善,当TPU用量为6份时,AEM/PVDF TPV的拉断强度得到最大值为15.5MPa,TPU加入破坏了PVDF的结晶,使得AEM/PVDF TPV耐老化性能下降;PVDF 90131加入改善AEM/PVDF TPV的物理机械性能,加入15份PVDF 90131后,TPV拉断强度为15.2MPa,扯断伸长率为274%,PVDF 90131加入使得AEM/PVDF TPV耐老化性能得到提升。研究了不同加工工艺对TPV的微观相态以及性能的影响,动态硫化过程剪切速率越大时,AEM和PVDF更易发生相反转,当转速为75 rpm时,得到的TPV材料具有较为优异的力学性能,拉断强度达到14.8MPa,扯断伸长率达到246%;加工温度增加,TPV相反转更加容易,加工温度为190℃时,得到微观结构精细的TPV材料。进一步考察了该TPV的加工特性以及与市场常用弹性体的性能对比,ACM/PVDF TPV具有优异的重复加工性能,重复加工4次后,拉断强度仍能保持为27.2MPa,拉断强度保持率为105.7%;该TPV材料具有优异的挤出加工性能;拉伸速率对于TPV性能具有重要影响,当拉伸速率为50mm/min时,TPV材料力学性能较好;与市场同硬度TPU相比,ACM/PVDF TPV在高温小形变下能保持更高定伸应力,具有较好的回弹性能,在120℃时,TPV拉断强度仍能保持为10.5MPa。

关键词：丙烯酸酯弹性体聚偏氟乙烯 TPV 连续相分散相加工工艺

混炼型聚氨酯橡胶/聚十二内酰胺热塑性硫化胶动态硫化历程与性能

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合成橡胶工业 2022年第6期45卷 505-510页

作者：韩笑董晓坤邓涛中国船舶集团有限公司第七二五研究所河南洛阳471023 青岛科技大学高分子科学与工程学院山东青岛266042

采用动态硫化方法制备了混炼型聚氨酯橡胶(MPU)/聚十二内酰胺(PA 12)热塑性硫化胶(TPV),通过控制动态硫化时间探究了该TPV的动态硫化历程,同时研究了不同动态硫化阶段共混物的物理机械性能和动态力学性能。结果表明,随着动态硫化时间的... 详细信息

采用动态硫化方法制备了混炼型聚氨酯橡胶(MPU)/聚十二内酰胺(PA 12)热塑性硫化胶(TPV),通过控制动态硫化时间探究了该TPV的动态硫化历程,同时研究了不同动态硫化阶段共混物的物理机械性能和动态力学性能。结果表明,随着动态硫化时间的延长,MPU/PA 12 TPV逐步完成相转变,在温度和剪切作用下,MPU相由连续相转变为分散相,而PA 12则由分散相转变为连续相;随着动态硫化时间的延长,MPU/PA 12共混物的储能模量升高,损耗模量降低,损耗因子减小。此外,随着动态硫化时间的延长,MPU/PA 12共混物的综合力学性能提高。

关键词：混炼型聚氨酯橡胶聚十二内酰胺动态硫化热塑性硫化胶共混物硫化特性力学性能

剪切速率对乙烯-丙烯酸酯橡胶/聚偏氟乙烯热塑性硫化胶性能的影响

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合成橡胶工业 2022年第5期45卷 412-415页

作者：董晓坤韩笑邓涛青岛科技大学高分子科学与工程学院/橡塑材料与工程教育部重点实验室山东青岛266042

采用动态硫化法制备了乙烯-丙烯酸酯橡胶(AEM)/聚偏氟乙烯(PVDF)热塑性硫化胶(TPV),考察了动态硫化过程中转子剪切速率对TPV微观相态结构及性能的影响。结果表明,动态硫化过程中转子的剪切速率越快,AEM和PVDF更易发生相转变,微观相态结... 详细信息

采用动态硫化法制备了乙烯-丙烯酸酯橡胶(AEM)/聚偏氟乙烯(PVDF)热塑性硫化胶(TPV),考察了动态硫化过程中转子剪切速率对TPV微观相态结构及性能的影响。结果表明,动态硫化过程中转子的剪切速率越快,AEM和PVDF更易发生相转变,微观相态结构更加精细,形成具有“海-岛”结构的TPV。随转子的剪切速率加快,TPV的拉伸强度和扯断伸长率均先增大后减少。当剪切速率为75 r/min时,AEM/PVDF TPV具有较好的力学性能,拉伸强度达到14.84 MPa,扯断伸长率为246%,TPV具有更加优异的耐热油和热空气老化性能。

关键词：乙烯-丙烯酸酯橡胶聚偏氟乙烯热塑性硫化胶剪切速率动态硫化微观相态结构物理机械性能

AEM/PVDF TPV动态硫化历程及性能

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弹性体 2022年第6期32卷 40-44页

作者：孙臻豪董晓坤韩笑邓涛青岛科技大学高分子科学与工程学院山东青岛266042

采用动态硫化技术制备一种聚偏氟乙烯(PVDF)为树脂相,乙烯-丙烯酸酯橡胶(AEM)为橡胶相的新型共混型热塑性硫化胶(TPV),通过控制动态硫化时间来研究该TPV的动态硫化历程,建立了该TPV动态硫化反应历程的模型,同时研究了动态硫化各阶段共... 详细信息

采用动态硫化技术制备一种聚偏氟乙烯(PVDF)为树脂相,乙烯-丙烯酸酯橡胶(AEM)为橡胶相的新型共混型热塑性硫化胶(TPV),通过控制动态硫化时间来研究该TPV的动态硫化历程,建立了该TPV动态硫化反应历程的模型,同时研究了动态硫化各阶段共混物的性能。结果表明,随着动态硫化时间的延长,AEM/PVDF TPV逐步完成相转变过程,在温度和剪切作用下,AEM相由连续相转变为分散相,PVDF由分散相转变为连续相,形成海-岛结构的TPV;随着动态硫化时间的延长,AEM/PVDF共混物受相态变化的影响综合力学性能逐渐发生变化,TPV的拉伸强度和回弹性达到最佳。

关键词：乙烯-丙烯酸酯弹性体聚偏氟乙烯微观相态结构剪切速率动态硫化

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肠道微生态对肝脏疾病影响的研究进展

中国科技期刊数据库医药 2023年第11期 183-185页

作者：金灵薇董晓坤青岛市第六人民医院山东青岛266000

肠道微生态与慢性肝病之间通过肠-肝轴相互影响,大量研究表明,肠道菌群失调对肝脏疾病的发生、发展有着重要影响,并对慢性肝病并发症的发生起着促进作用,恢复肠道微生态平衡对于治疗肝脏疾病具有良好的效果。在下文中笔者则是深入探究... 详细信息

肠道微生态与慢性肝病之间通过肠-肝轴相互影响,大量研究表明,肠道菌群失调对肝脏疾病的发生、发展有着重要影响,并对慢性肝病并发症的发生起着促进作用,恢复肠道微生态平衡对于治疗肝脏疾病具有良好的效果。在下文中笔者则是深入探究了在当前临床研究中肠道微生态平衡与各类肝病如何相互影响,为相关学者提供相应的经验支持。

关键词：肠道菌群肝脏疾病肠-肝轴

一种基于临近点集数据融合的AFM动态成像方法

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自动化学报 2011年第2期37卷 214-221页

作者：董晓坤方勇纯张玉东南开大学机器人与信息自动化研究所天津300071

原子力显微镜(Atomic force microscopy,AFM)是纳米技术和纳米操作领域中最重要的研究工具之一.本文针对扫描成像的原子力显微镜,提出了一种改进的AFM动态成像方法,该方法分析了AFM系统中样品与针尖之间的非线性力对成像精度的影响,通... 详细信息

原子力显微镜(Atomic force microscopy,AFM)是纳米技术和纳米操作领域中最重要的研究工具之一.本文针对扫描成像的原子力显微镜,提出了一种改进的AFM动态成像方法,该方法分析了AFM系统中样品与针尖之间的非线性力对成像精度的影响,通过对扫描过程中获得的成像数据进行融合滤波,有效地提高了快速AFM的成像精度.具体而言,论文首先分析了原子力显微镜当前成像方法存在的主要问题,然后针对在高速扫描或者样品形貌高度有突变时,因AFM系统中非线性因素而引起的成像误差,提出了一种基于临近点集数据融合的改进动态成像方法,以提高AFM对于样品表面形貌的成像精度.最后分别利用原子力显微镜仿真平台数据和实验数据,验证了本文提出的改进成像方法的性能.

关键词：原子力显微镜扫描成像技术数据融合滤波技术动态特性

剪切速率对MPU/PA12 TPV微观相态结构及性能的影响

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青岛科技大学学报（自然科学版） 2023年第1期44卷 76-81页

作者：韩笑董晓坤邓涛青岛科技大学高分子科学与工程学院山东青岛266042

采用动态硫化方法制备混炼型聚氨酯橡胶(MPU)/聚十二内酰胺(PA12)热塑性硫化胶(TPV),通过控制扭矩流变仪转子转速来调整剪切破碎效果,研究该TPV的相态、力学性能、耐老化性能和动态力学性能。研究发现,随着剪切速率的增大,TPV中MPU相的... 详细信息

采用动态硫化方法制备混炼型聚氨酯橡胶(MPU)/聚十二内酰胺(PA12)热塑性硫化胶(TPV),通过控制扭矩流变仪转子转速来调整剪切破碎效果,研究该TPV的相态、力学性能、耐老化性能和动态力学性能。研究发现,随着剪切速率的增大,TPV中MPU相的形貌结构更加细致,相反转现象更加明显;拉断强度和扯断伸长率先增大后略有减小,且在60 r·min^(-1)时拉断强度和扯断伸长率达到较大值,同时耐热空气老化和热油老化性能较为优异;TPV的储能因子增大,损耗因子减小,弹性变好。

关键词：混炼型聚氨酯橡胶聚十二内酰胺热塑性硫化胶动态硫化耐老化性能

交联程度对AEM/PVDF TPV相态转变及性能的影响

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青岛科技大学学报（自然科学版） 2023年第1期44卷 70-75页

作者：董晓坤韩笑邓涛青岛科技大学高分子科学与工程学院山东青岛266042

以聚偏氟乙烯(PVDF)为树脂相,乙烯-丙烯酸酯橡胶(AEM)为橡胶相,采用动态硫化技术制备一种新型的耐油、耐高温的混炼型热塑性硫化胶(TPV)。通过调整过氧化二异丙苯(DCP)的用量改变AEM相的交联程度,研究交联程度对该TPV材料相态转变及性... 详细信息

以聚偏氟乙烯(PVDF)为树脂相,乙烯-丙烯酸酯橡胶(AEM)为橡胶相,采用动态硫化技术制备一种新型的耐油、耐高温的混炼型热塑性硫化胶(TPV)。通过调整过氧化二异丙苯(DCP)的用量改变AEM相的交联程度,研究交联程度对该TPV材料相态转变及性能的影响。研究表明,随着AEM相交联程度的增大,AEM/PVDF共混物逐渐发生相态转变,当DCP用量增加到3.6和4.5份(质量份)时,AEM/PVDF形成海-岛相结构,制得TPV材料;随着DCP用量的增多,AEM/PVDF TPV的硬度和定伸应力逐渐增大。当DCP用量为2.7份时,共混物处于海-海相的两相互锁结构,拉断强度和断裂伸长率较小;同时,AEM的交联程度越大,材料具有更加优异耐热油和热空气老化性能。

关键词：乙烯-丙烯酸酯弹性体聚偏氟乙烯微观相态结构交联程度动态硫化

分析不同抗凝方式在人工肝血浆置换治疗肝衰竭的效果

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中国科技期刊数据库医药 2023年第12期 58-61页

作者：董晓坤金灵薇盛舰瑶青岛市第六人民医院山东青岛266011 青岛市海慈医院山东青岛266011

分析在人工肝血浆置换治疗肝衰竭的过程中,应用不同抗凝方式支持的临床有效价值。方法资料来源:肝衰竭患者(60例,2021.05-2022.05)。分别应用肝素治疗与不应用肝素治疗。比较不同方式的干预效果。结果两组治疗后TBIL及DBIL均显著较治... 详细信息

分析在人工肝血浆置换治疗肝衰竭的过程中,应用不同抗凝方式支持的临床有效价值。方法资料来源:肝衰竭患者(60例,2021.05-2022.05)。分别应用肝素治疗与不应用肝素治疗。比较不同方式的干预效果。结果两组治疗后TBIL及DBIL均显著较治疗前低,ALB较治疗前显著提升(P0.05);组间相互比较,两组治疗后上述生化指标差异也不大(P>0.05)。结论在人工肝血浆置换治疗肝衰竭的过程中,一般情况下应用无肝素循环能顺利完成治疗,降低出血发生率。

关键词：人工肝抗凝药物肝衰竭高凝状态凝血因子