磺化聚苯并咪唑-聚醚砜高温复合质子交换膜的制备及性能研究

来源 :合成材料老化与应用 | 被引量 : 0次 | 上传用户:oswaldhui
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采用微波合成法快速、简便地合成磺化聚苯并咪唑(SPBI),并用傅利叶红外光谱(FT-IR)和核磁共振氢谱(1H NMR)对其结构进行了表征.利用溶液成膜法将合成的SPBI与聚醚砜(PES)共混制备了一种高温质子交换膜燃料电池(HT-PEMFCs)用SPBI-PES膜,该膜没有表现出明显的相分离,与单独的SPBI膜相比,具有更好的成膜性、热稳定性、抗自由基氧化性及尺寸稳定性.当磷酸(PA)掺杂量为10.15%时,在160℃未加湿条件下,SPBI-PES膜的质子传导率为79.9mS?cm-1.以未加湿的氢气和氧气做燃料,在150℃下燃料电池单电池测试,开路电压为0.95V,最高功率密度为0.191W·cm-2.
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将NX8000K与HPN-68L成核剂进行复配改性等规聚丙烯(iPP),探讨成核剂复配比例.结果显示,复合成核剂的添加增加了iPP的结晶度,成核剂的复配比例为0.35/0.05(phr)时等规聚丙烯(iPP)的强度和模量值均有提高,并且试样的缺口冲击强度值达到了2.80kJ/m2,比纯样提高了26.75%.对试样雾度降低较明显,由纯样的85.7%降至35.6%,试样透明性提高;在该比例下iPP维卡软化点温度为98.3℃,较纯样提高了6.1℃.两种成核剂进行复配,既能发挥各自的优势,还能够起到协同叠加的效果
双组份标线涂料长期使用过程中,易受外界环境影响导致耐久性不足.为了提升双组份标线涂料的耐久性,研究在不同抗UV剂含量下其抗剪强度、抗压强度和耐磨性能的变化情况,明确抗UV剂含量对双组份标线涂料力学性能的影响.结果表明,抗UV剂含量为树脂含量的1.5%时,可以最有效地提升双组份标线涂料的耐久性.
以苯乙烯为第二单体,采用预乳化乳液聚合工艺制备聚硅氧烷接枝聚苯乙烯乳液,并采用喷雾干燥技术制得硅橡胶粉末,对其进行红外、粒径及分布、TEM、DSC及热失重分析.结果表明:聚苯乙烯成功接枝到聚硅氧烷分子链上,形成了粒径均一且分布较窄的聚硅氧烷接枝聚苯乙烯乳液;分别对其进行DSC和TGA分析显示,苯乙烯改性后的硅橡胶粉末在-50~250℃区间无明显失重峰,在484~580℃区间内,硅橡胶粉末热失重可达59.8%,表示苯乙烯改性后的硅橡胶粉末具有优异的耐高低温性能.
采用差示扫描量热仪对不同再生料添加量低密度聚乙烯(LDPE)再生料进行熔融温度及连续自成核和退火热分级(DSC-SSA)分析,并通过分峰拟合及归一化处理对DSC-SSA分级峰进行处理.结果发现,经DSC-SSA处理后的熔融曲线相较于普通DSC熔融曲线更能表征分子内部长度不一的链段结构,基体料和再生料样品内部均含有若干不同规整度的分子链.添加了再生料的样品熔融曲线上均出现了T4和T5两个分级峰,据此可有助于鉴别LDPE再生料.此外,随再生料添加量的增加,基体料分子链的规整度整体呈下降趋势.
采用高温加速老化的方法,在200℃下对环氧基电缆套管样品进行了不同时间的热老化,并使用扫描电镜(SEM)、傅里叶红外光谱仪(FTIR)、万能试验机、热失重仪(TGA)以及体积电阻率测试仪等对样品性能进行了探究.SEM和FTIR的测试结果表明,随着老化时间的增加,电缆套管样品表面发生了降解并产生了大量的孔洞和颗粒,主要是样品基材主链断裂并产生有色基团.机械性能和电性能测试结果表明,样品的弯曲强度和体积电阻率随着老化时间增加呈先增大后减小的趋势.TGA结果表明,短期热老化会使样品产生后固化效应提升热稳定性,而
SBS改性沥青作为沥青路面的主要使用结构,其综合性能与使用寿命密切相关.沥青混合料油石比是制备的主要参数,油石比的变化对沥青的用量、密度、稳定度及孔隙率等均有较为显著影响,该文以优化最佳油石比为出发点,针对高等级公路交通量特点,提出了考虑沥青混合料流值特性的最佳油石比计算方法,并通过马歇尔试验进行验证,基于所提出方法确定的最佳油石比下沥青混合料具有良好的性能.
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近年来,高压电缆阻水缓冲层烧蚀故障引起了行业内的关注.该文总结了缓冲层结构发展历程、烧蚀故障特征和故障原因.通过理化分析发现缓冲层中阻水粉主要由C、O、Na、Si元素组成,HCO3-离子的出现,它既可能是反应物也可能是反应产物,而存在HCO3-离子的碱性环境可能是导致铝护套被腐蚀的原因.阻水缓冲带及绝缘屏蔽表面白色物质的出现需要水的参与,即缓冲带受潮.推测白色物质的生成与阻水缓冲带中的阻水粉有关,即可能是其析出产物,也可能是其与铝反应的产物.针对阻水缓冲层烧蚀问题提出技术管控措施.
基于经济、安全、技术视角,给排水安装工程领域逐步扩大了聚氯乙烯管材的应用,然而聚氯乙烯管材自身的热稳定性与韧性并不好,需进行改性造粒处理,才可投入实践应用.因此,为进一步优化聚氯乙烯管材性能,针对给排水系统,基于增添增强剂MCRA制备了低塑性聚氯乙烯管材UPVC,并对其物理性能、表观性能、流变性能进行了测试分析.结果表明,增强剂MCRA/聚氯乙烯管材UPVC的相容性与分散性良好,衔接界面未出现组织缺陷,断口位置表现为韧性断裂,添加增强剂可优化聚氯乙烯管材增韧补强效果,并且材料表观性能呈现出协同效应.
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