改性聚合物及其改性沥青及沥青混合料性能研究

针对传统沥青混合料外掺剂高、低温性能难以同时兼顾的矛盾,采取共混接枝改性的方法,制备了改性聚合物,实现了其性能可控。利用傅氏转换红外线光谱(FTIR)对改性聚合物进行了分析表征,并讨论了不同试验参数(如改性聚合物的量、拌和温度、拌和时间和混合料级配类型)对改性沥青及沥青混合料性能的影响。结果显示,所用改性聚合物能够改善沥青混合的高、低温性能,同时提高沥青混合料的高温抗车辙和低温抗裂能力,有效提高沥青混合料的路用性能。     

表面处理对HDPE/EVA/EG复合材料性能的影响

为了获得热稳定、阻燃和力学性能均较好的复合材料,以高密度聚乙烯/乙烯-醋酸乙烯酯(HDPE/EVA)共混物为基体,可膨胀石墨(EG)作为无卤阻燃剂,通过熔融共混方法制备了HDPE/EVA/EG阻燃复合材料.采用热重分析(TGA)、锥形量热仪、电子扫描电镜(SEM)等方法研究了钛酸酯偶联剂改性前后EG对复合材料的热稳定性能、阻燃性能以及力学性能的影响.研究结果表明, EG能提高聚合物基体材料的热稳定性能和阻燃性能,但力学性能降低;用钛酸酯偶联剂对EG改性后, HDPE/EVA/EG复合材料的断裂伸长率从232.3%提高到315.3%,拉伸强度由9.0 MPa增到了10.0 MPa,冲击强度由88 kJ/m2提高到129 kJ/m2.偶联剂的存在提高了EG与基体间的界面粘结力,使阻燃复合材料的综合力学性能得到改善.      

羧基丁苯聚合物改性水泥浆体的性能研究

笔者通过大量的试验研究和理论分析,系统地探讨了羧基丁苯聚合物改性水泥浆体的工作性能、力学性能和耐久性能,发现相对于普通水泥浆体,羧基丁苯聚合物改性水泥浆体的力学性能得到提高,耐久性和工作性能得到改善.     

羧基丁苯聚合物改性水泥浆体的性能研究

笔者通过大量的试验研究和理论分析，系统地探讨了羧基丁苯聚合物改性水泥浆体的工作性能、力学性能和耐久性能，发现相对于普通水泥浆体，羧基丁苯聚合物改性水泥浆体的力学性能得到提高，耐久性和工作性能得到改善。     

SBS改性沥青的相容性研究

对不同类型、不同牌号的SBS和不同的基质沥青按照相同的加工工艺制备SBS改性沥青,通过技术指标试验来分析SBS类型、牌号和基质沥青对SBS改性沥青性能的影响,结果表明:星型SBS的改性效果并不一定优于线型SBS,但嵌段比为30/70SBS的改性效果优于嵌段比为40/60SBS的;与同一类型SBS改性剂相容性越好的基质沥青,其改性效果越好;组分比R>3的基质沥青与SBS有较好的相容性.将合理剂量的增容剂Z和稳定剂W掺加到SBS改性兰炼沥青中,可显著改善其相容性,同时能提高其路用性能,使其达到规范要求.     

熔融缩聚法合成可降解超支化聚乳酸

以D,L-乳酸、葡萄糖酸和丙三醇或季戊四醇为原料,采用熔融缩聚法合成了具有超支化结构的聚乳酸(HPLA).用NMR、GPC、粘度计等测试手段对聚合物进行了表征,并证明了支化结构的存在.所合成的HPLA相对平均分子量较小.水解降解的结果表明随着超支化聚乳酸分子量的增加其水解速率呈减小趋势.DSC和TG表征的结果显示,超支化聚乳酸具有良好的热稳定性,分解温度高于230 ℃,其玻璃化转变温度较低,并且随着分子量的增加而升高.由于超支化结构的存在使得在合成过程中体系的粘度始终较低,因而整个合成反应速度明显要快于同催化剂催化合成LPLA时的反应速度.     

环氧树脂掺量对聚合物改性混凝土性能的影响

通过对比不同环氧树脂掺量的聚合物改性混凝土的坍落度、7 d与28 d的力学性能及28 d龄期抗渗性能,分析环氧树脂掺量与聚合物改性混凝土性能之间的关系。试验研究表明,环氧树脂会降低聚合物改性混凝土的坍落度,其抗压强度和抗折强度随环氧树脂掺量增加呈先增长后减小趋势,抗渗性随环氧树脂掺量增加呈先增长后减小趋势,最后趋于稳定的变化规律。     

聚丙烯纤维改性砂浆力学性能研究

研究了在砂浆中掺入聚丙烯纤维以改善砂浆的各种力学性能,并对改性砂浆的流动性、抗折、抗压、收缩抗裂性能做出了分析。具体研究了不同水灰比和不同聚丙烯纤维掺量对砂浆性能的影响,提出砂浆中聚丙烯纤维掺量的最佳值,此最佳掺量值可以为聚丙烯纤维砂浆在实际工程中的应用提供参考数据。     

聚合物水泥混凝土性能研究

采用外掺聚合物对普通混凝土进行改性,基于试验研究聚合物水泥混凝土的性能.结果表明,聚合物水泥混凝土较普通水泥混凝土具有更好的力学性能和耐久性能,值得在施工中应用与推广.     

纳米碳酸钙改性沥青的路用性能及机理研究

为了解纳米碳酸钙改性沥青的路用性能及改性机理，通过沥青及沥青混合料试验分析其路用性能，运用沥青的四组分分析、红外光谱和差示扫描量热分析等试验手段探讨改性机理．结果表明，纳米碳酸钙掺加到沥青中改善和提高了沥青性能；纳米碳酸钙加入基质沥青后，能与基质沥青形成均匀、稳定的共混体系，改善了沥青的高温性能．     

AS-X树脂的增韧及耐候性研究

用马来酸酐MAH熔融接枝POE制得POE-g-MAH,用其作为AS与POE的相容剂,提高AS树脂韧性与耐候性,并研究了PE-g-MAH和PP-g-MAH作为相容剂PC/AS共混物的增韧作用.用摆锤式冲击试验机、拉伸试验机测试增韧效果,用SEM,FTIR,DSC等测试手段研究产物及共混物的共组成、相容性、相结构、热稳定性.结果表明：PC/AS共混物增韧效果比POE-g-MAH/AS好,PC/AS共混物缺口冲击强度达到5.45 J/m2几乎是纯AS树脂（1.2 kJ/m2）的5倍.     

PVC／ZnOw复合材料的抗静电性能研究

制备了ＰＶＣ（聚氯乙烯）／ＺｎＯｗ（氧化锌晶须）复合材料，研究了ＺｎＯｗ用量、晶须表面处理、晶须尺寸和加工混炼时间等因素对复合材料体系电阻率的影响。结果表明，ＺｎＯｗ能有效降低ＰＶＣ的表面和体积电阻，满足高分子抗静电材料对电阻的要求。     

Timed quenching process for large-scale AISI 4140 steel shaft

The mechanical properties of AISI 4140 steel shaft with a diameter larger than 200 mm are difficult to meet the requirements and cracking occurs easily in water quenching, due to insufficient cooling ability of oil quenching. A new technology, named alternately timed quenching (ATQ), using water and air in turn as quenching media instead of oil or polymer aqueous solution, is applied to quench the large-scale AISI 4140 steel shaft. Two ATQ processes are determined with the aid of computer simulation first and the corresponding experiments are carried out consequently. The results show that the proposed technology can significantly reduce the surface cracking tendency and improve the mechanical properties in practical production of such large-scale shaft forgings.     

CFRP布加固钢筋混凝土T梁效果分析

碳纤维复合材料具有轻质、高强以及耐腐蚀等优点,在旧桥加固工程中得到广泛应用,但由于其力学性能和破坏模式比普通钢筋混凝土梁复杂,在理论和数值分析方面的研究相对滞后。依托某T型钢筋混凝土桥梁加固实例,运用ANSYS有限元软件建立模型进行分析,解决了CFRP布加固构件非线性数值求解难以收敛的问题。加固后T型梁的跨中挠度和最大应力相比于加固前分别下降了10．4％和17．1％了,然而极限承载力提升了52％,这表明CFRP布加固可以很好地改善钢筋混凝土梁的受力性能。     

玄武岩纤维水泥砂浆的力学性能研究

以有机聚丙烯纤维为对比,进行了无机玄武岩纤维水泥砂浆的抗压、抗折、抗拉伸及抗弯系列力学性能试验研究。研究结果表明：在最佳掺量下,玄武岩纤维水泥砂浆的各种力学性能优于聚丙烯纤维水泥砂浆;玄武岩纤维对水泥浆体早期具有显著的增强作用,但降低了水泥砂浆的28d强度;掺入玄武岩纤维可以增加砂浆的韧性,对砂浆的抗拉强度改善起到了一定作用;玄武岩纤维对砂浆的抗弯破坏强度改善不显著,但明显增大了相同荷载下试件的挠度。     

一种可被生物降解的复合材料开发

现有淀粉基PP材料制作的一次性食品包装用容器耐候性和抗冻性较差,气温低于-10℃时易脆化开裂,且卫生指标有若干项严重超标,长期使用可能会对人体有害。为有效解决淀粉基PP材料的诸多缺点,提出一种聚乙烯、淀粉与无机填料相互结合的复合材料体系。采用高速搅拌混合、挤出造粒的工艺制备了该复合材料,经过万能试验机测试了力学性能,发现其大多数力学性能和耐热指标达到或超过了淀粉基PP材料,且在一定范围内微调配方,对该材料的综合性能影响比较小,其最高值与最低值误差不超过15％;又采用定量溶剂浸泡实验测试了其卫生指标,证实该材料已达到国家标准,长期使用对人体无害;并且对该材料做了户外耐候性、抗冷冻、耐化学腐蚀性测试,发现其外观无明显变化,力学性能也无明显下降。     

聚丙烯纤维加筋黄土的抗剪强度和崩解特性

为检验聚丙烯纤维加筋黄土对边坡坡面的防护效果,基于室内直剪试验和崩解试验,研究了纤维含量、纤维长度及含水率对加筋黄土抗剪强度和抗崩解特性的影响,获得了加筋黄土的最佳配比,并以此为基础开展了现场坡面防护试验。研究结果表明:相比于素黄土,聚丙烯纤维加筋黄土的黏聚力最高提升113.8%,内摩擦角最高提升23.3%,崩解速率最高降低87.5%,聚丙烯纤维可有效提高黄土的抗剪强度和抗崩解特性;随着纤维含量和纤维长度的增长,聚丙烯纤维加筋黄土的黏聚力分别呈现先增大后减小和先急剧增大后增幅趋缓的变化趋势,崩解速率分别呈现先减小后增加和持续减小的变化趋势;从抗剪强度方面考虑,聚丙烯纤维加筋黄土的最佳纤维含量为0.3%,最佳纤维长度为15 mm,从崩解特性方面考虑,聚丙烯纤维加筋黄土的最佳纤维含量为0.5%,最佳纤维长度为19 mm,相比较而言,两者崩解速率的相对变化明显小于其抗剪强度的相对变化,故确定聚丙烯纤维加筋黄土的最佳纤维含量为0.3%,最佳纤维长度为15 mm;随着含水率的增加,聚丙烯纤维加筋黄土的黏聚力、内摩擦角和崩解速率均呈现减小趋势,其变化关系符合三次多项式函数或Logistic函数关系;现场测得聚丙烯纤维加筋黄土防护坡面平均侵蚀深度约为3 mm,说明聚丙烯纤维加筋黄土的坡面防护效果明显。      

废塑胶粉复合改性沥青及其混合料性能研究

为进一步提高废轮胎橡胶沥青混合料路用性能,将废塑料(PP、PVC)制成颗粒或粉末与废轮胎胶粉一起添加到基质沥青中,通过物理和化学等加工工艺制成废塑胶粉复合改性沥青.对两种复合改性沥青的各项性能指标以及混合料路用性能进行试验,结果表明:废聚丙烯-橡胶粉复合改性沥青不仅大幅度降低了沥青胶结料的高温粘度,同时混合料的路用性能...