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聚合物熔体超声辅助加工的研究进展

高分子材料科学与工程 2014年第2期30卷 205-209页

作者：沈丽媛吴宏李姜陈光顺郭少云四川大学高分子研究所高分子材料工程国家重点实验室四川成都610065

综述了超声波应用在聚合物熔体加工成型过程的相关研究。从超声波对聚合物熔体的物理和化学作用两方面分别阐述超声波辅助加工作用机理,超声波辅助加工能够改善加工性能,增强分子扩散,调控形态结构;超声波产生的力化学作用会诱导大分子... 详细信息

综述了超声波应用在聚合物熔体加工成型过程的相关研究。从超声波对聚合物熔体的物理和化学作用两方面分别阐述超声波辅助加工作用机理,超声波辅助加工能够改善加工性能,增强分子扩散,调控形态结构;超声波产生的力化学作用会诱导大分子链断裂,实现不相容聚合物体系原位增容和非极性聚合物功能化改性(接枝共聚)。展望了超声波在聚合物熔体加工中的工业化前景。

关键词：超声聚合物熔体加工

聚偏氟乙烯/聚甲基丙烯酸甲酯交替多层材料的热稳定性

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高分子材料科学与工程 2017年第3期33卷 59-63页

作者：陈大勇吉笑盈李姜郭少云沈佳斌四川大学高分子研究所高分子材料工程国家重点实验室四川成都610065

利用微层共挤出技术制得不同层数(2,16,64层)的聚偏氟乙烯(PVDF)/聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)交替多层材料,通过偏光显微镜、垂直燃烧测试、热失重分析、红外光谱分析、微型量热测试研究了层数的变化对体系热分解和热释放行为的影响。结果表... 详细信息

利用微层共挤出技术制得不同层数(2,16,64层)的聚偏氟乙烯(PVDF)/聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)交替多层材料,通过偏光显微镜、垂直燃烧测试、热失重分析、红外光谱分析、微型量热测试研究了层数的变化对体系热分解和热释放行为的影响。结果表明,PVDF层与PMMA层沿层状样品的厚度方向交替排列,层结构明显,层界面清晰,随着层数的增加,层界面数增加,材料的垂直燃烧行为几乎不变,但表现出更高的热稳定性;高层数样品中热稳定性优异的PVDF层对易热解的PMMA层保护作用增强,且在热释放过程中,更多的层界面为PVDF炭层的形成提供了更丰富的空间,使材料的热释放速率减小,总热释放降低。

关键词：聚偏氟乙烯聚甲基丙烯酸甲酯交替多层热稳定性

2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮-5-磺酸插层水滑石的制备及性能(英文)

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无机化学学报 2014年第11期30卷 2607-2614页

作者：赵天宝张晓飞吴宏郭少云四川大学高分子研究所、高分子材料工程国家重点实验室成都610065 国家包装产品质量监督检验中心(成都)、成都市产品质量监督检验院成都610100

以层状镁铝双金属氢氧化物(MgAlLayeredDoubleHydroxides,Mg-AlLDHs)为主体,以有机紫外光稳定剂2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮-5-磺酸(BP)为客体,结合焙烧复原法和阴离子交换法合成了具有超分子结构有机-无机插层复合物(MgAl-BPLDHs),研究了... 详细信息

以层状镁铝双金属氢氧化物(MgAlLayeredDoubleHydroxides,Mg-AlLDHs)为主体,以有机紫外光稳定剂2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮-5-磺酸(BP)为客体,结合焙烧复原法和阴离子交换法合成了具有超分子结构有机-无机插层复合物(MgAl-BPLDHs),研究了层间阴离子、反应介质、pH值、反应时间等因素对于插层材料超分子结构的影响。用FTIR、XRD、TG-DTA、UV-Vis和粒度分析对其不同尺度的结构、热稳定性和紫外光稳定性等进行表征。结果表明,采用阴离子交换法难以进行插层反应;通过焙烧复原法可显著降低MgAl-LDHs层间CO2-离子,从而有利于BP阴离子交换进入MgAl-LDHs层间,在去离子水中,水温100℃,pH=7,反应时间为48h,BP过饱和的条件下合成得到最高插层率的MgAl-BP-LDHs;主体水滑石层板与客体以静电力和氢键相互作用,得到的超分子结构材料具有良好的热稳定及兼具优异的紫外屏蔽、吸收性能,是一种新型的有机-无机复合光热稳定剂。

关键词：水滑石 2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮-5-磺酸超分子结构插层稳定性

多级双向拉伸挤出系统在聚合物加工中的应用进展

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高分子材料科学与工程 2021年第1期37卷 349-358,374页

作者：李春海吴宏李姜沈佳斌熊英陈蓉张先龙郑宇张捷刘桂廷郭少云高分子材料工程国家重点实验室四川大学高分子研究所四川省橡塑材料复合成型技术工程实验室四川成都610065

以自主研发的分割-双向拉伸-叠加单元(LME)为核心,借助数学中的积分思想,通过串联一系列的LME,累积单个LME中双向拉伸/剪切力场作用效果,发明一套新型多级双向拉伸挤出系统(MBSE)。分析讨论MBSE构造及原理,介绍MBSE拉伸/剪切复合力场的... 详细信息

以自主研发的分割-双向拉伸-叠加单元(LME)为核心,借助数学中的积分思想,通过串联一系列的LME,累积单个LME中双向拉伸/剪切力场作用效果,发明一套新型多级双向拉伸挤出系统(MBSE)。分析讨论MBSE构造及原理,介绍MBSE拉伸/剪切复合力场的实现及分布,从纯聚合物、聚合物/聚合物共混材料,聚合物/无机纳米粒子复合材料等物料体系着重讨论了MBSE的特点与优势。研究结果表明,相对于传统的基于单一剪切力场的挤出成型方法,MBSE中的双向拉伸/剪切复合力场,在调控分散相形态、调控聚合物晶体结构、促进纳米填分散及调控纳米填料粒子网络等方面具有突出的优势,在高分子及其复合材料的加工成型中具有广阔的应用前景。

关键词：拉伸力场剪切力场加工成型原位成纤取向分散

PP和PP/POE交替多层共混物的结构与力学性能

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高分子材料科学与工程 2015年第10期31卷 48-51页

作者：王建峰张先龙吴宏郭少云四川大学高分子研究所高分子材料工程国家重点实验室四川成都610065

通过微纳层状共挤出技术制备了聚丙烯(PP)和PP/POE交替多层共混物。通过扫描电镜、差示扫描量热分析、动态力学分析以及力学性能测试对比研究了交替多层共混物和PP/POE普通共混物的结构与力学性能的关系。结果表明,与含有相同乙烯-辛烯... 详细信息

通过微纳层状共挤出技术制备了聚丙烯(PP)和PP/POE交替多层共混物。通过扫描电镜、差示扫描量热分析、动态力学分析以及力学性能测试对比研究了交替多层共混物和PP/POE普通共混物的结构与力学性能的关系。结果表明,与含有相同乙烯-辛烯共聚物(POE)含量的普通共混物相比,交替多层共混物的低温冲击强度(-40℃)、弯曲强度和弯曲模量都得到了明显的提升。由于在交替多层结构中刚性的PP层和韧性的PP/POE层能够相互支撑,使得材料获得了优异的综合性能。

关键词：聚丙烯共挤出低温韧性交替多层结构结构-性能关系

加工温度对线型低密度聚乙烯/聚苯乙烯薄膜微观形态及光散射性能的影响

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高分子材料科学与工程 2014年第7期30卷 60-66页

作者：薛娟熊英沈佳斌郭少云高分子材料工程国家重点实验室四川大学高分子研究所四川成都610065

采用微层共挤出制备了16层(线型低密度聚乙烯(LLDPE)/聚苯乙烯(PS))共混物/聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)交替层状材料,将PMMA层剥去后得到从皮层和芯层不同位置的LLDPE/PS薄膜。研究加工温度对皮层和芯层薄膜微观形态和光散射性能的影响。微... 详细信息

采用微层共挤出制备了16层(线型低密度聚乙烯(LLDPE)/聚苯乙烯(PS))共混物/聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)交替层状材料,将PMMA层剥去后得到从皮层和芯层不同位置的LLDPE/PS薄膜。研究加工温度对皮层和芯层薄膜微观形态和光散射性能的影响。微观形态观察显示,对于200℃制备的皮层和芯层LLDPE/PS薄膜中PS均以球状分散,皮芯层差异较小。随着加工温度的升高,PS分散相开始沿挤出方向变形,特别在皮层薄膜中的变形尤为显著,皮芯层形态差异逐渐增大。光散射性能测试结果表明,加工温度升高后,试样的光散射各向异性程度增加,透光性降低,雾度均在93%左右,同时皮芯层的光学性能差异逐渐增大。说明较低的加工温度更有利于制得均匀结构和光散射性能优异的LLDPE/PS光散射材料。

关键词：微层共挤出光散射皮芯层结构透光率雾度

聚偏氟乙烯/导电炭黑填充聚偏氟乙烯层状复合材料的电磁屏蔽性能研究

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塑料工业 2014年第7期42卷 93-96页

作者：赵文鹏沈佳斌郭少云高分子材料工程国家重点实验室四川大学高分子研究所四川成都610065

以聚偏氟乙烯(PVDF)为基体、导电炭黑(CB)为填料,制备了PVDF/CB复合材料。研究了导电粒子含量、PVDF/CB与纯PVDF层层叠合等因素对PVDF电磁屏蔽效能的影响。结果显示,随着CB含量增加,PVDF/CB复合体系的屏蔽效能(SE)逐渐升高。根据电性能... 详细信息

以聚偏氟乙烯(PVDF)为基体、导电炭黑(CB)为填料,制备了PVDF/CB复合材料。研究了导电粒子含量、PVDF/CB与纯PVDF层层叠合等因素对PVDF电磁屏蔽效能的影响。结果显示,随着CB含量增加,PVDF/CB复合体系的屏蔽效能(SE)逐渐升高。根据电性能测试结果,导电粒子越多,体系的电阻率越低,因而对电磁波的反射作用增强,导致SE值提高。将质量分数为15%的CB填充的PVDF与纯PVDF按不同层厚比叠合成2层样品后进行电磁屏蔽测试发现,随着PVDF/CB层层厚增加,PVDF层层厚降低,层状体系的电磁屏蔽性能逐渐提高。与具有相同层厚度、相同CB含量的PVDF/CB复合体系相比,层状体系的屏蔽效果明显高于前者。与测试结果相比,理论曲线的趋势基本一致,但测试曲线中出现屏蔽峰的频率更低。分析认为,当电磁波作用在层状体系上时,PVDF/CB层中的CB粒子可能会影响到相邻PVDF层中的电荷移动,使其达到最大吸收需要更长的时间,这为宽频电磁屏蔽材料的制备提供了思路。

关键词：聚偏氟乙烯导电炭黑电磁屏蔽效能层厚比

聚合物在受限层空间中的形态结构演变及相关性能研究进展

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高分子通报 2017年第10期 23-32页

作者：方文祥沈佳斌李姜吴宏张先龙陈蓉郭少云高分子材料工程国家重点实验室四川大学高分子研究所成都610065

自然界中的层状有序结构如强韧的贝壳、树木等,往往带来优异的性能或特殊的功能。作为仿生材料学在高分子加工成型技术中的应用,聚合物微纳层共挤出技术是通过特殊的流道设计对聚合物熔体进行多次强制分割叠加,来制备高性能交替多层聚... 详细信息

自然界中的层状有序结构如强韧的贝壳、树木等,往往带来优异的性能或特殊的功能。作为仿生材料学在高分子加工成型技术中的应用,聚合物微纳层共挤出技术是通过特殊的流道设计对聚合物熔体进行多次强制分割叠加,来制备高性能交替多层聚合物材料的新方法。层倍增器单元对熔体的多重力场作用,为多相多组分体系形态的原位调控提供了可能。而通过两相交替层状排布形成的受限层空间和丰富的层界面不仅赋予了材料独特的力学、光电、阻隔等性能,还为聚合物结晶调控提供了理想的研究模型。本文简要综述了近年来在层倍增过程中聚合物的形态结构演变及其对相关性能影响方面的研究进展。

关键词：微纳层共挤出多重力场受限结晶结构演变物理性能

超临界CO2下聚丙烯/乙烯-辛烯共聚物共混物微孔发泡材料的制备

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高分子材料科学与工程 2017年第10期33卷 108-113页

作者：王朝李姜郭少云高分子材料工程国家重点实验室(四川大学) 四川大学高分子研究所四川成都610065

用熔融共混的方法制备了不同含量乙烯-辛烯共聚物(POE)的聚丙烯(PP)/乙烯-辛烯共聚物(POE)的共混物,研究了共混物的相形态和流变性能。用超临界二氧化碳(sc-CO_2)作为物理发泡剂,制备了PP/POE的共混物微孔发泡材料。研究了POE含量、温... 详细信息

用熔融共混的方法制备了不同含量乙烯-辛烯共聚物(POE)的聚丙烯(PP)/乙烯-辛烯共聚物(POE)的共混物,研究了共混物的相形态和流变性能。用超临界二氧化碳(sc-CO_2)作为物理发泡剂,制备了PP/POE的共混物微孔发泡材料。研究了POE含量、温度和压力对微孔发泡材料泡孔的影响。结果表明,发泡材料平均泡孔尺寸在2~7μm之间,泡孔密度大于109 cm^(-3)。随着POE含量的增加、温度的升高,泡孔直径增大,泡孔密度降低;随着压力的增大,泡孔尺寸先增大后减小,泡孔密度逐渐增大。

关键词：聚丙烯乙烯-辛烯共聚物超临界二氧化碳微孔发泡共混