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微纳层叠TPU/MVQ热塑性硫化橡胶的制备与性能研究

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中国塑料 2023年第5期37卷 9-14页

作者：罗讴阳韩顺涛杨帆阎华廖文泉马秀清北京化工大学机电工程学院北京100029

利用微纳层叠挤出设备良好的分布分散混合作用,制备了聚氨酯/硅橡胶(TPU/MVQ)热塑性硫化橡胶(TPV),研究了制备方法、动态硫化温度、螺杆转速、橡塑比、相容剂种类及含量对TPV性能的影响。结果表明,与普通共混相比,微纳层叠加工制备的TP... 详细信息

利用微纳层叠挤出设备良好的分布分散混合作用,制备了聚氨酯/硅橡胶(TPU/MVQ)热塑性硫化橡胶(TPV),研究了制备方法、动态硫化温度、螺杆转速、橡塑比、相容剂种类及含量对TPV性能的影响。结果表明,与普通共混相比,微纳层叠加工制备的TPV在拉伸强度和断裂伸长率上分别提升了12.4%、12.1%;硫化温度190℃、螺杆转速200 r/min时,TPV力学性能最佳,拉伸强度、断裂伸长率、硬度、压缩永久变形分别为6.69 MPa、363.8%、57.6 A、31.5%;随着橡胶含量的增加,TPV拉伸强度、断裂伸长率、硬度下降,弹性回复性能、耐老化性能、耐油性能提升;相容剂硅烷改性聚氨酯(TPSiU)和乙烯丙烯酸甲酯共聚物(EMA)最佳用量分别为10份和5份,与EMA相比,TPSiU作为相容剂时,材料弹性回复性能、耐油性能更优,而EMA对TPV的断裂伸长率提升作用明显。

关键词：微纳层叠热塑性聚氨酯硅橡胶热塑性硫化橡胶

微纳层叠技术对ACM/PP热塑性弹性体性能的影响

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塑料 2024年第3期53卷 88-92,98页

作者：杨帆罗讴阳李明谦劳志超阎华马秀清北京化工大学机电工程学院北京100029

采用微纳层叠共挤出技术制备了ACM/PP热塑性硫化胶(TPV),研究了动态硫化温度、橡塑比、相容剂含量、炭黑与增塑剂含量对TPV力学性能与耐油性能的影响。结果表明,当动态硫化温度为190℃时,TPV具有较好的力学性能,拉伸强度、断裂伸长率、... 详细信息

采用微纳层叠共挤出技术制备了ACM/PP热塑性硫化胶(TPV),研究了动态硫化温度、橡塑比、相容剂含量、炭黑与增塑剂含量对TPV力学性能与耐油性能的影响。结果表明,当动态硫化温度为190℃时,TPV具有较好的力学性能,拉伸强度、断裂伸长率、硬度、压缩永久变形分别为12.83 MPa、104.67%、86.50%、50.00%;随着TPV橡塑比的增大,材料的拉伸强度、断裂伸长率、硬度、耐油性能明显降低;当相容剂PP-g-MAH(马来酸酐接枝聚丙烯)的含量为15份时,TPV的综合力学性能与耐油性能最佳;TPV的拉伸强度、压缩永久变形、硬度随炭黑含量的增加而升高,随增塑剂DOTP含量的增加而降低,TPV的耐油性随炭黑含量的增加而提高,随DOTP含量的增加而变差,TPV的断裂伸长率随炭黑与DOTP含量的增加而降低。

关键词：微纳层叠热塑性弹性体丙烯酸酯橡胶聚丙烯耐油性能

微纳层叠聚丙烯腈凝胶流动特性的数值模拟研究

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中国塑料 2021年第7期35卷 74-79页

作者：盛天阳谭晶张政和高晓东于景超程礼盛杨卫民北京化工大学机电工程学院北京100029 有机无机复合材料国家重点实验室北京100029

建立了层叠流道的三维模型和有限元网格模型,根据流变测试数据,采用Polymat对物料的黏度模型参数进行拟合,并利用Polyflow软件对聚丙烯腈(PAN)凝胶在层叠流道内的三维等温流动过程进行了数值模拟分析。研究发现,当入口流量增大时,层叠... 详细信息

建立了层叠流道的三维模型和有限元网格模型,根据流变测试数据,采用Polymat对物料的黏度模型参数进行拟合,并利用Polyflow软件对聚丙烯腈(PAN)凝胶在层叠流道内的三维等温流动过程进行了数值模拟分析。研究发现,当入口流量增大时,层叠流道出口速度的不均匀性增加;沿流动方向流道内压力逐渐降低,并在出口处降低至同一最低值;流道进出口压力差与入口流量大小具有正相关性;在流道的中心截面上剪切速率分布均匀,波动较小。

关键词：聚丙烯腈原丝凝胶微纳层叠 Polyflow软件数值模拟

微纳层叠挤出CNTs/HIPS复合材料的介电与导电性能

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塑料 2017年第1期46卷 72-75,82页

作者：戴坤添安瑛李长金程祥杨卫民焦志伟北京化工大学机电工程学院北京100029

利用自制的微纳层叠挤出装置制备了CNTs含量为1%、3%时的1、9、81、729层的碳纳米管/高抗冲聚苯乙烯(CNTs/HIPS)多层复合材料,研究了微纳层叠挤出技术对复合材料介电与导电性能的影响。结果表明:随着层数的增加,低频下交流电导率轻微下... 详细信息

利用自制的微纳层叠挤出装置制备了CNTs含量为1%、3%时的1、9、81、729层的碳纳米管/高抗冲聚苯乙烯(CNTs/HIPS)多层复合材料,研究了微纳层叠挤出技术对复合材料介电与导电性能的影响。结果表明:随着层数的增加,低频下交流电导率轻微下降,而介电常数得到明显提高。CNTs含量为3%的试样在100 Hz时,9、81、729层试样的介电常数比1层试样的介电常数依次提高了25.4%、63.4%、135.2%。分析表明:这归结于微纳层叠挤出过程中的剪切及拉伸作用使CNTs在HIPS基体中发生取向,且随着层数的增加,取向效果越明显,碳纳米管的取向造成导电网络被破坏,导致交流电导率轻微下降,但可形成更多的微电容结构,提高了复合材料的介电常数。

关键词：微纳层叠碳纳米管高抗冲聚苯乙烯取向介电性能导电性能

微纳层叠带状聚丙烯腈初生纤维的制备及性能研究

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化工新型材料 2024年第6期52卷 89-93页

作者：缪顺福谭晶赵儒硕杨卫民程礼盛魏鹤琳北京化工大学机电工程学院北京100029 有机无机复合材料国家重点实验室北京100029

以聚丙烯腈(PAN)和二甲基亚砜(DMSO)为原料,采用新型微纳层叠挤出技术制备了微纳层叠带状聚丙烯腈(PAN)基初生纤维,利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、电子万能试验机对初生纤维的性能进行了研究。分析了纤维凝固成形过程中空气层高度... 详细信息

以聚丙烯腈(PAN)和二甲基亚砜(DMSO)为原料,采用新型微纳层叠挤出技术制备了微纳层叠带状聚丙烯腈(PAN)基初生纤维,利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、电子万能试验机对初生纤维的性能进行了研究。分析了纤维凝固成形过程中空气层高度、凝固浴温度、凝固浴浓度对微纳层叠带状PAN初生纤维性能的影响。结果表明:层叠带状PAN初生纤维相比于传统圆形截面纤维,在纺丝过程中能保持良好的带状截面不变形;并且在空气层高度为30mm,凝固浴温度为45℃,凝固浴浓度为40%工艺条件下制备的层叠带状PAN初生纤维综合性能较好,获得了结晶度为31.3%,晶粒尺寸为4.53nm,拉伸强度为14.60MPa的层叠带状PAN初生纤维。

关键词：微纳层叠聚丙烯腈初生纤维带状碳纤维空气层高度凝固浴

微纳层叠技术对线性低密度聚乙烯材料性能的影响

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塑料 2016年第2期45卷 11-13页

作者：刘程林杨卫民焦志伟李长金北京化工大学机电工程学院北京100029

采用实验室自主设计的微纳层叠挤出成型设备,制备了1层、9层和81层的线性低密度聚乙烯(LLDPE)实验样品,并对不同层数的样品进行取向度、结晶度以及拉伸强度测试,主要研究了微纳层叠技术对聚合物分子链取向、结晶度以及拉伸强度的影响。... 详细信息

采用实验室自主设计的微纳层叠挤出成型设备,制备了1层、9层和81层的线性低密度聚乙烯(LLDPE)实验样品,并对不同层数的样品进行取向度、结晶度以及拉伸强度测试,主要研究了微纳层叠技术对聚合物分子链取向、结晶度以及拉伸强度的影响。实验结果表明:通过微纳层叠技术,提高了LLDPE的结晶度,9层、81层LLDPE的结晶度较1层LLDPE结晶度的38.56%分别提高到50.62%和54.42%;同时还提高了LLDPE沿挤出方向(MD)和垂直于挤出方向(TD)的取向度和拉伸强度,具有双向拉伸作用,且扭转层叠单元的使用个数越多,双向拉伸效果越明显。

关键词：微纳层叠线性低密度聚乙烯双轴取向拉伸强度结晶度

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微纳层叠挤出技术对聚氯乙烯结晶性能的影响

工程塑料应用 2015年第8期41卷 47-50页

作者：熊良钊李长金刘程林焦志伟杨卫民北京化工大学机电工程学院北京100029

采用Moldex3D软件对自主发明设计的微纳层叠装置剪切场进行分析,发现沿着挤出方向,剪切速率先升高后降低;利用微纳层叠装置在挤出过程中对聚合物熔体产生的持续剪切作用,制备了1层、9层、81层3种具有不同层数的聚氯乙烯(PVC)片材。通过... 详细信息

采用Moldex3D软件对自主发明设计的微纳层叠装置剪切场进行分析,发现沿着挤出方向,剪切速率先升高后降低;利用微纳层叠装置在挤出过程中对聚合物熔体产生的持续剪切作用,制备了1层、9层、81层3种具有不同层数的聚氯乙烯(PVC)片材。通过超声波测试、傅里叶变换红外光谱分析、万能试验机试验分别对PVC片材的取向度、相对结晶度和力学性能进行了研究。结果表明,沿挤出方向9层、81层试样的取向度比1层试样分别提高了9.82%,15.08%;9层、81层试样的相对结晶度比1层试样分别提高了4%,5.9%;挤出方向拉伸强度分别提高了11.15%,26.16%。

关键词：微纳层叠聚氯乙烯取向度相对结晶度拉伸强度

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微纳层叠功能复合材料研究进展

化工新型材料 2022年第2期50卷 6-10页

作者：盛天阳杨卫民谭晶张政和宋立健于景超程礼盛北京化工大学机电工程学院北京100029

微纳层叠共挤技术能够方便快捷地制备具有多层交替结构的聚合物复合材料,通过串联多个层倍增单元可以实现制品层数的指数级增长。概述了微纳层叠共挤技术的发展进程,对近年来国内外微纳层叠功能复合材料的研究进展进行综述,重点介绍了... 详细信息

微纳层叠共挤技术能够方便快捷地制备具有多层交替结构的聚合物复合材料,通过串联多个层倍增单元可以实现制品层数的指数级增长。概述了微纳层叠共挤技术的发展进程,对近年来国内外微纳层叠功能复合材料的研究进展进行综述,重点介绍了多层交替结构复合材料优异的形状记忆性能、介电性能、阻隔性能和力学性能,以期为利用微纳层叠共挤技术研制功能复合材料及高端应用提供参考。

关键词：微纳层叠形状记忆性能介电性能阻隔性能力学性能

聚合物微纳层叠挤出过程无机粒子混合效果的仿真分析

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中国塑料 2024年第11期38卷 70-75页

作者：张莉彦杜翔宇丁玉梅杨卫民焦志伟何伟北京化工大学机电工程学院北京100029

基于具有自主知识产权的扭转式微纳层叠方法,利用粒子示踪技术分析了微纳层叠单元对无机粒子的分散调控作用,并在相同流场条件下,将其与双螺杆混合进行对比。结果显示:本文中所使用的微纳层叠单元因其独特的扭转结构,流道内存在强剪切应... 详细信息

基于具有自主知识产权的扭转式微纳层叠方法,利用粒子示踪技术分析了微纳层叠单元对无机粒子的分散调控作用,并在相同流场条件下,将其与双螺杆混合进行对比。结果显示:本文中所使用的微纳层叠单元因其独特的扭转结构,流道内存在强剪切应力,在相同条件下,其平均剪切应力是双螺杆的几十倍;微纳层叠单元出口粒径在小尺寸区域占比更多,且峰值密度达0.09,较双螺杆高出0.07。所以综合各表征结果发现,本文所使用的微纳层叠单元对无机粒子有较强的分散调控能力,能够使粒子在聚合物基体中实现较好的分散混合。本文证实了微纳层叠装置对无机粒子与聚合物熔体的混合作用。

关键词：聚合物微纳层叠仿真模拟无机粒子混合效果