生物基六方氮化硼分散液在环氧复合材料中的应用 被引量：4

1

作者 丁纪恒 Obaidur Rahman +4 位作者 豆慧敏 彭晚军 汪巧蕾 陈浩 余海斌 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期1156-1162,共7页

六方氮化硼(hBN)是具有良好机械性能、高导热性和优异润滑性能的新型二维纳米材料,它具有增强聚合物纳米复合材料的潜力。将hBN均匀分散于生物基环氧单体糠醇缩水甘油醚(FgE)中,采用TEM和AFM对其在FgE中的分散状态进行了表征,成功制备... 六方氮化硼(hBN)是具有良好机械性能、高导热性和优异润滑性能的新型二维纳米材料,它具有增强聚合物纳米复合材料的潜力。将hBN均匀分散于生物基环氧单体糠醇缩水甘油醚(FgE)中,采用TEM和AFM对其在FgE中的分散状态进行了表征,成功制备了低于10层的hBN纳米片分散液。将FgE-hBN分散液作为环氧树脂的活性稀释剂,在不使用任何有机溶剂作稀释剂的情况下,制备了FgE-hBN/环氧复合材料。研究结果证明,在FgE-hBN的存在下,环氧树脂的疏水性、耐热性能、机械性能以及耐摩擦性能均得到极大提升。环氧树脂性能的提高主要归因于良好分散的hBN纳米片自身具有的高疏水性、强导热性、强机械性及高润滑等优异性能。 展开更多

关键词 六方氮化硼 糠醇缩水甘油醚 分散液 环氧树脂复合材料

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应用EIS研究改性无溶剂环氧防腐涂层的防护性能和腐蚀特征 被引量：10

2

作者 丁锐 桂泰江 +1 位作者 蒋建明 余海斌 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期165-176,共12页

本实验使用电化学阻抗谱技术发现钢材表面不同厚度的改性无溶剂环氧防腐涂层的服役后期状态变化有所区别,主要体现在阻抗谱等效电路的不同。根据阻抗谱的变化特征,将厚度30μm涂层的服役过程划分成5个区间:初期渗水、腐蚀发生、Warburg... 本实验使用电化学阻抗谱技术发现钢材表面不同厚度的改性无溶剂环氧防腐涂层的服役后期状态变化有所区别,主要体现在阻抗谱等效电路的不同。根据阻抗谱的变化特征,将厚度30μm涂层的服役过程划分成5个区间:初期渗水、腐蚀发生、Warburg扩散控制、腐蚀扩展、涂层失效;将厚度60μm涂层的服役过程划也分成5个区间:初期渗水、腐蚀发生和渗水受阻、Warburg扩散控制、有限层扩散控制、阻挡层扩散控制。因30μm的厚度太小,侵蚀性粒子对涂层的渗透比较容易,在涂层服役中后阶段,有向局部腐蚀和鼓泡剥离发展的倾向,防护性能持续下降,腐蚀指标持续上升。厚度60μm的涂层表现出良好的防护性能,中后期涂层的保护作用和腐蚀指标能够维持稳定。厚度60μm涂层浸泡1年后最大电化学腐蚀活性区面积不到0.12%,涂层孔隙率能够保持在10^(-8)左右。以菲克第二定律为基础推导出了涂层中水扩散动力学模型,根据该模型生成的图像可以形象地体现水在涂层的三维分布和动态变化,模型理论结果与实验数据吻合。 展开更多

关键词 无溶剂 环氧 电化学阻抗谱 腐蚀 动力学模型

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输电铁塔塔脚防护用无溶剂环氧涂料的研制及其防腐性能研究 被引量：7

3

作者 胡家元 李延伟 +6 位作者 刘栓 陈科锋 孙立三 戚浩金 方云辉 周开河 张鸿 《中国材料进展》 CAS CSCD 北大核心 2019年第7期705-709,共5页

输电线路塔脚腐蚀影响线路的安全运行,环境污染和铁塔保护帽积水易造成铁塔主材与保护帽连接处发生锈蚀失效。开发了一种输电铁塔塔脚防护用无溶剂环氧防腐涂料,该涂料具有粘度低、流平性好和施工方便等优点。采用电化学测试技术和盐雾... 输电线路塔脚腐蚀影响线路的安全运行,环境污染和铁塔保护帽积水易造成铁塔主材与保护帽连接处发生锈蚀失效。开发了一种输电铁塔塔脚防护用无溶剂环氧防腐涂料,该涂料具有粘度低、流平性好和施工方便等优点。采用电化学测试技术和盐雾实验研究无溶剂涂料的防腐性能,并考察了硅烷偶联剂对涂层防腐性能和附着力的影响。结果表明:制备的无溶剂环氧防腐涂料具有良好的渗透性能和防腐性能,并可对铁塔保护帽进行带锈施工,无溶剂涂层/混凝土体系在盐雾试验箱中试验2000h后,涂层完整,没有起泡或剥落现象。硅烷偶联剂KH560不仅将涂层附着力从5.6提高到8.9MPa,还能有效增强涂层的柔韧性和耐水性能。 展开更多

关键词 输电铁塔 保护帽 腐蚀 无溶剂涂料 硅烷偶联剂

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CrN和CrAlN涂层海水环境摩擦学性能研究 被引量：23

4

作者 单磊 王永欣 +2 位作者 李金龙 鲁侠 陈建敏 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期468-476,共9页

采用多弧离子镀在316L不锈钢上沉积CrN和CrAlN涂层.采用X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱仪(XPS)和扫描型电子显微镜(SEM)表征涂层的成分和结构,并用纳米压痕和划痕仪测试其硬度和结合力.采用UMT-3往复式摩擦磨损试验机对涂层在海水... 采用多弧离子镀在316L不锈钢上沉积CrN和CrAlN涂层.采用X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱仪(XPS)和扫描型电子显微镜(SEM)表征涂层的成分和结构,并用纳米压痕和划痕仪测试其硬度和结合力.采用UMT-3往复式摩擦磨损试验机对涂层在海水环境中的摩擦磨损性能进行测试.结果表明:CrN和CrAlN涂层在海水中摩擦系数相差不大,而316L摩擦系数明显大于涂层,且摩擦系数震荡剧烈,表明316L在海水中润滑性较差.涂层在海水中磨损率远小于316L,且CrAlN涂层比CrN涂层在海水环境中具有更优的耐磨性.CrN涂层的磨痕表面出现大量剥落坑,这是由于CrN涂层表面的大颗粒剥落形成的.而CrAlN涂层致密的结构、较为优越的耐蚀性以及摩擦时产生的具有自润滑效果的Al2O3保护层,使其在硬度值较低的情况下仍具有优异的耐磨性.因此海水环境中摩擦性能需综合考虑材料的机械性能、结构、耐蚀性以及耐磨性. 展开更多

关键词 CrN基涂层 磨损 摩擦 海水

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H_3PO_4掺杂聚苯胺对碳钢的缓蚀性能研究 被引量：4

5

作者 刘栓 赵霞 +2 位作者 赵海超 陈建敏 余海斌 《中国材料进展》 CAS CSCD 北大核心 2016年第8期629-635,共7页

金属管道、锅炉酸洗过程中,金属腐蚀不可避免,缓蚀剂是延缓金属腐蚀最有效、最经济的材料。苯胺低聚物具有可逆氧化还原特性,作为一种新型防腐蚀材料受到人们广泛关注。合成了一种水溶性良好的H_3PO_4掺杂聚苯胺纳米粒子缓蚀剂,采用动... 金属管道、锅炉酸洗过程中,金属腐蚀不可避免,缓蚀剂是延缓金属腐蚀最有效、最经济的材料。苯胺低聚物具有可逆氧化还原特性,作为一种新型防腐蚀材料受到人们广泛关注。合成了一种水溶性良好的H_3PO_4掺杂聚苯胺纳米粒子缓蚀剂,采用动电位极化曲线和交流阻抗谱技术研究该缓蚀剂在1 mol/L HCl盐酸洗液中对碳钢的缓蚀性能和缓蚀机理,并结合扫描电镜和电子能谱分析碳钢腐蚀形貌和腐蚀产物成分。结果表明:H_3PO_4掺杂聚苯胺纳米粒子在碳钢表面吸附成膜,抑制氯离子对碳钢侵蚀,属于阳极型缓蚀剂。当缓蚀剂浓度为0.5 g/L时,120 min后的缓蚀效率高达94.9%。 展开更多

关键词 H3PO4掺杂聚苯胺 碳钢 缓蚀 电化学腐蚀

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等离子喷涂Ni基涂层摩擦学性能研究 被引量：5

6

作者 熊伟 王永欣 +2 位作者 李金龙 陈颢 章杨荣 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期18-23,28,共7页

为研究和改善Ni基涂层的摩擦学性能,利用大气等离子喷涂法在316不锈钢基体上制备NiCrBSi涂层、质量分数30%WC掺杂的NiCrBSi-30%WC涂层以及质量分数30%WC和15%Mo共同掺杂的NiCrBSi-30%WC-15%Mo涂层,研究涂层的物相结构、组织形貌、显微... 为研究和改善Ni基涂层的摩擦学性能,利用大气等离子喷涂法在316不锈钢基体上制备NiCrBSi涂层、质量分数30%WC掺杂的NiCrBSi-30%WC涂层以及质量分数30%WC和15%Mo共同掺杂的NiCrBSi-30%WC-15%Mo涂层,研究涂层的物相结构、组织形貌、显微硬度以及大气环境下涂层与GGr15球对磨时的滑动摩擦磨损性能,并分析涂层的磨损机制。结果表明:WC掺杂、WC和Mo的共同掺杂提高了NiCrBSi涂层的显微硬度;NiCrBSi-30%WC涂层摩擦因数最大,达到0.502 0,NiCrBSi-30%WC-15%Mo涂层次之,NiCrBSi涂层最小,为0.393 8;涂层NiCrBSi-30%WC-15%Mo耐磨性最佳,较NiCrBSi涂层提升25%,NiCrBSi-30%WC次之,而NiCrBSi涂层磨损最为严重。在摩擦过程中,3种涂层上都产生了Fe转移膜,其中NiCrBSi涂层磨损机制主要为磨粒磨损和疲劳剥落,NiCrBSi-30%WC、NiCrBSi-30%WC-15%Mo涂层的磨损机制主要以疲劳剥落为主。 展开更多

关键词 等离子喷涂 NI基涂层 掺杂 摩擦学性能

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CrAlN涂层海水环境腐蚀磨损行为研究 被引量：13

7

作者 汪陇亮 孙润军 +1 位作者 单磊 王永欣 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期639-646,共8页

采用多弧离子镀在316不锈钢上沉积Cr Al N涂层,用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)表征涂层的成分和结构,纳米压痕和划痕仪分别测试涂层的硬度和结合力.通过球-盘往复式摩擦磨损试验机在海水环境下测试涂层腐蚀磨损性能,并用电化... 采用多弧离子镀在316不锈钢上沉积Cr Al N涂层,用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)表征涂层的成分和结构,纳米压痕和划痕仪分别测试涂层的硬度和结合力.通过球-盘往复式摩擦磨损试验机在海水环境下测试涂层腐蚀磨损性能,并用电化学工作站实时监测其摩擦过程中的电化学特性.结果表明:Cr Al N在有摩擦的条件下,涂层极化曲线的阳极区域存在较为明显的钝化区,抑制了涂层进一步腐蚀.在阳极电位下,涂层的摩擦系数随着加载电位的增加显著降低.随着加载电位的升高,涂层的磨损量也相应地增大.在阳极电位0.5 V下的磨损量是阴极电位–1 V下的2.99倍.在0 V时,磨损促进腐蚀的损失量,约占总损失量的13.71%.在–1 V,–0.5 V,–0.25 V,OCP,0 V下的磨损机理主要为磨粒磨损和塑性变形,而在0.25 V,0.5 V下的磨损机理主要为疲劳点蚀. 展开更多

关键词 CrAlN涂层 磨蚀 海水

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离子轰击对HIPIMS制备TiN薄膜结构和性能的影响 被引量：5

8

作者 王振玉 张栋 +2 位作者 柯培玲 刘新才 汪爱英 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期256-260,共5页

采用高功率脉冲磁控溅射技术制备TiN薄膜,通过基架自转与固定的调节方式,研究了离子轰击对所制备TiN薄膜结构和性能的影响。采用台阶仪测量薄膜的厚度,采用场发射扫描电镜、扫描探针显微镜、X射线衍射仪测试薄膜的表面形貌特征以及组织... 采用高功率脉冲磁控溅射技术制备TiN薄膜,通过基架自转与固定的调节方式,研究了离子轰击对所制备TiN薄膜结构和性能的影响。采用台阶仪测量薄膜的厚度,采用场发射扫描电镜、扫描探针显微镜、X射线衍射仪测试薄膜的表面形貌特征以及组织结构,采用纳米压痕仪测试薄膜的硬度以及弹性模量,采用划痕仪测试膜基结合力,采用电化学工作站测量薄膜的耐腐蚀性能。实验结果表明,在基架固定时,由于薄膜受到持续的离子轰击作用,所制备的TiN薄膜具有更致密的结构,更光滑的表面,更好的结晶性,更优异的机械性能和更良好的耐腐蚀性能。 展开更多

关键词 高功率脉冲磁控溅射 TIN 离子轰击 致密

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一种链珠状SiO_2纳米线的制备及分析

9

作者 马洪兵 白华 +3 位作者 薛晨 陶鹏飞 徐群峰 江南 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期523-528,共6页

实验通过硅粉和氯化钙盐高温处理,以熔融CaCl_2高温下产生的蒸气作为特殊的蒸发载体,在1300℃条件下通过热蒸发法在石墨基板表面获得了具有草坪状排列的特殊形状的纳米线。系列测试分析表明,该纳米线的直径为50~400 nm,长度约为几个微米... 实验通过硅粉和氯化钙盐高温处理,以熔融CaCl_2高温下产生的蒸气作为特殊的蒸发载体,在1300℃条件下通过热蒸发法在石墨基板表面获得了具有草坪状排列的特殊形状的纳米线。系列测试分析表明,该纳米线的直径为50~400 nm,长度约为几个微米,且为面心立方结构。另外,系统分析显示传统的纳米线生长模型如气–液–固（VLS）生长机制不能很好地解释该二氧化硅纳米线在石墨纸上的生长过程,本文提出的一种增强的气–液–固生长机制,可以很好地解释上述纳米线的生长过程。 展开更多

关键词 二氧化硅 热蒸发 草坪 生长机制

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硼硅玻璃表面沉积TiAlN/SiN薄膜的结构及性能

10

作者 王蕊 李金龙 +3 位作者 王永欣 胡建民 王立平 吴海忠 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第9期956-960,共5页

采用连续式磁控溅射技术在硼硅玻璃表面沉积了TiAlN/SiN复合薄膜。制备的复合薄膜表面光滑致密,内层TiAlN薄膜为柱状晶结构,厚度约为109 nm,外层SiN薄膜为非晶结构,厚度约为67 nm。纳米压入测试复合薄膜的硬度可达15 GPa,随着氧化温度... 采用连续式磁控溅射技术在硼硅玻璃表面沉积了TiAlN/SiN复合薄膜。制备的复合薄膜表面光滑致密,内层TiAlN薄膜为柱状晶结构,厚度约为109 nm,外层SiN薄膜为非晶结构,厚度约为67 nm。纳米压入测试复合薄膜的硬度可达15 GPa,随着氧化温度的增加,近表面区域的硬度显著增加。与TiAlN薄膜相比,TiAlN/SiN复合薄膜具有高的韧性和耐划擦性能。硼硅玻璃表面沉积的TiAlN/SiN复合薄膜可耐700℃高温氧化而薄膜颜色不发生变化。 展开更多

关键词 硼硅玻璃 磁控溅射 TiAlN/SiN薄膜 耐划擦性能 高温氧化

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脉冲电压对HPPMS制备CrN薄膜的组织结构与力学性能的影响 被引量：6

11

作者 夏飞 张栋 +3 位作者 邹长伟 柯培玲 王启民 汪爱英 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期1035-1039,共5页

采用复合高功率脉冲磁控溅射技术在单晶Si片、高速钢和玻璃上制备CrN薄膜。分别研究了脉冲电压在500,600,700,750 V时对薄膜的组织结构和力学性能的影响。结果表明,随着脉冲电压的增加,靶材离化率增加,靶电流以及溅射原子离子数量级能... 采用复合高功率脉冲磁控溅射技术在单晶Si片、高速钢和玻璃上制备CrN薄膜。分别研究了脉冲电压在500,600,700,750 V时对薄膜的组织结构和力学性能的影响。结果表明,随着脉冲电压的增加,靶材离化率增加,靶电流以及溅射原子离子数量级能量均增大,使得沉积的薄膜组织结构更加致密,晶粒逐渐细化,表面更加光滑,硬度提高。高功率脉冲磁控溅射技术具备了磁控溅射技术制备的薄膜表面光滑优势,以及电弧离子镀高离化率特点,获得了结构性能优异的CrN薄膜。 展开更多

关键词 高功率脉冲磁控溅射 脉冲电压 CRN薄膜 组织结构 硬度

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偏压对Cr-Si-N涂层的结构与性能的影响 被引量：2

12

作者 贾丛丛 李沛 +3 位作者 葛芳芳 王恩青 黄峰 鲁晓刚 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期418-424,共7页

Cr-Si—N涂层具有较高的硬度,良好的耐磨损抗氧化功能。本文采用磁控溅射沉积方法,以偏压为变量,在三种基片上制备Cr—Si—N涂层。本研究采用X射线衍射仪和扫描型电子显微镜表征偏压对Cr—Si-N涂层的结构的影响;采用纳米压痕仪、残余应... Cr-Si—N涂层具有较高的硬度,良好的耐磨损抗氧化功能。本文采用磁控溅射沉积方法,以偏压为变量,在三种基片上制备Cr—Si—N涂层。本研究采用X射线衍射仪和扫描型电子显微镜表征偏压对Cr—Si-N涂层的结构的影响;采用纳米压痕仪、残余应力仪、摩擦磨损机等测试偏压对Cr-Si-N涂层的性能的影响。XRD结果显示,随着偏压增加,晶粒变小,并且衍射峰逐渐向小角度偏移。SEM结果显示,随着偏压从0增至-50 V,涂层的柱状晶结构趋于致密化。偏压为0 V,硬度是12.4GPa,偏压增至-50 V,硬度增至35.5 GPa,提高了近两倍。偏压对磨损量影响很小,在偏压为-10 V时,磨损率最小。 展开更多

关键词 物理气相沉积磁控溅射 偏压 Cr-Si-N涂层 机械性能 摩擦行为

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石墨烯水分散液:增强水性环氧涂料的耐蚀性 被引量：7

13

作者 季东 赵红冉 +2 位作者 丁纪恒 徐蓓玉 余海斌 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期4130-4135,共6页

高性能石墨烯增强环氧(G/EP)复合涂层制备的主要挑战是G纳米片在水性EP基体中的均匀分散,通过石墨烯量子点(GQDs)非共价键功能化成功地制备出了具有良好分散能力的G纳米片。该石墨烯(G)纳米片可用作水性EP涂层的屏蔽增强剂,并能显著改... 高性能石墨烯增强环氧(G/EP)复合涂层制备的主要挑战是G纳米片在水性EP基体中的均匀分散,通过石墨烯量子点(GQDs)非共价键功能化成功地制备出了具有良好分散能力的G纳米片。该石墨烯(G)纳米片可用作水性EP涂层的屏蔽增强剂,并能显著改善水性EP涂层的防腐性能。在3.5%NaCl水溶液中浸泡96 h后,纯EP涂层的阻抗从10~6Ω·cm^2急剧下降10~5Ω·cm^2,而G/EP涂层的阻抗模量仅从10~7Ω·cm^2下降到10~6Ω·cm^2,其阻抗约提高到了近两个数量级。另外,极化曲线测试表明,G/EP涂层的防腐效率从纯EP涂层的92.3%提升至99.1%。 展开更多

关键词 石墨烯 石墨烯量子点 水性环氧 防腐

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基体偏压对CrN涂层结构和海水环境摩擦学性能的影响 被引量：2

14

作者 章杨荣 王永欣 +3 位作者 单磊 陈颢 李金龙 熊伟 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2016年第3期42-47,共6页

采用多弧离子镀技术,在不同偏压(0^-100 V)下在316 L不锈钢基体上沉积CrN涂层,通过球-平面往复式摩擦磨损试验机研究基体偏压对涂层结构和海水环境下摩擦学性能的影响。结果表明:随着偏压的增大,涂层结构变为更加致密,涂层硬度先增加后... 采用多弧离子镀技术,在不同偏压(0^-100 V)下在316 L不锈钢基体上沉积CrN涂层,通过球-平面往复式摩擦磨损试验机研究基体偏压对涂层结构和海水环境下摩擦学性能的影响。结果表明:随着偏压的增大,涂层结构变为更加致密,涂层硬度先增加后基本稳定;随着偏压的增大,涂层与316L基体的结合力先增大后减小,偏压为-50^-75 V时涂层有最好的结合力;在海水环境下,涂层具有很低的摩擦因数(0.2~0.3),并随着偏压升高而降低;随着偏压的增大涂层的磨损率先减小后增大,偏压为-50^-75 V时涂层的磨损率较低。偏压为-50^-75 V时制备的涂层具有最好的综合机械性能。 展开更多

关键词 偏压 CRN涂层 多弧离子镀 摩擦学性能

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低相对分子质量线型和星形聚乳酸及其共聚物多元醇的合成、结构与性能 被引量：2

15

作者 石朔 顾林 +1 位作者 杨义浒 余海斌 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期1-6,共6页

利用丙交酯在小分子多元醇链转移剂和辛酸亚锡催化剂的作用下开环聚合或与己内酯共聚,合成了一系列线型和星形聚乳酸和聚(乳酸-co-己内酯)多元醇。获得的聚乳酸和聚(乳酸-co-己内酯)实际相对分子质量接近于理论相对分子质量,且相对分子... 利用丙交酯在小分子多元醇链转移剂和辛酸亚锡催化剂的作用下开环聚合或与己内酯共聚,合成了一系列线型和星形聚乳酸和聚(乳酸-co-己内酯)多元醇。获得的聚乳酸和聚(乳酸-co-己内酯)实际相对分子质量接近于理论相对分子质量,且相对分子质量分布较窄。聚合过程研究表明,在多元醇链转移剂下丙交酯开环聚合反应较快,其转化率在10min内达到95%以上,且之后聚乳酸多元醇相对分子质量基本不变。通过差示扫描量热法、热重分析研究了聚乳酸和聚(乳酸-co-己内酯)多元醇的热性能。聚乳酸多元醇的玻璃化转变温度(Tg)随着相对分子质量的增大而升高;己内酯的引入可以有效地降低聚乳酸多元醇的Tg,且提高了聚乳酸多元醇热稳定性。 展开更多

关键词 聚乳酸 聚(乳酸-co-己内酯) 多元醇 热性能

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