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ABS及其复合材料的热性能研究

唐昌伟 , 李庆蛟 , 王标兵 , 傅轶 , 彭志宏 , 李小辉 , 陈红兵 , 刘志平

合成材料老化与应用

通过熔融共混法制备了ABS、ABS/MH(氢氧化镁)及ABS/MH/BPS(溴化聚苯乙烯)/ Sb2 O3(氧化锑)阻燃复合材料。使用扫描电子显微镜( SEM)观察了燃烧样条的表面形貌,利用热重分析法( TG)研究了不同升温速率下复合材料的热降解过程,分析了其阻燃机理。结果表明：MH可以增加体系的热稳定性,而加入BPS/Sb2 O3会使热稳定性降低；MH和BPS/Sb2 O3共同阻燃时,Br-Sb阻燃体系占主导地位,在气相中发挥阻燃效果,MH则在凝聚相起辅助作用,产生物理隔绝和阻止熔融流动的效果。

关键词: ABS , 阻燃 , 热性能

锐钛矿对氧化铝溶出性能的影响及其机理

李小斌 , 余顺文 , 董文波 , 陈永坤 , 齐天贵 , 周秋生 , 刘桂华 , 彭志宏

中国有色金属学报

研究不同拜耳法溶出条件下锐钛矿对氧化铝溶出性能的影响，并研究不同条件下经水热处理的锐钛矿对氧化铝溶出性能的影响。结果表明：随着温度的升高、时间的延长和苛性碱浓度的增加，锐钛矿对氧化铝溶出性能的影响逐渐减小甚至消失；经水热处理的锐钛矿对氧化铝溶出性能的影响与水热处理的条件密切相关，温度越高、时间越长、铝酸钠溶液苛性碱浓度越高，其对氧化铝溶出性能的影响越小。经水热处理的锐钛矿的溶解性能实验和 XRD 分析结果表明：不同条件下经水热处理的锐钛矿对氧化铝溶出性能的影响存在显著差别的根源在于其溶解性能和结晶度存在差别。随着水热处理锐钛矿条件的不断强化，钛酸钠的结晶度逐渐提高，其在铝酸钠溶液中溶解形成钛酸根离子的浓度逐渐降低，对氧化铝溶出性能的影响也逐渐减小，甚至完全消失。

关键词: 钛矿物 , 氧化铝 , 溶出性能 , 溶解性能

铬酸钠碱性液中加石灰除钒

赵东峰 , 田侣 , 丁瑞锋 , 刘桂华 , 周秋生 , 李小斌 , 彭志宏

中国有色金属学报

通过计算反应Gibbs自由能和平衡溶解度对铬酸钠碱性液添加石灰除钒过程进行理论分析,结合红外光谱研究了含钒溶液的结构变化,研究添加石灰除钒时各因素的影响规律.结果表明:在298～373 K的范围内,体系中各离子与氧化钙生成相应钙盐的反应自由能绝对值由大到小的顺序为VO3-、CO32-、SO42-、VO43-、CrO42-;同时,各钙盐间可能存在相互转化,溶液中CO32-能分解CaCrO4和Ca3(VO4)2等钙盐,VO43-能分解CaCrO4.除钒过程中除生成Ca3(VO4)2和Ca2V2O7外,还能生成CaCO3、CaCrO4、CaSO4·nH2O等化合物,这是由于石灰加入量过多所致.溶液结构分析结果表明:随着pH值从13降到9左右,钒酸根由VO43-转化成VO43-和V2O74-共存的结构.除钒实验结果表明:提高溶液pH值、增大n(CaO )/n(V2O5)或加入高活性石灰乳均可提高除钒率,而溶液中CO32-的存在明显降低除钒率；加入理论用量3倍的石灰,溶液pH值降全10左右时,除钒率可达到85％,相对于工业除钒过程钒渣量减少88％左右.

关键词: 铬酸钠溶液 , 石灰 , 除钒 , Gibbs自由能 , 平衡溶解度

聚丙烯/弹性体共混体系流痕的形成机理及调控

傅轶 , 刘冉 , 彭志宏 , 高翔 , 刘琦 , 陈洋 , 邹华维

高分子材料科学与工程 doi:10.16865/j.cnki.1000-7555.2016.05.010

利用扫描电子显微镜、衰减全反射傅里叶变换红外光谱仪和高温凝胶色谱仪研究了聚丙烯的相对分子质量及其分布、弹性体种类对聚丙烯/弹性体共混体系注塑样品流痕及流痕区结构形貌的影响.结果表明,弹性体的加入使聚丙烯缺口冲击韧性大幅提高,但聚丙烯和弹性体的微相相容性及熔体流动剪切诱导分相导致了注塑流痕的产生.茂金属催化丙烯基弹性体同聚丙烯具有更好的微相相容性;宽峰分布聚丙烯中低相对分子质量聚丙烯能提高共混体系的流动性,有利于橡胶相的解缠结和分散,能够稳定熔体的流动,避免基体与弹性体在剪切流动中发生相分离,从而有助于消除注塑流痕.

关键词: 聚丙烯 , 弹性体 , 增韧 , 流痕

一水硬铝石溶出预热套管结疤组成与表面性质间的关系

刘桂华 , 刘鹏 , 周秋生 , 齐天贵 , 吴海文 , 彭志宏 , 李小斌

中国有色金属学报

通过测定接触角、X射线衍射谱和元素含量，研究预热套管结疤组成和表面性质间的关系。结果表明：随着预热温度升高，结疤相中碱(Na2O)、二氧化硅、氧化铝和磷含量随之升高，氧化镁、二氧化钛、灼减量逐渐减少，氧化钙含量变化不明显；钛酸钙量减少，钠硅渣、水化石榴石量增多，且水化石榴石中二氧化硅系数增大，结疤的硬度增强；由于钠硅渣、水化石榴石、赤铁矿比钛酸钙的亲水性强，随着温度的升高，套管结疤的亲水性增强，疏水性减弱，因而，高温下更有利于生成更致密、难清理的结疤。加入有机添加剂，可以改变渣相的表面性质，为防止结疤提供新途径。

关键词: 结疤 , 预热套管 , 表面性质 , 钠硅渣 , 钛酸钙 , 水化石榴石 , 有机添加剂

拜耳法高温溶出条件下黄铁矿的反应行为

李小斌 , 李重洋 , 齐天贵 , 周秋生 , 刘桂华 , 彭志宏

中国有色金属学报

在对黄铁矿与铝酸钠溶液反应热力学分析的基础上,利用接触角、X 射线衍射、红外光谱和 SEM-EDS等分析手段研究溶出温度和铝酸钠溶液组成对黄铁矿反应行为的影响,并探讨黄铁矿的分解过程.结果表明,黄铁矿的反应速度随溶液温度及游离碱浓度的升高而加快,最终产物主要为 Fe2O3、S2?和 SO42?;拜耳法溶出条件下,反应1 h黄铁矿中硫溶出率高达90%;反应初始阶段黄铁矿表面的Fe2+优先与溶液中的OH?结合生成铁羟基化合物从表面脱落,导致富硫层的形成,随着反应的进行,硫最终以S2?和SO42?形式进入溶液.

关键词: 黄铁矿 , 铝酸钠 , 拜耳法 , 反应行为 , 机理 , 溶出

Debye-Hückel理论的研究进展

覃东棉 , 刘桂华 , 李小斌 , 彭志宏 , 周秋生

材料导报

基于两种发展趋势综述了Debye-Hückel理论及其相关的理论研究进展.其一是在Debye-Hückel理论基础上添加新参数而引出的如Guggenheim、Bromley等修正模型,或者是考虑了电解质溶液溶剂化和离子缔合等影响而构成的如Stokes-Roberson理论和Bejumm理论等,这些理论(或模型)均只考虑粒子间长程相互作用;其二是考虑了粒子间短程相互作用,并与传统的长程相互作用加和形成如Pitzer、NRTL、CDH和三参数模型等.同时,简要概述了上述理论(或模型)在活度系数、相平衡等方面的应用.

关键词: Debye-Hückel理论 , 活度系数 , Pitzer模型 , NRTL模型

耐刮擦、软触感聚丙烯的制备与表征

傅轶 , 唐昌伟 , 彭志宏 , 刘冉

合成材料老化与应用

利用熔融共混制备了一系列耐刮擦、软触感聚丙烯。利用扫描电子显微镜( SEM )、十字划格仪、色差仪和硬度计研究了聚丙烯的种类与含量、玻璃纤维和滑石粉的含量对材料的硬度和耐刮擦性的影响。结果表明：由于具有良好的相容性，利用无规共聚聚丙烯与丙烯基弹性体，可以制备硬度低、软触感和耐刮擦聚丙烯；玻璃纤维则可以显著降低材料的线性膨胀系数，提高力学强度、热变形温度和耐刮擦性。

关键词: 聚丙烯 , 软触感 , 玻璃纤维增强 , 耐刮擦

氧化钙或氢氧化钙与浓碱铝酸钠溶液的反应特性

刘桂华 , 李小斌 , 彭志宏 , 张传福 , 刘祥民

中国有色金属学报

关键词:

赤泥主要物相的表面性质对其沉降性能的影响

李小斌 , 赵东峰 , 章宣 , 刘桂华 , 彭志宏 , 周秋生

中国有色金属学报

测定甘油、苯及二碘甲烷与氧化铝生产中赤泥主要物相之间的接触角,采用Owens二液法估算各物相的表面自由能,分析了赤泥主要物相的表面性质与其沉降性能之间的关系,并讨论针铁矿在高压处理后沉降性能变差的原因.结果表明:甘油-苯和甘油-二碘甲烷测定数据估算的溶剂化趋势按水化石榴石、硅酸二钙、水合铝硅酸钠、钛酸钙、针铁矿、赤铁矿、石灰石的顺序递减,而其沉降性能与之相反,即溶剂化趋势越小,沉降性能越好.赤泥主要物相中,针铁矿高压处理后转变为赤铁矿,固相粒径变小,溶剂化趋势增加,从而导致其沉降性能恶化.

关键词: 赤泥 , 表面自由能 , Owens二液法 , 沉降性能 , 针铁矿