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第二届全国先进复合材料科学与应用学术研讨会

召开年：2018
召开地：天津
出版时间： 2018-12-07

主办单位：中国化工学会

会议文集：第二届全国先进复合材料科学与应用学术研讨会论文集

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1.影响芳纶绝缘纸尺寸稳定性的关键因素
- 林德苗;王盼
- 《第二届全国先进复合材料科学与应用学术研讨会》
摘要：本文研究了芳纶纸生产过程中的工艺及配方对芳纶绝缘纸尺寸稳定性的影响。决定芳纶绝缘纸尺寸稳定性的关键因素主要是沉析纤维和短切纤维的比例、毛坯纸干度、热压工艺条件等。分析了芳纶纸受热收缩率随单一因素变化的趋势，可见在芳纶纸的生产过程中，采用相同的工艺，随沉析纤维含量升高芳纶纸的热收缩率变大，尺寸稳定性降低，击穿电压升高;沉析纤维含量相同时，在热压后对芳纶纸进行热处理，将使芳纶纸收缩率降低，尺寸稳定性提高，击穿电压降低;配方和生产工艺相同时，热轧前毛坯纸干度升高，芳纶纸的收缩率升高，尺寸稳定性下降，击穿电压升高;尺寸稳定性提高，击穿电压降低，且幅度基本一致，若要提高尺寸稳定性，需要牺牲击穿电压。3个关键因素中对收缩率影响最大的是毛坯纸的干度，干度降低5%，将引起收缩率减小7%-8%。上述结论可见，无定形状态的沉析纤维的比例、芳纶纸的热处理工艺、毛胚纸干度对芳纶纸的尺寸稳定性影响较为显著，这是由于沉析纤维容易受热发生形变以及结晶造成的。
2.等离子体协同生物分子自组装构建贵金属纳米催化剂
- 潘云翔;崔大祥
- 《第二届全国先进复合材料科学与应用学术研讨会》
3.侧链含POSS基团环氧树脂低介电杂化材料的制备及其性能研究
- 陈健健;段文鹏;张军营;程珏
- 《第二届全国先进复合材料科学与应用学术研讨会》
摘要：POSS(Polyhedral Oligomeric Silsesquioxane多面体低聚倍半硅氧烷)是一种新型的有机硅材料,刚性骨架结构类似于纳米气泡,其介电常数接近空气.本文将单巯基POSS通过“巯基-烯”点击化学反应接枝到侧链含双键环氧树脂上，再将其与双酚A型环氧树脂进行共混改性，利用4,4-二氨基二苯基甲烷作为固化剂形成交联网络从而制备POSS/环氧杂化材料。POSS在环氧固化网络形成过程中，不参与网络的形成。研究了POSS含量对材料介电性能、微观形貌、玻璃化转变温度、力学性能、动态热机械性能的影响。通过“点击化学”这种简便、高效的方法，将POSS引入环氧树脂体系，使得带有活性官能团的转化率达到最高。POSS/环氧杂化材料中POSS具有较好的分散性，其低介电性能尤为突出。因此，在改善环氧树脂介电性能上具有较好的应用前景。
4.高性能环氧树脂的异质性结构演变研究
- 马天;马嘉浩;程珏;张军营
- 《第二届全国先进复合材料科学与应用学术研讨会》
摘要：本文从网络结构设计角度出发，选择双酚A型环氧树脂和酸酐固化剂体系，通过化学反应将分别具有苯环结构、烷氧链和脂肪链的单官能度环氧引入到固化交联网络当中，使用AFM-IR、小角X射线敞射研究交联网络结构中存在的微观相分离现象，并探究交联网络中微观形貌的形成过程与形成机理，研究反应动力学和热力学、分子结构的相容性、分子网络交联密度变化、分子网络中的自由体积及其分布变化与宏观力学性能的构效响应，为实现高性能环氧树脂的设计提供新的思路和研究依据，提供了一种新的增韧方法，具有一定的理论和使用价值。
5.含炔丙氧基氰酸酯树脂的制备及其复合材料性能
- 徐茜;崔方旭;袁荞龙;黄发荣
- 《第二届全国先进复合材料科学与应用学术研讨会》
摘要：氰酸酯树脂作为一种高性能热固性树脂基体,具有良好的力学性能、介电性能和加工性能等,被广泛应用于航空航天、电子封装等领域.但是氰酸酯树脂固化温度高、固化时间长的问题,严重制约了其相关材料的发展与应用.本文设计合成了一种侧链含炔丙氧基苯基偶氮基的酚醛型氰酸酯树脂(PPANC),通过重氮偶合的方法将炔丙氧基引入到酚醛型氰酸酯树脂的侧链,并研究了PPANC树脂的固化特性、热稳定性和力学性能。
6.聚氨酯脲及其纳米复合材料的制备与表征
- 徐自冲;黄鹤
- 《第二届全国先进复合材料科学与应用学术研讨会》
摘要：在本文中，首先以脂肪族二异氰酸酯为原料，采用预聚体法合成了一种机械性能优良且耐黄变的聚氨酯脲弹性体。在此基础上，又采用原位聚合法将改性后的纳米二氧化硅粒子和纳米氧化铝共聚到聚氨酯脲基体中，合成出了一种机械性能大幅提升、热稳定性提高的纳米粒子/聚氨酯脲纳米复合材料。
7.炭纤维增强聚碳酸酯复合材料复合材料上浆剂研究
- 吕永根;姚莉丽;张为苏
- 《第二届全国先进复合材料科学与应用学术研讨会》
摘要：热塑性树脂复合材料因加工温度高,化学反应活性低,涉及炭纤维的表面处理和上浆剂与热固性树脂有很大不同.本文针对炭纤维增强聚碳酸酯复合材料,用阳极氧化处理炭纤维,选择几种水性聚氨酯为上浆剂,研究了上浆剂的热稳定性,以及炭纤维与上浆剂及上浆剂与基体之间的作用力,从而阐述上浆剂对复合层板层剪性能的影响.结果表明，含有封端剂的异氰酸酯和具有热稳定结构的聚氨酯是适合于聚碳酸酯的炭纤维上浆剂。
8.石墨烯的稳定分散及其复合材料的性能研究
- 段文鹏;陈健健;马嘉浩;程珏;张军营
- 《第二届全国先进复合材料科学与应用学术研讨会》
摘要：本研究中,合成了2,2'-[1,4-亚苯基双(亚甲氧基亚甲基)]双环氧乙烷(BOB)单体并用它作为石墨烯分散剂.浓度为0.5,1.0和2.0mg/mL的石墨烯悬浮液用作环氧反应性的稀释剂来改善石墨烯/环氧树脂纳米复合材料的性能。紫外和拉曼光谱显示石墨烯纳米片与BOB之间的π-π共轭作用稳定了BOB悬浮液中的石墨烯。纳米复合材料的力学性能和热力学性能均得到了提升。
9.侧链结晶线环型有机硅单体的制备、开环交联及相变储能性能研究
- 马嘉浩;马天;段文鹏;张军营;程珏
- 《第二届全国先进复合材料科学与应用学术研讨会》
摘要：相对于环氧树脂而言，有机硅材料耐高低温性、耐候性、疏水性更为优异，以有机硅为基体的聚合物相变储能材料尚无人报道。对于线环型有机硅单体，其可以通过催化剂进行开环反应直接得到可靠的交联网络。本文通过不同长度的双官能度硫醇、单官能度的十八硫醇和四乙烯基环四硅氧烷进行硫醇-烯点击化学制备出了侧链结晶线环型有机硅单体，再通过四甲基氢氧化铵进行开环交联，得到了一系列的有机硅基相变储能材料。研究了有机硅交联网络结构对力学性质、Tg、相/微相分离行为、热稳定性、材料耐久使用性、相变储能性能的影响。相对于环氧树脂基相变材料，该方法不但方法简便，并且固化过程无需再引入固化剂，使整体材料中固-液相变材料含量达到最大，相变储能性能得到进一步提升。
10.利用分子模拟和实验方法研究胺固化环氧树脂的吸湿特性
- 张杜鹃;李凯;李言;孙昊;程珏;张军营
- 《第二届全国先进复合材料科学与应用学术研讨会》
摘要：环氧树脂的吸湿性是影响其制品长久使用性能的重要因素,该问题一直以来在科研以及生产领域中收到广泛关注.本文利用实验和分子模拟的方法建立了一系列具有不同固化程度的环氧树脂模型,实验上通过称重法测定了不同模型的平衡吸湿率和扩散系数,同时利用实时红外,差谱分析和2D-cos研究了水分子与基体树脂之间的相互作用;在模拟上,分析了氢键相互作用,羟基和水分子的运动性,自由体积及其分布等参数.根据模拟和实验结果，发现环氧基体中存在五种不同存在形态的水分子，同时在双官能环氧/胺固化体系中，平衡吸水率随交联程度增加，相比极性，自由体积对平衡吸水率具有更明显的影响，同时扩散系数随交联程度增加而增加，这是水分子运动阻力减小和水分子运动通道增加的结果。
11.含炔基聚酰亚胺的制备及其复合材料的性能
- 王呈成;袁荞龙;黄发荣
- 《第二届全国先进复合材料科学与应用学术研讨会》
摘要：本文采用二酐(3,4'-氧双邻苯二甲酸酐)、二胺(1,3-双(氨丙烷基)四甲基二硅醚)以及封端剂(对氨基苯基炔丙基醚)合成了含有反应性基团即含炔基的聚酰亚胺(API)，同时通过调节配比得到不同分子量的含炔基聚酰亚胺，分别记为API-1,API-2,API-3，试验结果表明随着分子量的增加API的溶解性和熔融特性均得以改善。三种API的初始固化温度均在230℃左右，5%热失重温度(Td5)分别为448.8℃,437.6℃和417.4℃,并且三种API均具有优异的力学性能。
12.聚乳酸基纳米复合材料的塑性加工与性能评价
- 王丽君
- 《第二届全国先进复合材料科学与应用学术研讨会》
摘要：本研究工作中，多壁碳纳米管(MWCNT)作为导电填料，可降解聚合物聚乳酸(PLA)用作基体材料，利用冷间压延的加工工艺，制备PLA/MWCNT导电复合材料。研究了压延条件对复合材料的力学性能和电性能的影响，并用扫描电子显微镜(SEM)观察了MWCNT在PLA中的分散和分布情况。与大多数其它脂肪族聚合物一样，PLA呈现出较慢的结晶速率，并且在经历不同的压延工艺之后呈现出晶体结构和结晶度的变化。并且，发现它的取向性强烈地影响了复合材料的力学性能。因此，用差示扫描量热法(DSC)和密度法研究了不同压延率的复合材料的结晶变化，并用X射线衍射(XRD)研究了结晶取向。实验结果表明，冷间压延工艺可增强PLA基复合材料的力学性能和导电性能。这些结果为制备环境友好型PLA/MWCNT复合材料提供了一种简便的加工方法。
13.聚合物二维纳米复合材料的宏量可控制造和应用研究
- 刘平伟;王崧;王文俊;李伯耿
- 《第二届全国先进复合材料科学与应用学术研讨会》
摘要：石墨烯及其它二维(2D)材料具有良好的机械、电学及光学等性能,将其可控地掺入到聚合物等基体材料中,形成特定的微纳分散结构,可制得具有独特性能、满足特殊要求的纳米复合材料.利用大面积、高质量2D材料作为纳米填料,可实现其在特定的空间位置如材料表面或界面上原子级精度的分散和排布,为特定功能纳米复合材料的宏量可控制造提供了新途径.
14.多流体电纺制备结构复合材料过程中不可纺流体的应用研究
- 余灯广;侯江松;杨垚瑶;杨巾可
- 《第二届全国先进复合材料科学与应用学术研讨会》
摘要：对于传统单流体电纺,纺丝液必须具有可纺性能.但是对于各种多流体高压静电纺丝来说,一般只需要其中有一种流体具有纺丝性能,剩余其它流体可以具有纺丝性能,也可以不具有纺丝性能.因此不可纺流体在高压静电纺丝技术中的应用能够从多个方面拓展该技术的原材料加工处理能力和各种多级复杂纳米结构的制备能力.通过改进型同轴电纺，同样可以制备出具有芯鞘实体结构特征的纳米纤维，也可以制备出完全包裹薄层的纳米纤维。通过外鞘溶剂的使用，可以简单方便调控纳米纤维的直径，改善纳米纤维的质量。当然也可以通过一些小分子溶液、乳液或悬浮液的应用，制备出表面富集功能材料的纳米结构。
15.纳米氧化锌对仿生有机硅防污涂料防污性能的影响研究
- 巴淼
- 《第二届全国先进复合材料科学与应用学术研讨会》
摘要：本文以纳米氧化锌为研究出发点，制备纳米氧化锌增强苯基硅油/有机硅共混涂料，重点对涂层的硅油析出行为进行分析，进而测试涂层的防污表现。相关研究结果表明，纳米氧化锌的引入改变了涂层内部硅油的迁移模式，原本均相共混体系内部发生相分离，即涂层内部出现游离态硅油。伴随着增强涂层弹性模量的增大，内部游离态硅油向数量增多，尺寸减小的形态转变。这种迁移行为的改变显著抑制了硅油在涂层表面的析出行为，且增强涂层弹性模量越大，抑制效果越明显。由于硅油的析出受到制约，增强涂层的防污表现明显下降，即纳米氧化锌的添加削弱了硅油/有机硅共混涂层的防污性能。
16.限域反应构建碳基复合多级结构储能材料及调控机制
- 江浩;朱以华;李春忠
- 《第二届全国先进复合材料科学与应用学术研讨会》
摘要：碳基复合金属氧化物多级结构材料在环境和新能源等领域具有重要应用.限域反应使材料生长限制在特定微区内,为多级结构材料设计和精确控制提供了可能.从合成过程化学反应动力学和热力学出发,基于对微区环境混合、传递和反应特征认识,利用表面/界面构筑限域反应环境,控制制备了具有新颖结构的碳基复合金属氧化物多级结构电极材料.基于多巴胺易于成膜以及聚多巴胺丰富功能基团与金属离了之间络合反应，通过控制表面传递和反应速率控制制备了金属氧化物纳米颗粒嵌入介孔碳复合材料，发现金属氧化物与介孔碳优势性能的协同耦合显著提高其电化学性能。借助氧化锰前驱体纳米线和氧化锰纳米线结晶度的不同，控制碳化过程中温度分布制备了豆荚状氧化锰/碳异质结构材料，表现出更高的容量和充电、放电倍率性能。
17.基于能量分解的热致形状记忆聚合物编织复合材料各向异性粘超弹性本构模型
- 彭雄奇;苏晓斌;王颖钰
- 《第二届全国先进复合材料科学与应用学术研讨会》
摘要：基于能量分解，本文提出了一个热致形状记忆聚合物编织复合材料的各向异性粘超弹性本构模型。该模型将SMPCs的热力学特性分解为SMPs基体的各向同性粘弹性和受基体影响的编织物增强体的各向异性超弹性两部分，且这两部分的热力学特性可以分开进行描述。而该模型具体的本构方程可以根据热力学第二定律进一步推导得出。本构模型的参数可以通过SMPs基体和编织物增强体的力学试验确定，而SMPs及SMPCs的形状记忆试验用来进行本构模型的验证。
18.液体低聚笼形倍半硅氧烷用于液体硅橡胶的增强
- 孙交通;孔军华;何超斌
- 《第二届全国先进复合材料科学与应用学术研讨会》
摘要：作为一种人工合成的无机弹性体,硅橡胶因其具有优良的化学稳定性、热稳定性、耐候性和低毒性而被广泛用于粘结剂、密封垫以及各种医疗器械设备中.由纯的硅脂制备得到的硅橡胶往往强度极低而无法使用,因而需要加入各种增强剂来提高其力学性能.目前最有效且广为使用的补强剂是纳米二氧化硅.低聚笼形倍半硅氧烷(POSS)可以被认为是最小的二氧化硅粒子，而且POSS上的R基团可以是反应性的基团，容易与欲增强基体发生反应，得到共价的纳米复合材料。有大量的报道证明POSS可以赋予多种聚合物基体力学增强和热稳定性提高等优点。本工作通过将含有丙烯酸酯基的液态POSS加入液态硅脂中一并进行热固化，得到了热稳定性更好，力学性能更强的硅橡胶，并详细研究了断裂形貌和硅橡胶的交联结构，探讨了POSS对硅橡胶的力学性能的改善机理。
19.复合材料力学性能分析有关的几个关键问题
- 黄争鸣
- 《第二届全国先进复合材料科学与应用学术研讨会》
摘要：文章对细观力学能否分析预报复合材料的破坏和强度进行了分析，阐述了迄今众多细观力学理论的计算精度排名，表述了代表性单元中应含有的多随机排列纤维的根数，分析了细观力学理论对应的平面和三维应力公式是否存在一个理论，使得两组公式计算的内应力都相同，以及该理论须满足的条件。最后阐述了任意载荷下，复合材料中纤维和基体界面开裂的时间。
20.石墨烯表面的化学反应及其在聚合物复合材料制备中的应用
- 张兴祥;刘海辉;陈赛;高雪峰;曹瑞瑞;王玉周
- 《第二届全国先进复合材料科学与应用学术研讨会》
摘要：本文以机械法剥离制备的少层石墨烯与丙烯酸正烷基酯发生自由基聚合反应制备储能材料，分别与马来酸酐、马来酸二胺和顺-2-丁烯-1,4-二醇等亲二烯体发生狄尔斯-阿尔德反应制备羧基、氨基和经基功能化石墨烯，并与己二酸己二胺盐或苯二甲酸、乙二醇原位聚合，在改善分散性的同时，实现石墨烯与聚合物分子链之间的化学键和氢键结合。
21.基于PVDF-HFP的混合物以及纳米复合物在高能量密度电容器方面的应用
- 任凯亮;张锦锡;汪晨琛;宫少波
- 《第二届全国先进复合材料科学与应用学术研讨会》
摘要：有机无机纳米复合物的研究近些年引起了在高能量密度电容器方面的巨大研究兴趣。在这项研究中,调查了不同组分的聚偏氟乙烯-三氟乙烯(PVDF-TrFE)与聚偏氟乙烯-六氟乙烯(PVDF-HFP)混合物在高能量密度电容器方面的应用.通过XRD,TEM表征后,发现混合物的结晶度以及晶粒的大小会随着混合物中PVDF-HFP组分的增加而减小.研究发现纳米复合物的介电常数随着纳米颗粒的浓度增加而得到很大提高。当材料具有相似的杨氏模量时，随着混合物中晶粒尺寸的减小以及结晶度的降低，材料的击穿电场可以得到极大的提高。
22.Cf/SiC复合材料陶瓷连接层的设计、制备与连接性能研究
- 吴西士;朱云洲;黄政仁
- 《第二届全国先进复合材料科学与应用学术研讨会》
摘要：本课题拟利用反应连接的优点及其与反应烧结Cf/SiC复合材料的工艺过程的相似性，对反应连接进行优化改进，提出Cf/SiC复合材料的制备与连接过程实现同步制备的新方法。利用有机树脂作为反应烧结中的碳源和粘结剂，减少高温渗硅过程中进行模具装夹步骤，简化制备工艺，降低多次高温处理过程带来的变形、开裂风险。通过添加短纤维，制备纤维增韧的陶瓷连接层，解决陶瓷连接层脆性问题，并与Cf/SiC复合材料热物性和物理完美兼容。
23.室温下铁电聚合物的高效电热制冷
- 马儒军
- 《第二届全国先进复合材料科学与应用学术研讨会》
摘要：铁电材料的电热制冷是一种高效的可替代氟利昂的新型材料，这里利用了柔性铁电电热聚合物膜和静电驱动机制，使固态制冷聚合物膜在静电力驱动下可以有效的在热源与散热器之间传递热量。可逆的静电力的使用，降低了寄生功率的消耗，并通过聚合物膜与热源或散热器之间瞬间形成良好的热接触来实现有效的热传递。
24.SA/PVA水凝胶的3D成型与环境应变的研究
- 王慧;龙世军;黄以万;张奕坤;李学锋
- 《第二届全国先进复合材料科学与应用学术研讨会》
25.Mg-Al复合氧化物/杭锦2#土负载金催化剂催化CO氧化研究
- 李靖;贾美林;王奖
- 《第二届全国先进复合材料科学与应用学术研讨会》
摘要：本文采用导向剂共沉淀-水热法合成不同复合量Mg-Al LDH/酸化杭锦2#土载体前驱物。以液相还原法制备负载Au催化剂，经500℃焙烧后得到Mg-Al复合氧化物(LDO)/介孔杭锦2#土负载Au催化剂。结果表明，由共沉淀-还原-焙烧法制备的Mg-Al LDO/HJM负载Au催化剂具备良好的CO催化性能。此法具有制备工艺简单、合成周期短等优点，在固体催化剂制备中可广泛应用。