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磷酸锆修饰三嗪大分子成炭剂包覆聚磷酸铵的制备及其阻燃聚丙烯的研究
1
作者 谭海博 陈奕燊 +8 位作者 陈勇军 王华 林明华 王瑶 郑斌 李靖 李红强 曾幸荣 赖学军 《塑料工业》 北大核心 2025年第7期128-136,共9页
如何提高聚磷酸铵(APP)的阻燃效率及其与聚丙烯(PP)基体的相容性是当前无卤阻燃聚烯烃发展亟需解决的问题。本文采用三聚氯氰、反应型N-烷氧基受阻胺(T152)、层状纳米磷酸锆(ZrP)和APP等为原料,制备了磷酸锆修饰三嗪大分子成炭剂包覆聚... 如何提高聚磷酸铵(APP)的阻燃效率及其与聚丙烯(PP)基体的相容性是当前无卤阻燃聚烯烃发展亟需解决的问题。本文采用三聚氯氰、反应型N-烷氧基受阻胺(T152)、层状纳米磷酸锆(ZrP)和APP等为原料,制备了磷酸锆修饰三嗪大分子成炭剂包覆聚磷酸铵(RQMCA-ZrP@APP),再将其与PP熔融共混制备阻燃PP复合材料,并研究了RQMCA-ZrP@APP的用量及配比对PP阻燃性能的影响。研究发现,RQMCA-ZrP@APP的表面极性相比APP显著降低,与PP基体的相容性改善。当RQMCA-ZrP与APP的质量比为1∶2.5,RQMCA-ZrP@APP的用量为20%时,PP/RQMCA-ZrP@APP阻燃性能可达到UL94 V-0级,极限氧指数达到34.0%。RQMCA-ZrP@APP用量为25%时,PP/RQMCA-ZrP@APP的热释放速率峰值和总热释放速率相比PP分别下降92.2%和78.1%。其阻燃机理为:燃烧时,APP与RQMCA-ZrP快速炭化,形成富含三嗪环和P—N—C结构的膨胀炭层,阻隔热量和氧气。RQMCA-ZrP还具有自由基猝灭和催化成炭作用,能抑制PP燃烧的自由基链式反应,提高炭层的质量。 展开更多
关键词 聚丙烯 磷酸锆 催化成碳 自由基猝灭效应 无卤阻燃
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SMA含量对PMMA/ASA/SMA三元合金材料性能的影响
2
作者 林明华 郑斌 +1 位作者 郭建兵 王华 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期149-153,共5页
为了提升聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的综合性能并拓宽其在抗冲击和高温环境下的应用范围,采用苯乙烯-马来酸酐共聚物(SMA)和丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯三元共聚物(ASA)作为改性剂,通过熔融共混技术,制备了PMMA/ASA/SMA三元合金材料。在SMA和AS... 为了提升聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的综合性能并拓宽其在抗冲击和高温环境下的应用范围,采用苯乙烯-马来酸酐共聚物(SMA)和丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯三元共聚物(ASA)作为改性剂,通过熔融共混技术,制备了PMMA/ASA/SMA三元合金材料。在SMA和ASA总质量分数固定为30%的情况下,研究了SMA含量变化对合金材料力学性能、耐热性能以及组分相容性的影响。结果表明,添加SMA和ASA可显著提升PMMA的断裂伸长率和缺口冲击强度,随着SMA含量的增加,合金材料的拉伸强度和弯曲强度逐渐提升,断裂伸长率先升高后降低,当SMA质量分数为5%时达到最高,较未添加SMA的材料提高32.1%,缺口冲击强度下降,但仍远高于纯PMMA。此外,合金材料的热变形温度与SMA含量成正相关关系,每增加质量分数1%的SMA,热变形温度约提高0.36℃,在SMA质量分数为20%时,热变形温度可提升至103.9℃。SMA的加入有效提高了合金材料的玻璃化转变温度(Tg),与未添加SMA的材料相比,添加质量分数20%SMA的合金材料的Tg从122.50℃提升至133.01℃,增幅达10.51℃。此外,合金材料的损耗因子呈现出单一峰值,表明PMMA/ASA/SMA体系具有良好的相容性。 展开更多
关键词 苯乙烯-马来酸酐共聚物 聚甲基丙烯酸甲酯 丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯三元共聚物 合金材料 耐热性能 力学性能
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环氧大豆油对聚乳酸/酸化木质素性能的影响
3
作者 林明华 王华 +2 位作者 郭建兵 郑斌 王瑶 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2024年第10期159-164,共6页
为了探索环氧大豆油(ESO)对聚乳酸(PLA)/酸化木质素(AL)复合材料增容效果的影响,采用共混改性方法制备了PLA/AL/ESO三元复合材料,通过扫描电子显微镜对复合材料微观形貌进行了表征,研究了ESO含量对复合材料力学性能、结晶行为、流变特... 为了探索环氧大豆油(ESO)对聚乳酸(PLA)/酸化木质素(AL)复合材料增容效果的影响,采用共混改性方法制备了PLA/AL/ESO三元复合材料,通过扫描电子显微镜对复合材料微观形貌进行了表征,研究了ESO含量对复合材料力学性能、结晶行为、流变特性及热稳定性的影响。研究发现,ESO的引入显著改善了PLA/AL复合材料的冲击断面形貌,使其从光滑平整转变为模糊粗糙,从而显著提升了材料的韧性。此外,ESO的加入降低了复合材料的初始热降解温度和最大热降解温度。同时,ESO降低了复合材料的熔融温度,而结晶度随ESO含量的增加呈现出先降低后升高的趋势。流变学分析结果显示,适量ESO的加入增强了聚合物分子链的运动能力,从而降低了复合材料的黏度。然而,过量ESO会导致分子链过度缠结,限制了PLA分子链的运动。研究表明,ESO作为一种有效的增塑剂和相容剂,能够显著优化PLA/AL复合材料的微观界面,提升断裂伸长率和冲击强度。但ESO的加入在一定程度上降低了材料的热稳定性、拉伸强度和弯曲强度。 展开更多
关键词 聚乳酸 环氧大豆油 酸化木质素 热稳定性 力学性能
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不同长度玻纤增强聚丙烯热氧老化性能
4
作者 林明华 黄鑫 +1 位作者 郭建兵 王华 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期148-153,共6页
为研究不同长度纤维复配对聚丙烯(PP)复合材料热氧老化性能的影响,采用熔融浸渍法制备了长玻璃纤维(LGF)增强PP复合材料(PP/LGF),在120℃的热氧环境下持续老化40 d后,利用旋转流变仪、扫描电子显微镜(SEM)等对老化样品进行观察表征,对... 为研究不同长度纤维复配对聚丙烯(PP)复合材料热氧老化性能的影响,采用熔融浸渍法制备了长玻璃纤维(LGF)增强PP复合材料(PP/LGF),在120℃的热氧环境下持续老化40 d后,利用旋转流变仪、扫描电子显微镜(SEM)等对老化样品进行观察表征,对比不同长度复配的LGF在热氧老化下对PP复合材料力学、结晶及流变等性能的作用,探讨LGF长度复配对PP复合材料老化性能的影响机理。结果表明,经40 d的老化后,PP复合材料拉伸强度平均下降仅为2.39%,弯曲强度上升了0.79%,而冲击强度保持率达到87.0%以上。老化前后,纤维复配PP样品均有较高的结晶度且老化后进一步提高到49.12%。老化后纤维复配的PP样品出现了明显的剪切应力下降。另外,通过SEM观察到,老化前后,复合材料界面微观形貌变化不明显,但GF质均长度较低的样品与PP基体结合较好。研究表明,热氧老化使得GF增强PP复合材料整体呈变硬变脆的趋势下,纤维长度复配对这一趋势有较好的抑制作用,并提高了材料冲击强度的稳定性;不同长度纤维共同作用有利于提高PP复合材料在老化过程中的结晶度并降低剪切应力。 展开更多
关键词 玻璃纤维 复配 聚丙烯 热氧老化 力学性能
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