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酰肼类成核剂己二酸二苯基二酰肼对PBS复合材料性能的影响

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工程塑料应用 2024年第1期52卷 146-151页

作者：张雅轩任亮马辉张月莉沈韵达王耀彬王娇长春工业大学化学工程学院长春130012 合成树脂与特种纤维教育部工程研究中心长春130012

聚丁二酸丁二酯(PBS)是近些年兴起的一类绿色环保高分子材料,具有良好的生物可降解性和生物相容性,是最具发展潜力的环境友好材料之一。然而PBS冲击强度较低,结晶性能较差,限制了其进一步的发展和应用。针对以上不足,采用酰肼类成核剂... 详细信息

聚丁二酸丁二酯(PBS)是近些年兴起的一类绿色环保高分子材料,具有良好的生物可降解性和生物相容性,是最具发展潜力的环境友好材料之一。然而PBS冲击强度较低,结晶性能较差,限制了其进一步的发展和应用。针对以上不足,采用酰肼类成核剂己二酸二苯基二酰肼(TMC-306)对PBS树脂进行改性,研究了酰肼类成核剂的添加量对PBS复合材料力学性能、结晶性能、加工性能以及微观形貌的影响。结果表明,TMC-306的引入明显改善了PBS/TMC-306复合材料的力学性能和结晶性能,当TMC-306添加量为15份时,PBS复合材料的冲击强度从41 J/m提高至102 J/m,提升了149%,结晶度从48.40%提高至62.01%,提升了28.12%。X射线衍射测试结果表明,成核剂TMC-306使复合材料晶面的衍射峰面积略微增大,与纯PBS晶型基本一致。流变测试结果发现,随着成核剂添加量的增加,PBS复合材料的储能模量、损耗模量和复数黏度均逐步增大,熔体强度得到了提高,这说明成核剂同时也改善了复合材料的加工性能。扫描电子显微镜测试结果表明,随着TMC-306的增加,PBS复合材料的断面由平整光滑变为“阶梯”式结构,且在添加量为15份时最为明显,这与力学测试结果相一致。

关键词：聚丁二酸丁二酯酰肼类成核剂复合材料性能

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双组分聚氨酯-聚脲涂料的制备与性能研究

化工新型材料 2024年第4期52卷 152-155,160页

作者：孔磊吴昆鹏刘鑫谭志勇张会轩长春工业大学合成树脂与特种纤维教育部工程研究中心长春130012 长春工业大学化学工程学院长春130012

采用异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、不同比例的聚醚二醇(N-220)和聚醚三醇(N-330)与固化剂4,4′-亚甲基双(2-氯苯胺)(MOCA)制备双组分聚氨酯-聚脲(PUU)复合涂料。研究了合成预聚体的适宜反应条件、异氰酸酯指数(R值)、软段中两种聚醚多元... 详细信息

采用异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、不同比例的聚醚二醇(N-220)和聚醚三醇(N-330)与固化剂4,4′-亚甲基双(2-氯苯胺)(MOCA)制备双组分聚氨酯-聚脲(PUU)复合涂料。研究了合成预聚体的适宜反应条件、异氰酸酯指数(R值)、软段中两种聚醚多元醇的比例对涂料性能的影响。通过二正丁胺法、红外光谱(FT-IR)、拉伸强度、接触角、差示扫描量热法(DSC)、扫描电镜(SEM)对涂层进行了分析。结果表明:78℃左右体系反应时间最短,得到的涂料体系稳定。预聚体中R值增加,涂膜的断裂强度增大,断裂应变减小,R=4时,涂膜有良好力学性能。当n(聚醚二醇)∶n(聚醚三醇)=1∶1时,聚氨酯涂料的综合性能最好;n(聚醚二醇)∶n(聚醚三醇)=3∶1时接触角最大;玻璃化转变温度逐渐升高。

关键词：聚醚多元醇双组分 4,4′-亚甲基双(2-氯苯胺) 涂料

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不同添加剂对聚丙烯降解的影响

塑料科技 2024年第4期52卷 104-108页

作者：赵旭刘鑫吴昆鹏孔磊谭志勇长春工业大学合成树脂与特种纤维教育部工程研究中心吉林长春130012 长春工业大学化学工程学院吉林长春130012

文章以过氧化二叔丁基(DTBP)作为聚丙烯(PP)降解的引发剂,选择硬脂酸钴和硬脂酸锌作为催化过氧化物分解的添加剂,讨论添加剂对PP降解的影响。结果表明:随着DTBP含量的增加,PP的熔体流动速率(MFR)明显增加,力学性能下降,结晶性能提高。... 详细信息

文章以过氧化二叔丁基(DTBP)作为聚丙烯(PP)降解的引发剂,选择硬脂酸钴和硬脂酸锌作为催化过氧化物分解的添加剂,讨论添加剂对PP降解的影响。结果表明:随着DTBP含量的增加,PP的熔体流动速率(MFR)明显增加,力学性能下降,结晶性能提高。当引发剂含量增加到0.6%~0.8%时,熔融曲线出现双峰,黏度和模量下降。加入添加剂硬脂酸钴时,冲击性能下降34.63%,黏度和模量下降,PP的MFR进一步增加,最高的MFR比没有加入添加剂的样品高出59.08%,结晶性能高于没加添加剂的样品,晶体排列更规整。加入添加剂硬脂酸锌时,冲击性能下降,黏度和模量下降,最高的MFR比没有加入添加剂的样品高200.99%,晶体排列最规整。因此,硬脂酸锌更适合作为化学法降解PP的添加剂。

关键词：聚丙烯过氧化二叔丁基熔体流动速率添加剂

针刺/缝合多尺度联锁复合材料Ⅱ型层间力学行为

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复合材料学报 2024年第3期41卷 1567-1576页

作者：苏星兆陈小明郑宏伟吴凯杰辛世纪郭东升天津工业大学纺织科学与工程学院天津300387 天津工业大学先进纺织复合材料教育部重点实验室天津300387 天津工业大学机械工程学院天津300387

针刺/缝合多尺度联锁复合材料具有优异的层间性能,在航天热结构复合材料中得到越来越多的应用,然而,缝合工艺对于针刺复合材料双切口层间剪切(DNS)性能的影响还不清楚。以石英缎纹基布、石英斜纹半切布为原料,设计制备了3种缝合矩阵、4... 详细信息

针刺/缝合多尺度联锁复合材料具有优异的层间性能,在航天热结构复合材料中得到越来越多的应用,然而,缝合工艺对于针刺复合材料双切口层间剪切(DNS)性能的影响还不清楚。以石英缎纹基布、石英斜纹半切布为原料,设计制备了3种缝合矩阵、4种缝合纤维束的石英纤维增强树脂基针刺/缝合多尺度联锁复合材料,测试并分析了复合材料的DNS性能。采用Micro-CT对织物内部结构进行表征,同时通过扫描电镜(SEM)观察试样断口形貌,阐明层间增强机制。使用内聚力模型(Cohesive zone model,CZM)结合Abaqus软件进一步探究针刺/缝合多尺度联锁复合材料的DNS行为,预测材料的极限破坏强度。研究结果表明:缝合工艺的引入极大地改善了复合材料的层间性能,其DNS的破坏载荷最大可达到32.73 MPa,相比针刺复合材料提升了86.46%。针刺/缝合多尺度联锁复合材料DNS的主要破坏方式是基体开裂、纤维束的脆性断裂和拔出。同时,模拟结果和针刺/缝合多尺度联锁复合材料的DNS实验结果吻合较好,误差最大不超过8%,证明本文建立的内聚力模型能够有效预测针刺/缝合多尺度联锁复合材料的层间剪切性能。

关键词：针刺缝合织物复合材料 Ⅱ型层间力学性能内聚力模型

湿热老化对碳纤维增强复合材料力学和摩擦磨损性能的影响

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复合材料学报 2024年

作者：田经纬齐肖郭瑞咸贵军哈尔滨工业大学结构工程灾变与控制教育部重点实验室哈尔滨工业大学土木工程学院长三角碳纤维及复合材料技术创新中心

碳纤维增强复合材料（CFRP）具有轻质、高强、耐腐蚀、抗疲劳、耐磨损等优点，已经成为新型的先进海洋工程结构材料。本文研究了湿热老化对CFRP热/力学（拉伸、弯曲、短梁剪切性能）和摩擦磨损性能影响规律，结合微观形貌与结构分析，揭... 详细信息

碳纤维增强复合材料（CFRP）具有轻质、高强、耐腐蚀、抗疲劳、耐磨损等优点，已经成为新型的先进海洋工程结构材料。本文研究了湿热老化对CFRP热/力学（拉伸、弯曲、短梁剪切性能）和摩擦磨损性能影响规律，结合微观形貌与结构分析，揭示CFRP在60 ℃蒸馏水浸泡长达90天力学和摩擦磨损性能退化机制。研究发现，湿热老化使得CFRP拉伸、弯曲和短梁剪切强度最大退化幅值为5.8%、13.0%和20.9%，归因于湿热老化过程水分子破坏了树脂高分子树脂链氢键和部分共价键，导致CFRP内部产生缺陷并丧失对纤维束横向约束，最终引起纤维/树脂界面脱粘。此外，湿热环境CFRP热力学和粘弹性行为呈现非线性变化规律，归因于积极的树脂后固化和消极的湿热老化耦合效应。与浸泡前相比，老化15、30、60和90天CFRP的平均摩擦系数依次降低了23.8%、35.0%、43.7%和53.8%，归因于扩散CFRP内部水分子摩擦过程中充当了摩擦润滑剂，缓解了CFRP/研磨球界面磨损程度；湿热老化90天CFRP的Ws和WSW较老化前增加了254.6%和114.9%，归因于与树脂基体形成新氢键的水分子处于结合水状态，导致树脂分子链间作用力减小及其内部微裂纹不断萌生，引发严重的疲劳磨损。

关键词：环氧树脂碳纤维复合材料湿热老化力学性能摩擦行为磨损机制

交联单体种类及其用量对丙烯酸酯乳胶聚合行为的影响

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涂料工业 2022年第6期52卷 35-40页

作者：孙轶男刘婷婷杨天水张继舟李怀钰刘伯军张明耀长春工业大学合成树脂与特种纤维教育部工程研究中心长春130012

本研究分别以二乙烯基苯(DVB)、乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)、双环戊烯基丙烯酸酯(DCPA)、三烯丙基异氰脲酸酯(TAIC)、甲基丙烯酸烯丙酯(AMLA)、马来酸二烯丙酯(DAM)为交联单体,采用乳液聚合技术制备了丙烯酸丁酯-丙烯酸异辛酯(BA-EHA... 详细信息

本研究分别以二乙烯基苯(DVB)、乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)、双环戊烯基丙烯酸酯(DCPA)、三烯丙基异氰脲酸酯(TAIC)、甲基丙烯酸烯丙酯(AMLA)、马来酸二烯丙酯(DAM)为交联单体,采用乳液聚合技术制备了丙烯酸丁酯-丙烯酸异辛酯(BA-EHA)共聚物乳胶,系统研究了不同交联剂种类和用量对乳液聚合单体动力学和乳胶性能的影响。结果表明:交联单体的引入会直接影响丙烯酸酯乳胶聚合动力学,随交联单体用量的增加,最终乳胶的粒径减小,粒子数目增大。同时,交联单体的加入使乳胶膜的吸水率下降,凝胶率和玻璃化转变温度增大。6种交联单体中,具有等活性双键的三烯丙基异氰脲酸酯(TAIC)对丙烯酸酯的交联效果最佳。

关键词：乳液聚合丙烯酸酯交联单体

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双组分聚氨酯-聚脲涂料的制备与性能研究

化工新型材料 2023年

作者：孔磊吴昆鹏刘鑫谭志勇张会轩长春工业大学化学工程学院长春工业大学合成树脂与特种纤维教育部工程研究中心

采用异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、不同比例的聚醚二醇(N-220)和聚醚三醇(N-330)与固化剂4，4’-亚甲基双(2-氯苯胺)(MOCA)制备双组分聚氨酯-聚脲(PUU)复合涂料。研究了合成预聚体的适宜反应条件、异氰酸酯指数(R值)、软段中两种聚醚多元... 详细信息

采用异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、不同比例的聚醚二醇(N-220)和聚醚三醇(N-330)与固化剂4，4’-亚甲基双(2-氯苯胺)(MOCA)制备双组分聚氨酯-聚脲(PUU)复合涂料。研究了合成预聚体的适宜反应条件、异氰酸酯指数(R值)、软段中两种聚醚多元醇的比例对涂料性能的影响。通过二正丁胺法、红外光谱(FT-IR)、拉伸强度、接触角、差示扫描量热法(DSC)、扫描电镜(SEM)对涂层进行了分析。结果表明：78℃左右体系反应时间最短，得到涂料体系稳定。预聚体中R值的增加，涂膜的断裂强度增大，断裂应变减小，R=4时，涂膜有良好力学性能。当n((聚醚二醇))∶n((聚醚三醇))=1∶1时，聚氨酯涂料的综合性能最好；n((聚醚二醇))∶n((聚醚三醇))=3∶1时接触角最大；玻璃化转变温度逐渐升高。

关键词：聚醚多元醇双组分 4 4’-亚甲基双(2-氯苯胺) 涂料

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PBAT/木粉复合材料的微球发泡性能

工程塑料应用 2022年第3期50卷 43-48页

作者：柳丽楠杨锦金坤陈龙谭志勇张会轩长春工业大学合成树脂与特种纤维教育部工程研究中心长春130012 长春工业大学化学工程学院长春130012

采用熔融共混法制备了聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)/木粉复合材料,以微球发泡剂采用模压发泡法制备了PBAT/木粉复合发泡材料,并对PBAT/木粉复合材料的流变性能、结晶性能和发泡行为进行研究。结果表明,木粉含量的增加使PBAT/木粉复... 详细信息

采用熔融共混法制备了聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)/木粉复合材料,以微球发泡剂采用模压发泡法制备了PBAT/木粉复合发泡材料,并对PBAT/木粉复合材料的流变性能、结晶性能和发泡行为进行研究。结果表明,木粉含量的增加使PBAT/木粉复合材料的熔体弹性、黏度和结晶温度提高。制备的闭孔发泡材料的泡孔尺寸较均匀。木粉含量在30份以下时,随着木粉含量的增加,发泡材料的泡孔密度逐渐增加、泡孔尺寸变化不大、表观密度和发泡倍率稍有增加;木粉含量超过30份时泡孔密度和表观密度突然降低,泡孔尺寸和发泡倍率突然增大。木粉含量为40份时仍能制备PBAT/木粉复合发泡材料,其表观密度为0.212 g/cm^(3)。木粉使发泡材料的压缩强度降低,当木粉含量增加至30份时复合发泡材料的压缩强度与纯PBAT发泡材料相差不大。

关键词：聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯木粉复合材料微球发泡剂发泡

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环氧官能化POE增韧PET的研究

化工新型材料 2022年第2期50卷 150-154页

作者：王展房新颖杨晓庆高文静谭志勇张会轩长春工业大学合成树脂与特种纤维教育部工程研究中心长春130012 长春工业大学化学工程学院长春130012

采用熔融接枝法,在乙烯-辛烯共聚物(POE)上接枝了不同含量的甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA),制备了POE接枝物POE-g-GMA,并用于增韧聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。考察了不同GMA接枝量的POE对PET结构与性能的影响。结果表明:在弹性体含量相同时... 详细信息

采用熔融接枝法,在乙烯-辛烯共聚物(POE)上接枝了不同含量的甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA),制备了POE接枝物POE-g-GMA,并用于增韧聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。考察了不同GMA接枝量的POE对PET结构与性能的影响。结果表明:在弹性体含量相同时,随着GMA接枝量的增加,GMA中的环氧官能团与PET的端羟基和端羧基反应性加强,从而使PET共混物的加工黏度增加,平衡扭矩升高;PET中POE分散相尺寸显著减小,两相间的玻璃化转变温度差值逐渐缩小,PET与POE间的相容性有所提高;力学性能结果表明随着弹性体含量的增加,PET与纯POE、GMA接枝量为1%的POE形成共混物的缺口冲击强度和纯PET的差别不大,说明纯POE与GMA接枝量为1%的POE不能实现对PET的有效增韧,而GMA接枝量为2%和3%时,随着弹性体含量逐渐增加,PET共混物冲击强度逐渐增加,均超过600J/m,能够有效地增韧PET。但两者的脆韧转变点不同,当接枝量为2%,弹性体含量在25%~30%发生脆韧转变,当接枝量达到3%时,脆韧转变提前,发生在弹性体含量15%~20%。说明在考察范围内,GMA接枝量2%和3%的POE能够有效地增韧PET,且当GMA接枝量为3%时,脆韧转变提前,增韧效果最佳。

关键词：乙烯-辛烯共聚物甲基丙烯酸缩水甘油酯聚对苯二甲酸乙二醇酯增韧相容性