一、可降解模塑粉的制备及模压成型工艺(论文文献综述)
蔡才[1](2021)在《含异构混合物二胺DETDA聚酰亚胺的合成及其性能研究》文中研究说明聚酰亚胺(PI)是一种综合性能优良的材料,被广泛的应用于工程塑料、电子器件等方面,如何解决PI加工难的问题,一直是PI的研究重点。二乙基甲苯二胺(DETDA)是一种异构混合物二胺单体,诞生于上个世纪80年代,是一种重要的化工添加剂,由于该单体是5取代的单环芳烃二胺,氨基被周围的甲基乙基包裹,导致位阻效应很大,二胺反应活性小,使得以DETDA为二胺单体合成的PI分子量小,难以成膜,至今仅用作聚氨酯的扩链剂等添加剂,产量很大,但用途较为单一。本文研究了以DETDA为二胺单体合成PI的方法和条件。采用熔融聚合法,以苯甲酸为溶剂,分别与二酐单体4,4’-联苯醚二酐(ODPA)、3,3’,4,4’-联苯四羧酸二酐(BPDA)、3,3’,4,4’-二苯甲酮四甲酸二酐(BTDA)、2,3′,3,4′-联苯四甲酸二酐(α-BPDA)、双酚A型二醚二酐(BPADA)反应,制备出了一系列PI模塑粉,反应温度为155℃,反应时间为2 h。通过溶解性能的测试发现,该系列模塑粉的溶解性能较好,可以通过溶解再加工成薄膜的方式得到PI薄膜。但PI薄膜的成膜性一般,力学性能较差。后通过共聚改性的方式,采用正交实验,以溶解性能为参考,合成了两种三元共聚的PI,醚-酮酐型PI与醚-联苯酐型PI,得到了最佳溶解性能的反应条件。两种系列PI模塑粉的成膜性更好,有更好的热学性能,制备的PI薄膜力学性能得到增强,性能较好。同时发现将DETDA与柔性二胺单体1,3-双(4′-氨基苯氧基)苯(BAPB)混合后,可以在常温下与ODPA通过溶液聚合法制备PAA溶液,将PAA溶液涂覆后,热亚胺化即可得到PI薄膜,该PI薄膜玻璃化转变温度在230℃左右,光学透过性较好,500 nm波长时的透过率大于80%,力学性能一般。为进一步提升PI薄膜的力学性能,制备了PI/纳米SiO2复合薄膜,热学性能与力学性能都有了一定的提升。通过傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、热重分析仪、紫外可见分光光度计等测试仪器对制备的聚合物进行表征,得到以下结论:(1)具有最佳溶解性的醚-酮酐型PI模塑粉的制备条件是:反应温度为155℃,机械搅拌,溶剂苯甲酸的量为12.2121 g(1:50),反应时间为2.5 h,二酐的比例为8:2(即ODPA:BTDA);具有最佳溶解性的醚-联苯酐型PI模塑粉的制备条件是:反应温度为150℃,机械搅拌,溶剂苯甲酸的量为12.2121 g(1:50),反应时间为1.5 h,二酐的比例为8:2(即ODPA:BPDA);具有最佳热膨胀系数的醚-醚酐型PI薄膜的制备条件是:反应温度为室温,磁力搅拌,固含量为15%,反应时间为12 h,DETDA与BAPB的比例为2:8。(2)以DETDA为二胺单体合成的PI热学性能优良,氮气氛围下,起始分解温度均大于500℃,最大分解速率对应温度在511574.7℃,800℃残留率在50%60%。(3)以DETDA为二胺单体合成的PI薄膜的光学透过性较好,最大透过率可达90%,500 nm时的透过率可达82.49%。(4)以DETDA为二胺单体合成的PI荧光性能几乎相同,以600 nm为发射波长时,得到的激发光谱中出现多个激发峰,其中较强的是480 nm与530 nm,以480 nm为激发波长时,得到的发射光谱中出现多个发射峰,其中较强的是540 nm与600 nm。(5)以DETDA为二胺单体合成的PI模塑粉的溶解性能较好,易溶于几种常见溶剂,不溶于丙酮,加工性能较好。(6)以DETDA为二胺单体制备的PI/SiO2复合薄膜中,原位分散法比共混法的分散性更好,性能提升较明显。
沈夕冉[2](2020)在《基于聚亚胺-聚酰亚胺杂化可自修复材料的制备及性能研究》文中研究说明交联结构的热固性有机高分子具有良好的机械性能、耐高/低温性能、电绝缘性能,广泛应用于航空航天、武器装备、汽车工业、生物医学、电子封装等诸多领域。但是热固性有机高分子的加工成型一般在预聚阶段进行,此时分子量低,能软化或流动,具有可塑性,而在交联固化成型后的材料不溶不熔,不能再次成型,严重限制了其应用范围。另外成型后的材料难以降解再生,无形中提高了应用成本,同时会对环境产生较大的影响。因此实现热固性高分子的多次成型性、自修复性和降解再生对节约资源、减少环境污染和实现可持续发展具有重要意义,是目前高分子领域的研究热点和难点。聚酰亚胺(Polyimides,PIs)是指主链上含有酰亚胺环(-CO-N-CO-)的一类聚合物,其刚性的分子骨架赋予了材料优良的机械性能、介电性能以及抗辐射和耐高温等性能,因而在现代很多领域被广泛应用,比如航空航天、液晶、分离膜、液晶、纳米、激光太阳能电池、有机发光二极管、光纤、锂离子电池、生物医学传感器、柔性印刷电路,液晶显示器,航空航天等。目前市场上的PIs产品主要是热固性材料,在出现损伤或缺陷时无法进行修复,难以再次加工成型和回收再利用。近年来动态共价化学(Dynamic Covalent Chemistry,DCvC)发展迅猛,利用化学键的可逆性,在可延展和可回收的热固性高分子材料领域发挥重要作用。亚胺(-C=N-)化学作为最重要的动态共价化学之一,已广泛应用于共价有机框架、有机分子笼和聚亚胺材料等领域,也是解决上述热固性聚酰亚胺材料缺点的有效手段。本论文从分子尺度出发,实现了聚亚胺和聚酰亚胺的杂化,使得新的有机杂化材料既具备聚亚胺的多次成型性、自修复性和降解回收性又具备聚酰亚胺良好的机械性能和热性能。具体工作如下:本论文选取了常见的三种芳香二胺单体(4,4’-二氨基二苯醚、2,5-二甲基-1,4-苯二胺、2,6-二氨基甲苯)和三种芳香二酐单体(4,4’-(六氟异丙烯)二肽酸酐、4,4’-氧双邻苯二甲酸酐、3,3’,4,4’-二苯甲酮四甲酸二酐),设计并合成了成本低廉的可适用于亚胺缩聚反应的9种氨基封端的酰亚胺单体。利用核磁共振氢谱(1H NMR)对单体结构进行了表征;选取其中6种产率较高的酰亚胺单体与对苯二甲醛进行醛胺缩合反应得到6种有机杂化薄膜,利用傅里叶红外光谱、固体核磁共振技术确认了醛胺缩聚反应的完成,并对杂化薄膜材料的基本理化性能进行研究:利用热重分析仪(TGA)、动态热分析仪(DMA)分析了材料的热失重过程和玻璃化转变温度,评估材料的热学性能;采用电子万能试验机对原材料和修复后的材料进行拉伸试验,对力学性能、修复性能进行测试表征并对比分析了杂化材料的分子结构与其力学性能、热性能的关系。研究表明,所得的有机杂化薄膜在去离子水中的吸水率仅为2%,对一些常用的有机溶剂具备一定的耐腐蚀性;在机械性能方面,拉伸强度能达到109 MPa,拉伸模量能达到2.3 GPa。在热稳定性方面,玻璃化转变温度高达150℃,质量损失5%时对应的热分解温度达210℃。此外对新的有机杂化材料进行三次循环破坏修复,其力学性能均能修复至原来的90%以上。综上,本论文实现了聚酰亚胺和聚亚胺两种材料的有机结合,新的杂化材料具备优异的机械性能和热稳定性,其中立构规整性较好的2,5-二甲基-1,4-苯二胺制备所得的材料性能更加优异稳定,在同种杂化材料中增加酰亚胺组分的摩尔比将极大提高材料的机械性能;并且材料受损后进行热压修复也不会损失原有的基本性能,修复效率达到95%以上,这将为构筑高性能DCvC杂化聚合物材料提供新途径,同时为丰富动态共价聚合物的种类,扩大其应用提供了新的研究思路。
周静[3](2017)在《酶解木质素基热塑性酚醛树脂的制备及应用研究》文中进行了进一步梳理酶解木质素(Enzymatic Hydrolysis Lignin,简称EHL)是一种从生物质制备燃料乙醇或丁醇的残渣中分离、提取的高分子物质。由于EHL复杂的成分和分子结构,使得利用率较低,应用推广受到限制。本文采用磷钨酸辅助草酸新型催化剂催化、苯酚液化的方法对EHL进行预处理活化,提高其反应活性,进而制备酚醛树脂和酚醛模塑料。EHL的高效应用,不仅能够降低模塑料的生产成本,而且间接降低生物质燃料乙醇的成本;减轻模塑料对环境带来的污染,也降低对石油化学品的依赖,缓解能源危机。本文采用元素分析、FT-IR、UV等表征方法证明EHL分子结构上存在酚羟基,且酚羟基的邻、对位有类似苯酚的活性位点,能够替代苯酚与甲醛缩聚合成酚醛树脂。从EHL的碳谱分析显示,EHL为GSH木质素,这也是EHL更易发生化学反应的原因。采用酸催化苯酚液化的预处理方法对EHL进行活化。以液化残渣率为指标,研究了催化剂种类和用量、液化温度及液化时间对产物分子量及残渣率的影响,得出优化的预处理液化条件:以草酸与磷钨酸的质量比为9:1的混合酸作为催化剂,固液比为1:2,液化反应温度为125℃,催化剂用量为7%,液化反应时为1.5 h。产物重均分子量为1214,残渣率9.8%。使用氯仿、乙醚对液化后混合物进行分离,得到组分A、B、C。组分A为液化残渣,采用SEM观察其表观结构变化,利用FT-IR分析分子结构上的变化;组分B为EHL衍生物,是最重要的组成部分,采用GPC研究其分子量及其分布的变化情况,GC-MS分析组分中出的小分子化合物结构,1H NMR和13C NMR研究分子结构的变化,并对比不同反应时间下,分子量及其分布和红外光谱图的变化情况;从组分C的GC-MS分析结果可知,组分C主要是苯酚,含量超过97%;推测反应历程:首先是EHL分子中以β-O-4为主的化学键的断裂,使得大分子结构被破坏,EHL分子键断裂产生的衍生物在催化剂的作用下,能够与作为液化剂的苯酚发生苯环上的反应。以预处理活化后的EHL部分替代苯酚制备热塑性酚醛树脂,研究酚醛摩尔比、EHL替代率对树脂性能的影响,结果表明:EHL的替代率可达55%,酚醛摩尔比为n(P):n(F)=1:0.83时,树脂的性能良好。采用FR-IR、GPC、1H NMR、13C NMR和TG等分析手段对普通热塑性酚醛树脂(NPF)和EHL基热塑性酚醛树脂(LNPF)的结构及性质进行分析;采用DSC研究NPF和LNPF的固化性能,结果显示,LNPF的活化能和指前因子均高于NPF。根据对比分析NPF和LNPF树脂在结构和性质上的区别,结合NPF的合成机理,推测得到LNPF的结构形式及合成历程。以LNPF替代普通NPF制备酚醛模塑料。利用Design expert8.0.6.1软件,结合Box-Behnken Design(缩写BBD)设计方法,得到一组模压工艺参数实验,以冲击强度、吸水率为响应值,研究模压温度、模压压力和模压时间对材料性能的影响情况,得到优化的模压工艺参数:模压温度为171℃,模压压力34MPa,模压时间50s/mm。在优化的工艺参数下,研究EHL替代率对材料机械性能、热稳定性和吸水率的影响。在相同的EHL利用率条件下,以填充和改性两种参与方式制备模塑料,参照技术标准要求比较这两种模塑料在性能上的差异,间接证明EHL液化改性过程的可行性及必要性。采用土埋法,研究了普通酚醛模塑料(PMC)、不同EHL替代率的酚醛模塑料(LPMC)和EHL填充型酚醛模塑料(FPMC)在生物降解性能方面的差异。相同条件下观察表面被侵蚀情况并计算质量损失率,随着EHL替代率的增大,表明被侵蚀越来越严重,其中(55%-LPMC)的最大失重率为1.5%,55%-FPMC的最大失重率为2.2%。论文以55%-LPMC为研究对象,通过初筛和复筛结果选择废弃物固体培养基及T.hirsute、T.sp.B27两种菌株,对粉状模塑料进行微生物降解性实验,在微生物降解100天后,T.hirsute对其中生物质的降解率达到90%,能够直接降低模塑产品对环境带来的污染。
徐禄波[4](2016)在《聚酰亚胺微球及其纳米复合材料的制备与性能研究》文中研究指明聚酰亚胺(PI)具有良好的热稳定性、机械性能以及耐化学腐蚀性,被广泛应用于微电子器件,航空航天,汽车制造,气体分离,胶黏剂等领域。然而聚酰亚胺树脂本身的导电性能和导热性能差,这些缺点限制了聚酰亚胺在航空、微电子等领域的应用。在PI树脂中引入石墨烯(GNPs)或氮化硼(BN)能有效提高PI导电性能或导热性能。传统复合工艺如原位复合、溶液复合或熔融复合往往需要对纳米填料进行改性,而且难以调控纳米填料在聚合物基体中的网络结构。聚合物微球尺寸小、比表面积大,表面容易包覆纳米粒子,通过聚合物/纳米粒子复合微球可以在聚合物基体内构建三维有序的纳米填料网络结构。本文的研究目的在于以PI微球为基础开发一种既能避免对纳米填料进行改性,又能让纳米填料在PI基体中形成三维有序的网络结构的工艺路线来制备具有良好的导电性能和导热性能的PI复合材料。为此,本论文从PI微球的制备出发,主要从以下几个方面展开研究工作:首先以聚乙烯醇(PVA)为表面活性剂,通过沉淀法制备聚醚酰亚胺(PEI)微球。以光学显微镜和激光粒度仪为表征手段研究了PVA的添加方式、PVA配比、PEI浓度、搅拌速度、析出温度、析出方式等工艺条件对PEI微球的形貌、粒径大小及分布的影响。结合工艺条件探索的相关数据,描述了PEI/PVA/DMAc混合溶液的结构模型,并解释了PEI微球的形成机理。其次,制备了PEI/r-GO核壳结构复合微球,并以复合微球为原料制备了三维有序的PEI/r-GO复合材料。傅立叶转换红外光谱(FTIR)证明,PEI微球与氧化石墨烯(GO)之间存在较强的氢键相互作用。拉曼光谱(Raman)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)表明r-GO已经被包覆到PEI微球表面。差示扫描量热分析(DSC)和热失重分析(TGA)显示PEI/GO和PEI/r-GO拥有良好的热学性能。模压成型时,r-GO会在PEI基体形成三维有序的r-GO网络结构。三维有序的r-GO网络结构赋予了PEI/r-GO复合材料良好的导电性能和导热性能。导电渗滤阀值低至0.15 vol%,当r-GO含量为2 wt%时,电导率达到1.4×10-2 S/m。导热系数在r-GO含量为2 wt%时也高达0.26 W/mK,比纯PEI树脂提高了50%以上。最后,制备了PEI/h-BN复合微球以及含有三维有序网络结构的PEI/h-BN复合材料。SEM图像显示h-BN紧贴在PEI微球表面,界面之间存在较强的相互作用力。h-BN包覆到PEI微球表面上之后会提高PEI微球的Tg和热稳定性。X射线衍射(XRD)数据及SEM图像显示,热压成型后h-BN在PEI基体中形成了沿网络通路取向排列的三维有序网络结构。特殊网络结构的存在会极大的提高PEI/h-BN复合材料的导热性能。在h-BN添加量为50 wt%时,复合材料的导热系数为1.269 W/m K,而通过溶液复合制备的复合薄膜导热系数仅仅为0.681W/m K。300oC高温热处理1 h后PEI树脂会浸润h-BN粒子,阻断h-BN粒子间的相互接触,破坏h-BN的网络结构,导致材料的导热系数降低。当h-BN添加量为50 wt%时,经过热处理后PEI/h-BN复合材料的导热系数降低到了0.816W/m K。
侯国君[5](2016)在《木粉/酚醛树脂模压复合材料制备工艺研究》文中研究指明本文主要以木粉为研究对象,参照工业模压工艺设计试验流程,制备实验室法木粉/酚醛复合材料并研究其性能。通过制备木粉/酚醛复合材料选取试验参数范围,优化并验证试验参数以及对复合材料的改性。得出以下结论:(1)浸渍初混、高速机混和球磨相结合起到捏合作用,制备复合材料预固化层薄,木(竹)/酚醛树脂复合材料制备工艺合理;(2)单因素法试验多项物理力学性能,并为响应面法优化提供工艺参数,采优化得出的制备工艺为酚醛树脂用量55%,模压温度160℃,模压时间60s/mmm;(3)响应面试验得到对抗弯强度、静曲强度、吸水率最优值分别为为43.78MPa, 25.23MPa、5.42%。工艺条件分别为(54%、157℃.60s/mm);(54%、160℃、51/mm); (50%、152℃、60/mm),并得出相应的二次模拟方程,验证值与模拟值吻合,数据合理可靠。(4)竹浆剩余物占填料比为10%、20%、30%。对复合材料改性结果表明,改性对吸水率影响显着性略微下降,抗弯强度和静曲强度则分别提高15.85%、38.98%、25.00%和21.24%、30.03%、24.90%。
田立权[6](2014)在《单螺杆挤压麦秸热压成型工艺研究》文中研究表明我国农作物秸秆总产量超过7亿吨,稻草、小麦秸、玉米茎是我国三大粮食作物的生产剩余物。农作物秸秆是一种天然高分子材料,收集成本低,具有生物降解能力。目前秸秆除用于打浆造纸、家畜饲料外,大量的作物秸秆被焚烧还田,造成环境污染。所以对农作物秸秆采用一定的方式处理,作为工业生产的原材料在国内外已受到高度重视,并取得了一定的研究进展。农作物秸秆产业化利用,不仅可以解决焚烧秸秆产生的环境污染的问题,还可以极大地增加农民的收入。本试验利用剖分式单螺杆挤压机对麦秸杆进行挤压膨化预处理,通过预处理得到的麦秸纤维作主料、添加实验室自制的环保型胶粘剂制备热压成型试样;探讨各因素对麦秸试样热压成型工艺、成型试样力学性能、成型试样吸湿性能的影响规律,提供生产依据和基础数据。得出如下主要结论:1)利用单螺杆挤压机对麦秸杆进行挤压膨化预处理后,设置合理的控制参数,通过热压成型操作可以设计生产壁厚均匀、密实、表面光滑的包装容器。2)通过试样成型试验,研究各因素对成型样品抗压性能影响程度大小依次为模具压力、模具温度、胶料比、热压时间。当模具压力取+0.4水平、模具温度取+0.4水平、胶料比取+0.3水平、热压时间取+1.1水平时,热压成型试样容器抗压强度取得最大值为750N。3)通过试样成型试验,研究各因素对成型样品吸湿性能影响程度大小依次为模具压力、模具温度、胶料比、热压时间。当模具压力取+1.17水平、模具温度取-0.25水平、胶料比取-0.33水平、热压时间取-1.11水平时,热压成型试样容器吸湿性能取得最大值,为测试成型试样质量的0.42%。4)利用有限元软件仿真分析成型样品抗压性能试验过程。在压缩载荷作用下,仿真试样底部与侧壁接触处应力集中,随载荷增大,试样的形变量也增大;在压缩载荷作用下,圆台形试样底部与侧壁承受应力值,随侧壁倾角的增大呈现先增加后降低的趋势。在倾角为120°时,试样底部承受的应力值最大。
陈健[7](2014)在《木质纤维增强环氧树脂复合材料的制备及性能研究》文中提出天然植物纤维增强环氧树脂复合材料具有低成本、低能耗、环境友好等优良特性,近年来成为国内外研究热点,受到广泛关注。然而,天然植物纤维存在易吸湿、与基体树脂相容性差等缺点,在复合材料中的应用受到限制。本研究以木材剩余物杨木枝桠材为原料,通过机械粉碎法及化学机械浆法制备了杨木粉、杨木纤维;分别采用桐马酸酐甲酯、异氰酸酯/硅烷偶联剂和长链不饱和脂肪酸对杨木粉及杨木纤维表面改性,经热压成型制备了木质纤维增强环氧树脂复合材料。改性木质纤维表面疏水性高,与环氧树脂具有良好的界面相容性;制备的木质纤维增强环氧树脂复合材料,性能与短切玻璃纤维增强环氧树脂复合材料相当。主要研究内容及结论如下:1.以木材剩余物杨木枝桠材为原料,经机械粉碎法和化学机械浆法,分别制备杨木粉和杨木纤维。采用化学分析法分析测试了杨木粉和杨木纤维主要成分;并通过接触角测量、元素分析、红外光谱(FT-IR)及扫描电子显微镜(SEM)表征了杨木粉和杨木纤维的结构与表面性能。实验表明:杨木粉和杨木纤维主要成分为纤维素、木质素和半纤维素;表面活性羟基的羟值分别为52mg/g和174mg/g;杨木粉和杨木纤维均具有较强的吸湿性能。2.以N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂、吡啶为催化剂,采用桐马酸酐甲酯(MEMA)对杨木粉(PWP)表面接枝化学改性。研究了反应物料配比、反应温度、反应时间及催化剂用量对杨木粉改性反应的影响,并通过接触角测量、元素分析、红外光谱(FT-IR)、13C固体核磁共振光谱(13C CP-MAS NMR)及扫描电子显微镜(SEM)表征了改性杨木粉的结构与表面性能。实验表明:MEMA与PWP质量比为7.5:1,催化剂吡啶用量为杨木粉质量的5%,120℃反应6h,制备的改性杨木粉的质量增加率为20%~25%;改性后杨木粉的疏水性明显增强。3.以N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂,采用4,4’-亚甲基双(异氰酸苯酯)/γ-氨丙基三乙氧基硅烷(MDI/KH550)对杨木粉(PWP)表面接枝化学改性。研究了反应物料比、反应温度和反应时间等对杨木粉改性反应的影响,并通过接触角测量、元素分析、红外光谱(FT-IR)、13C固体核磁共振光谱(13C CP-MAS NMR)及扫描电子显微镜(SEM)表征了改性杨木粉的结构与表面性能。研究表明,MDI与PWP活性羟基物质的量比为2:1,MDI与KH550物质的量比为1:1,120℃反应2h,制备的改性杨木粉质量增加率为40%~60%;改性后杨木粉疏水性增强。4.以吡啶为溶剂、4-二甲氨基吡啶(DMAP)为催化剂,采用桐酸酰氯(EACl)对杨木纤维(PWF)表面接枝改性。研究了反应物料配比、反应温度、反应时间及催化剂用量对杨木纤维改性反应的影响,并通过接触角测量、元素分析、红外光谱(FT-IR)及扫描电子显微镜(SEM)表征了改性杨木纤维的结构与性能。实验表明:EACl与PWF活性羟基物质的量比为4:1,催化剂DMAP用量为杨木纤维质量的1%,反应温度80℃,反应时间6h,制备的改性杨木纤维的质量增加率为130%;改性后杨木纤维的疏水性增强。5.分别以杨木粉、杨木纤维及其改性物为增强体,以双酚A缩水甘油醚型环氧树脂(E-51)/甲基四氢邻苯二甲酸酐(MeTHPA)和萜烯基环氧树脂(TME)/甲基四氢邻苯二甲酸酐(MeTHPA)为基体树脂体系,经热压成型制备了木质纤维增强环氧树脂复合材料。通过接触角测量、扫描电镜(SEM)分析表征了复合材料表面及断裂面结构形貌,并测试了复合材料的冲击强度、弯曲强度等力学性能。实验表明,改性后的木质纤维表面疏水性及其与环氧树脂基体界面相容性明显提高;MEMA-PWF增强环氧树脂复合材料具有较好的疏水性和力学性能,冲击、弯曲强度分别达到7.95kJ/m2、55.42MPa。
刘沛[8](2013)在《高性能织物增强聚四氟乙烯复合材料摩擦学性能研究》文中研究表明聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene, PTFE)具有优异的自润滑性、化学稳定性和耐高低温性,是一种理想的固体润滑材料。但纯PTFE力学性能比较差、承载能力低、耐磨性很差,限制了其应用。通过引进各种填料或增强体制备PTFE复合材料是改善其性能的常见方法,PTFE复合材料的摩擦学研究也是聚合物摩擦学研究中的热点之一。迄今为止,许多相关研究往往采用各种纤维、纳米材料或微米级填料等对PTFE进行复合改性,制备出的PTFE复合材料依然存在力学性能较差、承载能力低、界面粘结不足以及PTFE自身优异性能损失等问题。与传统的填料或增强体相比,织物具有有序性、紧密性和整体性等特点,以其为增强体可大幅提高复合材料的力学性能和承载能力。此外,如果采用与基体化学结构相同的材料对基体进行自增强可显着改善复合材料的界面粘结,在不引入其他材料的同时大幅提高基体的性能,同时尽可能保留其自身优异性质。针对上述情况,本论文以三种高性能纤维即碳纤维、芳纶和PTFE纤维的二维织物为增强体制备PTFE复合材料,研究了复合材料的制备工艺,考察了复合材料组成对其力学及摩擦学性能的影响,比较了织物增强和短纤维增强的差异,并尝试通过多种改性方法(如织物表面改性、纳米粒子填充)对复合材料进行摩擦学改性,在此基础上结合各种表征方法对织物表面、磨损面、磨屑、拉伸断面等多角度进行观察和分析,探讨了复合材料的摩擦磨损机理。本论文的主要研究结果如下:1.通过分散液浸渍法成功制备复合材料组成在一定范围内且组成可控的碳纤维织物、芳纶织物增强PTFE复合材料及PTFE织物自增强复合材料,所得复合材料表现出优异的力学及摩擦学性能。复合材料组成对三种织物增强PTFE复合材料的力学及摩擦学性能均有较大影响,织物含量适中时复合材料综合性能最优。2.三种织物增强PTFE复合材料的拉伸强度均远高于传统非织物增强PTFE复合材料,其中碳纤维织物增强PTFE对提高复合材料拉伸强度效果最好,其拉伸强度最高高达387.7MPa。三种织物复合材料均保留了PTFE低摩擦系数特性,其耐磨性与采用传统工艺制备的相应短纤维增强PTFE复合材料相比均有不同程度的优势,芳纶织物增强对提高复合材料耐磨性效果最好。采用PTFE织物自增强在不引入其他材料的情况下大幅提高PTFE的力学及摩擦学性能,PTFE自身的各优异性能能尽可能得以保留。3.采用适当的表面处理改变了碳纤维或芳纶的表面形貌和化学组成,改善了相应复合材料的界面粘结,从而提高了复合材料的摩擦学性能。采用适量纳米Ti02填充也改善了碳纤维织物或芳纶织物复合材料的界面粘结,同时对基体带状结构产生影响,提高了复合材料的耐磨性。联合表面处理和纳米Ti02填充起到协同效应,对复合材料耐磨性改进效果更好。适量纳米Ti02填充亦在一定程度上提高PTFE织物自增强复合材料耐磨性,但其效果不及直接采用纳米Ti02填充PTFE。4.三种织物增强PTFE复合材料中,连续网状的织物结构起到了承载作用,并可在一定程度上阻止基体形成大尺寸结晶块,这是复合材料表现出优异摩擦学性能的主要原因,其中前者是主要因素。适当的复合材料组成有利于织物上述作用的有效发挥,纤维表面改性或纳米Ti02填充提高复合材料界面粘结亦有利于织物的承载作用,而纳米Ti02填充还可进一步影响基体带状结晶结构,阻止摩擦时基体带状结构大尺度破坏。5.三种织物及其纤维受力时破坏行为不同是影响相应织物复合材料承载能力的重要因素。碳纤维受力时会发生脆性破坏,不利于其织物承载作用的发挥。芳纶受力时只会发生韧性变形及韧性断裂而不会发生脆性断裂,因而能承受很大应力。PTFE纤维自身强度低且受摩擦力作用时会发生带状结晶结构的破坏形成片状磨屑,因而其织物承载能力最差。本研究通过对这三种高性能织物增强PTFE复合材料摩擦磨损行为和机理的研究,拓展了PTFE复合材料摩擦学研究领域,深化了对织物增强PTFE复合材料的磨损失效规律的认识。本研究的结果丰富了聚合物复合材料摩擦学的基础数据和理论认识,可为开发相关高性能自润滑复合材料提供理论指导。
刘军军[9](2012)在《稻麦秸秆和淀粉制备复合材料研究》文中指出节能和环保是当今世界的紧迫要求。开发和利用农作物废弃物等可再生且能降解的复合材料已成为当前研究的热点,是环境友好材料研究领域未来的发展方向,也是农作物废弃物利用和抑制环境污染的有效途径之一。秸秆资源丰富,具有低密度性、可再生性及洁净性;淀粉来源广泛、价格便宜,具有可生物降解、可再生等诸多优点。采用农作物秸秆和淀粉制备的复合材料,具有其它复合材料无法比拟的质轻价廉、可再生及可生物降解等优点。秸秆/淀粉复合材料的研究和应用对我国可持续发展具有重要意义。本研究以稻、麦秸秆和玉米淀粉、木薯淀粉及马铃薯淀粉为主要原料,通过模压成型制备了秸秆/淀粉全降解复合材料,探讨秸秆纤维预处理方法(2%草酸溶液、2%氢氧化钠溶液、水热处理及未处理)、秸秆纤维尺寸、淀粉类型、阻湿剂含量、增塑剂含量及胶粘剂含量对复合材料内结合强度(IB)、弯曲强度(FS)、弯曲弹性模量(MOE)、拉伸强度(TS)、拉伸模量(MOR)、断裂伸长率(EOF)、冲击强度(IS)、2h吸水厚度膨胀率(2hTS)及吸湿率(MA)的影响。分析比较了稻、麦秸秆纤维预处理前后表面化学成分、表面形貌、吸湿性及浸润性能的变化情况。也对比分析了不同配比淀粉胶粘剂表观粘度随温度和剪切速度的变化规律。并观察了复合材料微观结构。取得的主要成果如下:(1)秸秆拉伸性能测试表明,稻、麦秸秆预处理均能不同程度的降低其拉伸强度,其中氢氧化钠处理后秸秆纤维拉伸强度降幅最大。(2)红外光谱(IR)和扫描电子显微镜(SEM)分析表明,稻、麦秸秆纤维预处理能不同程度的去除其表面蜡质-硅化层、木质素及半纤维素等化学成分,表面形貌发生较大变化,使细胞壁物质充分暴露,即秸秆纤维表面纤维素、半纤维素以及木质素的特征官能团暴露,红外吸收峰个数增多、峰吸收增强,使秸秆纤维持水力增加,提高其表面润湿性。其中氢氧化钠处理和水热处理效果较为显着,而草酸处理未显着影响秸秆纤维基本组织形态。(3)秸秆纤维吸湿性能研究表明,稻、麦秸秆纤维吸湿率均随时间的增加而增大,且6h前吸湿率增加较快,10~20mm秸秆段吸湿率在整个吸湿过程中始终较小其吸湿平衡率分别为0.931%和1.071%。粉碎后,稻、麦秸秆纤维吸湿率不同程度的有所增大;其中氢氧化钠处理秸秆纤维吸湿率最大,分别为2.243%和2.411%;水热处理次之,分别为1.84%和1.714%;草酸处理后,分别为1.591%和1.514%;而未处理秸秆纤维吸湿率较小,分别为1.585%和1.449%。通过对秸秆纤维吸湿率数据进行一元非线性回归,得出吸湿率随时间的变化模型,发现所选模型能较好的描述秸秆纤维吸湿率曲线。(4)秸秆纤维浸润性研究表明,稻、麦秸秆纤维预处理均能不同程度的降低其表面接触角,增强蒸馏水对其表面的浸润性。水热处理、氢氧化钠处理、草酸处理及未处理稻秸秆纤维6min接触角分别为71.5°、61.5°、88.5°和95.5°,麦秸秆纤维6min接触角分别为71.1°、56.5°、74.4°和73.6°。(5)秸秆纤维热性能研究表明,稻、麦秸秆纤维预处理均能不同程度改变其玻璃化转变温度Tg,并能去除部分硅化物等无机物质。(6)制备了淀粉与水质量比分别为1/6、1/8和1/10的玉米淀粉、木薯淀粉和马铃薯淀粉胶粘剂,研究分析了其在不同温度和不同剪切速度下表观粘度的变化情况,结果表明:3种淀粉制备的胶粘剂存在剪切稀化现象,即表观粘度随剪切速度的增大而减小,且淀粉与水质量比越小,表观粘度越低。玉米淀粉胶粘剂表观粘度随温度的升高先增大后减小,10℃有最大值。木薯淀粉胶粘剂表观粘度随温度的升高而减小,15℃前变化明显,之后趋于缓和。马铃薯淀粉胶粘剂表观粘度随温度的升高而逐渐减小。通过对不同配比的淀粉胶粘剂流变性能数据进行一元非线性回归,得出淀粉胶粘剂在不同温度下的流变模型,发现所选模型能较好的描述淀粉胶粘剂流变性能。此外,在相同条件下,3种淀粉胶粘剂表观粘度大小顺序为:马铃薯淀粉>玉米淀粉>木薯淀粉。(7)通过正交试验方法L9(34),以弯曲强度和弯曲弹性模量为优化参数,得出制备复合材料最佳模压工艺参数为:压力4MPa、温度120℃、时间30min。(8)在最佳工艺参数条件下,制备了不同尺寸秸秆纤维及不同淀粉复合材料:复合材料力学性能基本随秸秆纤维尺寸的减小而先增大后减小,且各项性能随秸秆纤维尺寸的变化有所不同,0.2~0.45mm时,IB较好;0.45~0.9mm时,FS、MOE、TS较好;0.9~30mm时,MOR、EOF和IS较好;<0.2mm时,力学性能较差;混合纤维时,各项力学性能也较好;10~20mm秸秆段时,仅有IS较好。2hTS和MA随秸秆纤维尺寸的减小先减小后增大,0.9~30mm时,2hTS较大;0.2~0.45mm时,2hTS较小;10~20mm秸秆段制备的复合材料在浸水0.5h左右结构变的松散,甚至分解。玉米淀粉基复合材料IB、MOE、MOR及IS较好,EOF较小;木薯淀粉基复合材料FS和TS较好;马铃薯淀粉复合材料性能较差;淀粉类型对2hTS和MA影响甚微。(9)水热处理稻、麦秸秆纤维复合材料FS、MOE、IS、TS、MOR较高,IB较低;氢氧化钠处理时,IB较高,FS较低;草酸处理时,IB、FS、MOE、IS均有不同程度的降低。氢氧化钠处理秸秆纤维复合材料2hTS较小,而秸秆纤维预处理不同程度的降低复合材料防湿性能,MA增大。(10)阻湿剂的加入导致稻、麦秸秆纤维复合材料各项力学性能降低,IB、FS、MOE、TS、MOR、EOF及IS最大降幅分别为:56.25%、6.68%、11.31%、40.17%、54.74%、20.4%和26.46%(稻秸秆纤维复合材料),以及36.1%、56.2%、68.5%、56.5%、58.1%、20.3%和27.4%(麦秸秆纤维复合材料)。适量阻湿剂(1%)能提高复合材料防水防湿性能。(11)增塑剂的加入导致稻、麦秸秆纤维复合材料MOR和EOF略微降低,而其它力学性能均有不同程度的提高,同时复合材料防水防湿性能也提高。(12)稻秸秆纤维复合材料力学性能随淀粉胶粘剂含量的增大均先增大后减小;淀粉胶粘剂含量为10%时,IB、FS、MOE、TS、IS均达最大值,淀粉胶粘剂含量9%时,EOR和EOF达最大值;麦秸秆纤维复合材料IB在淀粉胶粘剂含量为9%时有最大值,EOF和IS在10%时有最大值,而其它力学性能均随淀粉胶胶剂含量的增加而降低。稻、麦秸秆纤维复合材料2hTS随淀粉胶粘剂含量的增加而略有减小,吸湿率变化不明显。(13)复合材料微观结构分析表明:基体和增强体两相界面结合存在明显缝隙、空洞现象,且随秸秆纤维尺寸的增大而变大,其中<0.2mm时,复合材料表面出现较多裂纹。综上所述,秸秆纤维预处理能不同程度的去除稻、麦秸秆纤维表面有机硅-蜡质层,使细胞壁物质充分暴露,且降低秸秆粗纤维、半纤维素和木质素含量,秸秆纤维持水力增加,提高了其吸湿性能,同时降低其表面接触角,使秸秆纤维表面易被浸润,为淀粉胶粘剂和秸秆纤维的结合提供良好界面。复合材料性能随多个影响因素相互“竞争”的结果不同而有所差异。在相同条件下,不同淀粉胶粘剂表观粘度差异较大,但其制备的复合材料相关性能并未表现相似差异。秸秆纤维尺寸、预处理、阻湿剂含量、增塑剂含量及胶粘剂含量均对复合材料各项性能的影响差异较大。
李学哲[10](2011)在《组合烟花用筒模压成型研究与进展》文中研究说明本文从技术文献、技术标准及发表的专利三方面,对组合烟花用筒模压成型相关技术的研究和进展进行了综述。相关研究技术及成果表明:组合烟花用筒模压成型技术还不很成熟,需要在复合材料处理、生产工艺改进等方面进一步探索。
二、可降解模塑粉的制备及模压成型工艺(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、可降解模塑粉的制备及模压成型工艺(论文提纲范文)
(1)含异构混合物二胺DETDA聚酰亚胺的合成及其性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 聚酰亚胺的发展历史 |
1.3 聚酰亚胺的分类 |
1.3.1 热固性聚酰亚胺 |
1.3.2 热塑性聚酰亚胺 |
1.4 聚酰亚胺的合成方法 |
1.4.1 溶液聚合法 |
1.4.2 熔融缩聚法 |
1.4.3 界面缩聚法 |
1.4.4 气相沉积法 |
1.5 聚酰亚胺的改性方法 |
1.5.1 物理掺杂改性 |
1.5.2 共聚改性 |
1.5.3 结构设计改性 |
1.6 聚酰亚胺薄膜 |
1.6.1 聚酰亚胺薄膜的种类及制备方法 |
1.6.2 聚酰亚胺复合薄膜的种类及制备方法 |
1.7 二乙基甲苯二胺的结构性能及研究进展 |
1.8 本论文的研究意义及主要内容 |
第2章 实验试剂、仪器及表征方法 |
2.1 实验试剂 |
2.2 实验设备 |
2.3 表征方法 |
第3章 聚酰亚胺的合成及表征 |
3.1 前言 |
3.2 聚酰亚胺的合成及表征 |
3.2.1 聚酰亚胺的合成路径 |
3.2.2 聚酰亚胺合成条件的探究 |
3.2.3 聚酰亚胺模塑粉的合成及表征 |
3.3 聚酰亚胺薄膜的制备及表征 |
3.3.1 红外光谱 |
3.3.2 热学性能 |
3.3.3 紫外光谱 |
3.3.4 荧光光谱 |
3.3.5 力学性能 |
3.4 本章小结 |
第4章 三元聚合的系列聚酰亚胺合成及表征 |
4.1 前言 |
4.2 聚酰亚胺模塑粉的三元聚合 |
4.2.1 醚-酮酐型聚酰亚胺模塑粉的合成 |
4.2.2 醚-联苯酐型聚酰亚胺模塑粉的合成 |
4.3 聚酰亚胺薄膜的制备 |
4.3.1 醚-酮酐型聚酰亚胺薄膜的制备 |
4.3.2 醚-联苯酐型聚酰亚胺薄膜的制备 |
4.4 三元聚合聚酰亚胺模塑粉的表征 |
4.4.1 醚-酮酐型聚酰亚胺模塑粉的表征 |
4.4.2 醚-联苯酐型聚酰亚胺模塑粉的表征 |
4.5 三元聚合聚酰亚胺薄膜的表征 |
4.5.1 醚-酮酐型聚酰亚胺薄膜的表征 |
4.5.2 醚-联苯酐型聚酰亚胺薄膜的表征 |
4.6 常温溶液法制备聚酰亚胺薄膜的合成及表征 |
4.6.1 醚-醚酐型聚酰亚胺薄膜的合成 |
4.6.2 PI薄膜表征 |
4.7 本章小结 |
第5章 聚酰亚胺/纳米SiO_2复合薄膜的制备及表征 |
5.1 前言 |
5.2 聚酰亚胺/纳米SiO_2复合薄膜的制备 |
5.3 聚酰亚胺/纳米SiO_2复合薄膜的表征 |
5.3.1 红外光谱 |
5.3.2 热学性能 |
5.3.3 紫外光谱 |
5.3.4 荧光光谱 |
5.3.5 晶型分析 |
5.3.6 力学性能 |
5.3.7 微观形貌 |
5.4 本章小结 |
结论与展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果 |
1.发表论文 |
2.专利授权及专利申请 |
(2)基于聚亚胺-聚酰亚胺杂化可自修复材料的制备及性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 动态共价化学(DCvC)概述 |
1.2 聚亚胺(PIm)概述 |
1.3 聚酰亚胺概述 |
1.3.1 聚酰亚胺合成方法 |
1.3.2 聚酰亚胺的改性 |
1.3.3 聚酰亚胺应用 |
1.4 论文选题依据及内容 |
2 实验试剂、仪器及测试表征 |
2.1 实验试剂 |
2.2 实验仪器设备 |
2.3 测试条件及表征方法 |
3 酰亚胺单体的合成及表征 |
3.1 酰亚胺单体的合成 |
3.2 合成反应条件的影响因素 |
3.3 单体的结构表征 |
3.4 本章小结 |
4 薄膜的制备及表征 |
4.1 纯聚亚胺薄膜的制备 |
4.2 PIm-PIs杂化薄膜材料的制备方法 |
4.3 PIm-PIs杂化薄膜材料测试与表征 |
4.4 本章小结 |
5 PIm-PI杂化薄膜材料的性能 |
5.1 PIm-PI杂化薄膜材料的基本性能 |
5.2 PIm-PI杂化薄膜材料的热性能 |
5.3 PIm-PI杂化薄膜材料的机械性能 |
5.4 PIm-PI杂化薄膜材料的修复性能 |
5.5 本章小结 |
6 全文总结 |
6.1 本论文的研究结论 |
6.2 本论文的特色及创新点 |
6.3 存在的问题及展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间的科研成果和参与的科研项目 |
致谢 |
(3)酶解木质素基热塑性酚醛树脂的制备及应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 前言 |
1.1.1 研究背景及意义 |
1.1.2 木质素的应用研究进展 |
1.1.3 热塑性酚醛树脂的研究进展 |
1.1.4 酚醛模塑料的研究进展 |
1.2 研究目标和主要研究内容 |
1.2.1 关键的科学问题 |
1.2.2 研究目标 |
1.2.3 主要研究内容 |
1.3 研究技术路线 |
第二章 酶解木质素液化预处理研究 |
2.1 前言 |
2.2 材料与方法 |
2.2.1 原料、试剂及仪器 |
2.2.2 实验方法 |
2.2.3 分析方法 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 EHL的化学反应活性研究 |
2.3.2 EHL预处理活化 |
2.3.3 固液比对EHL液化降解反应影响 |
2.4 小结 |
第三章 酶解木质素预处理活化产物分析及机理研究 |
3.1 前言 |
3.2 材料与方法 |
3.2.1 原料、试剂及仪器 |
3.2.2 实验方法 |
3.2.3 分析方法 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 液化降解产物组分A的表征 |
3.3.2 液化降解产物组分B的表征 |
3.3.3 液化降解产物组分C的表征 |
3.3.4 EHL液化反应历程 |
3.4 小结 |
第四章 酶解木质素-苯酚-甲醛共聚热塑性树脂的合成与表征 |
4.1 前言 |
4.2 材料与方法 |
4.2.1 原料、试剂及仪器 |
4.2.2 实验方法 |
4.2.3 分析方法 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 LNPF体系稳定性分析 |
4.3.2 LNPF树脂的性能评价 |
4.3.3 LNPF的FT-IR分析 |
4.3.4 LNPF的分子量及其分布分析 |
4.3.5 LNPF核磁共振谱图分析 |
4.3.6 LNPF的热重分析 |
4.3.7 LNPF的固化反应动力学 |
4.3.8 酶解木质素-苯酚-甲醛共聚热塑性树脂的合成机理初探 |
4.4 小结 |
第五章 酶解木质素基酚醛模塑料的制备与性能研究 |
5.1 前言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 原料、试剂和仪器 |
5.2.2 实验方法 |
5.2.3 分析方法 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 冲击强度的响应面分析 |
5.3.2 吸水率的响应面分析 |
5.3.3 EHL替代率对材料机械性能的影响 |
5.3.4 模塑料的热性能和吸水性 |
5.3.5 填充与液化改性型木质素基酚醛模塑料材料性能比较 |
5.3.6 PMC和LPMC的土埋实验 |
5.3.7 LPMC的生物降解性 |
5.4 小结 |
第六章 结论与讨论 |
6.1 结论 |
6.2 主要创新点 |
6.3 讨论 |
6.4 展望 |
参考文献 |
在读期间的学术研究 |
致谢 |
(4)聚酰亚胺微球及其纳米复合材料的制备与性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 聚合物微球 |
1.2.1 聚合物微球的分类 |
1.2.2 聚合物微球的制备方法 |
1.2.3 聚合物微球的性能及应用 |
1.3 聚合物/石墨烯核壳结构复合微球 |
1.3.1 石墨烯简介 |
1.3.2 聚合物/石墨烯核壳结构微球的制备方法 |
1.3.3 聚合物/石墨烯核壳结构微球的性能及应用 |
1.4 聚酰亚胺概述 |
1.4.1 聚酰亚胺的发展历史与研究现状 |
1.4.2 聚酰亚胺的合成方法 |
1.4.3 聚酰亚胺的性能及应用 |
1.4.4 聚酰亚胺/石墨烯复合材料 |
1.4.5 聚酰亚胺/氮化硼复合材料 |
1.5 聚酰亚胺微球 |
1.5.1 聚酰亚胺微球的研究现状 |
1.5.2 聚酰亚胺微球的制备方法 |
1.5.3 聚酰亚胺微球的性能及应用 |
1.6 本文的研究背景、意义和内容 |
第二章 实验部分 |
2.1 主要试剂及原料 |
2.2 实验仪器 |
2.3 样品的制备 |
2.3.1 聚醚酰亚胺微球的制备 |
2.3.2 聚醚酰亚胺/石墨烯复合微球的制备 |
2.3.3 聚醚酰亚胺/石墨烯复合材料的制备 |
2.3.4 聚醚酰亚胺/氮化硼复合微球的制备 |
2.3.5 聚醚酰亚胺/氮化硼复合材料的制备 |
2.4 测试与表征 |
第三章 聚醚酰亚胺微球的制备工艺研究及机理探索 |
3.1 引言 |
3.2 结果与讨论 |
3.2.1 表面活性剂的影响 |
3.2.2 聚醚酰亚胺浓度的影响 |
3.2.3 搅拌速度的影响 |
3.2.4 析出温度的影响 |
3.2.5 析出方式的影响 |
3.2.6 机理分析 |
3.3 本章小结 |
第四章 三维有序聚醚酰亚胺/石墨烯复合材料的制备与性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 结果与讨论 |
4.2.1 聚醚酰亚胺微球的制备 |
4.2.2 氧化石墨烯的性能表征 |
4.2.3 聚醚酰亚胺/石墨烯复合微球的制备及结构表征 |
4.2.4 聚醚酰亚胺/石墨烯复合微球的热学性能 |
4.2.5 三维有序聚醚酰亚胺/石墨烯复合材料的制备 |
4.2.6 聚醚酰亚胺/石墨烯复合材料的导电性能 |
4.2.7 聚醚酰亚胺/石墨烯复合材料的导热性能 |
4.3 本章小结 |
第五章 聚醚酰亚胺/氮化硼复合材料的制备与性能研究 |
5.1 引言 |
5.2 结果与讨论 |
5.2.1 聚醚酰亚胺微球与氮化硼的性能表征 |
5.2.2 聚醚酰亚胺/氮化硼复合微球的制备 |
5.2.3 聚醚酰亚胺/氮化硼复合微球的热学性能 |
5.2.4 聚醚酰亚胺/氮化硼复合材料的断面SEM形貌 |
5.2.5 氮化硼在聚醚酰亚胺/氮化硼复合材料中的取向程度 |
5.2.6 聚醚酰亚胺/氮化硼复合材料的导热性能 |
5.3 本章小结 |
结论与展望 |
参考文献 |
作者简历攻读学位期间取得的成果 |
致谢 |
(5)木粉/酚醛树脂模压复合材料制备工艺研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1. 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 酚醛树脂 |
1.3 酚醛模塑料 |
1.4 生产工艺 |
1.5 木粉增强酚醛树脂复合材料 |
1.6 酚醛树脂基木质复合材料的研究进展 |
1.7 研究目标和主要内容 |
1.7.1 研究内容 |
1.7.2 性能测试及表征 |
1.7.3 研究的目标 |
1.8 研究目的意义 |
1.8.1 研究目的和意义 |
1.8.2 技术路线图 |
2. 木粉增强酚醛树脂复合材料制备工艺流程 |
2.1 引言 |
2.2 材料与方法 |
2.2.1 试验材料 |
2.2.2 仪器与设备 |
2.2.3 模塑粉制备 |
2.2.4 模压工艺 |
2.3 工艺流程图 |
2.4 小结 |
3. 木粉/酚醛模压复合材料的影响因素 |
3.1 胶料比对复合材料的影响 |
3.1.1 试验材料 |
3.1.2 试验设备 |
3.1.3 试验方法 |
3.1.4 测试与表征 |
3.1.5 结果与讨论 |
3.2 模压温度对木粉/酚醛模压复合材料的影响 |
3.2.1 试验材料 |
3.2.2 试验设备 |
3.2.3 试验方法 |
3.2.4 测试与表征 |
3.2.5 试验结果与分析 |
3.3 模压时间对木粉/酚醛模压复合材料的影响 |
3.3.1 试验材料 |
3.3.2 试验设备 |
3.3.3 试验方法 |
3.3.4 测试与表征 |
3.3.5 验结果与分析 |
4. 响应面试验分析 |
4.1 引言 |
4.2 试验材料与设备 |
4.2.1 试验材料 |
4.2.2 试验设备 |
4.3 试件抗弯强度的响应面二次回归方程的建立及评价 |
4.3.1 试验结果 |
4.3.2 试验分析 |
4.4 试件静曲强度的响应面二次回归方程的建立及评价 |
4.4.1 试验结果 |
4.4.2 试验分析 |
4.5 试件吸水率的响应面二次回归方程的建立及评价 |
4.5.1 试验结果 |
4.5.2 试验分析 |
5. 竹制浆造纸剩余物对木粉/酚醛树脂复合物的改性 |
5.1 引言 |
5.2 试验材料与试验方法 |
5.2.1 试验材料 |
5.2.2 试验设备 |
5.3 不同含量竹浆剩余物对复合材料性能的影响 |
5.3.1 不同含量竹浆剩余物对复合材料抗弯强度的影响 |
5.3.2 不同含量竹浆剩余物对复合材料静曲强度的影响 |
5.3.3 不同含量竹浆剩余物对复合材料含水率影响 |
5.4 试件的显微结构分析 |
5.5 小结 |
6. 结论、创新点与及建议 |
6.1 结论 |
6.2 创新点 |
6.3 建议 |
参考文献 |
个人简介 |
指导教师简介 |
获得成果目录 |
致谢 |
(6)单螺杆挤压麦秸热压成型工艺研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 前言 |
1.1 课题研究的目的意义 |
1.1.1 保护环境 |
1.1.2 创新惠农 |
1.1.3 缓解能源紧张 |
1.1.4 奠定应用基础 |
1.2 国内外研究动态 |
1.2.1 秸秆预处理研究概况 |
1.2.2 秸秆纤维复合材料研究进展 |
1.2.3 秸秆制备复合材料成型工艺的研究概况 |
1.3 淀粉胶粘剂的制备 |
1.4 研究目标与内容 |
2 原料与方法 |
2.1 试验材料 |
2.1.1 材料 |
2.1.2 试剂 |
2.1.3 麦秸原料的制备 |
2.1.4 胶粘剂的配制 |
2.2 试验仪器与设备 |
2.2.1 仪器与设备 |
2.2.2 模具的设计 |
2.3 加工工艺流程及要点 |
2.3.1 工艺流程 |
2.3.2 工艺要点 |
2.3.3 检测方法 |
3 结果与分析 |
3.1 麦秸杆包装容器成型预备试验 |
3.1.1 模压成型方案与讨论 |
3.1.2 小结 |
3.2 模压成型试验方案与结果 |
3.2.1 成型工艺参数对试样压缩性能的影响 |
3.2.2 成型工艺参数对试样吸湿性能的影响 |
3.2.3 热压成型试样容器的有限元分析 |
4 结论 |
4.1 主要结论 |
4.2 展望与设想 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
(7)木质纤维增强环氧树脂复合材料的制备及性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究目的和意义 |
1.1.3 项目来源和经费支持 |
1.2 天然植物纤维增强环氧树脂复合材料的研究现状与进展 |
1.2.1 天然植物纤维 |
1.2.2 环氧树脂 |
1.2.3 表面改性 |
1.2.4 天然植物纤维增强环氧树脂复合材料成型工艺 |
1.3 天然植物纤维增强环氧树脂复合材料的应用 |
1.3.1 天然植物纤维增强环氧树脂复合材料在电子领域中的应用 |
1.3.2 天然植物纤维增强环氧树脂复合材料在交通运输领域中的应用 |
1.3.3 天然植物纤维增强环氧树脂复合材料在建筑装饰领域中的应用 |
1.4 主要研究内容与研究技术路线 |
1.4.1 主要研究内容 |
1.4.2 研究技术路线 |
1.4.3 论文主要创新点 |
第二章 木质纤维的制备及其表征 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 原料、试剂与仪器 |
2.2.2 木质纤维的制备 |
2.2.3 木质纤维主要成分分析 |
2.2.4 木质纤维元素分析 |
2.2.5 木质纤维扫描电镜(SEM)分析 |
2.2.6 木质纤维活性羟基羟值分析 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 木质纤维的组成成分分析 |
2.3.2 木质纤维的元素组成分析 |
2.3.3 木质纤维扫描电镜(SEM)分析 |
2.3.4 木质纤维活性羟值分析 |
2.4 本章小结 |
第三章 桐马酸酐甲酯接枝改性杨木粉的制备及其表征 |
3.1 引言 |
3.2 制备原理 |
3.3 实验部分 |
3.3.1 原料、试剂与仪器 |
3.3.2 制备方法 |
3.3.3 质量增加率 |
3.3.4 红外光谱分析 |
3.3.5 元素分析 |
3.3.6 ~(13)C 固体核磁共振 (~(13)C CP-MAS NMR )分析 |
3.3.7 扫描电镜(SEM)分析 |
3.3.8 接触角分析 |
3.4 结果与讨论 |
3.4.1 反应影响因素分析 |
3.4.2 结构表征 |
3.5 本章小结 |
第四章 异氰酸酯/硅烷偶联剂接枝改性杨木粉的制备及表征 |
4.1 引言 |
4.2 制备原理 |
4.3 实验部分 |
4.3.1 原料、试剂与仪器 |
4.3.2 制备方法 |
4.3.3 质量增加率 |
4.3.4 红外光谱分析 |
4.3.5 元素分析 |
4.3.6 ~(13)C 固体核磁共振 (~(13)C CP-MAS NMR )分析 |
4.3.7 扫描电镜(SEM)分析 |
4.3.8 接触角分析 |
4.4 结果与讨论 |
4.4.1 反应影响因素分析 |
4.4.2 结构表征 |
4.5 本章小结 |
第五章 桐酸接枝改性杨木纤维的制备及其表征 |
5.1 引言 |
5.2 制备原理 |
5.3 实验部分 |
5.3.1 原料、试剂与仪器 |
5.3.2 制备方法 |
5.3.3 质量增加率 |
5.3.4 红外光谱分析 |
5.3.5 元素分析 |
5.3.6 扫描电镜(SEM)分析 |
5.3.7 接触角分析 |
5.4 结果与讨论 |
5.4.1 反应影响因素分析 |
5.4.2 结构表征 |
5.5 本章小结 |
第六章 木质纤维增强环氧树脂复合材料的制备及其性能 |
6.1 引言 |
6.2 实验部分 |
6.2.1 原料、试剂与仪器 |
6.2.2 复合材料的制备 |
6.2.3 机械力学性能 |
6.2.4 接触角测量 |
6.2.5 扫描电镜分析 |
6.3 结果与讨论 |
6.3.1 机械力学性能 |
6.3.2 疏水性能 |
6.3.3 扫描电镜分析 |
6.4 本章小结 |
第七章 结论 |
7.1 结论 |
7.2 讨论 |
7.3 展望 |
参考文献 |
在读期间的学术研究 |
致谢 |
(8)高性能织物增强聚四氟乙烯复合材料摩擦学性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 聚四氟乙烯及其复合材料摩擦学概述 |
1.1.1 聚四氟乙烯概述 |
1.1.2 PTFE摩擦磨损特性及机理 |
1.1.3 PTFE复合材料摩擦学研究概述 |
1.1.3.1 填充改性PTFE复合材料摩擦学研究进展 |
1.1.3.2 共混改性PTFE复合材料摩擦学研究进展 |
1.1.3.3 PTFE复合材料的减磨机理 |
1.2 织物增强聚合物复合材料摩擦学概述 |
1.2.1 织物增强聚合物复合材料的特点 |
1.2.2 织物复合材料摩擦学研究进展 |
1.2.2.1 织物复合材料摩擦学研究对象 |
1.2.2.2 织物复合材料摩擦学研究内容 |
1.3 自增强复合材料研究概述 |
1.3.1 自增强复合材料的概念及其特点 |
1.3.2 自增强复合材料研究进展 |
1.4 选题依据及研究思路 |
参考文献 |
第二章 碳纤维织物增强聚四氟乙烯复合材料摩擦学性能研究 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 实验原料 |
2.2.2 样品制备 |
2.2.2.1 加工设备 |
2.2.2.2 制备方法及步骤 |
2.2.2.2.1 不同组成CFC的制备 |
2.2.2.2.2 改性CFC的制备 |
2.2.2.2.3 短碳纤维增强PTFE复合材料的制备 |
2.2.3 性能测试及分析表征 |
2.2.3.1 力学性能测试 |
2.2.3.2 摩擦学性能测试 |
2.2.3.3 分析表征 |
2.3 不同组成CFC的制备与性能 |
2.3.1 CFC的制备 |
2.3.1.1 CFC的组成 |
2.3.1.2 CFC的制备工艺 |
2.3.2 CFC的力学性能 |
2.3.3 CFC的摩擦学性能 |
2.3.3.1 承载能力 |
2.3.3.2 PTFE含量对CFC摩擦磨损性能的影响 |
2.3.3.3 试验条件对CFC摩擦磨损性能的影响 |
2.3.3.4 CFC与短碳纤维增强PTFE复合材料摩擦磨损性能的比较 |
2.4 CFC的改性 |
2.4.1 改性CFC力学性能 |
2.4.2 改性CFC摩擦学性能 |
2.4.3 CFC的改性分析 |
2.4.3.1 CF亲水性 |
2.4.3.2 CF表面XPS分析 |
2.4.3.3 SEM观察 |
2.4.3.3.1 CF表面形貌 |
2.4.3.3.2 CFC中纤维/基体界面及基体形态 |
2.5 CFC及改性CFC摩擦磨损机理研究 |
2.5.1 不同组成CFC磨损面分析 |
2.5.2 不同组成CFC磨屑分析 |
2.5.3 改性CFC磨损面分析 |
2.5.4 摩擦磨损机理 |
2.5.4.1 CF的作用机理 |
2.5.4.2 复合材料组成的影响 |
2.5.4.3 摩擦学改性的影响 |
2.6 本章小结 |
参考文献 |
第三章 芳纶织物增强聚四氟乙烯复合材料摩擦学性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验原料 |
3.2.2 样品制备 |
3.2.2.1 加工设备 |
3.2.2.2 制备方法及步骤 |
3.2.2.2.1 不同组成TFC的制备 |
3.2.2.2.2 改性TFC的制备 |
3.2.2.2.3 短Twaron纤维增强PTFE复合材料的制备 |
3.2.3 性能测试及分析表征 |
3.2.3.1 力学性能测试 |
3.2.3.2 摩擦学性能测试 |
3.2.3.3 分析表征 |
3.3 不同组成TFC的制备与性能 |
3.3.1 TFC的制备 |
3.3.1.1 TFC的组成 |
3.3.1.2 TFC的制备工艺 |
3.3.2 TFC的力学性能 |
3.3.3 TFC的摩擦学性能 |
3.3.3.1 承载能力 |
3.3.3.2 PTFE含量对TFC摩擦磨损性能的影响 |
3.3.3.3 试验条件对TFC摩擦磨损性能的影响 |
3.3.3.4 TFC与短纤维增强PTFE复合材料摩擦磨损性能的比较 |
3.4 TFC的改性 |
3.4.1 改性TFC的力学性能 |
3.4.2 改性TFC的摩擦学性能 |
3.4.3 TFC的改性分析 |
3.4.3.1 FT-IR分析 |
3.4.3.2 XPS分析 |
3.4.3.3 SEM观察 |
3.4.3.3.1 TF表面形貌 |
3.4.3.3.2 TFC中纤维/基体界面形态 |
3.5 TFC及改性TFC摩擦磨损机理研究 |
3.5.1 不同组成TFC磨损面分析 |
3.5.2 不同组成TFC磨屑分析 |
3.5.3 改性TFC磨损面分析 |
3.5.4 摩擦磨损机理 |
3.5.4.1 TF的作用机理 |
3.5.4.2 复合材料组成的影响 |
3.5.4.3 摩擦学改性的影响 |
3.6 本章小结 |
参考文献 |
第四章 聚四氟乙烯织物自增强复合材料摩擦学性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 实验原料 |
4.2.2 样品制备 |
4.2.2.1 加工设备 |
4.2.2.2 制备方法及步骤 |
4.2.2.2.1 未填充PTFE样的制备 |
4.2.2.2.2 PTFE纤维、织物自增强复合材料的制备 |
4.2.2.2.3 纳米TiO_2改性复合材料的制备 |
4.2.3 性能测试及分析表征 |
4.2.3.1 力学性能测试 |
4.2.3.2 摩擦学性能测试 |
4.2.3.3 分析表征 |
4.3 PTFE织物自增强复合材料的制备及性能 |
4.3.1 PTFE自增强复合材料的制备工艺 |
4.3.2 不同组成PTFE织物自增强复合材料性能 |
4.3.2.1 不同组成PTFE织物自增强复合材料力学性能 |
4.3.2.2 不同组成PTFE织物自增强复合材料摩擦学性能 |
4.3.3 PTFE纤维自增强复合材料性能及其与织物自增强的比较 |
4.3.3.1 不同组成PTFE纤维自增强复合材料力学性能 |
4.3.3.2 不同组成PTFE纤维自增强复合材料摩擦学性能 |
4.3.4 织物/基体复合工艺对PTFE织物自增强复合材料性能影响 |
4.3.4.1 不同制备工艺PTFE织物自增强复合材料力学性能 |
4.3.4.2 不同制备工艺PTFE织物自增强复合材料摩擦学性能 |
4.3.5 纳米TiO_2改性PTFE织物自增强复合材料性能影响 |
4.4 增强机理研究 |
4.4.1 拉伸断裂观察 |
4.4.2 增强机理 |
4.5 摩擦磨损机理研究 |
4.5.1 磨屑观察 |
4.5.2 磨损面观察 |
4.5.3 摩擦磨损机理 |
4.5.3.1 PTFE织物的作用机理 |
4.5.3.2 复合材料组成的影响 |
4.5.3.3 制备工艺和纳米改性的影响 |
4.6 本章小结 |
参考文献 |
第五章 总结及结论 |
5.1 引言 |
5.2 高性能织物增强PTFE复合材料摩擦磨损特性 |
5.2.1 三种织物增强PTFE复合材料摩擦磨损性能比较 |
5.2.2 三种织物增强PTFE复合材料磨损机理比较分析 |
5.3 高性能织物增强PTFE复合材料摩擦学性能研究总结 |
作者简历 |
论文及专利 |
致谢 |
(9)稻麦秸秆和淀粉制备复合材料研究(论文提纲范文)
缩略词 |
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究目的与意义 |
1.2 农作物秸秆纤维及其增强复合材料 |
1.2.1 秸秆纤维研究现状 |
1.2.2 秸秆纤维增强复合材料国内外研究现状 |
1.2.3 秸秆纤维增强复合材料存在问题及应用 |
1.3 淀粉及淀粉基复合材料 |
1.3.1 淀粉特性 |
1.3.2 淀粉胶粘剂研究现状 |
1.3.3 淀粉基复合材料国内外研究现状 |
1.4 课题主要研究内容及创新点 |
1.4.1 主要研究内容 |
1.4.2 主要创新点 |
第二章 不同预处理条件下秸秆纤维性能研究 |
2.1 试验材料、仪器设备和方法 |
2.1.1 试验材料及仪器设备 |
2.1.2 秸秆纤维制备 |
2.1.3 试验方法 |
2.2 结果与分析 |
2.2.1 秸秆纤维筛分分布 |
2.2.2 秸秆纤维拉伸性能分析 |
2.2.3 秸秆纤维含水率和吸水性能 |
2.2.4 秸秆纤维红外光谱分析 |
2.2.5 秸秆纤维微观照片 |
2.2.6 秸秆纤维吸湿性 |
2.2.7 秸秆纤维浸润性 |
2.2.8 秸秆纤维热性能分析 |
2.3 本章小结 |
第三章 淀粉胶粘剂制备及性能研究 |
3.1 试验材料、仪器设备和方法 |
3.1.1 试验材料及仪器设备 |
3.1.2 淀粉胶粘剂制备 |
3.1.3 淀粉胶粘剂表观粘度测试方法 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 玉米淀粉胶粘剂表观粘度测定 |
3.2.2 木薯淀粉胶粘剂表观粘度测定 |
3.2.3 马铃薯淀粉胶粘剂表观粘度测定 |
3.2.4 淀粉胶粘剂表观粘度流变模型 |
3.3 本章小结 |
第四章 秸秆/淀粉复合材料制备 |
4.1 秸秆/淀粉复合材料的成型方法 |
4.1.1 模压成型法 |
4.1.2 挤出和注射成型法 |
4.2 试验材料及仪器设备 |
4.3 秸秆/淀粉复合材料的制备 |
4.3.1 最佳工艺参数确定 |
4.3.2 秸秆/淀粉复合材料的制备方案 |
4.4 本章小结 |
第五章 秸秆/淀粉复合材料力学性能研究 |
5.1 试验仪器与测试方法 |
5.1.1 试验仪器设备 |
5.1.2 测试方法 |
5.2 结果与分析 |
5.2.1 测试载荷-位移关系曲线 |
5.2.2 纤维尺寸对复合材料力学性能的影响 |
5.2.3 淀粉类型对复合材料力学性能的影响 |
5.2.4 预处理对复合材料力学性能的影响 |
5.2.5 阻湿剂含量对复合材料力学性能的影响 |
5.2.6 增塑剂含量对复合材料力学性能的影响 |
5.2.7 胶粘剂含量对复合材料力学性能的影响 |
5.2.8 复合材料力学性能的模糊综合评判 |
5.3 本章小结 |
第六章 秸秆/淀粉复合材料理化性能研究 |
6.1 试验仪器与测试方法 |
6.1.1 试验仪器设备 |
6.1.2 测试方法 |
6.2 结果与分析 |
6.2.1 复合材料密度 |
6.2.2 含水率 |
6.2.3 2h吸水厚度膨胀率 |
6.2.4 吸湿性能 |
6.2.5 微相结构 |
6.3 本章小结 |
第七章 结论及展望 |
7.1 结论 |
7.2 后续研究展望 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
攻读博士学位期间发表的论文 |
四、可降解模塑粉的制备及模压成型工艺(论文参考文献)
- [1]含异构混合物二胺DETDA聚酰亚胺的合成及其性能研究[D]. 蔡才. 江汉大学, 2021(01)
- [2]基于聚亚胺-聚酰亚胺杂化可自修复材料的制备及性能研究[D]. 沈夕冉. 云南大学, 2020(08)
- [3]酶解木质素基热塑性酚醛树脂的制备及应用研究[D]. 周静. 中国林业科学研究院, 2017(11)
- [4]聚酰亚胺微球及其纳米复合材料的制备与性能研究[D]. 徐禄波. 中国科学院宁波材料技术与工程研究所, 2016(08)
- [5]木粉/酚醛树脂模压复合材料制备工艺研究[D]. 侯国君. 北京林业大学, 2016(08)
- [6]单螺杆挤压麦秸热压成型工艺研究[D]. 田立权. 东北农业大学, 2014(12)
- [7]木质纤维增强环氧树脂复合材料的制备及性能研究[D]. 陈健. 中国林业科学研究院, 2014(11)
- [8]高性能织物增强聚四氟乙烯复合材料摩擦学性能研究[D]. 刘沛. 复旦大学, 2013(02)
- [9]稻麦秸秆和淀粉制备复合材料研究[D]. 刘军军. 南京农业大学, 2012(12)
- [10]组合烟花用筒模压成型研究与进展[J]. 李学哲. 花炮科技与市场, 2011(02)