天津工业大学学报


纤维新材料

  • PVDF/PAA@Pd催化膜的制备及性能表征

    陈熙;董华琳;马胜奎;袁千玄;王爽;王文强;

    为了使聚偏氟乙烯(PVDF)膜具有良好的催化性能,对PVDF进行改性.采用自由基聚合反应合成聚丙烯酸(PAA)微凝胶,通过共混法制备PVDF/PAA共混膜,再利用原位还原法将Pd纳米粒子负载到共混膜中,制备了PVDF/PAA@Pd催化膜.采用FTIR、SEM及EDX对PVDF/PAA@Pd催化膜的结构及元素组成进行表征,并通过NaBH_4对4-硝基苯酚的还原反应对PVDF/PAA@Pd催化膜的催化性能进行研究.结果表明:PAA和Pd纳米粒子成功固定在催化膜内;催化反应速率受发生在Pd纳米粒子表面的化学反应控制,随Pd含量的增加而增大,同时随操作压力的增大呈先增大(≤0.3 MPa)后减小(≥0.3 MPa)的趋势;对催化膜进行循环催化反应,1~5次转化率均为100%,6~10次均保持在96%以上,表明催化膜具有良好的催化稳定性.

    2017年04期 v.36;No.175 1-7页 [查看摘要][在线阅读][下载 491K]
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  • PVDF/PAA@Pd催化膜的制备及性能表征

    陈熙;董华琳;马胜奎;袁千玄;王爽;王文强;

    为了使聚偏氟乙烯(PVDF)膜具有良好的催化性能,对PVDF进行改性.采用自由基聚合反应合成聚丙烯酸(PAA)微凝胶,通过共混法制备PVDF/PAA共混膜,再利用原位还原法将Pd纳米粒子负载到共混膜中,制备了PVDF/PAA@Pd催化膜.采用FTIR、SEM及EDX对PVDF/PAA@Pd催化膜的结构及元素组成进行表征,并通过NaBH_4对4-硝基苯酚的还原反应对PVDF/PAA@Pd催化膜的催化性能进行研究.结果表明:PAA和Pd纳米粒子成功固定在催化膜内;催化反应速率受发生在Pd纳米粒子表面的化学反应控制,随Pd含量的增加而增大,同时随操作压力的增大呈先增大(≤0.3 MPa)后减小(≥0.3 MPa)的趋势;对催化膜进行循环催化反应,1~5次转化率均为100%,6~10次均保持在96%以上,表明催化膜具有良好的催化稳定性.

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  • 热致相分离法PVDF/纳米SiO_2/石墨烯杂化中空纤维膜的制备及性能分析

    刘海亮;王世乾;肖长发;刘振;

    为改善热致相分离(TIPS)聚偏氟乙烯(PVDF)膜的性能,以邻苯二甲酸二丁酯(DBP)和邻苯二甲酸二辛酯(DOP)组成混合稀释剂,以纳米SiO_2、石墨烯为添加改性剂,采用TIPS法制备了PVDF中空纤维杂化膜.通过扫描电子显微镜(SEM)观察所得膜形貌,并对其渗透性能及机械性能进行测试表征,研究了纳米SiO_2、石墨烯添加量对PVDF中空纤维膜结构和性能的影响.结果表明:所得膜为均质海绵状孔结构,膜外表面较光滑,内表面粗糙且疏松多孔,随纳米SiO_2添加量的增加膜内外表面水接触角均增大,膜纯水通量先减小后增大,膜孔隙率均大于70%,膜断裂强度和断裂伸长率均先增大后减小;同时添加质量分数分别为3%和0.5%的纳米SiO_2和石墨烯,石墨烯以片层形式均匀分散在膜内,膜纯水通量可达418 L/(m~2·h),相较于原膜断裂强度提高12.6%,断裂伸长率提高89.2%.

    2017年04期 v.36;No.175 8-12页 [查看摘要][在线阅读][下载 378K]
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  • 热致相分离法PVDF/纳米SiO_2/石墨烯杂化中空纤维膜的制备及性能分析

    刘海亮;王世乾;肖长发;刘振;

    为改善热致相分离(TIPS)聚偏氟乙烯(PVDF)膜的性能,以邻苯二甲酸二丁酯(DBP)和邻苯二甲酸二辛酯(DOP)组成混合稀释剂,以纳米SiO_2、石墨烯为添加改性剂,采用TIPS法制备了PVDF中空纤维杂化膜.通过扫描电子显微镜(SEM)观察所得膜形貌,并对其渗透性能及机械性能进行测试表征,研究了纳米SiO_2、石墨烯添加量对PVDF中空纤维膜结构和性能的影响.结果表明:所得膜为均质海绵状孔结构,膜外表面较光滑,内表面粗糙且疏松多孔,随纳米SiO_2添加量的增加膜内外表面水接触角均增大,膜纯水通量先减小后增大,膜孔隙率均大于70%,膜断裂强度和断裂伸长率均先增大后减小;同时添加质量分数分别为3%和0.5%的纳米SiO_2和石墨烯,石墨烯以片层形式均匀分散在膜内,膜纯水通量可达418 L/(m~2·h),相较于原膜断裂强度提高12.6%,断裂伸长率提高89.2%.

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  • 聚多巴胺诱导层层自组装抗紫外聚丙烯无纺布

    冯霞;刘正懿;胡俊成;孙琦;陈莉;赵义平;

    为提高聚丙烯(PP)无纺布的抗紫外性能,用浸涂法在PP无纺布表面涂覆聚多巴胺(PDA)层,再将壳聚糖(CS)接枝在PDA表面使无纺布表面带正电;利用CS和氧化石墨烯(GO)的静电吸附作用制备不同自组装层数的抗紫外PP无纺布.通过FTIR、TEM、SEM和UPF等测试方法对所制备的无纺布进行表征分析.结果表明:GO与CS成功组装在PP无纺布表面,且自组装10层GO/CS后样品UPF值提高近500倍,达到2 000,UVA和UVB的透过率仅为0.05%.

    2017年04期 v.36;No.175 13-17页 [查看摘要][在线阅读][下载 320K]
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  • 聚多巴胺诱导层层自组装抗紫外聚丙烯无纺布

    冯霞;刘正懿;胡俊成;孙琦;陈莉;赵义平;

    为提高聚丙烯(PP)无纺布的抗紫外性能,用浸涂法在PP无纺布表面涂覆聚多巴胺(PDA)层,再将壳聚糖(CS)接枝在PDA表面使无纺布表面带正电;利用CS和氧化石墨烯(GO)的静电吸附作用制备不同自组装层数的抗紫外PP无纺布.通过FTIR、TEM、SEM和UPF等测试方法对所制备的无纺布进行表征分析.结果表明:GO与CS成功组装在PP无纺布表面,且自组装10层GO/CS后样品UPF值提高近500倍,达到2 000,UVA和UVB的透过率仅为0.05%.

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  • 介孔SiO_2接枝聚丙烯非织造布对壬基酚的吸附

    刘亚;武辉;赵孔银;李东英;李金刚;魏俊富;刘琪;

    为去除水中的内分泌干扰物壬基酚(NP),制备了含有介孔二氧化硅的聚丙烯非织造布.通过紫外辐射将聚丙烯酸钠接枝到聚丙烯非织造布上,将其浸入硅酸钠水溶液中,取出后用氯化钙交联制得接枝硅酸钙的聚丙烯非织造布,再经pH=3的稀盐酸处理,得到表层含介孔二氧化硅的硅酸钙接枝聚丙烯非织造布(PP-gCaSiO_3@SiO_2),研究了PP-g-CaSiO_3@SiO_2对壬基酚的吸附.结果表明:PP-g-CaSiO_3@SiO_2对壬基酚的吸附速率较快,在3 h达到吸附平衡,平衡吸附量达到54.40 mg/g,明显高于PP非织造布(14.39 mg/g);等温吸附热力学研究表明,该吸附过程用Freundlich模型拟合更好;吸附动力学研究表明,NP在3种材料上的吸附过程更符合一级动力学模型;经过5次重复使用后,PP-g-CaSiO_3@SiO_2对壬基酚的吸附量能达到初始值的70%.

    2017年04期 v.36;No.175 18-22+31页 [查看摘要][在线阅读][下载 376K]
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  • 介孔SiO_2接枝聚丙烯非织造布对壬基酚的吸附

    刘亚;武辉;赵孔银;李东英;李金刚;魏俊富;刘琪;

    为去除水中的内分泌干扰物壬基酚(NP),制备了含有介孔二氧化硅的聚丙烯非织造布.通过紫外辐射将聚丙烯酸钠接枝到聚丙烯非织造布上,将其浸入硅酸钠水溶液中,取出后用氯化钙交联制得接枝硅酸钙的聚丙烯非织造布,再经pH=3的稀盐酸处理,得到表层含介孔二氧化硅的硅酸钙接枝聚丙烯非织造布(PP-gCaSiO_3@SiO_2),研究了PP-g-CaSiO_3@SiO_2对壬基酚的吸附.结果表明:PP-g-CaSiO_3@SiO_2对壬基酚的吸附速率较快,在3 h达到吸附平衡,平衡吸附量达到54.40 mg/g,明显高于PP非织造布(14.39 mg/g);等温吸附热力学研究表明,该吸附过程用Freundlich模型拟合更好;吸附动力学研究表明,NP在3种材料上的吸附过程更符合一级动力学模型;经过5次重复使用后,PP-g-CaSiO_3@SiO_2对壬基酚的吸附量能达到初始值的70%.

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  • 三维五向石英/环氧复合材料的热传导性

    焦亚男;李媛琪;

    为了给三维编织复合材料在热传导方面的设计应用提供必要的依据,以石英纤维和环氧树脂为原料,制备三维五向石英/环氧复合材料,通过瞬变平面热源法测量复合材料的导热系数,分析纤维体积分数、编织角和不同减纱方法对复合材料轴向及径向热传导性能的影响.结果表明:三维五向编织复合材料的热传导性能沿着轴向和径向呈现出各向异性;其轴向导热系数随着纤维体积分数增大而增大,随着编织角增大而减小;其径向导热系数随着纤维体积分数和编织角的增大而增大;减纱会降低三维复合材料的热传导性能,与减纱线细度、分散减列相比,集中减列的影响最明显,轴向和径向导热系数分别降低了3.2%和3.0%.

    2017年04期 v.36;No.175 23-26页 [查看摘要][在线阅读][下载 198K]
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  • 三维五向石英/环氧复合材料的热传导性

    焦亚男;李媛琪;

    为了给三维编织复合材料在热传导方面的设计应用提供必要的依据,以石英纤维和环氧树脂为原料,制备三维五向石英/环氧复合材料,通过瞬变平面热源法测量复合材料的导热系数,分析纤维体积分数、编织角和不同减纱方法对复合材料轴向及径向热传导性能的影响.结果表明:三维五向编织复合材料的热传导性能沿着轴向和径向呈现出各向异性;其轴向导热系数随着纤维体积分数增大而增大,随着编织角增大而减小;其径向导热系数随着纤维体积分数和编织角的增大而增大;减纱会降低三维复合材料的热传导性能,与减纱线细度、分散减列相比,集中减列的影响最明显,轴向和径向导热系数分别降低了3.2%和3.0%.

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纺织与服装

  • 聚氨酯复合芳纶织物的防刺性能

    李亚滨;徐玲玲;

    为得到性能优异的防刺材料,制备了聚氨酯/芳纶平纹织物复合材料,讨论不同涂层工艺、聚氨酯类型和叠加结构对防刺性能的影响.结果表明:和湿法涂层、干法直涂工艺相比,使用转移涂层工艺的复合织物防刺性能较优;而高模量聚碳酸酯型聚氨酯复合芳纶平纹织物能明显提高其防刺性能,在动态穿刺试验中穿透层数仅为31层,采用双侧涂覆工艺能进一步增强防刺效果,穿刺层数减少至27层;在面密度相同的情况下,芳纶基布在外侧各5层、中间为20层复合织物的叠加结构更能起到防护作用,可使得位于下层的5层芳纶基布不被洞穿.

    2017年04期 v.36;No.175 27-31页 [查看摘要][在线阅读][下载 205K]
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  • 聚氨酯复合芳纶织物的防刺性能

    李亚滨;徐玲玲;

    为得到性能优异的防刺材料,制备了聚氨酯/芳纶平纹织物复合材料,讨论不同涂层工艺、聚氨酯类型和叠加结构对防刺性能的影响.结果表明:和湿法涂层、干法直涂工艺相比,使用转移涂层工艺的复合织物防刺性能较优;而高模量聚碳酸酯型聚氨酯复合芳纶平纹织物能明显提高其防刺性能,在动态穿刺试验中穿透层数仅为31层,采用双侧涂覆工艺能进一步增强防刺效果,穿刺层数减少至27层;在面密度相同的情况下,芳纶基布在外侧各5层、中间为20层复合织物的叠加结构更能起到防护作用,可使得位于下层的5层芳纶基布不被洞穿.

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  • 基于有限元分析柔性织物键盘开关的疲劳性能

    张美玲;古梦南;

    为探索柔性织物键盘开关的疲劳性能,依据其组织结构,使用Pro/E 5.0建立了柔性织物键盘开关的几何模型,结合实际的材料属性,利用ANSYS Workbench 15.0的静态结构模块对柔性织物键盘开关的疲劳寿命进行模拟仿真,得出柔性织物键盘开关在疲劳损伤过程中的受力分布及疲劳性能,并使用复合材料精密寿命测试仪测试柔性织物键盘开关试样的寿命,对仿真结果进行实验验证.结果表明:柔性织物键盘开关的疲劳损伤主要出现在经纱中心区域,有限元模拟得到的寿命为37 927次,而实验测试得到的最佳寿命为30 000次左右,两者具有较好的一致性,从而验证了本文模型的有效性,可为柔性织物键盘开关的改进和应用提供指导.

    2017年04期 v.36;No.175 32-37页 [查看摘要][在线阅读][下载 635K]
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  • 基于有限元分析柔性织物键盘开关的疲劳性能

    张美玲;古梦南;

    为探索柔性织物键盘开关的疲劳性能,依据其组织结构,使用Pro/E 5.0建立了柔性织物键盘开关的几何模型,结合实际的材料属性,利用ANSYS Workbench 15.0的静态结构模块对柔性织物键盘开关的疲劳寿命进行模拟仿真,得出柔性织物键盘开关在疲劳损伤过程中的受力分布及疲劳性能,并使用复合材料精密寿命测试仪测试柔性织物键盘开关试样的寿命,对仿真结果进行实验验证.结果表明:柔性织物键盘开关的疲劳损伤主要出现在经纱中心区域,有限元模拟得到的寿命为37 927次,而实验测试得到的最佳寿命为30 000次左右,两者具有较好的一致性,从而验证了本文模型的有效性,可为柔性织物键盘开关的改进和应用提供指导.

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  • 针刺加工对橘瓣双组分纺粘水刺布过滤性能的影响

    钱幺;刘凡;钱晓明;

    为了使更多的橘瓣原纤裂解为超细纤维,从而提高橘瓣双组分纺粘水刺布的过滤性能,采用针刺工艺对多层低克重(40 g/m~2)的PET-PA6橘瓣双组分纺粘水刺布进行加工复合,制备了4种不同克重的针刺橘瓣双组分纺粘水刺非织造布.测试针刺加工前后纺粘水刺布的过滤效率和过滤阻力,与40 g/m~2的橘瓣双组分纺粘水刺叠层布、不同克重的原橘瓣双组分纺粘水刺布进行对比.结果表明:针刺加工后,橘瓣原纤大量开裂,针刺橘瓣双组分纺粘水刺非织造布的过滤效率有所提高,而过滤阻力明显降低,克重为160 g/m~2时,与纺粘水刺布相比,针刺超纤布的过滤阻力降低约2/3.说明针刺加工为提高橘瓣双组分纺粘水刺布过滤性能的方法之一.

    2017年04期 v.36;No.175 38-42页 [查看摘要][在线阅读][下载 253K]
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  • 针刺加工对橘瓣双组分纺粘水刺布过滤性能的影响

    钱幺;刘凡;钱晓明;

    为了使更多的橘瓣原纤裂解为超细纤维,从而提高橘瓣双组分纺粘水刺布的过滤性能,采用针刺工艺对多层低克重(40 g/m~2)的PET-PA6橘瓣双组分纺粘水刺布进行加工复合,制备了4种不同克重的针刺橘瓣双组分纺粘水刺非织造布.测试针刺加工前后纺粘水刺布的过滤效率和过滤阻力,与40 g/m~2的橘瓣双组分纺粘水刺叠层布、不同克重的原橘瓣双组分纺粘水刺布进行对比.结果表明:针刺加工后,橘瓣原纤大量开裂,针刺橘瓣双组分纺粘水刺非织造布的过滤效率有所提高,而过滤阻力明显降低,克重为160 g/m~2时,与纺粘水刺布相比,针刺超纤布的过滤阻力降低约2/3.说明针刺加工为提高橘瓣双组分纺粘水刺布过滤性能的方法之一.

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染整与化工

  • 膨胀碳微球/氧化锡复合材料的制备及其电化学性能

    武长城;章雄峰;时志强;

    为了提高锂离子电池的能量密度,利用低温氧化-水热法成功制备了锡/碳复合材料,并采用SEM、TEM、XRD和恒流充放电分析表征锡/碳复合材料的性能.结果表明:利用锡/碳复合材料的协同效应能够提升锂离子电池的容量和循环寿命,当锡/碳复合比为1∶1时,复合材料展现出了最优的循环性能,同时保持高的比容量,在220次循环后,电流密度100 m A/g下,电池比容量为550 m Ah/g,容量保持率达到95%以上,远大于石墨理论比容量372 m Ah/g,说明锡/碳复合材料能够有效提高锂离子电池的能量密度,并具有良好的循环性能.

    2017年04期 v.36;No.175 43-47页 [查看摘要][在线阅读][下载 411K]
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  • 膨胀碳微球/氧化锡复合材料的制备及其电化学性能

    武长城;章雄峰;时志强;

    为了提高锂离子电池的能量密度,利用低温氧化-水热法成功制备了锡/碳复合材料,并采用SEM、TEM、XRD和恒流充放电分析表征锡/碳复合材料的性能.结果表明:利用锡/碳复合材料的协同效应能够提升锂离子电池的容量和循环寿命,当锡/碳复合比为1∶1时,复合材料展现出了最优的循环性能,同时保持高的比容量,在220次循环后,电流密度100 m A/g下,电池比容量为550 m Ah/g,容量保持率达到95%以上,远大于石墨理论比容量372 m Ah/g,说明锡/碳复合材料能够有效提高锂离子电池的能量密度,并具有良好的循环性能.

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  • 掺氮木质素基碳微球用作钠离子电池负极材料

    时志强;杨春媛;王静;张进;

    为了提高碳材料作为钠离子电池负极的首次库伦效率和比容量,采用三聚氰胺作为氮源,利用简单的喷雾干燥法制备出掺氮木质素基碳微球(NLC),通过TEM、XPS表征其结构,并测试其电化学性能.结果表明:木质素基碳微球为典型的硬碳结构;氮元素成功地掺杂进了碳材料;在电流密度为20 m A/g时,木质素基碳微球的可逆比容量为123 m Ah/g,首次库仑效率为36.28%,而掺氮后的木质素基碳微球可逆比容量为205m Ah/g,首次库仑效率为51%.对比发现,掺杂氮元素可引入缺陷,提高碳材料的电子导电性,不仅增加了钠离子电池的比容量,同时首次库仑效率也得到了提升.

    2017年04期 v.36;No.175 48-52页 [查看摘要][在线阅读][下载 302K]
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  • 掺氮木质素基碳微球用作钠离子电池负极材料

    时志强;杨春媛;王静;张进;

    为了提高碳材料作为钠离子电池负极的首次库伦效率和比容量,采用三聚氰胺作为氮源,利用简单的喷雾干燥法制备出掺氮木质素基碳微球(NLC),通过TEM、XPS表征其结构,并测试其电化学性能.结果表明:木质素基碳微球为典型的硬碳结构;氮元素成功地掺杂进了碳材料;在电流密度为20 m A/g时,木质素基碳微球的可逆比容量为123 m Ah/g,首次库仑效率为36.28%,而掺氮后的木质素基碳微球可逆比容量为205m Ah/g,首次库仑效率为51%.对比发现,掺杂氮元素可引入缺陷,提高碳材料的电子导电性,不仅增加了钠离子电池的比容量,同时首次库仑效率也得到了提升.

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  • 窄分布聚醚合成用催化剂的制备及性能表征

    许世超;董凯;穆春盛;李润兰;江南;王江江;

    为制备窄分布的聚醚产品,采用共沉淀法合成Mg/Al/Co复合金属氧化物,采用不同配体合成Fe/Zn双金属氰化络合物(DMC)作为催化剂,以正辛醇为起始剂、环氧乙烷为聚合单体合成聚氧乙烯醚.采用SEM和TEM表征催化剂的微观结构,采用薄层色谱法(TLC)分析聚醚产物的分子质量分布,并考察不同催化剂的催化活性以及反应温度对催化活性的影响.结果表明:Mg/Al/Co催化剂具有丰富的孔状结构,而DMC为不规则片状结构,无空隙;同等条件下以1,4-二氧六环为配体的DMC3反应速率是其他催化剂的2.4~3.8倍,具有较高的催化活性;随着反应温度的升高,催化剂的催化活性均先升高后下降,100℃时,催化剂活性最高;Mg/Al/Co催化所得聚醚产品的分子质量分布指数(EDI)可达87.5%,DMC3催化所得产物的EDI指数为86.4%,且催化剂循环使用3次以后催化所得产物的EDI指数均可达到85%以上.

    2017年04期 v.36;No.175 53-57页 [查看摘要][在线阅读][下载 213K]
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  • 窄分布聚醚合成用催化剂的制备及性能表征

    许世超;董凯;穆春盛;李润兰;江南;王江江;

    为制备窄分布的聚醚产品,采用共沉淀法合成Mg/Al/Co复合金属氧化物,采用不同配体合成Fe/Zn双金属氰化络合物(DMC)作为催化剂,以正辛醇为起始剂、环氧乙烷为聚合单体合成聚氧乙烯醚.采用SEM和TEM表征催化剂的微观结构,采用薄层色谱法(TLC)分析聚醚产物的分子质量分布,并考察不同催化剂的催化活性以及反应温度对催化活性的影响.结果表明:Mg/Al/Co催化剂具有丰富的孔状结构,而DMC为不规则片状结构,无空隙;同等条件下以1,4-二氧六环为配体的DMC3反应速率是其他催化剂的2.4~3.8倍,具有较高的催化活性;随着反应温度的升高,催化剂的催化活性均先升高后下降,100℃时,催化剂活性最高;Mg/Al/Co催化所得聚醚产品的分子质量分布指数(EDI)可达87.5%,DMC3催化所得产物的EDI指数为86.4%,且催化剂循环使用3次以后催化所得产物的EDI指数均可达到85%以上.

    2017年04期 v.36;No.175 53-57页 [查看摘要][在线阅读][下载 213K]
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  • 原位聚合法制备聚丙烯/蒙脱土复合材料

    侯彦辉;王涛;孟浩;郭海洋;胡泊洋;

    为提高聚丙烯综合性能,采用原位聚合法,将Brookhart型的乙烯齐聚催化剂负载于有机蒙脱土片层间,与丙烯聚合CS-I催化剂(Ziegler-Natta催化剂)进行复配,催化乙烯齐聚以及丙烯与乙烯齐聚产物进行共聚,制备聚丙烯/蒙脱土纳米复合材料.考察未负载与负载蒙脱土后的齐聚催化剂与CS-I复配的2类催化体系中聚合条件的影响,并通过XRD、透射电镜(TEM)、差示量热分析(DSC)、核磁(NMR)、凝胶渗透色谱(GPC)对聚合物进行分析表征.结果表明:齐聚、共聚反应条件对2类复配催化体系的活性、聚合物热力学行为、聚合物分子质量的影响很大;蒙脱土以纳米片层剥离的形式均匀分散于聚丙烯基体中,聚丙烯基体具有支化结构;均相复配催化体系得到聚合物的熔点由纯聚丙烯熔点161℃降低到135℃,而负载型的复配催化体系得到聚合物的熔点仅降低到148℃;聚丙烯/蒙脱土复合材料的分子质量为29×104~53×104 g/mol,分子质量分布范围为5.11~6.21.

    2017年04期 v.36;No.175 58-63页 [查看摘要][在线阅读][下载 367K]
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  • 原位聚合法制备聚丙烯/蒙脱土复合材料

    侯彦辉;王涛;孟浩;郭海洋;胡泊洋;

    为提高聚丙烯综合性能,采用原位聚合法,将Brookhart型的乙烯齐聚催化剂负载于有机蒙脱土片层间,与丙烯聚合CS-I催化剂(Ziegler-Natta催化剂)进行复配,催化乙烯齐聚以及丙烯与乙烯齐聚产物进行共聚,制备聚丙烯/蒙脱土纳米复合材料.考察未负载与负载蒙脱土后的齐聚催化剂与CS-I复配的2类催化体系中聚合条件的影响,并通过XRD、透射电镜(TEM)、差示量热分析(DSC)、核磁(NMR)、凝胶渗透色谱(GPC)对聚合物进行分析表征.结果表明:齐聚、共聚反应条件对2类复配催化体系的活性、聚合物热力学行为、聚合物分子质量的影响很大;蒙脱土以纳米片层剥离的形式均匀分散于聚丙烯基体中,聚丙烯基体具有支化结构;均相复配催化体系得到聚合物的熔点由纯聚丙烯熔点161℃降低到135℃,而负载型的复配催化体系得到聚合物的熔点仅降低到148℃;聚丙烯/蒙脱土复合材料的分子质量为29×104~53×104 g/mol,分子质量分布范围为5.11~6.21.

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  • Pd-Ni/C阳极催化剂的预处理和修饰

    赵世怀;杨紫博;郭云露;张旭平;张翠翠;陶超;

    为探究活性炭预处理和CeO_2修饰剂对催化剂活性的影响,以活性炭为载体、以NaBH_4为还原剂,成功地制备出Pd_2Ni_3/C直接碱性乙醇燃料电池用阳极催化剂,并对其进行物理表征及电化学性能测试.结果表明:使用预处理活性炭为载体的催化剂在电化学测试中乙醇氧化峰值是未处理活性炭为载体催化剂的2.04倍;在预处理活性炭为载体的催化剂中,添加CeO_2的Pd_2Ni_3/C催化剂所产生的最大氧化峰(63.3 m A/cm~2)是不添加CeO_2的Pd_2Ni_3/C催化剂(26.3 m A/cm~2)的2.4倍,说明活性炭的强化处理和CeO_2修饰大大地提高了催化剂的活性.

    2017年04期 v.36;No.175 64-67+72页 [查看摘要][在线阅读][下载 256K]
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  • Pd-Ni/C阳极催化剂的预处理和修饰

    赵世怀;杨紫博;郭云露;张旭平;张翠翠;陶超;

    为探究活性炭预处理和CeO_2修饰剂对催化剂活性的影响,以活性炭为载体、以NaBH_4为还原剂,成功地制备出Pd_2Ni_3/C直接碱性乙醇燃料电池用阳极催化剂,并对其进行物理表征及电化学性能测试.结果表明:使用预处理活性炭为载体的催化剂在电化学测试中乙醇氧化峰值是未处理活性炭为载体催化剂的2.04倍;在预处理活性炭为载体的催化剂中,添加CeO_2的Pd_2Ni_3/C催化剂所产生的最大氧化峰(63.3 m A/cm~2)是不添加CeO_2的Pd_2Ni_3/C催化剂(26.3 m A/cm~2)的2.4倍,说明活性炭的强化处理和CeO_2修饰大大地提高了催化剂的活性.

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  • β-环糊精修饰交联聚硅氧烷对水体中苯酚的吸附

    孟建强;丁欣;尹健;

    为有效处理水体中的有机污染物,通过硅氧烷偶联缩合反应制备了β-环糊精修饰交联聚合物(KHCDBTEE),并以苯酚为模拟污染物,研究了聚合物的吸附性能.结果表明:β-环糊精修饰吸附剂可有效地吸附水体中苯酚,随着苯酚初始浓度的增大,吸附剂的吸附量也不断增大,当初始浓度为0.2 g/L时,其最大吸附量可达到0.015 mmol/g;当苯酚初始浓度一定时,随着吸附时间的增加,吸附剂的吸附量先增加后趋于平缓,直到3 h达到吸附平衡;吸附热力学符合Langmuir曲线,吸附饱和时为单层覆盖;吸附动力学遵循伪二级动力学方程,主要是通过β-环糊精与苯酚分子之间的氢键作用和疏水作用进行吸附;再生条件温和,室温下甲醇溶液震荡即可洗脱苯酚.

    2017年04期 v.36;No.175 68-72页 [查看摘要][在线阅读][下载 246K]
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  • β-环糊精修饰交联聚硅氧烷对水体中苯酚的吸附

    孟建强;丁欣;尹健;

    为有效处理水体中的有机污染物,通过硅氧烷偶联缩合反应制备了β-环糊精修饰交联聚合物(KHCDBTEE),并以苯酚为模拟污染物,研究了聚合物的吸附性能.结果表明:β-环糊精修饰吸附剂可有效地吸附水体中苯酚,随着苯酚初始浓度的增大,吸附剂的吸附量也不断增大,当初始浓度为0.2 g/L时,其最大吸附量可达到0.015 mmol/g;当苯酚初始浓度一定时,随着吸附时间的增加,吸附剂的吸附量先增加后趋于平缓,直到3 h达到吸附平衡;吸附热力学符合Langmuir曲线,吸附饱和时为单层覆盖;吸附动力学遵循伪二级动力学方程,主要是通过β-环糊精与苯酚分子之间的氢键作用和疏水作用进行吸附;再生条件温和,室温下甲醇溶液震荡即可洗脱苯酚.

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机械设计与制造

  • 高速共轭凸轮引纬机构的设计及动态特性

    金国光;张阳演;魏展;陈丽莎;武光涛;

    针对共轭凸轮引纬机构的引纬要求,分析剑杆的运动规律,采用解析法设计共轭凸轮廓线,进而设计出共轭凸轮引纬机构的虚拟样机.基于ANSYS,采用自由划分网格技术使连杆柔性化,联合ADAMS建立共轭凸轮引纬机构刚柔耦合模型.对共轭凸轮引纬机构刚体模型和刚柔耦合模型进行运动学仿真分析,并对共轭凸轮进行模态分析.结果表明,刚柔耦合模型运动学仿真所得的剑杆位移和剑杆速度曲线与刚性模型的运动学仿真结果几乎一致,但剑杆加速度曲线有所波动,说明共轭凸轮引纬机构中连杆的弹性变形影响剑杆引纬的稳定性,当主轴转速提高时,影响越来越大;共轭凸轮的工作频率与固有频率相差甚远,在实际工作过程中,所设计的共轭凸轮不会发生共振变形.

    2017年04期 v.36;No.175 73-78页 [查看摘要][在线阅读][下载 490K]
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  • 高速共轭凸轮引纬机构的设计及动态特性

    金国光;张阳演;魏展;陈丽莎;武光涛;

    针对共轭凸轮引纬机构的引纬要求,分析剑杆的运动规律,采用解析法设计共轭凸轮廓线,进而设计出共轭凸轮引纬机构的虚拟样机.基于ANSYS,采用自由划分网格技术使连杆柔性化,联合ADAMS建立共轭凸轮引纬机构刚柔耦合模型.对共轭凸轮引纬机构刚体模型和刚柔耦合模型进行运动学仿真分析,并对共轭凸轮进行模态分析.结果表明,刚柔耦合模型运动学仿真所得的剑杆位移和剑杆速度曲线与刚性模型的运动学仿真结果几乎一致,但剑杆加速度曲线有所波动,说明共轭凸轮引纬机构中连杆的弹性变形影响剑杆引纬的稳定性,当主轴转速提高时,影响越来越大;共轭凸轮的工作频率与固有频率相差甚远,在实际工作过程中,所设计的共轭凸轮不会发生共振变形.

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  • 纺织厂空压机排气末端换热器的设计

    李新禹;孟林;郝旭涛;陈林;

    为了节能减排,采用有机朗肯循环(ORC)回收纺织厂空压机压缩后的高温热废气并发电,设计新型排气换热器内部流体流道结构,建立流道内流体流速、压力、湍动能以及湍流耗散率等流体数学模型.利用CFD软件进行数值模拟,分析内部流体的流动及换热情况.分析结果表明:内部流体流动湍流性能增强,换热效果明显;提高热空气流速和降低工质流速时传热性能更好;较大的翅片尺寸换热系数较小,换热效率低;排气换热器的换热效率最高可达95.3%.

    2017年04期 v.36;No.175 79-83+88页 [查看摘要][在线阅读][下载 603K]
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  • 纺织厂空压机排气末端换热器的设计

    李新禹;孟林;郝旭涛;陈林;

    为了节能减排,采用有机朗肯循环(ORC)回收纺织厂空压机压缩后的高温热废气并发电,设计新型排气换热器内部流体流道结构,建立流道内流体流速、压力、湍动能以及湍流耗散率等流体数学模型.利用CFD软件进行数值模拟,分析内部流体的流动及换热情况.分析结果表明:内部流体流动湍流性能增强,换热效果明显;提高热空气流速和降低工质流速时传热性能更好;较大的翅片尺寸换热系数较小,换热效率低;排气换热器的换热效率最高可达95.3%.

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  • 陶瓷3D打印机喷头结构设计与仿真分析

    丁承君;吴畏;朱智辉;

    为了克服现有陶瓷打印喷头不能连续进料的缺点,根据陶瓷3D打印机高精度和连续上料的要求,对陶瓷3D打印机的喷头挤出系统进行结构设计,提出一种可连续进料、持续打印的陶瓷3D打印机喷头挤出系统,并利用流体力学相关理论知识以及ANSYS Fluent流体仿真软件对挤出过程进行数值模拟.仿真分析结果表明:喷头出口流速约为1.79 mm/s,能够满足较高精度的打印需求;流体内部压强分布合理;关键部件螺杆受力在许用范围内;流体流线场光顺无交叉,在螺杆螺槽处能够顺畅流动.

    2017年04期 v.36;No.175 84-88页 [查看摘要][在线阅读][下载 339K]
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  • 陶瓷3D打印机喷头结构设计与仿真分析

    丁承君;吴畏;朱智辉;

    为了克服现有陶瓷打印喷头不能连续进料的缺点,根据陶瓷3D打印机高精度和连续上料的要求,对陶瓷3D打印机的喷头挤出系统进行结构设计,提出一种可连续进料、持续打印的陶瓷3D打印机喷头挤出系统,并利用流体力学相关理论知识以及ANSYS Fluent流体仿真软件对挤出过程进行数值模拟.仿真分析结果表明:喷头出口流速约为1.79 mm/s,能够满足较高精度的打印需求;流体内部压强分布合理;关键部件螺杆受力在许用范围内;流体流线场光顺无交叉,在螺杆螺槽处能够顺畅流动.

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