偶联剂KH550改性氧化石墨烯/聚苯乙烯磺酸钠 及其与丁苯橡胶的复合材料性能研究

在界面剂聚苯乙烯磺酸钠(PSS)的物理改性作用下,以硅烷偶联剂KH550(简称KH550)对氧化石墨烯(GO)进行化学改性,制得KH550改性GO(KH550-GO)/PSS,采用乳液法制备KH550-GO/PSS/丁苯橡胶(SBR)复合材料,并对其结构和性能进行研究。结果表明:通过PSS的加入,使KH550-GO在SBR中的分散性得到改善;与不加KH550-GO/PSS的复合材料相比,KH550-GO/PSS/SBR复合材料的物理性能和气密性能显著提高。     

玄武岩纤维/玻璃纤维/天然橡胶复合材料的制备及性能

制备了玄武岩纤维/玻璃纤维/天然橡胶复合材料,考察了纤维层数、纤维取向、天然橡胶的用量和硅烷偶联剂种类对复合材料性能的影响。结果表明,当玄武岩纤维和玻璃纤维以45°交叉摆放2层、天然橡胶的加入量为50份,采用KH 590作偶联剂时,复合材料的力学性能最佳。与硅烷偶联剂KH 550和Si 69相比,采用KH 590作偶联剂时复合材料的力学性能和热稳定性更好。     

改性氧化石墨烯/天然橡胶复合材料的制备及性能研究

通过水溶性2-巯基-1-甲基咪唑（MMI）有机改性（还原）氧化石墨烯（GO）制备MMI改性GO(MMI-GO),同时将抗坏血酸（VC）还原GO(rGO)作为对比试样,通过胶乳共混法制备GO/天然橡胶（NR）复合材料,研究GO用量对复合材料性能的影响。结果表明：MMI成功地改性了GO;随着GO用量的增大,GO/NR复合材料的硬度、撕裂强度和热导率增大;与rGO/NR复合材料相比,MMI-GO/NR复合材料的交联密度增大,GO在NR基体中的分散性良好,硬度和撕裂强度增大以及导热性能改善。     

氧化石墨烯在悬置橡胶中的应用性能研究

采用硅烷偶联剂KH550对氧化石墨烯(GO)进行改性,制备改性GO填充的悬置橡胶复合材料,并对其性能进行研究。结果表明:与未加GO的胶料相比,加入GO的混炼胶的焦烧时间和正硫化时间延长,填料分散性改善,同时填料网络结构增强;复合材料的300%定伸应力和耐疲劳性能提高。     

改性石墨/丁腈橡胶复合材料的性能

采用十六烷基三甲基溴化铵、硅烷偶联剂KH 570以及聚乙二醇分别对石墨表面进行了有机改性,通过机械共混法制备了改性石墨/丁腈橡胶复合材料,考察了改性剂种类以及改性石墨用量对复合材料物理机械性能及摩擦性能的影响,并用扫描电子显微镜表征了石墨在橡胶基体中的分散情况及复合材料磨损表面情况。结果表明,随着改性石墨用量的增加(20份以内),复合材料的物理机械性能有所上升,摩擦系数不断下降;3种改性剂中,KH 570改性石墨所制备复合材料的物理机械性能及摩擦性能较优,当添加20份KH 570改性石墨时,其在橡胶基体中分散较好,磨损表面最为光滑、平整,复合材料的物理机械性能最佳,摩擦系数达到最低值(0.7)。     

改性玄武岩纤维对NR/SBR并用体系性能影响的研究

通过硅烷偶联剂如Si-69和KH550对玄武岩纤维进行表面改性,考察改性玄武岩纤维对NR/SBR并用胶各项硫化特性、物理机械性能和动态力学性能的影响。实验结果表明:改性玄武岩纤维使得并用胶正硫化时间有所提高,但焦烧时间缩短。其在胶料中分散性得到有效改善,提高了硫化胶的动态力学性能、物理机械性能,并有效降低压缩生热。用量在10~15份时效果最佳,是一种优良的填充补强材料。     

废胶粉、滑石粉改性PA66/GF复合材料的制备与性能

采用硅烷偶联剂KH560表面改性废胶粉(WRP)、环氧树脂E44改性滑石粉(Talc),以尼龙(PA)66/玻璃纤维(GF)复合材料为基体,制备了WRP,Talc及两者协同改性的PA66/GF复合材料,研究了WRP,Talc及两者协同作用对复合材料力学性能、结晶性能和热稳定性能的影响。结果表明,当3份WRP经过1份KH560处理后,其与PA66/GF基体间的界面粘结性明显得到改善,其改性的复合材料弯曲强度和冲击强度最高,分别比PA66/GF基体提高了11.09%和2.05%。当1份Talc经过3份E44处理后,其在基体中具有良好的分散性,改性的复合材料弯曲强度和冲击强度达到最大,分别比基体材料提高了13.89%和8.42%。WRP与Talc均能促进复合材料的结晶,但两者协同作用对复合材料结晶性能没有明显的影响。采用1份KH560处理的3份WRP协同3份E44处理的1份Talc对复合材料进行改性,可使弯曲强度和冲击强度相比基体分别提高16.97%和6.25%,且使复合材料具有良好的热稳定性能,达到了低成本WRP和Talc改性制备高性能橡塑复合材料的目的。     

氧化石墨烯/天然橡胶复合材料的制备与性能

采用己内酰胺（CPL）改性氧化石墨烯（GO）（CPL-GO）,与天然橡胶（NR）复合后通过熔融共混法制备了CPL-GO/NR复合材料。考察了CPL-GO用量对CPL-GO/NR复合材料物理机械性能、界面相互作用和气体阻隔性能的影响。结果表明,CPL改性GO后,X射线衍射层间距增加,片层堆砌更为松散,CPL-GO与水接触角增至91.2°。当CPL-GO的质量分数为2.0%时,CPL-GO/NR复合材料的拉伸强度为26.1 MPa,较纯NR提高了50.9%。随着CPL-GO用量的增加,复合材料的储能模量增加,损耗因子的峰值减小,表明GO经CPL表面改性后与NR复合,增强了两相界面间的相互作用,从而提高了复合材料抵抗变形的能力。在40 ℃下,当CPL-GO的质量分数为3.0%时,CPL-GO/NR复合材料的气体渗透系数较纯NR下降了57.1%。     

电泳沉积母胶法碳纳米管/天然橡胶 复合材料的性能研究

用氢氧化钠和过氧化氢改性碳纳米管（CNTs）得到氧化CNTs(OCNTs),再用硅烷偶联剂KH-550改性OCNTs得到氮掺杂CNTs(NCNTs)。采用电泳沉积法制备CNTs/天然橡胶（NR）、OCNTs/NR和NCNTs/NR母胶后,再用机械共混法制得CNTs/NR复合材料,将其与直接采用机械共混法制得的CNTs/NR复合材料进行性能对比。结果表明：电泳沉积法能够使CNTs在NR中均匀分散,提高CNTs/NR复合材料的热稳定性;OCNTs/NR复合材料的300%定伸应力和拉伸强度最大,热稳定性最好,但生热和滚动阻力较高;NCNTs/NR复合材料的300%定伸应力和拉伸强度较大,抗湿滑性能最好,生热和滚动阻力最低,综合性能最好。     

硅烷偶联剂改性炭黑-白炭黑双相粒子对天然橡胶物理机械性能的影响

用硅烷偶联剂（Si 69）改性炭黑-白炭黑双相粒子（CSDPF）,研究了CSDPF的改性及用量对天然橡胶（NR）物理机械性能及填料-橡胶相互作用的影响。结果表明,随着CSDPF或改性CSDPF（mCSDPF）用量的增加,所填充硫化胶的物理机械性能均有所提高。在填充量相同的情况下,mCSDPF/NR硫化胶的物理机械性能更好。填充量为60份（质量,下同）时,与CSDPF/NR硫化胶相比,mCSDPF/NR硫化胶的拉伸强度增加14.57%,疲劳寿命提高40.74%,磨耗体积减小10.00%;填充量为40份时撕裂强度提高32.11%。mCSDPF与NR之间的相互作用更强。     

硅烷偶联剂对OMMT/NR纳米复合材料结构与性能的影响

采用混炼插层法制备有机蒙脱土(OMMT)/NR纳米复合材料,研究硅烷偶联剂对其结构和性能的影响.结果表明,与NR相比,OMMT/NR纳米复合材料的物理性能,热稳定性和动态力学性能均有所提高;采用硅烷偶联剂KH-560改性的OMMT制备的纳米复合材料各项性能均优于采用硅烷偶联剂KH-550改性的OMMT制备的纳米复合材料.     

原位改性纳米氧化镁/顺丁橡胶复合材料的制备与性能

采用原位改性的方法制备了硅烷偶联剂Si 75 改性纳米氧化镁/顺丁橡胶复合材料,通过橡胶加工分析仪、扫描电镜等研究了其硫化特性、物理机械性能及动态力学性能。结果表明,当改性剂的用量为填料质量的3%时能有效提高纳米氧化镁/顺丁橡胶胶料的硫化速率和交联程度,且硫化胶的综合物理机械性能最好; 与未改性氧化镁填充的顺丁橡胶相比,改性氧化镁与橡胶之间的相互作用得到了增强,纳米氧化镁在橡胶中的分散性有了较大程度的改善,从而提高了改性纳米氧化镁/顺丁橡胶硫化胶的物理机械性能和损耗因子。     

硅烷偶联剂对高密度聚乙烯/硅藻土的改性研究

采用煅烧、酸化的方法先对硅藻土预处理,然后用硅烷偶联剂（KH550、KH590、Si69）对硅藻土进行改性,利用熔融共混法制备了硅藻土增强高密度聚乙烯 (PE-HD) 复合材料。研究了硅藻土含量和改性剂含量及种类对复合材料力学性能和耐热性的影响。利用傅里叶变换红外光谱仪 (FTIR) 和扫描电子显微镜 (SEM)研究了KH590-硅藻土增强PE-HD复合材料的相容性及形貌结构。结果表明,KH590改性的硅藻土在 PE-HD 中分散均匀,两者间界面相容性较好,断面形态更加均匀;采用1份（质量份,下同）KH590改性2份硅藻土的改性效果最佳,拉伸强度提高了23.8 MPa,冲击强度提高了122.1 kJ/m2,并且热分解提高了10 ℃。     

硅灰石表面改性研究及应用

利用硅烷偶联剂KH570改性硅灰石,并用其填充聚丙烯制备复合材料(KW/PP)。通过比较水接触角考察了KH570用量、改性时间及改性温度对硅灰石表面改性效果的影响,并用红外光谱、扫描电镜对复合材料进行表征。结果表明:当KH570为硅灰石质量的4%,改性时间为2 h,改性温度为80℃时,改性效果最好。KW/PP复合材料的冲击强度与弯曲强度较纯PP有明显提高。     

无机填料的表面处理及其在导热天然橡胶复合材料中的应用

用季戊四醇、丙三醇和钛酸酯偶联剂分别对氧化铝、氧化镁和高岭土进行表面改性,并将改性填料填充天然橡胶(NR)制备了导热复合材料,考察了表面处理剂种类及其用量对无机填料的影响,并研究了季戊四醇改性氧化铝填充NR复合材料的硫化特性、物理机械性能和导热性能.结果表明,3种填料中季戊四醇的改性效果最好,且其用量为1.0～1.5份时对氧化铝的改性效果最佳;随着改性氧化铝填充量的增加,复合材料的最大转矩、300%定伸应力、拉伸强度和热导率均增大,当其用量为60份时,改性氧化铝填充NR复合材料的热导率比未填充NR复合材料提高了23.9%.     

热致性液晶聚合物/酚醛树脂/氧化石墨烯混杂复合材料的性能研究

采用熔融挤出法将热致性液晶聚合物(TLCP)与酚醛树脂(PF)熔融挤出,分别加入改良Hummers法制备的氧化石墨烯(GO)、硅烷偶联剂改性GO(KH550 GO、KH560 GO),制备了TLCP/PF/GO混杂复合材料,研究了加入GO对TLCP/PF/GO混杂复合材料的力学性能、摩擦磨损性能的影响。结果表明,硅烷偶联剂处理的GO能一定程度提高复合材料的摩擦磨损性能和力学性能,特别是TLCP/PF/KH560 GO混杂复合材料的摩擦因数稳定,在150 ℃和250 ℃下的体积磨损率分别降低了20.6 %和23.1 %,材料的冲击强度提高了18.6 %。     

玉米秸秆增强废胶粉复合材料的制备及界面改性

采用共混法制备了玉米秸秆/废胶粉复合材料,并以4种不同偶联剂(硅烷偶联剂KH 550、KH 590、Si 69和钛酸酯偶联剂HY 101)分别对复合材料进行界面改性,探讨了玉米秸秆的增强及偶联剂改性对复合材料力学性能、界面形貌和组成结构及热稳定性的影响.结果表明,玉米秸秆的加入可有效提高复合材料的力学性能.偶联剂改性处...     

改性淀粉/天然橡胶复合材料的性能研究

采用硅烷偶联剂Si69对玉米淀粉进行改性,通过机械共混法制备改性玉米淀粉(MCS)/天然橡胶(NR)复合材料。研究了MCS的用量(0份~25份)对MCS/NR复合材料力学性能的影响规律。结果表明:玉米淀粉经过改性后,改善了复合材料的力学性能。复合材料拉伸强度、撕裂强度均在15份时达到最大值,相比未添加MCS的NR,分别提高了60.5%和31%。随MCS用量的增加,硬度呈上升趋势,回弹率变化不明显,耐磨性提高。     

PP-g-MAH/改性高岭土复合材料的制备与性能

利用γ-氨丙基三乙氧基硅烷偶联剂(KH550)对高岭土(kaolin)进行表面改性,制备了改性kaolin(M-kaolin),然后将聚丙烯(PP)接枝上顺丁烯二酸酐(MAH),制备了PP-g-MAH,将两者经过熔融共混制备了PP-gMAH/M-kaolin复合材料,研究了M-kaolin添加量对复合材料力学性能和热稳定性的影响。结果表明,当M-kaolin粒子质量分数为1%时,PP-g-MAH/M-kaolin复合材料的拉伸强度和断裂伸长率达到最大值,与纯PP相比分别提高了10.4%和122%;当M-kaolin粒子质量分数为2%时,复合材料的缺口冲击强度达到最大值,较纯PP提高了96.5%,且热稳定性最好。这表明kaolin粒子经KH550改性且PP经MAH接枝后,PP与kaolin相容性得到优化,从而使复合材料的强度和韧性都得到了提高。     

KH550改性SiO2/TP U复合材料的制备及性能研究

采用硅烷偶联剂(KH550)对SiO_2进行表面改性,采用溶液共混法制备了SiO_2/TPU复合材料,探究了不同改性工艺条件对SiO_2的改性效果,以及SiO_2添加量对复合材料力学性能的影响。实验结果表明,反应时间4 h、温度60℃、KH550浓度40%时对SiO_2的改性效果最佳,并制备SiO_2/TPU复合材料,通过力学性能比较,添加量为1%时复合材料的综合力学性能较好,同时能提高热稳定性。