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抗氧化功能化二氧化硅包覆二氧化钛纳米棒增强聚丙烯的热稳定性和光稳定性
摘要： 金红石型TiO?因其对紫外光的吸收作用常被用作紫外线屏蔽剂。本研究将金红石型TiO?纳米粒子的功能与抗氧化剂（AO）相结合，制备出同时具备紫外吸收和抗氧化功能的多功能TiO?纳米粒子。首先制备金红石型TiO?纳米棒并通过SiO?包覆降低其光催化活性，随后以氨基硅烷偶联剂（KH550）为桥梁，成功合成了抗氧化功能化二氧化硅包覆TiO?纳米棒（AO-KH550-SiO?-TiO?）。通过熔融共混法将其掺入聚丙烯基体中，结果表明AO-KH550-SiO?-TiO?能同时提升PP的光稳定性和热稳定性：PP/AO-KH550-SiO?-TiO?薄膜在紫外照射220小时后才破裂，而PP/TiO?薄膜仅维持80小时；PP/AO-KH550-SiO?-TiO?样品的氧化诱导时间为4.7分钟，PP/TiO?样品则无抗氧化效果。此外，该材料还表现出优异的抗萃取性能。这种AO-KH550-SiO?-TiO?的创新设计为多功能纳米粒子的制备及其实际应用开辟了新途径。
关键词： 二氧化钛，抗老化，聚丙烯，抗氧化剂，二氧化硅
更新于2025-09-23 15:22:29
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聚丙烯薄膜在CO<sub>2</sub>激光辐照下的微孔形成行为
摘要： 通过同时等双轴拉伸至4×4倍拉伸比制得的双向拉伸聚丙烯薄膜，在最高426.3 J/cm2的多种激光能量密度下进行二氧化碳激光打孔。采用激光扫描共聚焦显微镜观察不同能量密度辐照后的区域。随着能量密度增加，首先在49.7 J/cm2时观察到表面形变形成环形边缘包围的凹坑；当能量密度达到113.7 J/cm2时开始形成环形边缘包围的微孔。微孔直径与边缘尺寸随能量密度升高而快速增大。凹坑形成、微孔开启及边缘形成的机理被认为与表面张力和分子取向松弛导致的收缩有关。值得注意的是，微孔开启瞬间激光辐照区域的体积损失极小，当能量密度升至约150 J/cm2时才开始急剧增加。高速摄像机也捕捉到了微孔形成过程：微孔开启速度在激光辐照期间快速提升，停照后明显减缓。通过理论计算的薄膜厚度方向温度分布与激光打孔行为对比发现：薄膜形变起始时刻与表面熔融起始时刻高度吻合；微孔开启时薄膜温度低于热分解温度，而体积损失起始时刻的温度虽低于基于辐照区域加热速率估算的分解温度，表明停照后分解汽化过程仍会持续一段时间。
关键词： 微孔形成、分子取向松弛、聚丙烯、激光能量密度、二氧化碳激光器、表面张力
更新于2025-09-19 17:13:59
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激光辐射对聚丙烯模塑件表面状态影响的研究
摘要： 本文分析了激光束（Nd:YVO4）与选定操作参数的相互作用对不同表面纹理（表层可变参数）聚丙烯注塑件表面图形标记质量的影响。通过使用定制注塑模具生产的聚丙烯试样，可根据模腔表面状况获得具有不同表面光洁度参数的产品。文中阐述了激光性能参数、注塑件表面纹理、注塑件颜色及辅助标记过程的主料类型之间的关系，可用于评估激光打标图形符号应用的效率。研究采用了针对该工艺的原创性评价标准。
关键词： 激光打标、聚丙烯、激光打标母粒、比色法、表面处理
更新于2025-09-19 17:13:59
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利用激光辅助熔体静电纺丝技术制备聚丙烯/聚乙烯醇缩丁醛共混薄膜的聚丙烯纳米纤维
摘要： 直径为数百纳米的聚丙烯（PP）纳米纤维在纤维工业中具有重大意义。本文报道了精细PP纳米纤维的制备方法。研究将聚乙烯醇缩丁醛（PVB）作为共混组分加入PP中，并采用配备线形CO?激光熔融装置的无喷嘴熔体静电纺丝系统制备PP纳米纤维。我们探究了PVB比例对纤维直径的影响，发现PVB的添加对PP/PVB共混物具有显著增益效果——既能提升PP结晶度，又能持续降低纤维直径并保持高产率。纤维直径的减小归因于PVB引入后共混物粘度降低、表面粘附性能增强以及极性提升。为获得纯PP纳米纤维，采用乙醇处理法从PP/PVB共混纤维中去除PVB，随后观察到纤维直径急剧减小并伴随纤维分裂现象。当共混纤维中PVB含量为90%时，最终制得直径低至181±105 nm的PP纳米纤维。红外光谱分析表明，纯聚合物与共混物制备的PP纤维具有相同的特征吸收峰。
关键词： 聚乙烯醇缩丁醛、乙醇处理、聚丙烯、熔体静电纺丝、二氧化碳激光器、纳米纤维
更新于2025-09-12 10:27:22
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聚丙烯经紫外线辐射老化过程的太赫兹介电谱分析
摘要： 太赫兹介电谱被证明是评估聚丙烯紫外老化程度的有效工具。本研究通过太赫兹时域光谱系统密切监测了经1至30天加速老化处理的薄膜聚丙烯样品（其接受标准人工紫外辐射），并采用有效的数据处理方法进行分析。研究发现：聚丙烯样品的太赫兹吸收普遍较弱，介电常数在老化过程中虽存在但变化微小，折射率随紫外照射时长增加略有下降。值得注意的是，聚丙烯折射率随太赫兹频率变化的速率在15天老化节点附近出现显著拐点，该速率值会从正值突然转为负值。基于这一老化过程中突出且一致的太赫兹介电谱特征，我们建立了高效判别标准，可区分聚丙烯紫外老化的早期、中期、晚期阶段及其程度——这对应着聚合物材料在紫外辐射诱导的临界氧化水平下，从非极性物质向极性物质的本质转变。
关键词： 紫外老化、聚丙烯、太赫兹介电谱
更新于2025-09-12 10:27:22
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聚丙烯在最佳激光焊接温度下焊缝界面深度与宽度的预测
摘要： 在本初步研究中，通过有限元法（FEM）与响应面法（RSM）相结合的方法，系统研究了聚丙烯的透射激光焊接（TTLW）。采用COMSOL Multiphysics软件求解三维瞬态热扩散方程来模拟热场。使用统计软件Minitab v17根据中心复合设计制定实验方案。本研究目标有二：首要目标是建立数学模型，主要基于工艺线能量预测焊缝界面深度（MD）、焊缝界面宽度（MW）及最高温度（Tmax），并通过方差分析（ANOVA）技术检验所建模型的适用性；次要目标是确定激光焊接参数（激光功率、扫描速度和光斑直径）的优化组合以防止聚丙烯热降解。针对该优化参数组合，预测了符合要求的MD和MW条件。本初步研究采用FEM方法获得的结果，可为后续实验设计奠定基础，从而帮助预测并提升聚丙烯乃至其他聚合物材料体系的焊接质量。
关键词： 聚丙烯，有限元法，响应面法，透射式激光焊接，焊缝尺寸
更新于2025-09-12 10:27:22
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基于等规聚丙烯和二氧化锆纳米粒子的纳米复合材料的发光性能
摘要： 该论文研究了以等规聚丙烯和二氧化锆纳米颗粒为基体的纳米复合材料的发光特性。结果表明，纳米复合材料的颜色变化及紫外光谱最大振幅取决于聚丙烯中ZrO2纳米颗粒的尺寸。研究发现PP+1%ZrO2组合物表面的均方根粗糙度随冷却速率β的变化而改变——当采用β1=20℃/min工艺时样品粗糙度为40-60纳米，而采用β2=2℃/min工艺制备的样品粗糙度达150-220纳米。实验证实聚丙烯基体作为化学性质稳定的纳米颗粒?；ぜ?，能保持其光谱特性。PP基体与ZrO2纳米颗粒之间足够强的界面相互作用会改变材料的发光性能。
关键词： 光致发光、聚丙烯、二氧化锆、纳米复合材料
更新于2025-09-09 09:28:46
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基于可逆热致变色纤维的可视化纺织温度指示器制备
摘要： 人体信号检测功能（如视觉温度指示）在纤维中的应用，是未来满足传统纺织纤维保暖与舒适性需求的重要发展方向。本文通过熔融纺丝法制备了一系列可逆热致变色纤维（VTFs），以热致变色微胶囊为显色剂、聚丙烯（PP）为聚合物纤维基体。系统研究了VTFs的温度-颜色响应行为，扫描电镜（SEM）截面图显示PP能有效分散热致变色微胶囊且无团聚现象。测色与配色结果表明：根据红/蓝功能微胶囊质量比的不同，VTFs可呈现红、紫、蓝等多样色彩。当环境温度在5°C至35°C间变化时，VTFs能快速褪色与复色，经60次温度循环后仍保持优异的性能稳定性。
关键词： 温度指示器，聚丙烯，循环稳定性，可逆热致变色纤维
更新于2025-09-04 15:30:14
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聚丙烯/石墨烯纳米片复合材料的光氧化
摘要： 聚合物纳米复合材料的光氧化行为不仅取决于基体的光氧化特性，还与纳米颗粒的化学组成、物理性质以及两相间可能的相互作用有关。对于含碳质颗粒的纳米复合材料，其主要效应是通过吸收紫外能量和自由基清除作用实现光稳定化。本研究考察了石墨烯纳米片存在对聚丙烯光氧化行为的影响。结果表明，石墨烯纳米片的引入提升了聚丙烯的耐光性，且该效应随石墨烯含量增加而增强。这种性能提升与石墨烯的暴露表面积相关，而非石墨烯纳米片的尺寸大小。
关键词： 石墨烯纳米片（GnP）、聚丙烯、光氧化、纳米复合材料
更新于2025-09-04 15:30:14