CNTs负载Fe2O3的制备及催化氧化剂的热分解研究

采用液相沉淀法制备了沉积于碳纳米管(CNTs)表面的Fe2O3纳米粒子(CNTs/Fe2O3),用透射电子显微镜(TEM)、光电子能谱仪(XPS)和X射线衍射仪(XRD)对其进行了表征。研究了CNTs/Fe2O3纳米粒子对高氯酸铵(AP)、二硝酰胺铵(ADN)和硝酸铵(AN)的催化热分解。结果表明,CNTs表面上均匀地负载了平均粒径为22nm的α-Fe2O3。添加了1%、3%和5%CNTs/Fe2O3纳米粒子的AP的初始分解温度分别降低了33.7,40,50.8℃,热分解峰温分别降低了14.7,22.9,26.4℃。添加1%CNTs/Fe2O3纳米粒子的ADN和AN的初始分解温度分别降低了12.1,3.6℃,热分解峰温分别降低了18.6,6.6℃。     

Influence of aliphatic epoxy monomer on the blowing-out effect in the flame retardant epoxy resins

An aliphatic epoxy monomer "polypropyleneglycol-diglycidylether (PPGDGE, YF878)" is loaded in the epoxy resins (EP) to evaluate the influence of epoxy structure on the blowing-out effect, which is caused by 9,10-dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthrene-10-oxide (DOPO) and octaphenyl silsesquioxane (OPS). The flame retarding properties of these EP composites were tested using the LOI and UL-94 procedures. The pyrolytic gases produced and the thermal stability of the EP composites with different flame retardants were detected by TGA-FTIR in air. The negative effect of YF878 was detected from the TTI, HRR, and p-HRR results after the cone calorimeter test. The char produced by the EP composites after the cone calorimeter test was investigated by FTIR. It is proposed that the aliphatic chain of the YF878 is easy to break down and produce combustible gases, so it does not easily form a crosslinked structure in the condensed phase. These results are very helpful for investigation of the conditions under which the blowing-out effect in epoxy resins can be caused by synergy of phosphorous and silicon.     

序列结构与结晶行为对聚氨酯弹性体力学性能的影响

通过定量核磁共振碳谱(13C-NMR谱)、广角X射线衍射(WAXD)和差示扫描量热分析(DSC)对不同数均相对分子质量的环氧乙烷-四氢呋喃无规共聚醚P(E-co-T)的序列结构和结晶性能进行了研究;以不同的P(E-co-T)无规共聚醚制备了一系列热固性聚氨酯弹性体,并对其网络结构和力学性能进行了研究。定量13C-NMR确认了P(E-co-T)无规共聚醚分子链中存在[THF]n微嵌段结构,并计算了不同相对分子质量P(E-co-T)无规共聚醚中微嵌段的含量。WAXD和DSC结果表明,等摩尔组成的P(E-co-T)无规共聚醚在-40℃时发生了结晶,且不同相对分子质量P(E-co-T)无规共聚醚的结晶能力与其分子链中[THF]n微嵌段结构的含量密切相关。聚醚聚氨酯弹性体的力学测试结果则表明,20℃和60℃时,随着聚醚相对分子质量的增加,聚氨酯弹性体的拉伸强度逐渐降低,断裂延伸率逐渐增加;然而,-40℃时则表现出截然相反的变化趋势。-40℃时聚醚聚氨酯弹性体结晶能力的差异是导致其低温力学性能不同的主要原因。     

含离子液体热塑性聚氨酯弹性体复合材料的制备及阻燃性能

制备了咪唑型离子液体/热塑性聚氨酯弹性体(TPU)复合材料,分析了离子液体的种类、含量对聚氨酯弹性体氧指数、热释放、烟释放及热稳定性的影响.结果表明,与1-乙基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐(EmimPF6)、1-十六烷基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐(C16 mimPF6)相比,1-乙基-3-甲基咪唑溴盐(EmimBr)对TPU的阻燃效果更好,且其添加量存在最适量,过高或过低都不利于其在TPU阻燃中的适配性,当质量分数为3％时,阻燃效果最好,可使氧指数达24.3％、热释放峰值降低23.9％、烟释放峰值降低37.5％,高温下的热稳定性也得到改善.     

三(氯异丙基)磷酸酯在蒙脱石表面吸附机理的模拟计算

基于密度泛函理论研究了三(氯异丙基)磷酸酯(TCPP)与钠基蒙脱石(NaMMT)凝胶化的机理,在微观水平上建立TCPP和NaMMT的分子模型并计算了在无水和有水状态下TCPP在NaMMT的001表面以及晶层间的吸附参数。结果表明,TCPP在NaMMT的001表面和晶层间均能通过物理作用稳定吸附,钠离子有利于TCPP在NaMMT表面的吸附。在有水分子状态下TCPP与水分子在NaMMT表面协同吸附,水分子作为“桥梁”将TCPP与NaMMT表面连接起来,增强了它们之间的相互作用。实验结果亦表明,水分能明显提高TCPP与NaMMT的凝胶化速度。NaMMT与TCPP通过强相互作用自发溶胀形成物理交联结构,吸收大量的TCPP液体。水分增强了体系的相互作用,使交联网络更容易形成,从而加速凝胶化过程。     

HNIW热分解的原位红外光谱研究

采用原位红外光谱法研究了ε-HNIW的热分解过程，获得了从室温至450℃的凝聚相反应物及产物的FTIR谱。指认了凝聚相产物的吸收谱带。差谱分析表明：从转晶至150℃。ε-HNIW六元环上的硝基发生均裂引起一系列的裂解反应而产生α,β-不饱和醛和α,β-不饱和亚硝基；155℃以后。五员环上的硝基发生均裂而生成五员环内酰胺；温度大于165℃以后。更多通道的裂解和自氧化反应开始发生；190℃以上除了发生自氧化反应外。分解产物分子间的氧化反应是主要反应。可能产生二氧咪唑环、吡嗪二酮、尿氰酸、铵盐及四元环、五元环和六元环内酰胺结构的产物。高于300℃后出现的碳二亚胺可能由胺类化合物反应而生成。在400℃以后。残留物中主要成分可能由嘧嘞胺及其聚合物如嘧咙等组成。     

低聚硅倍半氧烷在HTPB复合推进剂中的多功能作用

为提升复合固体推进剂的综合性能，将不同质量分数的八苯基硅倍半氧烷(OPS)、八氨基苯基硅倍半氧烷(OAPS)、八硝基苯基硅倍半氧烷(ONPS)和八(二硝基苯基)硅倍半氧烷(ODNPS)等4种有机-无机杂化结构的多面体低聚硅倍半氧烷(POSS)加入端羟基聚丁二烯(HTPB)推进剂中。使用电子万能试验机、热机械分析仪测定推进剂的拉伸力学性能；使用氧弹量热仪测定推进剂在3MPa氮气下的爆热；利用线扫描摄像燃速测定系统测定了推进剂的燃速—压强关系；采用扫描电镜、激光粒度仪和X射线衍射仪(XRD)对推进剂爆热测试后的凝聚相燃烧产物进行微观形貌、粒度及物相分析；采用同步热分析仪、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线光电子能谱仪(XPS)等对POSS影响推进剂燃烧的机理进行了分析。结果表明，4种POSS均可增强推进剂的拉伸力学性能，八氨基苯基硅倍半氧烷(OAPS)效果最优；4种POSS均可提高推进剂的燃速，ONPS质量分数为3%时，推进剂燃速及爆热最高；4种POSS均可促进推进剂铝燃烧，明显减小凝聚相燃烧产物的粒径，ODNPS效果最优。分析认为，ONPS和ODNPS热解、燃烧产生的纳米尺寸...     

聚乙烯醇增塑体系的性能

用溶液共混的方法,向PVA中加入各种增塑剂及其复配体系,利用TGA、DSC、XRD等手段,研究了改性剂对PVA热性能及结晶的影响,利用熔体流动速率测定仪对加工性能进行了初步表征,同时分析了增塑剂加入对材料强度和断裂伸长率的影响。试验结果表明,改性体系的加入,降低了PVA的熔点和结晶度,分解温度有所提高;在满足材料强度的前提下,柔性得到很大改善,同时实现了PVA的熔融挤出。     

高硅铝基耐磨材料中Bi 对摩擦特性的影响

研究Bi元素对高硅铝基耐磨材料A390合金摩擦性能的影响规律。结果表明。由于Bi的熔点仅有270℃，在摩擦过程客易融化而渗出，形成有效的铋润滑膜，对摩擦表面起到自润滑作用，降低了合金的摩擦系数，也改善了摩擦性能的稳定性，使合金的磨损量及摩擦表面的温度降低。缩短了材料磨损的不均匀阶段。Bi的最佳加入量为2％～3％。     

含季戊四醇二磷酸酯三聚氰胺-尿醛树脂盐环氧树脂的阻燃性能

合成了一种新型廉价高分子膨胀阻燃剂?季戊四醇二磷酸酯三聚氰胺-尿醛树脂盐. 红外光谱表明,该阻燃剂的结构为双环笼状含磷大分子. 将其应用于环氧树脂,所得阻燃环氧树脂采用热重分析、锥形量热仪研究其热解、阻燃性能,并用Broido方程计算热解活化能的变化. 结果表明,阻燃环氧树脂的平均热释放速率降低30.7%,总热释放量降低52.2%,烟气排放量降低42.7%,CO产率降低70.5%,CO2产率降低73.5%,剩炭率增加19.1%,添加30%的阻燃剂可使材料氧指数达30.5,阻燃效果与DOPO类似. 环氧树脂热解活化能为73.5 kJ/mol,添加阻燃剂后其值为83.5 kJ/mol,降低10 kJ/mol,表明阻燃剂对环氧树脂的热解具有催化成炭作用.