应用碳纳米管提高SBS改性沥青及其混合料路用性能的研究

通过向SBS（苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物）改性橡胶粉末中添加功能纳米材料——碳纳米管的方式,获得了新型的碳纳米管-聚合物复合沥青改性剂.用该复合改性剂与基质沥青制备新型SBS改性沥青.针对改性沥青及其混合料进行大量的结构研究和路用性能测试.包括三大指标试验、差示扫描量热分析（DSC）、显微镜下的微观结构分析以及马歇尔实验.结果表明,由于碳纳米管较大的比表面积及大的π电子结构,能够提高SBS与沥青之间的物理溶胀及弱化学相互作用（这里主要以π-π堆积作用为主）.加入碳纳米管的SBS沥青较单纯SBS改性沥青在综合性能上有较大改观.     

桉木基复合材料研究进展

桉树作为我国主要的人工林树种之一,具有品种多、生长速度快等优点,在缓解我国木材供 需矛盾上发挥了重要作用。由于桉木存在高生长应力、节疤、易变形开裂等劣势,目前工业上主要用作 纸浆、纤维板或胶合板和单板层积材的芯板,其利用方式单一,附加值较低。近年来研究者们以桉木与 塑料、竹材等材料为原料制备复合材料,展现出良好的尺寸稳定性、力学性能、阻燃性、抗菌性等性能, 有效地提高了桉木的利用价值,拓宽了桉木在人造板、集装箱等领域的应用。文章分别介绍了桉木 / 塑 料、桉木 / 竹、桉木 / 水泥、桉木 / 无机物 4 种复合材料,并对其制备工艺、性能等方面的研究进展进行 综述。     

麦秸/石膏复合材的工艺研究

以麦秸和石膏为原料,采用铺装生产工艺,通过单因子试验,研究原料形态、料膏比、乳白胶加入量和原料预处理方式等工艺因子对麦秸/石膏复合材性能的影响,并利用体视显微镜和扫描电子显微镜观察复合材的胶接状况。结果表明:料膏比10%、原料筛网目数10～20目、乳白胶的加入量12.5%、麦秸经热水处理3h,所制备的麦秸/石膏复合材各项物理力学性能较佳,指标可达到LY/T1598—2002石膏刨花板标准合格品的要求。     

材料在土地整治工程领域的应用进展

寻找环境友好型的土地整治工程修复材料,已经成为国内外土地整治工程领域中的新热点。随着材料科学的飞速发展,有机材料、无机材料、纳米材料、复合材料和生物材料等在土地整治工程领域中的应用越来越受到重视,这些材料由于具有巨大的比表面积、微界面性质、吸附特性、重金属螯合作用和降解有机污染物等特性,在重金属污染、有机物污染物等污染土壤的治理中,以及土壤理化性质的改良中有望发挥重要作用。综述了目前有机材料、无机材料、纳米材料、复合材料和生物材料在土地整治工程领域的应用研究进展,并总结了应用研究的不足,指明了研究方向,为深入研究提供借鉴。      

长链酰胺化纳米纤维素增强聚乳酸复合材料

以纳米纤维素(NCC)为原料,先采用四甲基哌啶氮氧化物(TEMPO)氧化制备氧化纳米纤维素(TONC),再与不同链长脂肪胺在催化剂作用下发生反应,得到脂肪胺改性纳米纤维素,当脂肪胺为十二胺(DOA)、十四胺(TEA)、十六胺(HEA)、十八胺(OCA)时,分别制得DOATONC、TEATONC、HEATONC和OCATONC。傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)和元素分析表明:脂肪链接枝成功,改性后纳米纤维素的晶形没有发生改变,为原有Ⅰ型晶型;接触角和分散性测试表明:随着脂肪链的增长,改性纳米纤维素表面的亲水性明显下降(接触角由65.8°上升至93.9°),而分散率由25.17%先降至11.97%,再升至71.71%。将1%的改性纳米纤维素添加到聚乳酸(PLA)中制得复合膜,机械性能测试结果表明:随着脂肪链的增长,复合膜的机械性能明显提高,其中PLA/OCATONC复合膜的拉伸强度和断裂伸长率分别达到40.2 MPa和6.39%。     

聚乙二醇对表面改性CNF/PLA复合材料性能的影响

目前,溶液浇铸法制备纳米纤维素/聚乳酸复合材料,常将纳米纤维素直接加入聚乳酸,导致制备的复合材料各项机械性能普遍降低。为了改善其机械性能,笔者采用聚乙二醇2000作为塑化剂处理纳米纤维素,制备聚乳酸/纳米纤维素/聚乙二醇三相复合材料。通过对复合材料的微观形貌观测,力学性能分析和热稳定性分析来确定聚乙二醇的影响机制。试验结果表明,添加2%～4%聚乙二醇2000的三相复合材料的拉伸强度、撕裂强度与断裂伸长率得到了提高,材料的热稳定性相对纯聚乳酸发生了下降。而随着聚乙二醇含量逐渐增加至8%,材料的拉伸强度、撕裂强度与断裂伸长率都出现了降低,而其热稳定性回升,复合材料的玻璃化转化温度(TG)大约提升了5～6℃。同时,研究发现保持一定的聚乙二醇/纳米纤维素添加比例可获得分散均匀、性能优良的复合材料,团聚现象明显减少。综上,经过一定量的聚乙二醇2000表面改性可促进纳米纤维素在聚乳酸中的均匀分散,从而增强复合材料的综合机械性能。     

单板贴面木粉/高密度聚乙烯复合材制备及表面胶合性能

利用木粉和回收塑料制备的木塑复合材料具有良好的环保性,但制品表面装饰性差。采用砂光、紫外辐照、红外辐射3种方式处理木粉/高密度聚乙烯(WF/HDPE)复合材表面,以异氰酸酯或异氰酸酯交联聚醋酸乙烯酯(乳白胶)作为胶黏剂对WF/HDPE复合材进行单板贴面。通过表面胶合强度测试、表面接触角和粗糙度测试、扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱和X射线扫描分析等手段研究了不同处理方式对表面胶合强度的影响。结果表明:320目砂纸砂光的表面胶合效果优于600目砂纸砂光的,可使WF/HDPE复合材表面具有适当粗糙度和极性。紫外辐照度1.00 W/m~2、辐照24 h和180℃-25 s红外辐射是比较好的处理条件,尽管没有进一步提高表面胶合强度,但红外辐射可减少砂光量。采用异氰酸酯交联乳白胶作为胶黏剂时,砂光处理的表面胶合强度为2.96 MPa,紫外辐照处理达到2.91 MPa,红外辐射处理达到2.87 MPa。3种方式处理的WF/HDPE复合材均能耐63℃水浸渍,传统人造板贴面技术完全有可能适用于木塑复合材料的表面装饰。     

木塑复合材料阻燃研究新进展

木塑复合材料兼具木材的生态性和塑料的可加工性,是一类生态环保材料。然而,木塑复合材料易燃,限制了其在室内领域的应用。对木塑复合材料进行阻燃处理,使其达到相应的阻燃级别可以促进该材料在公共场所建筑和室内装饰领域的应用,进一步提升其市场价值。近年来,采用复配技术和表面改性技术改善阻燃剂与木塑复合材料的界面相容性,同步提升阻燃效率、力学性能和工艺性能成为研究的重点。笔者从木塑复合材料的燃烧特性出发,概述了金属系(金属氢氧化物、含金属元素的其他结构化合物)、硼系、磷系和碳系阻燃剂与其他元素阻燃剂进行复配协同提升木塑复合材料阻燃抑烟的研究进展,进一步阐明了复配体系的构筑机制及协同阻燃机理,重点探讨了基于炭层阻隔效应的凝聚相阻燃机理,并且讨论了复配体系对力学性能的影响规律。最后分析了复配体系存在的不足,指出开发适用于木塑复合材料的阻燃体系,使其与木塑复合材料形成良好的界面相容性,并同步提升阻燃效率、力学性能、工艺性能,以及降低生产成本仍是未来研究的重点。     

木材/金属-有机框架复合材料研究进展

金属-有机框架（metal-organic frameworks,MOFs）是一类由金属离子或团簇与有机配体组成的晶体材料,因其具有结构和功能多样性而备受关注。然而,MOFs的粉末结晶状态极大限制了其实际应用。木材作为一种天然多孔材料,具有有序的孔道结构、优良的力学性能和丰富的活性基团,是固定粉末状MOFs的理想载体。将MOFs与多孔木材复合构筑木材/MOFs复合材料,可实现MOFs功能特性与木材结构特点的有效结合,为拓展MOFs的应用潜力提供新途径。本文系统总结木材/MOFs复合材料的构筑策略,重点介绍木材/MOFs复合材料在液/气相吸附、催化、电化学储能等领域的最新应用进展,分析当前木材/MOFs复合材料研究中存在的问题以及未来的研究重点。     

结构功能一体化蜂箱的研制

蜂箱是最基本的养蜂工具。作为蜜蜂繁衍生息的处所,合适的蜂箱温度对蜜蜂的生活、繁衍、产蜜效率至关重要。本文对各类常用蜂箱的特点进行分析,并在此基础上研制出一种以树脂基泡沫夹层复合材料为主体,集加热和结构支撑功能为一体的保温蜂箱。该蜂箱具有质轻、耐用、保温的优点,有助于提升产蜜效率,增加养蜂人收益。