物理老化对PEK-C、PES-C及其复合材料的玻璃化转变热焓松弛特征的影响

 本文用DSC技术研究了物理老化对PEK-C、PES-C及其共混物和复合材料玻璃化转变的影响.老化时间(t)延长,玻璃化转变温度(T_g)、热焓松弛峰温(T_max)、峰高(△C_pmax)和热焓(△H)提高;△H与lgt成线性关系.碳黑或碳纤维对PES-C的物理老化行为无影响,而反应性乙炔端基砜(ATS)固化物能限制PEK-C和PES-C在T_g以下温度的物理老化过程.利用物理老化能更为方便地判断多相体系的相容性,结果表明PEK-C/PSF为相容体系,而PEK-C/PES-C相容性较差.     

N-烷基壳聚糖玻璃化转变温度的研究

采用差示扫描量热(DSC)法和热释电流(TSC)法研究了N-烷基壳聚糖的玻璃化转变行为. DSC法中采用二次扫描以消除溶剂和热历史的影响, 并利用物理老化方法来增强N-烷基壳聚糖在DSC曲线上的玻璃化转变区域的热焓吸热峰, 以克服DSC法的不灵敏性. 两种研究方法的结果一致表明, 三种N-烷基壳聚糖的玻璃化转变均发生在110～150 ℃温区内；取代的柔性烷基越大, 玻璃化转变温度(Tg)越低；但N-甲基壳聚糖例外, 其Tg略高于壳聚糖, 空间阻碍在这里起决定的作用.     

晶硅太阳电池原位光老化及热致输运机理

为研究晶体硅太阳电池在标准模拟光条件下的输出特性变化规律和电池内部载流子输运特性,采用原位光老化技术对被测电池进行光照处理,按标准测试实验流程测量电池的伏安特性及光谱响应等参量,发现原位光老化后太阳电池伏安特性各项参量衰减,导致电池效率降低;短波段光谱响应微量下降,是由于原位光老化过程中电池表面产生极微量的面缺陷导致经过硅表面的微量载流子被复合;而长波段响应明显降低,是由于晶硅内大量体缺陷被激活导致长波载流子在经过硅材料内部时被复合.随后将光老化后电池退火并测量比对电池各项特性参量,结果表明,退火对光老化后电池内部深层体缺陷具有较好的修复功能,但对浅层面缺陷没有修复功能,最终造成电池伏安特性参量和光谱响应只得到部分恢复.     

电子元件的老化与筛选

为了保证电子元件使用的可靠性和稳定性,需要进行老化与筛选.电子元件的失效分为早期失效、正常使用期和损耗老化失效期三个阶段.除了常用的老化筛选方法之外,还可采用自然老化和简易老化方式.以场效应管功率老化系统为例研究了常用试验装置.国产电子元件需加强老化筛选这个环节.     

弹道明胶老化初级阶段的模型

用流变震荡模式研究了10 wt%浓度的弹道明胶在冷却和等温下的老化行为.对明胶从sol-gel点冷却到某个目标温度的过程,通过不同冷却速率的实验,建了一个弹性模量与温度的线性关系.不同温度下明胶的等温老化实验表明,弹性模量-时间曲线具有相似的形状.依据Normand提出的二级反应动力学模型,引入一个表征明胶老化行为的速率常数,构建了一个预测弹道明胶在老化初级阶段的弹性模量演化的模型.该模型中模量-温度关系在初始和无穷大时是直线,其他模量-温度线是近似直线,并交于sol-gel点.老化速率常数和过冷度之间符合Flory-Weaver方程.对弹性模量和老化时间进行归一化处理,可将不同温度下的老化曲线叠加成一条主曲线.     

冷热交替水热环境对玻璃钢性能的影响

采用手糊工艺分别制作了玻璃纤维和不饱和聚酯树脂质量比为2:8、3:7和4:6的玻璃钢试样,对玻璃钢试样进行了80℃/12 h、20℃/12 h冷热交替水热老化实验288 h,研究了冷热交替水热老化对玻璃钢力学性能、硬度、质量及吸水性能的影响.结果表明:水热老化降低了玻璃钢的强度、硬度和质量,强度降低明显,但硬度和质量保持率较高,保持率分别达90％和97％以上;随着玻璃纤维含量的增加,水热老化后,玻璃钢的吸水率逐渐增大,吸水膨胀率逐渐降低,玻璃纤维和不饱和聚酯树脂质量比为3:7的玻璃钢具有最高的强度保持率和硬度保持率,拉伸、弯曲和冲击强度保持率分别为71.15％、88.98％和92.64％,硬度保持率为98.86％.     

棉杆木质素提取及其对聚丙烯抗氧化性能分析的综合性实验

介绍了一个以从新疆废弃棉花秸秆中提取出的木质素为原料及其对聚丙烯(PP)抗氧化性能为一体,针对高分子相关专业开设的综合性实验。基于新疆大学高分子相关专业的实际情况,将教师的科研项目与本科教学相结合,该综合性实验主要包括了棉杆木质素的提取、人工加速老化试验和抗氧化性能表征分析的特色实验体系。在实践教学中,学生不仅学习了棉杆木质素的提取过程,还认识了人工加速老化试验对材料的老化机理及其对抗氧化性能的影响,也拓宽了对专业知识的综合理解,为科研成果转化为教学实验提供了借鉴。     

界面对聚丙烯/碳酸钙复合材料光氧老化的影响

以聚丙烯(PP)/碳酸钙为研究对象,以复合材料界面为着眼点,探讨了不同的填料粒径和表面组成对复合材料光氧老化的影响,并提出了相关机理.首先,文中认为聚合物/无机填料界面面积与界面化学组成是影响老化速率的关键因素.聚合物与碳酸钙的总界面面积的增大会加速PP的光氧老化,不同偶联剂处理会改变碳酸钙的表面化学特性进而对PP老化产生促进或抑制.在此基础上提出了基于界面的老化反应速率概念及相应模型.其次,在老化领域采用了"界面放大"的实验方案,验证了碳酸钙对PP的老化促进很大程度上来源于碳酸钙表面的化学组成.此外,研究发现采用表面处理剂钛酸酯改性的碳酸钙能大大促进PP的老化,且表现为钛酸酯与碳酸钙的协同效果.     

Investigation of Hydrolysis in Poly（ethylene terephthalate） by FTIR-ATR

The hydrothermal aging of poly(ethylene terephthalate)(PET) was investigated at 70 95 °C. A new method to investigate the hydrolysis degree of PET by Fourier transform infrared spectroscopy(FTIR) was proposed. The spectra during the hydrothermal aging were measured using attenuated total reflection accessory(ATR). Peak resolving of carbonyl regions was performed, and the ratio of two groups of bands representing carboxylic acids and esters respectively were calculated to show the hydrolysis degree of ester groups in PET. The acid/ester ratio shows exactly the same trend as the average chain scission number per unit mass at various temperatures and thus can be used as a parameter to characterize the hydrolysis and random chain scission of PET. This method related to the hydrolysis mechanism directly, is simple, fast and convenient compared to the traditional methods such as viscometry, end-group titration and size exclusion chromatography(SEC). It may also be useful in hydrolysis characterization of other polyesters.     

聚丙烯光照老化下挥发性有机物的热解析-气相色谱谱质联用分析

改造了大体积顶空采样器,在其样品室上方加入氙灯用以模拟阳光照射,以采集聚合物样品在光照条件下逸出的挥发性有机物。使用Tenax吸附管收集某聚丙烯材料光照老化过程中产生的挥发性有机物,通过热解析-气相色谱/质谱联用仪分析挥发性有机物的种类和相对含量。随着光照时间的增加,挥发性有机物的强度有所变化,但物质种类并未改变。聚丙烯样品中的挥发性有机物主要是烷烃、烯烃、酮、醛等物质。