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聚乙烯醇水基胶对卷烟中空滤棒的粘接强度影响因素研究

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塑料工业 2024年第1期52卷 129-135页

作者：何屹杨本刚蔡持尹嵩史霖张阳郑静吴锦荣四川三联新材料有限公司四川成都610199 四川大学高分子材料与工程国家重点实验室四川大学高分子科学与工程学院四川成都610065

为了提高卷烟滤棒生产过程中成型纸与滤棒中空丝束段间的中线胶粘接效果,从性能、施胶方式等全过程各因素探究特定烟用水基胶对上机适用性的影响规律,通过流变研究了不同规格水基胶的流变特性,分析了水基胶膜的热性能和力学性能,进一步... 详细信息

为了提高卷烟滤棒生产过程中成型纸与滤棒中空丝束段间的中线胶粘接效果,从性能、施胶方式等全过程各因素探究特定烟用水基胶对上机适用性的影响规律,通过流变研究了不同规格水基胶的流变特性,分析了水基胶膜的热性能和力学性能,进一步评价各水基胶的干燥速度和润湿性能,对水基胶的粘接强度进行测试,推测了最终粘接强度的影响因素。结果表明,在固含量相近的条件下,各水基胶均表现出良好的抗剪切能力,黏度较高的水基胶具有更高的强度和韧性,制备得到的胶膜也具有更高的强度;但水基胶过高的黏度会降低其干燥速度和对滤棒的润湿性,进而影响水基胶的粘接。因此,黏度适中的水基胶具有最好的粘接效果。

关键词：水基胶卷烟滤棒流变性能润湿性粘接强度

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TEMPO显著加速芘基金属有机框架光催化硫化物到亚砜的转化

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Chinese Journal of Catalysis 2024年第3期58卷 226-236页

作者：曾冰黄凤伟王月欣熊康慧郎贤军武汉大学化学与分子科学学院湖北省有机高分子光电功能材料重点实验室湖北武汉430072

随着全球对可再生能源的需求持续上升,太阳能因其无限、清洁和可持续的特点被视为最理想的能源之一.在太阳能转化为化学能的过程中,半导体光催化技术因能够有效利用太阳能驱动化学反应而受到广泛关注.金属有机框架(MOF)因具有类似半导... 详细信息

随着全球对可再生能源的需求持续上升,太阳能因其无限、清洁和可持续的特点被视为最理想的能源之一.在太阳能转化为化学能的过程中,半导体光催化技术因能够有效利用太阳能驱动化学反应而受到广泛关注.金属有机框架(MOF)因具有类似半导体的性质而广泛应用于光催化领域.然而,MOF在光催化选择性催化上仍存在活性低或选择性差等问题.为解决上述问题,加入氧化还原介质成为一个潜在的解决方案.通过深入研究氧化还原介质与MOF之间的协同作用,有望提升光催化选择性氧化的效率,从而推动MOF在光催化领域的应用发展.本文将炔基整合到芘基配体中,进一步调节金属有机框架的可见光吸收性质.具体来说,以4-苯基苯甲酸作为调节剂,由4,4',4'',4'''-(芘-1,3,6,8-四基四(乙炔-2,1-二基))四苯甲酸和Zr_(6)O_(4)(OH)_(4)^(12+)团簇合成了芘基MOF,即NU-1100,并采用粉末晶体衍射、氮气吸附-脱附、扫描电镜与透射电镜对结构进行表征.结果表明,由于拓宽配体的共轭结构,与NU-1000相比,NU-1100的可见光吸收带红移.实验结果表明,在光催化体系中加入氧化还原介质2,2,6,6-四甲基哌啶-N-氧化物(TEMPO)可以显著加速有机硫化物到亚砜的转化.在绿光照射下,体系中加入催化量(3 mol%)氧化还原介质TEMPO和4-羧基TEMPO后,转化率分别是单独使用NU-1100的2.7倍和5.2倍.而NU-1000由于不吸收绿光无法驱动硫化物的氧化.动力学研究结果表明,4-羧基TEMPO可以加速硫化物转化为亚砜的反应进程.光电化学测试结果表明,4-羧基TEMPO可以促进NU-1100光生电子和空穴的分离以及转移.利用密度泛函理论计算和一系列结构表征手段,研究了加入4-羧基TEMPO提高NU-1100光催化活性的原因.结果表明,4-羧基TEMPO吸附在NU-1100的Zr_(6)O_(4)(OH)_(4)^(12+)团簇外表面,介导了空穴的转移,实现了更高的电荷转移效率.通过猝灭实验和原位电子顺磁共振测试研究了4-羧基TEMPO和NU-1100对硫化物氧化为亚砜的反应机理.加入对苯醌作为超氧阴离子捕获剂后反应彻底停止,而将溶剂甲醇替换为氘代甲醇后反应的转化率基本不变,这说明单线态氧对反应不起作用,超氧阴离子是该反应关键活性氧物种.原位电子顺磁共振测试结果表明,4-羧基TEMPO信号强度在开灯后迅速降低,关灯后信号恢复,说明其在硫化物氧化反应中存在循环.底物拓展实验结果表明,在NU-1100光催化和4-羧基TEMPO的协同作用下,一系列有机硫化物可以被分子氧氧化转化为相应的亚砜产物.利用光催化技术将丰富的太阳能转化为可利用的化学能具有广阔的应用前景和实际价值.综上,本文为设计和构筑可见光光催化提供了新思路,并展示了氧化还原介质与金属有机框架协同作用在提升体系性能方面的优势,进而为太阳能的转化和利用提供了一定的参考.

关键词：金属有机框架氧化还原介质绿光选择性氧化光催化

新能源车用高性能钕铁硼磁铁极端工况条件下磁性能经时变化的研究

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稀土 2024年第3期45卷 49-57页

作者：丁开鸿夏元刚田俊虎赵明静秦伟翔李光辉烟台东星磁性材料股份有限公司包头稀土研究院

通过冷热冲击试验、高温存储试验、高温高湿试验、高压加速寿命试验，研究了新能源车用高性能钕铁硼磁铁极端工况条件下的磁性能经时变化。研究表明，高性能钕铁硼磁铁在良好的涂层防护条件下，磁性能的变化主要受高温影响，磁铁的设计... 详细信息

通过冷热冲击试验、高温存储试验、高温高湿试验、高压加速寿命试验，研究了新能源车用高性能钕铁硼磁铁极端工况条件下的磁性能经时变化。研究表明，高性能钕铁硼磁铁在良好的涂层防护条件下，磁性能的变化主要受高温影响，磁铁的设计最高工作温度高于实际工作温度时，经历长期的极端工况，磁铁不可逆磁损低于1%,此结果有助于后续开展高性能钕铁硼的服役性能评价，对完善钕铁硼的评价标准起到积极的促进作用。

关键词：新能源车高性能钕铁硼极端工况磁性能变化评价方法

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连续碳纤维增强尼龙复合材料的3D打印研究

塑料工业 2024年第4期52卷 89-96页

作者：冯嘉伟费国霞夏和生王占华余文柏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 重庆大学建筑规划设计研究总院有限公司重庆400045

连续碳纤维增强复合材料具有高强度、刚性、耐磨、耐高温和轻量化等优点,适用于需要高性能且轻量化的领域。将三维(3D)打印技术用于制备连续碳纤维增强复合材料则具有更高效、低成本、高材料利用率和灵活生产等优势。本文开展了连续碳... 详细信息

连续碳纤维增强复合材料具有高强度、刚性、耐磨、耐高温和轻量化等优点,适用于需要高性能且轻量化的领域。将三维(3D)打印技术用于制备连续碳纤维增强复合材料则具有更高效、低成本、高材料利用率和灵活生产等优势。本文开展了连续碳纤维增强尼龙复合材料的3D打印研究,研究了挤出宽度、层厚、打印温度对打印材料拉伸性能以及弯曲性能的影响,并探究了退火后处理对材料力学性能的影响。使用扫描电子显微镜(SEM)观察了3D打印样品的切割横截面和拉伸断裂失效横截面,在不同工艺参数条件下,分析和讨论了打印样品和后处理打印样品的内部结构和力学性能之间的关系。结果表明,当挤出宽度为0.65 mm时打印样品力学性能最佳,拉伸强度和拉伸模量为501.51 MPa和31.70 GPa,弯曲强度和弯曲模量为164.53 MPa和31.91 GPa;当层厚为0.1 mm时打印样品力学性能最佳,拉伸强度和拉伸模量为520.78 MPa和36.59 GPa,弯曲强度和弯曲模量为168.43 MPa和32.31 GPa,之后力学性能随着层厚的增加而减小。打印温度对打印样品的力学影响较小。退火后处理对打印样品的力学性能具有一定的优化效果,拉伸强度提升效果有3.07%,弯曲强度提升了51.27%。

关键词：连续碳纤维复合材料尼龙三维打印工艺参数退火力学性能

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EHLA原位熔覆Ti(C,B)/Ni60A复合涂层的界面特征与表面磨损机理

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金属学报 2024年

作者：徐一斐张楠许培鑫杜博睿史华王淼辉北京机科国创轻量化科学研究院有限公司中机新材料研究院(郑州)有限公司

为缓解H13钢表面超高速激光熔覆再制造Ni60A涂层的界面应力梯度，改善涂层的可熔覆性，提升涂层表面的耐磨性，本工作将超高速激光熔覆(EHLA)技术与直接反应合成(DRS)技术相耦合，在H13钢表面成功原位制备出组织均匀、无缺陷的Ti(C,B)/N... 详细信息

为缓解H13钢表面超高速激光熔覆再制造Ni60A涂层的界面应力梯度，改善涂层的可熔覆性，提升涂层表面的耐磨性，本工作将超高速激光熔覆(EHLA)技术与直接反应合成(DRS)技术相耦合，在H13钢表面成功原位制备出组织均匀、无缺陷的Ti(C,B)/Ni60A复合涂层，并与EHLA制备的Ni60A涂层进行了对比分析。基于纳米压痕的G&S (Giannakopoulos&Suresh)能量法获得了熔覆界面的残余应力分布；利用SEM、EDS、EBSD研究了涂层显微组织、相组成和熔覆界面特征；利用聚焦离子束(FIB)获取了带有涂层表面磨损信息的样品，并采用DSA-TEM分析了涂层浅表磨损特征，通过对比显微硬度变化，揭示了Ti(C,B)/Ni60A复合涂层浅表的磨损机理。结果表明：Ti(C,B)/Ni60A复合涂层界面受到Ti和B4C原位反应放出约670 k J的Joule热影响，熔覆界面宽度达到22μm，是EHLA制备Ni60A涂层熔覆界面2μm的11倍，这有效降低了Ti(C,B)/Ni60A复合涂层界面区的应力梯度，缓解了界面两侧的应力失配。然而，获得的Ti(C,B)/Ni60A复合涂层表面硬度仅约360～400 HV0.2，不足Ni60A涂层表面硬度的1/2，而磨损失重却处于同一量级，这一方面归功于原位自生的大量TiCB相及少量Ti3B4等相支撑Ti(C,B)/Ni60A复合涂层基体，实现减摩耐磨作用；另一方面归功于磨损浅表区180 nm范围内涂层材料在滑擦塑性流变-热-力三场耦合作用下形成了等轴化超细晶粒组织，从而动态强化了磨损表面。

关键词：超高速激光熔覆复合涂层残余应力磨损原位反应

一锅法光热催化升级转化聚乳酸制备氢气和丙酮酸

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Chinese Journal of Catalysis 2024年第4期59卷 149-158页

作者：向媛张进黄飞肖楠天范怡怡张俊豪郑珩陈金伟张帆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四川成都610065 四川大学材料与工程学院四川成都610065 西南化工研究院股份有限公司四川成都610225

聚乳酸(PLA)是一种生物可降解高分子材料,近年来已广泛用作常规塑料的替代品.然而,其在自然环境中生物降解往往需要较长时间,这不仅延长了降解周期,还导致了碳资源的浪费.光热催化技术不仅可以利用清洁的太阳能资源原位产生活性氧化还... 详细信息

聚乳酸(PLA)是一种生物可降解高分子材料,近年来已广泛用作常规塑料的替代品.然而,其在自然环境中生物降解往往需要较长时间,这不仅延长了降解周期,还导致了碳资源的浪费.光热催化技术不仅可以利用清洁的太阳能资源原位产生活性氧化还原物种,同时通过引入热源改善纯光或纯热催化效率低和产物选择性差等难题,有望在塑料催化升级转化过程中发挥作用.本文通过原位光沉积方法分别在二氧化钛(TiO_(2))、氮化碳纳米片(A-V-PCN)和硫化镉(CdS)半导体载体上制备了一系列铂基光热催化剂,铂纳米粒子的平均粒径约2 nm.对铂基光热催化剂的光热催化乳酸水溶液的析氢反应进行了综合评价和比较.结果表明,铂基光热催化剂的光热催化制氢性能远优于纯光催化和纯热催化.其中,CdS半导体负载的铂基催化剂(Pt/CdS)对聚乳酸光热催化转化表现出最优的催化活性,在150°C时,Pt/CdS催化产氢速率分别是Pt/TiO_(2)和Pt/A-V-PCN的1.2倍和4.8倍.变温光电流密度响应、莫特-肖特基以及荧光光谱测试结果表明,提高温度可以有效地抑制光生载流子的复合,从而大幅度提高光热催化转化效率.对不同光热催化剂的液相产物和能带结构进行分析发现,具有合适带隙的CdS半导体能够高选择性地催化生成丙酮酸.相比之下,TiO_(2)和A-V-PCN半导体上由于形成羟基自由基,导致丙酮酸被进一步氧化分解为乙醛和少量的甲酸.原位电子自旋共振表征和理论计算结果进一步揭示,CdS有助于关键中间体(碳中心自由基)的形成和连续脱氢,从而促进了Pt/CdS高选择性制备丙酮酸,并有效抑制过氧化产物的累积.将Pt/CdS催化剂应用于实际聚乳酸塑料时,其光热催化反应的制氢速率为200±17.5 mmol·gcat^(-1)·gplastic^(-1),丙酮酸在液体产物中的选择性为98.1%,产率达到100±11.5 mmol·gcat^(-1)·gplastic^(-1).循环稳定性实验和反应前后的催化剂表征结果表明,Pt/CdS催化剂在光热反应条件下具有较好的稳定性.综上,本工作实现了一锅法光热催化转化聚乳酸为氢气和高附加值含氧化合物丙酮酸,发展了一种高效高选择性转化塑料废弃物为高附加值化学品的光热催化策略,为废塑料碳资源的绿色循环利用提供了解决思路.

关键词：塑料升级回收光热催化制氢聚乳酸丙酮酸

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高性能PET珠粒泡沫的制备及机理

塑料工业 2024年第6期52卷 164-172页

作者：任祥锋徐大伟王琪四川大学高分子研究所高分子材料工程国家重点实验室(四川大学)四川成都610065

聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)高温熔体强度低,难以通过超临界二氧化碳(scCO_(2))发泡技术制备高强度、高膨胀率的珠粒泡沫材料。本文建立了一种基于原位熔体增强的发泡新技术,利用聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)有效负载扩链剂均苯四甲酸二酐(... 详细信息

聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)高温熔体强度低,难以通过超临界二氧化碳(scCO_(2))发泡技术制备高强度、高膨胀率的珠粒泡沫材料。本文建立了一种基于原位熔体增强的发泡新技术,利用聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)有效负载扩链剂均苯四甲酸二酐(PMDA)得到扩链剂负载母粒(PMDA-MB)。通过PMDA-MB与PET的共混挤出制备了改性PET,有效地延长并支化PET分子链,大幅度地提升了熔体黏度,有效地改善了PET的发泡性能。进一步通过scCO_(2)珠粒发泡技术制备了具有优异的泡孔结构和高膨胀率的PET泡沫材料。结果表明,当PMDA-MB的质量分数为3%、发泡温度为244℃、发泡压力为25 MPa时,所得PET泡沫平均泡孔尺寸为100.8μm,泡孔密度1.91×10^(6)个/cm^(3),膨胀率达15.2,而且该PET珠粒泡沫材料的力学性能优良,拉伸强度达2.54 MPa,压缩强度达4.08 MPa。

关键词：聚对苯二甲酸乙二醇酯聚对苯二甲酸丁二醇酯均苯四甲酸二酐原位熔体增强超临界二氧化碳珠粒发泡

CO基聚氨酯丙烯酸酯紫外光固化树脂的制备及性能

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精细化工 2024年

作者：赵明明鲍俊杰黄毅萍安徽省绿色高分子材料重点实验室水基高分子材料安徽省工程技术研究中心安徽大学化学化工学院

以CO2基聚碳酸亚丙酯二醇(PPCD)为软段、二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)为硬段、甲基丙烯酸羟丙酯(HPMA)为封端剂和稀释剂、2，4，6-三甲基苯甲酰基-二甲苯基氧化膦(TMO)为光引发剂，以不同酯羟比(HMDI中异氰酸酯基与PPCD中羟基的物质的... 详细信息

以CO2基聚碳酸亚丙酯二醇(PPCD)为软段、二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)为硬段、甲基丙烯酸羟丙酯(HPMA)为封端剂和稀释剂、2，4，6-三甲基苯甲酰基-二甲苯基氧化膦(TMO)为光引发剂，以不同酯羟比(HMDI中异氰酸酯基与PPCD中羟基的物质的量之比，下同)制备了一系列CO2基聚氨酯丙烯酸酯(PUA)紫外光固化树脂，并经紫外光引发制备了PUA紫外光固化胶膜。通过FTIR、XRD表征和力学、TGA、黏度测试，考察了酯羟比对PUA紫外光固化树脂和胶膜的结构与性能的影响。结果表明，随着酯羟比的增大，PUA紫外光固化胶膜的水接触角、硬度和拉伸强度增大，吸水率和断裂伸长率下降，PUA紫外光固化树脂黏度降低。当酯羟比为2.0∶1.0时制备的PUA紫外光固化树脂(PUA-4)和PUA紫外光固化胶膜(PUA-4胶膜)综合性能最好，PUA-4黏度为1437 mPa·s；PUA-4胶膜拉伸强度为32.9 MPa，断裂伸长率为139.2%，水接触角为86.9°，24 h吸水率为8.2%，邵氏硬度为94 HA。

关键词：聚碳酸亚丙酯二醇二氧化碳紫外光固化聚氨酯丙烯酸酯功能材料

聚醚砜/纳米碳复合耐高温隔热气凝胶的制备及性能研究

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化工新型材料 2024年第1期52卷 98-102页

作者：赵巍赵晴晴李世瀚唐萍宾月珍王海中石化(大连)石油化工研究院有限公司大连116041 大连理工大学化工学院高分子材料系大连116024

以聚醚砜(PES)为基体、氧化石墨烯(GO)和碳纳米管(CNT)为填料,利用溶剂冷冻模板法,制备了PES/GO和PES/CNT气凝胶材料。通过扫描电子显微镜、导热系数仪、红外热成像仪、力学试验机等对气凝胶材料进行表征。结果表明,通过定向冷冻和升华... 详细信息

以聚醚砜(PES)为基体、氧化石墨烯(GO)和碳纳米管(CNT)为填料,利用溶剂冷冻模板法,制备了PES/GO和PES/CNT气凝胶材料。通过扫描电子显微镜、导热系数仪、红外热成像仪、力学试验机等对气凝胶材料进行表征。结果表明,通过定向冷冻和升华溶剂获得微观取向的孔道结构保证了气凝胶优异的隔热性能和力学性能。随着纳米碳材料和PES基体含量的变化,气凝胶的导热系数在0.0307~0.0698W/(m·K)之间,压缩强度在0.2~1.0MPa(30%应变),而纳米碳材料的加入使得导热系数和压缩强度存在平衡关系。

关键词：气凝胶聚醚砜氧化石墨烯碳纳米管隔热耐高温

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