拉伸温度对UHMW-PE/HDPE共混纤维结晶性能的影响

通过熔融纺丝工艺成功制备了超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)/高密度聚乙烯(HDPE)共混初生丝,并将初生丝在不同温度下进行高倍率热拉伸制得UHMW-PE/HDPE共混纤维。采用广角X射线衍射(WAXD)、差示扫描量热(DSC)、拉伸试验等方法探讨了不同热拉伸温度下获得的UHMW-PE/HDPE共混纤维的微观结构及力学性能。结果表明,在85℃下拉伸所得的纤维具有最高的结晶度、结晶取向度以及最细长的晶粒形状,纤维的力学性能也最优。太低的拉伸温度不利于纤维的分子链以及晶体结构沿轴向取向,太高的拉伸温度则不利于纤维的晶体结构在拉伸过程中进行重组,因此太低或太高的拉伸温度均不利于纤维力学性能的提升。     

基于固态成型工艺聚合物基复合材料自增强技术研究进展

针对当前聚合物实际强度远低于理论强度的问题,介绍了固态挤出、固态拉伸等自增强技术的制备流程及其工艺特点。此外,通过分析固态形变过程中试样内部的微观形貌与分子构型,进一步研究聚合物基复合材料固态加工过程中的自增强机理。最后,通过归纳总结影响试样增强效果的因素,进一步探索聚合物基复合材料的性能上限,拓宽其在不同领域的高性能化应用。     

水力输送下改性双基推进剂药粒的快速安全烘干

为了探究水力输送条件下含硝胺改性双基推进剂药粒的快速安全烘干工艺条件,对水力输送过程不同停留时间的推进剂药粒进行吸水率分布测试并开展了烘干实验,采用热分析仪、摩擦及撞击感度仪、扫描电镜分别测试分析了推进剂药粒在水力输送前后的热分解特性、感度特性和微观形貌。结果表明,在2min的水力输送停留时间下,推进剂药粒基本达到饱和吸水量(约10%),随着停留时间(2、5、10min)的延长,水力输送下推进剂药粒的吸水量略有增加,但整体变化不大,均在10%~11%之间;水力输送前推进剂药粒在不同温度下(80、110、140℃)的恒温热重曲线表明,推进剂药粒适合的烘干温度为80℃;对比水力输送后推进剂药粒在80℃下的水浴烘干和鼓风烘干过程,鼓风烘干过程中推进剂湿药粒和热风存在更大的热交换,可以在更短的时间(23min)内达到烘干状态,避免推进剂药粒需要干燥而长期暴露于高温条件;水力输送前后推进剂药粒的感度和微观结构均无明显变化;表明水力输送条件下含硝胺改性双基推进剂药粒的饱和吸湿量约10%,采用鼓风对流传热方式,在80℃条件下可实现推进剂药粒的快速安全烘干。     

聚合物基熔铸炸药螺旋立式挤注过程的流场仿真研究

针对当前聚合物基熔铸炸药装药工序中的人机面对、手工作业问题，拟采用立式螺压工艺来实现药浆的连续挤注以及弹体的自动装药，故在表征药浆流变特性的基础上对其流场特征参数进行仿真分析。结果表明:液相载体的润滑作用以及剪切过程中固相颗粒的取向排列均会导致药浆表观黏度的下降。提高螺杆转速可以显著增大药浆的流动性及产能，但也会造成剪切速率的线性递增以及压力的阶梯状递增。同时，剧烈的剪切作用也会拓宽药浆的温度分布范围，并将最高温度提高18.6 ℃；需要借助芯部调温来削弱螺杆的剪切升温效应，确保工艺安全性。     

形状记忆聚合物制备与应用研究进展

介绍了形状记忆聚合物在各领域应用的最新研究进展，从实际应用的角度详细分析了在航空航天、生物医疗、电子器件、智能纺织品及自组装领域的优势和存在的问题，同时探讨了在未来发展过程中亟待解决的关键问题，最后展望了形状记忆聚合物的发展前景。     

模压成型工艺对PE–UHMW结晶度和耐磨性能的影响

在3.6 MPa的初始模压压力下,分别改变模压温度、模压时间和冷却方式对超高分子量聚乙烯(PE–UHMW)进行了模压成型,研究了PE–UHMW模压成型工艺对其结晶度和耐磨性能的影响。结果表明,在不同的模压温度或模压时间下,PE–UHMW结晶度与耐磨性能的变化没有理想的对应关系;但从整体结果可以得出,较高模压温度或较长的模压时间会导致PE–UHMW结晶度降低,耐磨性能变差。模压温度为230℃、模压时间为30 min时,PE–UHMW的耐磨性能最好。不同冷却方式对PE–UHMW结晶度的影响较小,对耐磨性能的影响较大。采用较低的冷却速率并在PE–UHMW结晶温度下保温30 min,可以得到耐磨性能优异的PE–UHMW。     

导热塑料及其加工研究进展

综述了结构型导热塑料和填充型导热塑料的导热机理,介绍了填充型导热复合材料的几种成型设备,包括双螺杆挤出、注塑机和模压机,并详细介绍了影响填充型导热塑料导热性能的几个因素,包括填料的填充量、形状尺寸、表面处理以及基体材料的粒径尺寸等。指出需要研究开发新型导热填料或改善加工工艺,在不影响材料力学性能且制备方法简单的情况下提高复合材料的导热系数,从而满足导热塑料在不同领域的应用要求。     

热拉伸过程中PE–UHMW/PE–HD共混纤维的晶体结构演变

将超高分子量聚乙烯(PE–UHMW)与高密度聚乙烯(PE–HD)按照质量比为6︰4进行共混熔融纺丝,并对初生丝进行高倍热拉伸制得PE–UHMW/PE–HD共混纤维。利用广角X射线衍射、差示扫描量热、声速取向试验等方法研究了PE–UHMW/PE–HD共混纤维在热拉伸过程中的晶体结构演变过程。研究显示,随着热拉伸过程的进行,纤维的分子链沿纤维的轴向取向度逐渐增加,熔融峰温度逐渐升高,结晶度逐渐增加;沿径向的晶粒尺寸逐渐减小,而沿轴向的晶粒尺寸逐渐增加,即形成了更细长的晶粒;晶体的取向度逐渐增加。当拉伸倍数由1增大至6时,上述现象变化显著,当拉伸倍数由9增至15时,上述现象变化缓慢。与PE–HD共混后的纤维结晶度、晶体取向度和分子链取向度更高,晶粒更加细长。