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导热绝缘高密度聚乙烯复合材料的制备与性能

高分子材料科学与工程 2024年第5期40卷 39-46页

作者：王贯春李瑶李吉祥周生态梁梅邹华维邱邵宇中国核动力研究设计院反应堆燃料及材料重点实验室四川成都610041 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

文中采用片层状绝缘导热六方氮化硼(h-BN)和高导热导电铜粉(Cu)复配填充来提升高密度聚乙烯(HDPE)的导热性能。控制导热填料总体积分数为30%,通过改变h-BN和Cu在HDPE中的复配比例,实现复合材料中导热网络通路的构建。扫描电镜结果表明,h... 详细信息

文中采用片层状绝缘导热六方氮化硼(h-BN)和高导热导电铜粉(Cu)复配填充来提升高密度聚乙烯(HDPE)的导热性能。控制导热填料总体积分数为30%,通过改变h-BN和Cu在HDPE中的复配比例,实现复合材料中导热网络通路的构建。扫描电镜结果表明,h-BN进入Cu粉无法占据的HDPE基体,起到桥梁作用。h-BN通过连接其周围的Cu粒子,促进了HDPE内部导热网络的形成与构筑。Hot Disk测试结果表明,随着h-BN/Cu比值增加,HDPE复合材料导热系数增大。当V(h-BN):V(Cu)≤1时,大片径h-BN_(30)/Cu体系的热导率高于小片径h-BN_(05)/Cu改性体系;与之相反,当V(h-BN):V(Cu)>1时,相对于大片径h-BN_(30),小片径h-BN_(05)对复合体系热导率的贡献更明显。通过调控h-BN与Cu的含量,实现了在抑制导电网络形成的前提下大幅改善复合材料的导热性能。其研究工作为导热绝缘复合材料的设计制备提供参考。

关键词：高密度聚乙烯氮化硼铜粒子导热网络协同效应

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降低高分子材料热释放的方法

中国材料进展 2024年第8期43卷 682-696页

作者：王紫霓赵海波刘博文四川大学化学学院环保型高分子材料国家地方联合工程实验室教育部环境与火安全高分子材料协同创新中心环境友好高分子材料教育部工程研究中心四川成都610064

与金属材料和无机非金属材料并列为三大类材料之一的有机高分子材料,广泛应用于国民经济和国防建设的各个领域。由于其有机化学结构,大多数高分子材料都具有易燃性,易被引燃导致火灾事故,危害人们的生命健康和财产安全。评价高分子材料... 详细信息

与金属材料和无机非金属材料并列为三大类材料之一的有机高分子材料,广泛应用于国民经济和国防建设的各个领域。由于其有机化学结构,大多数高分子材料都具有易燃性,易被引燃导致火灾事故,危害人们的生命健康和财产安全。评价高分子材料阻燃性更多地是着眼于是否难点燃、易自熄等,而材料一旦被点燃,材料的热释放特性则是直接决定燃烧会否发展为火灾的重要因素。降低高分子材料燃烧时的热释放,可以延缓材料达到轰燃的时间,避免火灾,或在火灾发生前为人员逃生争取更多的时间。重点介绍了降低高分子材料热释放的阻燃方法,其中包括“三源一体”膨胀炭化阻燃、有机/无机纳米复合材料阻隔层阻燃、磷系阻燃、高温自交联/重排炭化阻燃等方法,进一步对该领域面临的挑战和未来发展趋势进行了深入分析。

关键词：高分子材料阻燃热释放阻燃方法阻燃机理

石墨烯-碳纳米管-聚乳酸/聚乙二醇相变储能复合材料的制备与温敏响应行为

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复合材料学报 2024年第1期41卷 250-260页

作者：赵中国薛嵘王筹萱张鑫杨其陕西理工大学材料科学与工程学院矿渣综合利用环保技术国家地方联合工程实验室汉中723000 四川大学高分子科学与工程学院高分子材料工程国家重点实验室成都610065

本文通过溶液-熔融共混法制备了石墨烯-碳纳米管-聚乳酸/聚乙二醇(Gr-CNT-PLA/PEG)相变储能复合材料,详细探究了导电粒子和PEG对PLA相变储能复合材料结晶性能、导电性能和温敏响应行为的影响。在溶液-熔融共混过程中,二维结构的石墨烯... 详细信息

本文通过溶液-熔融共混法制备了石墨烯-碳纳米管-聚乳酸/聚乙二醇(Gr-CNT-PLA/PEG)相变储能复合材料,详细探究了导电粒子和PEG对PLA相变储能复合材料结晶性能、导电性能和温敏响应行为的影响。在溶液-熔融共混过程中,二维结构的石墨烯和一维结构的碳纳米管在热力学和动力学因素的作用下可以物理复配为三维结构的Gr-CNT杂化粒子,改善导电粒子在复合材料内部的分散性,使复合材料具有较低的导电逾渗域值,约为0.51wt%。此外,在PEG相变储能材料和导电粒子的作用下,进一步改善了Gr-CNTPLA/PEG复合材料的导电性能和结晶性能,结晶温度从100℃(PLA)提高到了约130℃((Gr-CNT_(50))_(0.6)-PLA/PEG_(10))。在恒温温度-电阻测试中发现Gr-CNT-PLA/PEG复合材料的电导率随等温热处理温度的提高表现出先降低后升高的现象;在循环变温温度-电阻测试中,Gr-CNT-PLA复合材料在37℃到140℃的循环温度区间内表现出了低温正温度系数(PTC)和高温负温度系数(NTC)效应;而通过相变储能材料PEG和循环温度值的协同调控,Gr-CNT-PLA/PEG复合材料在降温过程中表现出良好的相转变储能平台,成功地实现了复合材料单调的PTC效应和高温度灵敏度,灵敏度(ΔR/R_(0))可达3000%;且随着PEG质量含量的提高可以有效地实现复合材料的储能平台越宽,可达16.28 min,为高灵敏度温度传感器的制备奠定了基础。

关键词：杂化导电粒子聚乙二醇聚乳酸导电性能相变储能温敏响应

γ射线辐照合成氮掺杂石墨单炔/铁催化剂及其性能

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辐射研究与辐射工艺学报 2024年第1期42卷 1-9页

作者：董英杰石海婷王硕闵春英王道喜邵瑞琪徐志伟天津工业大学纺织科学与工程学院天津300387 江苏大学材料科学与工程学院高分子材料研究学院镇江212013

本研究通过γ辐照与氮掺杂协同调控改性制备石墨炔,将二维石墨炔转变为一维管状结构并作为基底负载铁纳米粒子用于燃料电池阴极氧化还原反应(ORR)。运用扫描电镜、X射线衍射、拉曼光谱、等温氮气吸附和其他表征手段,对制备出的复合材料... 详细信息

本研究通过γ辐照与氮掺杂协同调控改性制备石墨炔,将二维石墨炔转变为一维管状结构并作为基底负载铁纳米粒子用于燃料电池阴极氧化还原反应(ORR)。运用扫描电镜、X射线衍射、拉曼光谱、等温氮气吸附和其他表征手段,对制备出的复合材料的表面形貌、元素组成、结晶结构、缺陷程度等进行了表征分析。在碱性溶液中,采用循环伏安测试、线性扫描伏安测试、电化学交流阻抗谱测试等电化学测试方法分析制备催化剂的ORR性能、动力学以及稳定性。结果表明:经γ射线辐照后,氮掺杂石墨单炔负载铁纳米粒子(NGY-Fe)催化剂具有更大的比表面积(411.3 m^(2)/g)和多级孔结构,利于暴露出活性中心,O_(2)渗透屏障也有所下降,NGY-Fe的ORR活性显著提高,尤其是在稳定性与耐甲醇性上远优于市售的商业Pt/C催化剂。

关键词： γ辐照缺陷催化石墨单炔掺杂

对位芳纶短切纤维对聚苯腈树脂力学性能的影响

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中国塑料 2024年第3期38卷 13-17页

作者：周子玉桑晓明耿旭肖晓红黄晓祥陈兴刚华北理工大学材料科学与工程学院高分子材料系河北唐山063210

利用氯磺酸磺化对位短切芳纶纤维表面来引入—SO_(2)Cl基团,40 mmol/L的氯磺酸磺化改性效果最佳。利用苯基三乙氧基硅烷偶联剂对对位短切芳纶纤维进行二次改性,成功在纤维表面接枝偶联剂。将改性对位短切芳纶纤维与苯腈单体采取原位聚... 详细信息

利用氯磺酸磺化对位短切芳纶纤维表面来引入—SO_(2)Cl基团,40 mmol/L的氯磺酸磺化改性效果最佳。利用苯基三乙氧基硅烷偶联剂对对位短切芳纶纤维进行二次改性,成功在纤维表面接枝偶联剂。将改性对位短切芳纶纤维与苯腈单体采取原位聚合方法制备聚苯腈/对位短切芳纶纤维复合材料,研究不同纤维含量对复合材料力学性能的影响。结果表明,其中纤维含量为0.5%(质量分数,下同)时,复合材料力学性能最佳,储能模量达4137 MPa,玻璃化转变温度达350℃,弯曲模量达4467 MPa。

关键词：短切对位芳纶纤维磺化改性聚苯腈树脂力学性能

省级期刊学(协)会设立编辑出版学基金项目及其成果分析与建议

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编辑学报 2024年第2期36卷 144-148页

作者：林章碧杨明娇何其佳张熙四川大学高分子研究所《油田化学》编辑部四川大学高分子研究所《高分子材料科学与工程》编辑部成都610065

为了充分发挥省级期刊学(协)会在本地区学术期刊编辑成长和核心能力培养方面的推动作用,搜集我国31个省(自治区、直辖市)的期刊学(协)会对本地区学术期刊编辑出版学研究资助项目的成果论文和项目指南,采用文献计量学方法和文本分析法,... 详细信息

为了充分发挥省级期刊学(协)会在本地区学术期刊编辑成长和核心能力培养方面的推动作用,搜集我国31个省(自治区、直辖市)的期刊学(协)会对本地区学术期刊编辑出版学研究资助项目的成果论文和项目指南,采用文献计量学方法和文本分析法,分析各省级期刊学(协)会对编辑出版学研究的资助情况。针对地域差异和问题,提出切实可行的对策与建议。研究结果表明:14个省(自治区、直辖市)设立了省级期刊学(协)会编辑出版学资助基金,资助论文数量超过100篇的省(直辖市)按资助论文数量排序依次为:江苏、广东、浙江、重庆、上海、陕西;部分省级期刊学(协)会的基金资助存在设立不连续、管理欠规范且产出的论文数量少的问题;38.3%的受资助论文发表于核心期刊,项目成果质量有待进一步提高;独著论文占比较高,跨行政区的合作较少;科技期刊编辑、高校学术期刊编辑为资助的主要对象。对于未设立编辑出版学资助基金的省级期刊学(协)会,建议通过加大宣传、整合资源、采用新型资助模式设立项目基金等,充分调动各地区学术期刊编辑开展编辑出版学研究的积极性;对于已设立编辑出版学资助基金的省级期刊学(协)会,建议从项目申报前期、项目实施进程、项目验收结题3个阶段入手,进一步提高项目研究的质量。

关键词：基金项目省级期刊学(协)会学术期刊编辑学研究编辑学论文编辑人才培养

室温磷光碳点/SiO_(2)复合材料的制备与应用进展

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复合材料学报 2024年第5期41卷 2220-2235页

作者：金鹏王巍孙争光武艺詹园湖北大学材料科学与工程学院功能材料绿色制备与应用教育部重点实验室高分子材料湖北省重点实验室武汉430062 武汉纺织大学纺织纤维及制品教育部重点实验室武汉430200

碳点(Carbon dots,CDs)作为发光材料,在传感、信息安全、生物医学等领域具有重要应用潜力。然而,制备光学性能稳定、寿命长、发光效率高的CDs基室温磷光(RTP)材料仍然是一个巨大的挑战。将CDs固定在SiO_(2)载体上构建CDs/SiO_(2)复合材... 详细信息

碳点(Carbon dots,CDs)作为发光材料,在传感、信息安全、生物医学等领域具有重要应用潜力。然而,制备光学性能稳定、寿命长、发光效率高的CDs基室温磷光(RTP)材料仍然是一个巨大的挑战。将CDs固定在SiO_(2)载体上构建CDs/SiO_(2)复合材料,利用CDs与SiO_(2)之间的协同作用,不仅可以提高CDs的分散性,实现CDs稳定的固态荧光;而且还能诱导三重激发态,产生稳定的三重态激子以实现CDs长寿命发光,这对拓展CDs基复合材料的应用领域具有重要意义。本文综述了近年来RTP CDs/SiO_(2)复合材料的制备方法、性能与应用,总结了其发展中存在的问题,并对RTP CDs/SiO_(2)复合材料的发展方向进行了展望。

关键词：发光材料 CDs/SiO_(2)复合材料室温磷光三重态制备方法传感

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利用片状填料调控聚丙烯线收缩率的机理研究

高分子学报 2024年

作者：乔泽爽邹发生宋文波白红伟傅强四川大学高分子科学与工程学院高分子材料工程国家重点实验室中国石油化工股份有限公司北京化工研究院

添加无机粒子是有效降低聚丙烯(PP)成型收缩率的一条重要途径，但目前对其作用机制的理解还很局限.本研究以滑石粉(talc)填充的等规PP (i-PP)为例，通过理论计算与实验相结合的方法，研究了无机粒子对i-PP注塑制品线收缩率的影响规律和... 详细信息

添加无机粒子是有效降低聚丙烯(PP)成型收缩率的一条重要途径，但目前对其作用机制的理解还很局限.本研究以滑石粉(talc)填充的等规PP (i-PP)为例，通过理论计算与实验相结合的方法，研究了无机粒子对i-PP注塑制品线收缩率的影响规律和机理.结果表明，当talc含量较低时(6 vol%)，收缩率的变化趋势显著偏离理论曲线，面内线收缩率急剧降低，而面外线收缩率则基本保持不变.进一步分析发现，由于注塑制品中的片状talc倾向于沿MD-TD平面方向取向，并诱导i-PP片晶垂直于其表面生长，因此致密的talc片层网络可促使i-PP结晶形成垂直于MD-TD平面高度取向的晶体，最终导致制品的面内线收缩率显著低于理论值(这对大尺寸低收缩薄壁制品的开发非常有利)，而面外收缩率则高于理论值.研究结果打破了通过填料体积占比减小PP复合材料成型收缩的传统认识，从结晶的角度揭示了基于填料诱导的取向结晶调控PP制品线收缩的新机理，为低收缩PP材料的开发提供了可行思路.

关键词：聚丙烯收缩率结晶

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喷油润滑聚醚醚酮的接触疲劳性能

中国机械工程 2024年第2期35卷 221-228页

作者：吴若魏沛堂谢怀杰边疆卢泽华刘怀举重庆大学机械传动国家重点实验室重庆400044 吉林中研高分子材料股份有限公司长春130113

聚醚醚酮(PEEK)是一种高强度、耐热的工程塑料,但其接触疲劳基础数据的缺失制约了它在重载场合下的高可靠、长寿命服役。开展了喷油润滑下的PEEK滚子滚动接触疲劳试验与PEEK齿轮接触疲劳试验,绘制了接触疲劳S-N曲线。对比发现,PEEK滚子... 详细信息

聚醚醚酮(PEEK)是一种高强度、耐热的工程塑料,但其接触疲劳基础数据的缺失制约了它在重载场合下的高可靠、长寿命服役。开展了喷油润滑下的PEEK滚子滚动接触疲劳试验与PEEK齿轮接触疲劳试验,绘制了接触疲劳S-N曲线。对比发现,PEEK滚子滚动接触疲劳极限比齿轮接触疲劳极限高14%,接触压力135 MPa下的滚子滚动接触疲劳寿命比齿轮接触疲劳寿命长58%,进而提出PEEK的滚子-齿轮接触疲劳寿命转换公式。

关键词：聚醚醚酮齿轮滚子接触疲劳应力-寿命曲线