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石墨烯/纤维素杂化材料的制备及应用

高分子通报 2024年第1期37卷 52-72页

作者：梁帅刘克杨帆胡洁段咏欣青岛科技大学橡塑材料与工程教育部重点实验室青岛266042

杂化材料是由两种或两种以上的组分在纳米或分子级别形成的具有新的功能或性能增强的多组分材料。基于二者的结构特点及存在的相互作用,石墨烯与纳米级纤维素可以杂化,形成具有优异性能的石墨烯/纤维素杂化材料。石墨烯/纤维素杂化材料... 详细信息

杂化材料是由两种或两种以上的组分在纳米或分子级别形成的具有新的功能或性能增强的多组分材料。基于二者的结构特点及存在的相互作用,石墨烯与纳米级纤维素可以杂化,形成具有优异性能的石墨烯/纤维素杂化材料。石墨烯/纤维素杂化材料兼具两组分的优点,如高比表面积、优良的导电性、热稳定性等,也可产生新的功能,如各向异性的导电、导热特性,与其他材料复合时更为优良的分散性等。基于其特性,石墨烯/纤维素杂化材料在能量存储、水处理及传感等领域具有巨大的应用潜力。本文对石墨烯/纤维素杂化材料的制备方法、杂化作用机理(氢键、静电作用及疏水相互作用等)及应用领域进行了介绍,并对石墨烯/纤维素杂化材料未来的发展方向进行了展望。

关键词：石墨烯纤维素杂化材料

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iPB-g-MAH反应挤出工艺及性能

塑料 2024年第1期53卷 81-85,118页

作者：辛超许广通马敏春成世杰陈骏逸赵永仙青岛科技大学橡塑材料与工程教育部重点实验室山东青岛266042

采用反应挤出工艺制备聚丁烯-1接枝马来酸酐改性材料,研究了挤出机温度、螺杆转速及原料放置时间对引发剂过氧化二异丙苯(DCP)、共单体苯乙烯(St)、接枝单体马来酸酐(MAH)反应体系的影响,分析了接枝物iPB-g-MAH-co-St在挤出机工业化制... 详细信息

采用反应挤出工艺制备聚丁烯-1接枝马来酸酐改性材料,研究了挤出机温度、螺杆转速及原料放置时间对引发剂过氧化二异丙苯(DCP)、共单体苯乙烯(St)、接枝单体马来酸酐(MAH)反应体系的影响,分析了接枝物iPB-g-MAH-co-St在挤出机工业化制备中的适宜条件。结果表明,反应挤出温度对制备iPB-g-MAH的影响较大,在170~210℃区间内,接枝率最高可达3.05%,最低仅为1.29%,适宜的反应温度范围为180~200℃;螺杆转速对反应挤出制备iPB-g-MAH的接枝率影响较小,在60~140 r/min转速区间内,接枝率最大与最小值之间的差值低于40%,适宜的反应转速为120 r/min;配置好的原料放置时间过长导致过氧化二异丙苯(DCP)降解iPB-1,接枝物的接枝率与力学性能显著降低,在实际生产中需严格控制物料的放置时间。

关键词：反应挤出聚丁烯-1 马来酸酐挤出工艺放置时间

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聚丙烯对聚丁烯-1晶型II-I转变的影响

高分子通报 2024年

作者：闫相杰马亚萍赵远进刘晨光贺爱华山东省烯烃催化与聚合重点实验室橡塑材料与工程教育部重点实验室青岛科技大学高分子科学与工程学院

等规聚丁烯-1 (PB)晶型II-I转变与晶型调控影响着其加工成型周期及性能，因此PB晶型II-I转变一直是研究的热点。PB/等规聚丙烯(PP)共混物作为典型的结晶/结晶聚合物共混体系，其组分含量、结晶温度对其聚集态结构产生重要影响，进而影... 详细信息

等规聚丁烯-1 (PB)晶型II-I转变与晶型调控影响着其加工成型周期及性能，因此PB晶型II-I转变一直是研究的热点。PB/等规聚丙烯(PP)共混物作为典型的结晶/结晶聚合物共混体系，其组分含量、结晶温度对其聚集态结构产生重要影响，进而影响PB的晶型转变。本文研究了PB/PP共混体系中PP组分含量对PB晶型I成核及晶型II-I转变的影响。采用广角X射线衍射仪(WAXD)、差示扫描量热仪(DSC)、小角X射线散射仪(SAXS)和偏光显微镜(POM)观察PB/PP共混物的结晶形貌及晶型II的晶体结构，原位观察不同含量的PP对PB晶型II-I转变过程的影响。研究发现，低含量PP(≤20wt%)的加入，共混物中PB晶型I成核及晶型II-I转变速率随PP含量增加而增加；而当PP含量≥25wt%，共混物中PB晶型I成核及晶型II-I转变速率随PP含量增加而逐渐降低。当PP含量为20wt%时，PB/PP共混物中PB晶型I成核最多，晶型II-I转变最快，晶型I结晶度最高。进一步探讨了PB/PP共混物中PP的含量对PB晶型II-I转变影响的内在机制。

关键词：聚丁烯-1 聚丙烯共混片晶厚度晶型转变

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聚丙烯对聚丁烯-1晶型Ⅱ-Ⅰ转变的影响

高分子通报 2024年第3期37卷 368-376页

作者：闫相杰马亚萍赵远进刘晨光贺爱华山东省烯烃催化与聚合重点实验室橡塑材料与工程教育部重点实验室青岛科技大学高分子科学与工程学院青岛266042

等规聚丁烯-1 (PB)晶型Ⅱ-Ⅰ转变与晶型调控影响着其加工成型周期及性能,因此PB晶型Ⅱ-Ⅰ转变一直是研究的热点。PB/等规聚丙烯(PP)共混物作为典型的结晶/结晶聚合物共混体系,其组分含量、结晶温度对其聚集态结构产生重要影响,进而影响P... 详细信息

等规聚丁烯-1 (PB)晶型Ⅱ-Ⅰ转变与晶型调控影响着其加工成型周期及性能,因此PB晶型Ⅱ-Ⅰ转变一直是研究的热点。PB/等规聚丙烯(PP)共混物作为典型的结晶/结晶聚合物共混体系,其组分含量、结晶温度对其聚集态结构产生重要影响,进而影响PB的晶型转变。本文研究了PB/PP共混体系中PP组分含量对PB晶型Ⅰ成核及晶型Ⅱ-Ⅰ转变的影响。采用广角X射线衍射仪(WAXD)、差示扫描量热仪(DSC)、小角X射线散射仪(SAXS)和偏光显微镜(POM)观察PB/PP共混物的结晶形貌及晶型Ⅱ的晶体结构,原位观察不同含量的PP对PB晶型Ⅱ-Ⅰ转变过程的影响。研究发现,低含量PP(≤20wt%)的加入,共混物中PB晶型Ⅰ成核及晶型Ⅱ-Ⅰ转变速率随PP含量增加而增加;而当PP含量≥25wt%,共混物中PB晶型Ⅰ成核及晶型Ⅱ-Ⅰ转变速率随PP含量增加而逐渐降低。当PP含量为20wt%时,PB/PP共混物中PB晶型Ⅰ成核最多,晶型Ⅱ-Ⅰ转变最快,晶型Ⅰ结晶度最高。进一步探讨了PB/PP共混物中PP的含量对PB晶型Ⅱ-Ⅰ转变影响的内在机制。

关键词：聚丁烯-1 聚丙烯共混片晶厚度晶型转变

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聚醚型聚氨酯弹性体的力学性能研究

热固性树脂 2024年第3期39卷 32-35,46页

作者：刘丽赵东旭王雪萌刘锦春青岛科技大学橡塑材料与工程教育部重点实验室山东青岛266042

采用普通环氧丙烷聚醚多元醇与MDI系列异氰酸酯通过一步法合成浇注型聚氨酯弹性体,考察软段、硬段对材料力学性能的影响。实验发现:改变聚醚多元醇的并用比时,聚氨酯材料的物理力学性能随着高活性330N含量的增加先上升后下降。高活性聚... 详细信息

采用普通环氧丙烷聚醚多元醇与MDI系列异氰酸酯通过一步法合成浇注型聚氨酯弹性体,考察软段、硬段对材料力学性能的影响。实验发现:改变聚醚多元醇的并用比时,聚氨酯材料的物理力学性能随着高活性330N含量的增加先上升后下降。高活性聚醚多元醇330N与普通聚醚多元醇PPG220质量比为10∶90时,弹性体的综合力学性能较好。采用不同的醇类扩链剂丁二醇(BDO),1,4-二甘醇(DEG)及乙二醇(EG)合成聚氨酯弹性体,EG作扩链剂的聚氨酯弹性体的力学性能最好。采用100LL二异氰酸酯比MDI50和改性MDI合成的聚氨酯弹性体性能更好。防老剂添加质量分数为0.4%以上时,耐老化性能好。

关键词：聚氨酯弹性体软段聚醚多元醇扩链剂乙二醇异氰酸酯力学性能

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扩链剂对混炼型聚氨酯弹性体性能的影响

热固性树脂 2024年第2期39卷 30-32,37页

作者：王雪萌赵东旭刘丽刘锦春青岛科技大学橡塑材料与工程重点实验室山东青岛266042

以聚四氢呋喃醚二醇(PTMG1000)、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI-100)及不同种类醇类扩链剂等为原料,采用预聚体法合成混炼型聚氨酯弹性体(MPU),将其与各种橡胶助剂混炼硫化得到最终产物。通过力学性能、玻璃化转变温度、耐老化性能和阻尼性... 详细信息

以聚四氢呋喃醚二醇(PTMG1000)、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI-100)及不同种类醇类扩链剂等为原料,采用预聚体法合成混炼型聚氨酯弹性体(MPU),将其与各种橡胶助剂混炼硫化得到最终产物。通过力学性能、玻璃化转变温度、耐老化性能和阻尼性能测试研究MPU中的不同扩链剂的结构对MPU性能的影响。结果表明,扩链剂的种类对MPU耐低温性能的影响甚微。选用α-烯丙基甘油醚合成的MPU力学性能最高,阻尼性能最好,同时还具有良好的耐压缩疲劳性能和耐热氧老化性能。

关键词：扩链剂烯丙基甘油醚混炼型聚氨酯硬段力学性能阻尼性能耐老化

1,5-二氨基蒽醌(AAQ)复合材料用作锂离子电池新型正极材料的性能研究

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化学学报 2024年第6期82卷 589-595页

作者：王筑城刘磊朱梦媛孙悦赵晴丁玉寅陆继鑫王存国李奇贺爱华叶付臣青岛科技大学橡塑材料与工程教育部重点实验室山东省烯烃催化与聚合重点实验室中科院苏州纳米技术与纳米仿生研究所亿恩科天润新能源材料(山东)有限公司

有机共轭小分子材料1,5-二氨基蒽醌（AAQ）作为锂离子电池的一种有机正极材料,由于其制备简便、理论比容量较高和循环性能比较稳定等优点,成为新能源电池材料的研究重点.然而,由于其本征材料导电性较差并在电解液中存在溶解等现象,影响... 详细信息

有机共轭小分子材料1,5-二氨基蒽醌（AAQ）作为锂离子电池的一种有机正极材料,由于其制备简便、理论比容量较高和循环性能比较稳定等优点,成为新能源电池材料的研究重点.然而,由于其本征材料导电性较差并在电解液中存在溶解等现象,影响了其电化学性能,从而限制了其进一步的应用.本工作采用超声法将AAQ分散在金属有机骨架多孔材料（MOFs）-氮掺杂多孔碳（ZIF-8C）内,再通过高温熔融法制备了多孔碳骨架复合材料AAQ@ZIF-8C;并通过溶液聚合法,制备出了聚丙烯酸（PAA）和聚苯胺（PAN）有机结合的共混物（PAA-PAN）;最后通过球磨法将上述材料混合,制备出AAQ@ZIF-8C/PAA-PAN复合电极材料,并通过红外光谱、扫描电子显微镜、电化学循环伏安法及交流阻抗法等对复合电极材料分别进行了结构表征、形貌分析及电化学性能测试. PAA-PAN与AAQ@ZIF-8C结合后,形成了导电互穿网络结构,既提高了电极活性材料AAQ的导电性,同时又抑制了AAQ在电解液中的溶解性;另外,具有多孔的ZIF-8C骨架材料有利于电解质离子的快速扩散和迁移,提高了电池的可逆容量.用该复合电极材料组装的锂离子电池,在0.1C库伦倍率下充放电,可逆容量达203mAh·g-1,接近其理论比容量225mAh·g-1,经过200次循环后,可逆容量仍达195 mAh·g-1,库仑效率达95%.

关键词： 1,5-二氨基蒽醌 ZIF-8C 金属有机骨架材料导电粘合剂锂离子电池

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双螺杆挤出机胶粉脱硫工艺条件的研究

橡胶工业 2024年第1期71卷 53-57页

作者：刘志国万纪君刘治澳耿一飞赵树高李培军青岛博锐智远减振科技有限公司山东青岛266114 青岛科技大学橡塑材料与工程教育部重点实验室山东青岛266042

研究同向双螺杆挤出机的螺杆结构、脱硫温度和螺杆转速对胶粉脱硫的影响。结果表明:螺杆结构越有利于提高螺杆的混合和剪切能力,胶粉的溶胶含量越大,交联密度越小;当脱硫温度从170℃升高至190℃时,胶粉的脱硫效果有一定改善;当螺杆转速... 详细信息

研究同向双螺杆挤出机的螺杆结构、脱硫温度和螺杆转速对胶粉脱硫的影响。结果表明:螺杆结构越有利于提高螺杆的混合和剪切能力,胶粉的溶胶含量越大,交联密度越小;当脱硫温度从170℃升高至190℃时,胶粉的脱硫效果有一定改善;当螺杆转速从50 r·min^(-1)增至90 r·min^(-1)时,胶粉的脱硫效果明显改善;当脱硫温度为180~190℃、螺杆转速为50~70 r·min^(-1)时,中等混合和剪切能力螺杆脱硫的胶粉的脱硫效果较好,脱硫胶粉胶料的拉伸性能较优。

关键词：胶粉双螺杆挤出机脱硫工艺条件

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硅橡胶-聚丙烯酸酯微球增韧聚乳酸研究

合成材料老化与应用 2024年第3期53卷 11-13页

作者：刘美意张镇鹏马凤国青岛科技大学橡塑材料与工程教育部重点实验室/山东省橡塑材料与工程重点实验室

为了改善聚乳酸的韧性，将硅橡胶-聚甲基丙烯酸甲酯粒子和聚乳酸通过熔融共混制备聚乳酸共混物，研究了硅橡胶-聚甲基丙烯酸甲酯粒子交联度、核壳比以及含量对于聚乳酸力学性能的影响。结果表明，当交联剂KH570用量为8%，核壳质量比为7:... 详细信息

为了改善聚乳酸的韧性，将硅橡胶-聚甲基丙烯酸甲酯粒子和聚乳酸通过熔融共混制备聚乳酸共混物，研究了硅橡胶-聚甲基丙烯酸甲酯粒子交联度、核壳比以及含量对于聚乳酸力学性能的影响。结果表明，当交联剂KH570用量为8%，核壳质量比为7:3时，聚乳酸共混物的抗冲击强度为2.88kJ/m2，拉伸强度为51.08MPa，增韧效果最佳；当硅丙粒子含量从0增加至18%时，PLA的抗冲击强度从1.37kJ/m2增加至8.67kJ/m2，增加了5.33倍；拉伸强度从74.77MPa下降至38.86MPa；断裂伸长率从2.08%增加至25.45%；弯曲强度从106.64MPa下降至72.74MPa。

关键词：硅橡胶-聚甲基丙烯酸甲酯聚乳酸增韧

来源：博看期刊