木粉/聚氯乙烯复合材料的研制

目的利用质轻价廉、来源广泛的木粉与通用型聚氯乙烯（PVC）复合,制备出新型木塑复合材料.方法将不同粒径、碱处理和碱处理后偶联剂处理的木粉填充到聚氯乙烯中,经混合、塑炼、成型后测试其性能;加入导电性组分聚苯胺（PAn）,考察其对木塑复合材料性能的影响.结果较小粒径的木粉对复合材料拉伸性能、弯曲性能和冲击性能贡献较大.木粉预处理方法对复合材料性能影响较大,碱处理后的木粉,使复合材料拉伸性能下降,偶联剂处理的木粉使复合材料拉伸性能明显提高;加入导电性PAn,提高了复合材料的强度,并赋予复合材料一定的导电性,电阻率达1GΩcm.结论木粉粒径、木粉的处理方法、导电聚苯胺的加入都对木塑复合材料性能有显著影响,在材料强度要求不很高的场合,木粉与聚氯乙烯复合会大大降低复合材料的成本,加入导电聚苯胺,可做成抗静电木塑复合材料.达到节约能源,保护环境的作用.     

螺槽深度对PVC木塑单螺杆挤出机熔融段熔融过程的影响

建立PVC木塑单螺杆挤出机熔融段不同螺槽深度的三维模型。以PVC木塑为原料,使用流变实验结果,通过MATLAB拟合得到物料的粘度模型参数,最后使用FLUENT软件进行数值模拟。通过模拟结果的对比分析,最终得到螺槽深度对PVC木塑单螺杆挤出机熔融段各流场的影响。     

木塑复合材料的隔声性能研究

制备不同目数的木粉、不同木粉含量、不同偶联剂含量以及不同硫酸钡含量的木塑复合材料,对材料的隔声性能进行研究。测试复合材料进行隔声性能、结构形态的SEM等,结果表明:在相近面密度条件下,木粉的目数和木粉含量的变化主要对木塑复合材料高于1 250Hz频区的隔声量产生影响;偶联剂的加入在整个频段内对材料的隔声量影响都不大;加入硫酸钡可在保证材料隔声性能的同时降低材料的厚度。与面密度相近的使用相同基础配方制备的PVC塑料板材相比,木塑复合材料在高于2 000Hz频段表现出了更好的隔声性能。     

PVC基木塑复合材料性能的研究

采用聚氯乙烯和木粉、稻壳粉、果壳粉制备PVC木塑复合材料.研究木质填料种类、含量和粒径对复合材料力学性能、流变性能和维卡软化点的影响.结果表明:木粉含量增加,材料的力学性能下降,表观黏度增加;维卡软化点显著提高:当粒径为60目,维卡软化点由15份时的90.1℃升高到75份时110.9℃,提高了23.85%;粒径减小,力学性能提高.添加量相同时,PVC/木粉体系的维卡软化点和表观黏度较高,稻壳粉体系的综合力学性能最佳.     

PVC/OMMT纳米复合材料的结构与性能

采用锥形双螺杆挤出机直接熔融插层制备了聚氯乙烯/有机蒙脱土(PVC/OMMT)纳米复合材料,通过X射线衍射(XRD),透射电子显微镜(TEM),热重分析仪(TG)研究了OMMT在PVC基体中的分散状态以及对PVC/OMMT纳米复合材料力学与热性能的影响.结果表明:OMMT在PVC基体中多数以剥离形态存在,适量的OMMT不仅有利于复合材料强度与韧性的提高,而且可以提高材料的模量,在OMMT含量为6份时体系具有最佳综合力学性能.OMMT有利于降低PVC/OMMT纳米复合材料的粘度,但会使PVC的热分解温度降低.     

水乳性纸塑复膜胶的研究

以丙烯酸丁酯(BA)和醋酸乙烯酯(VAc)为主要单体,采用乳液聚合法来制备纸塑复合粘合剂.通过电子拉力机、NDJ-5粘度计涂-4#杯等对粘合剂的剥离强度、粘度等性能进行了测试,探讨了单体配比、功能单体用量、单体保护剂、pH值缓冲剂、引发剂、乳化剂等对粘合剂性能的影响,结果表明粘合剂的剥离强度可达到0.1 kN/m以上,油墨的转移率可达90%以上.     

PVC膜材防污自洁面涂剂的研究

通过聚偏氟乙烯(PVDF)与纳米SiO2粉体的协同作用,初步制备出防污自洁面涂剂,并通过对PVC膜材面涂后与水的静态接触角的测试,详细分析了影响防污自洁面涂剂的各个因素.用扫描电子显微镜(SEM)观察这种PVC膜的涂层表面呈凹凸粗糙结构,测试与水的静态接触角达150.2°,滚动角为3°,用集灰试验表征,水滴能将撒在PVC膜材表面的炭黑带走,证明具有一定防污自洁性.     

相变木塑围护结构热工性能实验与数值模拟

为对相变木塑围护结构的热工性能进行研究,以相变木塑复合构件为基础制成缩尺实验箱,对箱内温度实时监测,采用辐射蓄热、对流放热的方式对相变木塑复合构件的热工性能进行了测试,得出:相变木塑墙体比普通木塑墙体有更理想的室温调节能力,光照的不足对墙体蓄、放热能力影响很大,相变木塑墙体在阴天光照条件下相比于晴天温控能力大大降低.为对相变木塑围护结构的热工性能进行改善,建立相变传热物理模型及数学模型,利用MATLAB软件进行室内温度、相变内墙与室内空气对流换热量、相变内墙表面温度的数值模拟,得出:提高材料导热系数及增大墙体对流换热强度均能改善相变木塑墙体的热工特性,随着导热系数的增加,夜间室内平均温度由15.2℃升至15.7℃,同时对流换热量和内墙温度增加,但增加幅度十分有限,随着对流换热强度的增加,夜间室内平均温度由15.2℃升至16.3℃,同时夜间相变墙体表面对流换热量显著增加,增加幅度明显,所以提高对流换热强度更具热工性能的改善潜力.     

填料对木塑复合材料弯曲性能的影响

大掺量添加填料可以大幅度地降低生产成本,但同时也会对材料性能产生一定影响.试验研究了木粉、碳酸钙、粉煤灰的掺量对木塑复合材料弯曲性能的影响.结果表明：随着木粉掺量的增加,木塑材料的弯曲强度先增加后降低,当木粉掺量达到60%时,弯曲强度达到最大值.随着碳酸钙掺量的增加,木塑材料的弯曲强度先增加后降低,当其掺量达到30%时,弯曲强度达到最大值,掺加粉煤灰也呈现相同规律.     

纳米管/聚氯乙烯共混膜制备及其表征

为了探讨共混碳纳米管改善超滤膜抗污染性能的可行性,首次采用浸没沉淀相转化法(L-S法)制备了单壁碳纳米管(SWCNTs)及聚氯乙烯(PVC)共混膜并对其基本性质进行了表征.发现SWCNTs在聚氯乙烯铸膜液中表现出良好的分散性能,SWCNTs/PVC共混膜表面分布均匀微孔,断面形成不对称膜孔道.经SWCNTs共混后,PVC膜表面亲水性得到改善,当SWCNTs含量分别为0.1%,0.5%,1%,1.5%时,SWCNTs/PVC表面接触角分别降低了2.2%、6.5%,7.6%、8.2%,SWCNTs/PVC共混膜纯水通量较PVC膜明显提高.     

PVC膜材涂层的热稳定性和表面形貌研究

采用溶液共混法制备了PVC膜材涂层,通过TG、DSC、SEM和动态光散射粒度分析仪等研究DINP、Ba-Zn和CaCO3粒子对涂层性能的影响。结果表明:PVC膜材涂层中添加DINP可减小涂层的粘度;Ba-Zn可提高涂层的热稳定性能;采用超声法对超微细CaCO3/乙醇共混体系进行处理减小了团聚程度;PVC膜材涂层中添加超细重质CaCO3粒子时,与添加超微细CaCO3粒子时相比,涂层表面平整性较好。     

Corrosion resistance of waterborne epoxy coating pigmented by nano-sized aluminium powder on steel

A novel kind of waterborne epoxy coating pigmented by nano-sized aluminium powders on high strength steel was formulated. Several coatings with different pigment volume content (PVC) were prepared. The coating morphology was observed using scanning electron microscopy (SEM), and the electrochemical properties were investigated by electrochemical impedance spectroscopy (EIS). Immersion test and neutral salt spray test were also conducted to investigate the corrosion resistance of the coating. It is demonstrated that the critical pigment volume content (CPVC) value is between 30% and 40%. The coating with PVC of 30% exhibits good corrosion resistance in 3.5% (mass fraction) NaCl solution.     

Ni/纳米Al2O3微粒复合电镀工艺的试验研究

采用复合电镀的方法在45#钢表面制备获得Ni/纳米Al2O3微粒复合镀层.利用正交试验法研究了电流密度、镀液pH值和镀液温度对Ni/纳米Al2O3微粒复合镀层性能和沉积过程的影响.结果发现,它们对镀层沉积过程及其性能都有影响,但影响的程度和规律不同.最后综合考虑各因素,制订出Ni和纳米Al2O3微粒在45#钢表面发生共沉积的较理想工艺.     

稀土稳定剂硬质聚氯乙烯中的稳定机理研究

研究稀土稳定剂在聚氯乙烯中的热稳定机理,及加入稀土稳定剂后聚氯乙烯的拉伸性能、热稳定性、耐热变形性能、白度及流变性能,并与铅盐稳定体系进行对比。结果表明稀土稳定剂对聚氯乙烯具有良好的热稳定效果,而且对制品的加工性能有明显的改善,与其他稳定剂之间具有良好的协同效应。     

金属镍和聚四氟乙烯微粒复合电沉积机理初探（Ⅳ）

在测试金属镍和聚四氟乙烯微粒复合镀层的Ｘ射线衍射图象，扫描电子显微镜图象及镀液的电导率值等基础上，对其复合沉积的机理进行了探讨，以期对该工艺的实际应用提供理论基础。     

喷涂工艺对陶瓷/金属自反应复合涂层组织的影响

用等离子喷涂的方法喷涂自制的Fe2O3 Al自反应复合粉,在金属表面制备了陶瓷-金属多相自反应复合涂层．研究了复合粉和涂层的微观结构,以及喷涂工艺参数对复合粉反应程度及涂层组织的影响．研究发现,喷涂距离是影响复合粉反应程度及涂层组织结构的主要因素,枪距在100mm时,反应最充分,涂层组织最致密．     

纳米碳酸钙/丙烯酸酯橡胶二元增韧增强PVC

研究了纳米碳酸钙和丙烯酸酯橡胶(ACR)二元增韧聚氯乙烯(PVC)材料,主要考察了丙烯酸酯橡胶以及纳米碳酸钙用量对PVC力学性能的影响,并采用扫描电镜、透射电镜对复合材料的结构进行了观察。研究表明,纳米碳酸钙与弹性体具有协同效应,在大幅度提高PVC材料缺口冲击强度的前提下,同时基本保持了其刚性。SEM对冲击试样断面的观察显示出比较典型的韧性断裂特征,TEM观察也表明,纳米碳酸钙能够在PVC基体中均匀分散。     

偶联剂对PVC/纸粉复合材料性能的影响

采用硅烷偶联剂、铝酸酯偶联剂和钛酸酯偶联剂对纸粉进行表面处理,研究了纸粉填充PVC复合材料的力学性能和热学性能。研究结果表明,钛酸酯偶联剂可以较好地改善纸粉与PVC基体的相容性,从而显著提高复合材料的力学性能。冲击断面扫描电镜分析表明,偶联剂改善了纸粉与基体树脂的相容性。     

Antiplasticizing effect of MOCA on poly(vinyl chloride)

An obvious antiplasticizing effect has been observed in PVC with small amount of MOCA, 3,3’-dichloro-4,4’-diamino-diphenylmethane. PVC-MOCA interaction and crystallization behavior of PVC/MOCA blends were investigated in detail to explain the mechanism of antiplasticization on the basis of a series of techniques including DMA, FTIR, and DSC. The results of mechanical properties tests show that the tensile strength of PVC with 5 phr of MOCA reaches a maximum value, 69.5 Mpa, which is about 23 % higher than that of pure PVC. The rise in tensile strength was attributed to an antiplasticizing effect of MOCA on PVC as confirmed by DMA measurements. The evidences from FTIR reveal that a strong hydrogen-bonding interaction takes place between the nitrogen atom of –NH2 groups in MOCA and the methine proton of PVC repeat units. The results of DSC analysis indicate that crystallization behavior of MOCA is suppressed completely and the crystallinity of PVC decreases with the increase of MOCA amount.     

聚合物材料孔隙率的研究

以L-S相转化法成膜可以制得非对称型结构膜，这种膜结构具有极薄而致密的表层，有助于提高膜的选择性、渗透性及抗污染性，同时，探讨了孔隙率对膜结构和膜性能的影响．实验结果表明：用高分子做膜材料，可利用高分子的相容性控制膜的孔隙率；调控制膜的热力学和动力学因素可改变高分子的相容性，从而改善膜的结构和性能，实验结果证实了可以制备出PAN／PVC膜、PAN／PVA膜和用PVP制成孔剂的PVC膜。