最新刊期

    2012 年 第 卷 12 期

      综述

    • 尹剑波,赵晓鹏
      2012(12): 1355-1363. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2012.12213
      摘要: 电流变智能流体在外电场刺激下能快速可逆地改变自身流变性能,具有重要技术应用价值.传统的基于微米颗粒的电流变流体易于沉降并且电致屈服强度不高限制了技术应用,最近基于纳米颗粒的非传统电流变材料研究受到重视,特别是具有各向异性形貌的纳米颗粒悬浮液被发现具有明显增强的电/磁流变效应.本文介绍了最近基于石墨烯的二维纳米复合电流变材料的研究进展,主要包括石墨烯/半导聚合物、石墨烯/极性聚合物、石墨烯/碳等几种典型的电流变材料的制备、结构和电流变行为.研究表明利用石墨烯独特的二维纳米结构、优异的电学和热学性质可能为制备新颖的高性能纳米电流变材料提供途径.  
      关键词:电流变;石墨烯;纳米复合材料   
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      发布时间:2021-03-19

      研究论文

    • 张运湘,宋义虎,郑强
      2012(12): 1364-1370. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2012.12195
      摘要: 采用熔融共混法制备聚偏氟乙烯/聚甲基丙烯酸甲酯(PVDF/PMMA)共混物,考察其力学性能、耐紫外老化性能、熔体动态流变、结晶与热分解行为.PMMA含量(wPMMA)为10 wt%时,共混物形成均相结构,力学与耐老化性能最好.wPMMA 20 wt%时,PMMA形成球状聚集体,共混物力学性能与耐候性显著降低.PMMA的存在可提高PVDF的结晶度,降低熔融温度,但不改变PVDF晶体结构.  
      关键词:共混物;相分离;性能;流变   
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      发布时间:2021-03-19
    • 刘正英,郑少笛,黄世琳,冯建民,杨鸣波
      2012(12): 1371-1375. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2012.12196
      摘要: 利用界面能原理使CB选择性分布于HDPE中成为复合导电相,固定CB在HDPE中的质量分数(20 wt%),控制CB/HDPE导电相在 emPP中的含量,制备出一系列三元(emPP/HDPE/CB)导电复合材料,并研究其导电逾渗和流变逾渗行为.结果表明,在复合导电相含量为20 wt%时复合材料内即形成导电网络,在复合导电相含量30 wt% 时出现流变网络.只有当复合导电相在材料中形成连续相时(60 wt%),损耗因子在频率扫描中才出现峰值.  
      关键词:复合材料;填料网络;导电;动态流变;松弛   
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    • 杜宇,杨凯,俞炜,周持兴
      2012(12): 1376-1382. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2012.12197
      摘要: 通过傅里叶变换流变学(FTR)方法,考察了2种屈服应力流体(触变性凝胶和非触变性凝胶)在不同频率大振幅振荡剪切流场(LAOS)下的非线性流变行为.研究发现2种凝胶不同的内部结构对LAOS下的非线性行为和屈服转变行为有显著的影响.对于非触变性凝胶,其非线性强度随应力的增大呈连续变化的趋势,并且转变过程体现了微结构单元形变、松弛以及相对滑移与振荡频率的耦合关系;而对于触变性凝胶,其非线性强度随应力增加呈现非单调变化,表明了固液转变过程是通过多次的局部结构破坏发生的.  
      关键词:大振幅振荡剪切;傅里叶变换流变学;非线性黏弹性;黏塑性   
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    • 宋义虎,郑强
      2012(12): 1383-1388. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2012.12210
      摘要: 采用修正的两相模型讨论加工条件对不同体积分数(=0~0.05)气相纳米碳纤维(VGCF)填充聚苯乙烯(PS)熔体(200℃)频率()依赖性动态流变的影响.与弱剪切条件(190℃; 30 r/min-5 min)下所制备的材料相比,VGCF在强剪切条件(190℃; 120 r/min-10 min)下所制备材料中分散均匀,粒子相应变放大因子Af()较低,而松弛指数n较高.将应变()依赖性G(,)应变放大因子Af(,)与粒子相特征模量Gf' (,c),Gf (,c)引入两相模型,讨论加工条件对依赖性非线性流变行为的影响.研究结果表明,两相模型可定量讨论填充熔体动态流变行为.加工条件影响VGCF在基体中的分散性,但不影响粒子相弹性贡献Rf' ()与n的关系、Gf' (,c)与非线性应变幂律指数x的关系以及Gf (,c)与非线性应变幂律指数y的关系,说明粒子相对填充熔体黏弹性的贡献与其弛豫特性及结构稳定性密切相关.  
      关键词:气相纳米碳纤维;聚苯乙烯;动态流变   
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    • 刘杰,王莹,马赛,梁节英
      2012(12): 1389-1398. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2012.12067
      摘要: 采用新型流动水浴收集方式制备出连续单向排列的静电纺聚丙烯腈(PAN)纳米初生纤维,收集静电纺丝不同阶段的静电纺PAN纳米纤维,并在热水中进行后牵伸,使其伸长至原长的2倍、3倍.通过扫描电子显微镜(SEM)、广角X射线衍射(WAXD)等方法对静电纺丝过程不同阶段的PAN纳米纤维的形貌、直径、致密性、晶态结构及取向进行了表征.研究表明,(1)在静电纺丝过程中PAN纺丝液射流受到牵伸作用,静电纺PAN纳米纤维的晶态结构形成并逐渐完善.纳米纤维的直径随着静电纺丝过程逐渐减小(从664 nm减小至353 nm),结晶度从42.55%增加至47.76%,晶区取向由37.48%提高至43.93%.纳米纤维致密性也逐渐提高(密度由1.1917 g/cm3增加至1.1943 g/cm3).(2)静电纺丝过程进入PAN射流溶剂含量较低的阶段后,继续通过静电纺丝过程提高纳米初生纤维晶态结构及取向的效果很有限,而通过热水后牵伸过程可进一步使晶态结构及取向得到有效果的完善.研究同时发现,静电纺初生纤维的晶态结构及取向与其在热水牵伸过程中的进一步完善具有相关性.  
      关键词:静电纺丝;聚丙烯腈;晶态结构及取向   
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      发布时间:2021-03-19
    • 黄平,杨婷婷,袁建军,胡荣涛,程时远
      2012(12): 1399-1408. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2012.12069
      摘要: 在疏水高分子胶体模板含氟丙烯酸酯(FA)共聚物乳胶粒中引入能够介导SiO2原位沉积的聚胺催化活性点-甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC),以四甲氧基硅烷(TMOS)为硅源,在环境条件下可控合成了核壳型FA共聚物/SiO2杂化纳米粒子.高温煅烧除去聚合物核质,可得到中空的SiO2纳米粒子,结合FTIR、EDX、TGA以及XPS等表征数据印证了SiO2的沉积主要发生在聚合物模板的表面.进一步考察了反应条件,如聚胺功能单体DMC的浓度、TMOS的浓度以及反应时间对SiO2杂化纳米粒子的形貌与组成的影响.实验结果表明增加DMC或者TMOS的浓度,适当延长反应时间,均可增加SiO2粒子的沉积速率,导致SiO2壳层的厚度增加,并且杂化粒子的形貌由凹陷多褶皱的核壳结构向可动芯结构转变.由于FA共聚物模板的强疏水性,增加有机核层和无机壳层间的不相容排斥,最终导致核壳层间空腔的形成,得到含可动芯的核壳型SiO2杂化粒子.  
      关键词:仿生合成;FA共聚物/SiO2杂化纳米粒子;核壳结构;可动芯   
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    • 赵利洁,隋刚,杨小平
      2012(12): 1409-1416. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2012.12075
      摘要: 采用静电纺丝法制备了聚醚酰亚胺(PEI)纤维膜,通过扫描电子显微镜(SEM)和偏振红外对PEI纤维膜的微观结构进行研究.实验结果显示纺丝液溶剂决定了PEI的可纺性,以N-甲基吡咯烷酮(NMP)为溶剂时,空气湿度显著地影响纺丝过程以及纤维的形态.在相同纺丝工艺条件下,随着纺丝液浓度的增加,所得PEI取向纤维沿辊筒收集方向的排列规整性提高,纤维平均直径由405 nm增加到3.25 m.PEI纤维膜介电性能的研究表明,取向纤维膜的介电常数很小,最低可达到1.1,其介电损耗也维持在较低的水平,纤维膜的接收方式以及热牵伸处理会对PEI纤维膜的介电性能产生影响.  
      关键词:静电纺丝;聚醚酰亚胺;介电性能;微观结构   
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      发布时间:2021-03-19
    • 闫小川,张敏,王维超,沈颖辉,王学武
      2012(12): 1417-1422. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2012.12077
      摘要: 与以二茂铁,4-氯丁酰氯为原料的传统合成方法不同,直接以-二茂铁丁酸为原料,采用NaBH4-I2-THF体系代替有毒的锌汞齐作为还原剂,以SOCl2为氯代试剂,制备了4-氯丁基二茂铁,将其与镁粉反应制得格式试剂,再与二甲基氯硅烷反应合成4-二茂铁丁基二甲基硅烷,在高效可重复使用铂催化剂(二氧化硅负载壳聚糖络合氯铂酸SiO2-CS-Pt)催化下与端羟基聚丁二烯(HTPB)硅氢加成得到高收率的巴特辛(Butacene).采用1H-NMR和FTIR对其化学结构进行了表征,采用TGA分析了产物的热性能,并测定了接枝率和羟值.研究结果表明,所得产物与目标产物相符,初始热分解温度提前,热敏感度增加,热稳定性增加,具有良好的催化性能.  
      关键词:Butacene;NaBH4-I2-THF;HTPB;铂催化剂   
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      发布时间:2021-03-19
    • 苗中青,肖长发,黄庆林
      2012(12): 1423-1428. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2012.12082
      摘要: 以聚全氟乙丙烯(FEP)为成膜聚合物,复合无机粒子为成孔剂,邻苯二甲酸二辛酯(DOP)为稀释剂,采用熔融纺丝工艺制备得到FEP中空纤维膜.分析和讨论了不同成膜体系对FEP中空纤维膜热性能、动态力学性能和力学性能的影响,并对膜的纯水通量和孔径分布进行表征.用扫描电子显微镜(SEM)观察了膜的横断面和表面形貌.结果表明,所得FEP中空纤维膜为由溶出微孔和界面微孔组成的海绵状孔结构.随着成孔剂含量的增加,成孔剂在成膜体系中分散程度变差,容易发生团聚,最终导致膜孔径变大,孔径分布变宽.成孔剂和稀释剂对FEP中空纤维膜的热性能和动态力学性能影响较小.当FEP含量增加到70 wt%时,膜表面容易形成一层致密层,降低了膜的通透性.  
      关键词:聚全氟乙丙烯;熔体纺丝;中空纤维膜;性能   
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      发布时间:2021-03-19
    • 孙婕衎,常皓,陈丽娜,王幽香,计剑
      2012(12): 1429-1433. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2012.12078
      摘要: 合成了二茂铁接枝聚乙烯亚胺(PEI-Fc),利用二茂铁与-环糊精的主客体嵌套作用制备了环糊精修饰聚乙烯亚胺,核磁测定结果显示,每条PEI-Fc链上通过主客体作用嵌套的CD平均为26个.这种基于弱相互作用力的-环糊精修饰聚乙烯亚胺能有效诱导DNA分子的缔合,在N/P值达到3以上时,可形成表面为正电荷、粒径为150~250 nm的球形粒子.在含10%胎牛血清的DMEM体外细胞培养基中,由于培养基中的蛋白质能够在粒子表面发生静电吸附,PEI-Fc/CD/DNA基因微载体显示出良好的稳定性.HEK293细胞培养结果显示,以表达绿色荧光蛋白的质粒pEGFP为模型,以N/P值为10的PEI/DNA组装体作为对照,N/P值为3、5和10的PEI-Fc/CD/DNA组装体的转染效率均达到对照组的2~3倍,这种基于主客体组装构建的环糊精修饰基因微载体显著提高了基因转染效率.  
      关键词:非病毒基因载体;主客体组装;聚乙烯亚胺;环糊精   
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      发布时间:2021-03-19
    • 刘国明,张秀芹,关瑜,文韬,王笃金
      2012(12): 1434-1440. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2012.12092
      摘要: 研究了介观相分离对烯烃嵌段共聚物(OBC)结晶动力学的影响.结果表明,OBC在保持介观相分离形态的情况下,结晶以三维生长的方式进行.原因可能是由于OBC的相区溶合造成的.OBC嵌段长度和嵌段数目存在一定的统计分布,其中某些较短的结晶性链段溶解于非晶区,这部分结晶性链段在结晶时起到了传递结晶的作用.  
      关键词:烯烃嵌段共聚物;相分离;结晶   
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      发布时间:2021-03-19
    • 黄险波,李永华,罗忠富,陈锐,杨波
      2012(12): 1441-1447. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2012.12087
      摘要: 采用熔融挤出法制备了不同相容剂含量的PP/POE共混体系,测试了不同体系的脆韧转变温度、热性能和力学性能.结果表明,乙烯-丙烯多嵌段共聚物相容剂的加入降低了PP/POE共混物的脆韧转变温度,提高了共混物的韧性.AFM和STEM照片显示相容剂的加入减小了橡胶分散相的临界粒子间距,PP和POE在两相界面结合处相互扩散或渗透,实现了POE弹性体在PP树脂中合适的尺度分布以及良好的形态分散.当相容剂含量达到10%时,POE分散相尺寸细小均匀,分散相粒子粒径为0.54 m,粒子间距为0.1 m,PP结晶链段更多地插入到弹性体内部,弹性体POE分散相形成明显的硬核-软壳结构.DSC曲线中结晶峰和熔融峰的变化说明适量的相容剂对于材料结晶度的提高具有一定的促进作用.力学性能测试结果可以看出相容剂的加入在提高材料韧性,降低其脆韧转变温度的同时也保持了材料的刚性性能.  
      关键词:聚丙烯;POE;相容剂;脆韧转变;冲击强度;刚韧平衡   
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      发布时间:2021-03-19
    • 沙栩正,庞玉莲,邹应全
      2012(12): 1448-1458. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2012.12096
      摘要: 通过乙烯基乙醚和连苯三酚缩二乙烯基苯树脂(PDVB resin)的羟基加成,合成了具有缩醛结构的活性醚化物,并对该活性醚化物的合成条件进行优化.这种具有缩醛结构的活性醚化物具有常温酸解和热解性能,作为阻溶促溶剂可用于常温化学增幅阳图感光成像和阳图热敏成像中.用于阳图热敏CTP感热成像配方中,使得版材具有高感度、高抗碱性、高稳定性;用于阳图CTcP感光成像配方中,使得该版材的综合成像性能优良;用于正性光致抗蚀剂成像配方中,使得该正性光致抗蚀剂具有高感度和高分辨率.  
      关键词:活性醚化物;阻溶促溶剂;阳图热敏CTP版;阳图CTcP版;正性抗蚀剂   
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      发布时间:2021-03-19
    • 孙巍,周雨辰,陈忠仁
      2012(12): 1459-1464. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2012.12103
      摘要: 利用粒子辅助水滴模板法的实施获得规则蜂窝状图案化多孔结构模板,并进一步利用聚二甲基硅氧烷(PDMS)复制转移技术获得表面具有微米尺寸蜂窝状突起阵列的反向图案化结构.以这种图案化突起结构作为微米尺寸所提供的微米级粗糙度为基础,设计了2种的简单的二次纳米结构的引入过程,最终实现了微米级阵列和纳米级粗糙度的复合.第一种方法借助银镜反应来实现纳米银结构的化学沉积,最终在PDMS阵列表面获得了致密的纳米银颗粒沉积层,并成功获得了表面接触角达166度的超疏水性质.第二种方法利用了聚电解质/二氧化硅粒子层层静电自组装的方法引入纳米结构,结果在仅仅进行了2个组装循环的条件下即可获得超疏水性质的表面复合结构.通过简单的实验设计试图提供一种基于水滴模板法的微纳复合超疏水结构的普适性制备方法.  
      关键词:水滴模板法;蜂窝状结构;超疏水;微纳复合结构   
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      发布时间:2021-03-19
    • 叶海木,章越,徐军,郭宝华,吴琼,陈国强
      2012(12): 1465-1471. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2012.12105
      摘要: 通过优化聚(R-3-羟基丁酸酯-co-R-3-羟基己酸酯)(PHBHHx)原纤维的制备工艺,采用较低的挤出温度,极大加快了原纤维的结晶速率,缩短了后续加工所需时间.随后通过等温结晶-拉伸-固定长度退火的方法制备了力学性能优异的PHBHHx纤维,纤维平均拉伸强度达262 MPa,断裂伸长率大于120%.利用二维X射线衍射和拉曼光谱研究了纤维的晶体结构,结果表明高强度的PHBHHx纤维中晶区和非晶区的分子链都具有很好的取向性,并且纤维中没有形成晶结构.进一步研究发现通过改变退火工艺,可以很方便地调节纤维的力学性能,使得PHBHHx材料可以广泛应用于不同的领域.  
      关键词:聚(R-3-羟基丁酸酯-co-R-3-羟基己酸酯);纤维;加工工艺;力学性能   
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      发布时间:2021-03-19
    • 房晓琳,高保娇,黄小卫,张永奇,顾来沅
      2012(12): 1472-1481. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2012.12106
      摘要: 通过用表面引发接枝聚合和高分子反应制备8-羟基喹啉型复合螯合微粒.首先使用-氨丙基三甲氧基硅烷(AMPS) 对微米级硅胶微粒进行表面改性, 制得改性微粒AMPS-SiO2; 使改性微粒AMPS-SiO2表面的氨基与溶液中的过硫酸盐构成氧化-还原引发体系, 实施了甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)在硅胶微粒表面的高效引发接枝聚合, 制得了接枝微粒PHEMA/SiO2. 又以5-氯甲基-8-羟基喹啉(CHQ)为试剂, 使接枝的PHEMA发生大分子反应, 实现了接枝微粒PHEMA/SiO2的8-羟基喹啉功能化转变, 制得了复合微粒HQ-PHEMA/SiO2. 采用多种手段对两种微粒进行了表征, 重点研究了氨基-过硫酸盐表面引发接枝体系的接枝聚合机理, 并研究了CHQ与接枝PHEMA的醇羟基之间取代反应的机理, 还初步考察了功能微粒HQ-PHEMA/SiO2对重金属离子的螯合吸附性能. 研究结果表明, 氨基-过硫酸盐表面引发接枝聚合体系具有很高的引发活性, 在室温(30℃) 即可制得高接枝密度(40 g/100g)的接枝微粒PHEMA/SiO2; CHQ与接枝PHEMA的醇羟基之间的取代反应遵循SN1的反应历程, 使用强极性溶剂有利于反应的进行. 微粒HQ-PHEMA/SiO2对重金属离子呈现很强的螯合吸附能力, 是一种功能复合微粒.  
      关键词:甲基丙烯酸羟乙酯;8-羟基喹啉;表面引发接枝聚合;亲核取代反应;螯合吸附   
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      发布时间:2021-03-19
    • 吴燕梅,石建兵,佟斌,支俊格,董宇平
      2012(12): 1482-1490. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2012.12108
      摘要: 通过Suzuki偶联反应制备了含有四苯基乙烯和苯并噻二唑2种结构单元的阳离子型共轭聚电解质 P1 , 并通过核磁共振氢谱确定了2种结构单元的比例为0.803∶0.197, 与投料比基本一致.当在 P1 的水溶液中加入不良溶剂THF时, 在紫外光照下可以观察到其溶液颜色由土黄色(无聚集态)转变为橙黄色(聚集态).利用 P1 在不同聚集态下的荧光强度和发光颜色变化, 可以实现对肝素的双通道检测.当肝素逐渐滴加到 P1 的水溶液中, P1 的荧光发射强度随着肝素浓度的增加而线性增加, 且其最大发射峰峰位发生线性红移, 正负电荷饱和时强度达到最大且波长不再移动, 该性质可作为双通道检测信号来标定肝素的浓度, 从而提高肝素浓度检测的准确性.动态激光光散射的测试以及肝素滴定紫外图谱的变化结果表明, 肝素与 P1 作用时聚集诱导发光和荧光共振能量转移两种作用共存, 从而导致了荧光强度的增强, 且伴随最大发射波长的红移.  
      关键词:四苯基乙烯;苯并噻二唑;肝素;共轭聚电解质;荧光共振能量转移   
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      发布时间:2021-03-19
    • 张海雯,王利群,蒋宏亮
      2012(12): 1491-1499. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2012.12115
      摘要: 以季胺化壳聚糖-O-聚己内酯(TMC-PCL)胶束为载体,用于共负载2种不同亲疏水性质的抗肿瘤物质,阿霉素和吲哚菁绿;并研究了胶束包埋对吲哚菁绿的稳定性和光热效应的影响,以及阿霉素从胶束中的释放行为.结果表明,2种抗肿瘤物质在TMC-PCL胶束中的实际载药量均可达20%,且包封率超过85%.进一步还用MTT法评价了不同载药胶束体系对肿瘤细胞的杀灭作用,发现共负载胶束经近红外激光辐照后,对肿瘤细胞的毒性远高于单载药体系.  
      关键词:壳聚糖;阳离子胶束;共负载;肿瘤靶向   
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      发布时间:2021-03-19
    • 王磊,吕兰香,杨万泰
      2012(12): 1500-1508. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2012.12131
      摘要: 用电荷转移络合物(CTC)自稳定沉淀聚合法合成出纳米尺寸马来酸酐-醋酸乙烯酯交联型共聚物微球,直径大约在150 nm左右.将少量这种新型纳米级共聚物微球添充到尼龙6(PA6)/线性低密度聚乙烯(LLDPE)体系中;发现纳米级微球颗粒的二乙烯基苯的双键以及酸酐基团分别能与两相发生化学反应,在尼龙6/聚乙烯体系中微球大部分出现在两相界面处,分析表明这些界面处的纳米级微球颗粒能够有效降低球状聚乙烯分散相的尺寸,使分散相粒径稳定在一个较小值(接近1 m),起到类似分散相稳定剂的作用.纳米级共聚物微球含量在1.75%左右时,各项性能得到较明显的提升.在拉伸强度与杨氏模量降低10%左右的情况下,冲击强度提高1.35倍,吸水百分率从纯尼龙6 4.9%下降到最小只有1.2%左右.对其增韧机理进行了初步探讨.  
      关键词:马来酸酐-醋酸乙烯酯共聚交联微球;尼龙6;线性低密度聚乙烯;相容性;分散相稳定剂   
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      发布时间:2021-03-19
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