压力诱导流动成型聚苯硫醚的多极有序结构

以硅烷偶联剂KH-570对多层氧化石墨烯进行表面改性处理,对多层氧化石墨烯和聚苯硫醚共混物进行压力诱导流动成型,制备了聚苯硫醚/多层氧化石墨烯二元复合材料。通过形貌观察(SEM)、力学性能测试、动态力学测试(DMA)和差示扫描量热仪(DSC)测试,研究了多层氧化石墨烯质量分数和压力诱导流动加工对复合材料结构与性能的影响。结果表明,共混多层氧化石墨烯的质量分数为0.3%时,复合材料的力学性能最佳;进行压力诱导流动加工后复合材料的力学性能会进一步提高。由此,得出一种快捷、高效的生产高强度和高韧性聚苯硫醚复合材料的方法。     

改性碳纳米管/高密度聚乙烯复合材料正温度系数性能

以高密度聚乙烯(HDPE)为基体,改性的碳纳米管(CNTs)为导电填料,采用熔融法制备正温度系数(positive temperature coefficient,PTC)复合材料。通过扫描电子显微镜和热敏电阻曲线测试仪以及冲击试验机等,观察CNTs/HDPE复合材料的微观形貌,研究PTC效应随CNTs含量变化规律及对力学性能的影响。结果表明:CNTs在HDPE基体中分散性较好;当CNTS含量在体积分数为9%时,CNTs/HDPE复合材料的室温电阻率为102?·cm,PTC强度达4个数量级;HDPE基体中加入经过表面修饰过的CNTs后,复合材料的力学性能明显提高。当CNTs的体积含量在8%时,复合材料的冲击性能较纯HDPE提高了93%。     

界面改性对复合材料力学性能的影响

为了研究不同界面改性方法对复合材料性能的影响,以玄武岩无纬布为增强体、硼酚醛树脂为基体制备复合材料,分别用盐酸和KH-560偶联剂对复合材料的界面进行改性处理,分析不同的界面改性方法对复合材料力学性能的影响.实验表明,KH-560改性有助于复合材料拉伸和弯曲性能的改善,但其复合材料的力学性能并不随着KH-560用量的增加而无限增强,经盐酸处理后的BF/BPR复合材料的力学性能没有提高反而下降.     

原位改性法制备功能化石墨烯/聚甲基丙烯酸甲酯复合材料及其性能研究

将Hummers法制备的氧化石墨烯(GO)均匀分散于溶解有聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的四氢呋喃溶剂(THF)中,反溶剂法得到氧化石墨烯/聚甲基丙烯酸甲酯复合材料。因为超临界CO_2对许多低分子物质有较强的溶解能力,可以使大多数聚合物发生溶胀,可实现固态基体中氧化石墨烯的原位改性。通过傅里叶红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)对改性效果进行表征;热重量分析(TGA)、差示扫描量热法(DSC)、动态力学分析仪(DMA)等方法表征改性后复合材料的热学、力学性能。结果显示,成功实现了氧化石墨烯在固态聚合物基体中的原位改性。氧化石墨烯与改性后氧化石墨烯均对聚合物基体的力学性能、热学性能起到改善作用。填料含量达到3%(质量分数)时力学强度提高22%~31%,复合材料玻璃化转变温度提高10℃左右。     

改性石墨烯/聚甲基丙烯酸甲酯复合材料的制备与正温度系数性能研究

利用溶液混合法(SM)将经聚苯胺(PANI)改性后的石墨烯与聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)复合,制备出改性石墨烯/PMMA导电复合材料,并对这种复合材料的正温度系数(PTC)效应进行了研究。实验结果表明:经PANI改性后的石墨烯在PMMA中的分散程度比未经改性的石墨烯在PMMA中分散地更加均匀,且没有出现团聚。未经改性的石墨烯/PMMA材料的PTC现象不明显,且不稳定。而经PANI改性后的石墨烯/PMMA材料的PTC强度提高了4.6倍,并且PTC稳定性提高了50%。结合应力模型和隧道导电理论对其PTC效应的机理做了一些探讨。     

动态硫化EPDM/PP/SiO_2共混物的力学性能研究

研究了橡塑比、过氧化物复合硫化体系及KH-570硅烷偶联剂对动态硫化EPDM/PP/SiO2共混物的力学性能的影响。结果表明,随着PP含量的增加,动态硫化EPDM/PP/SiO2共混物的力学性能和硬度增加,但压缩永久变形增加,断裂伸长率却减小。过氧化物复合硫化体系中,当DCP为1.5份时,动态硫化EPDM/PP/SiO2共混物的综合物理力学性能较好。加入KH-570改性的白炭黑,对EPDM/PP/SiO2共混物起到补强的作用;且提高共混物的交联密度,降低压缩永久变形。     

聚甲基丙烯酸甲酯／纳米SiO2复合材料研究

目的分析纳米SiO2对聚甲基丙烯酸甲酯／纳米SiO2复合材料基体的各方面性能的影响．方法采用在位分散聚合方法制备聚甲基丙烯酸甲酯／纳米SiO2复合材料,利用硅烷偶联剂KH-570对纳米颗粒表面进行改性,比较改性前和改性后的纳米SiO2及物理方法和化学方法改性的纳米SiO2对复合材料抗折性能、耐热性、耐溶剂性能的影响,并利用扫描电镜拍摄断面照片,观测基体内纳米颗粒的分散形态与材料断面．结果经KH-570表面改性后的纳米材料在基体中分散均匀,复合材料的力学强度虽没有明显提高,但将其玻璃化温度提高了10℃,耐溶剂性也较聚甲基丙烯酸甲酯有明显改善;物理方法处理纳米颗粒表面改性效果更加突出．结论表面改性后的纳米SiO2对聚甲基丙烯酸甲酯的耐热性、耐溶剂性能有明显改善,利用物理方法对纳米颗粒表面改性更适用于工程应用．     

偶联剂改性填料对SEBS/PP复合材料性能的影响

采用异丙基三（二辛基焦磷酸酰氧基）钛酸酯（NDZ-201）偶联剂和3-氨丙基三乙氧基硅烷（KH-550）偶联剂对碳酸钙和滑石粉无机纳米填料进行表面改性处理,然后与聚苯乙烯-聚乙烯-聚丁烯-聚苯乙烯（SEBS）和聚丙烯（PP）在双螺杆挤出机上进行共混制备SEBS/PP/填料复合材料,研究偶联剂及其改性填料对SEBS/PP复合材料的力学性能、加工行为、微观结构和热性能的影响. 实验结果表明,NDZ-201与KH-550复配改性的填料在复合材料中分散均匀,形成的相界面模糊,有效提高了复合材料的拉伸强度、断裂伸长率、300%定伸强度和邵氏A硬度. 少量的改性滑石粉会在复合体系中比较均匀地分散,起到增强作用;当其用量较多时,会不均匀地分散在SEBS/PP基体中,不同程度地发生附聚或粉聚的现象,导致材料某些性能下降. 随着改性滑石粉用量的增加,复合材料的热稳定性提高,当滑石粉的用量为15 g时,复合材料的分解温度提高了10 ℃.     

偶联剂改性4A沸石/溶聚丁苯橡胶复合材料

以硅烷偶联剂A和铝酸酯偶联剂B改性4A沸石,与溶聚丁苯橡胶(SSBR)共混制备了硅烷偶联剂A改性4A沸石/丁苯橡胶复合材料(ZEO/SSBR-A)和铝酸酯偶联剂B改性4A沸石/丁苯橡胶复合材料(ZEO/SSBR-B)两种复合材料,并研究了偶联剂的用量对改性4A沸石/SSBR复合材料的硫化性能、力学性能、耐老化性能和动态性能的影响。结果表明:硅烷偶联剂A的改性效果优于铝酸酯偶联剂B;ZEO/SSBR-A的硫化性能、力学性能、耐热氧老化性能优于ZEO/SSBR-B,当偶联剂的质量分数为3%时,复合材料的综合性能最佳,分散性能最好。     

尼龙66/氧化石墨烯纳米复合材料力学性能的分子动力学模拟

氧化石墨烯是一种理想的纳米填料,可以用于提高聚合物复合材料的力学性能。利用分子动力学模拟和ReaxFF反应力场研究了尼龙66/氧化石墨烯纳米复合材料的力学性能。模拟结果表明:氧化石墨烯片在尼龙66基体中具有较好的分散性,加入5片氧化石墨烯片后(质量分数为3%),尼龙复合材料在室温下的密度为1.12g/cm3,玻璃化转变温度为389 K;复合材料的屈服强度和杨氏模量比纯尼龙66分别提高了27%和49%,达到2 512 MPa和9 448 MPa;氧化石墨烯分子和尼龙分子链间能形成分子间氢键,通过氢键分析揭示了尼龙66/氧化石墨烯复合材料力学性能增强的微观机理,当拉伸过程开始后,每片氧化石墨烯和尼龙分子链间的氢键数量保持在3~4个,这些分子间氢键使得氧化石墨烯片和尼龙分子间保持着较强的结合力,尼龙基体所受的拉伸应力能够转移到强度更高的氧化石墨烯片上,从而实现材料力学性能增强的效果。     

硫化对PVC/NBR软质薄膜复合材料性能的影响

选用硫黄硫化体系对聚氯乙烯/丁腈橡胶(PVC/NBR)软质薄膜复合材料进行改性。采用正交试验法探讨了硫黄质量分数、N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺(CZ)质量分数、加工温度和加工时间对PVC/NBR软质薄膜复合材料抗拉强度和断裂伸长率的影响。结果表明,加工时间对硫化PVC/NBR软质薄膜复合材料力学性能的影响最为显著,硫黄质量分数的影响最小。当硫黄质量分数为3%、CZ质量分数为2%、加工温度为195℃、加工时间为7 min时,硫化PVC/NBR软质薄膜复合材料的力学性能最佳,膜材料的抗拉强度为24.11 MPa,断裂伸长率为538.72%;与未硫化时相比,分别提高了60.95%和57.81%。硫化后的PVC/NBR软质薄膜复合材料的耐热氧老化性能优于未硫化的膜材料。     

含硅氟的水性环氧丙烯酸乳液制备与性能研究

以环氧树脂(E-44)、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-570)和甲基丙烯酸十二氟庚酯(DFMA)为改性单体,用预乳化-半连续乳液聚合方法合成了含硅氟的水性环氧丙烯酸乳液,并研究了E-44、KH-570和DFMA含量对乳液和涂膜性能的影响。研究表明:当E-44含量为参加反应单体总量的10%、KH-570为5%、DFMA为10%时,合成的乳液固含量为33.73%、反应程度为98.33%、凝胶率为0.39%,乳液及其涂层性能达到了GB/T 20623—2006《建筑涂料用乳液》标准。红外光谱分析结果显示了E-44、KH-570、DFMA与苯丙单体发生了共聚,粒度分析结果表明乳胶粒子达到了纳米级别且分散性良好。     

芦苇纤维增强PP/EVA复合材料的性能

采用碱处理改性芦苇纤维为增强体,以聚丙烯/乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(PP/EVA)的共混物作为基体,制备了PP/EVA/改性芦苇复合材料。探讨了不同的处理温度、碱浓度和处理时间对PP/EVA/改性芦苇复合材料力学性能和微观形态结构的影响。正交设计试验优化的结果表明,质量分数为10%的NaOH,100℃水浴恒温3h为最优碱处理条件。PP/EVA/改性芦苇复合材料较PP/EVA/未改性芦苇复合材料的抗拉强度、弯曲强度和冲击强度分别提高了27.45%、26.80%和31.10%,与PP/EVA复合材料的拉伸强度和弯曲强度相比分别提高了154%和159%。POM和DSC的测试结果表明,添加改性芦苇纤维有利于诱发PP/EVA共混基体异相成核。     

钛酸钾晶须增强尼龙

为增强聚酰胺(PA)强度,用硅烷及钛酸酯等偶联剂对钛酸钾晶须进行表面处理,并考察钛酸钾晶须对PA力学性能、工艺性等影响.研究表明,钛酸钾晶须经硅烷偶联剂处理后,可改善复合材料性能,硅烷的表面处理效果较钛酸酯的好,并比较了硅烷偶联剂改性前后晶须对PA增强性能的改变.经硅烷偶联剂KH-550表面改性的PTW能与PA基体更好地相容,达到较好的增强效果.     

改性氧化石墨烯/聚碳酸亚丙酯复合材料的制备及性能研究

通过溶液共混法制备了改性氧化石墨烯/聚碳酸亚丙酯(MGO/PPC)复合材料,利用FT-IR表征了材料的化学结构,采用热重分析(TGA)、扫描电镜(SEM)分别研究了复合材料的热性能、微观形貌,并分析了MGO对MGO/PPC复合材料的力学性能和水蒸汽阻隔性能的影响.结果表明:改性氧化石墨烯(MGO)质量分数为2.0％时复合材料的热性能与力学性能最佳,阻隔性能提高,水蒸汽透过量由69.08 g/(m2·24 h)降低为32.69 g/(m2·24 h).     

具有高PTC转变温度的尼龙12/炭黑复合体系

研究以尼龙12（PA12）为基体树脂、炭黑（CB）为导电填料的高转变温度正温度系数（PTC）材料.采用熔融共混方法制备PA12/CB聚合物PTC复合材料,研究炭黑种类、炭黑含量、热处理、炭黑表面改性等因素对PA12/CB复合材料PTC性能的影响.结果表明：Vxc305炭黑填充PA12复合材料,当炭黑质量分数为30%时PTC效应最好,达到105,转变温度为140℃.炭黑质量分数为40%～50%的复合材料NTC效应基本消除;对PA12/CB复合材料进行热处理能够提高材料PTC强度;炭黑表面改性能够抑制材料的NTC效应.     

聚丙烯腈/改性羟基磷灰石共混复合膜改性工艺

采用偶联剂KH-570对羟基磷灰石进行改性,制备了聚丙烯腈/改性羟基磷灰石共混复合膜。分析了改性工艺对共混复合膜的断裂强度、镉离子吸附量的影响。通过优化正交分析得到使共混复合膜具有良好性能的羟基磷灰石的KH-570改性工艺:偶联剂KH-570体积分数3%,乙醇与水体积比8.5∶1.5,水解时间30min,pH为6,偶联时间60min,偶联温度50℃,蒸干温度65℃。该工艺条件下PAN/MHAp-KH570共混复合膜的断裂强度为0.747MPa,吸附量为86.17mg/g。     

石墨烯/HDPE复合材料的制备及性能研究

以可膨胀石墨为原料,采用微波加热法和熔融共混法成功制备了石墨烯/HDPE复合材料.运用扫描电子显微镜(SEM)、差示扫描量热仪(DSC)、X-射线衍射仪(XRD)和拉伸测试等方法对其性能进行表征.结果表明：厚片石墨烯(TSG)与HDPE基体具有良好的相容性;同时片层结构的石墨烯为HDPE结晶提供异相成核剂,使其结晶度提高;当加入的TSG质量分数为0.3%时,HDPE拉伸强度由22.5 MPa提升到24.9 MPa,提升了10.7%,弯曲模量由443.5 MPa提升到510.4 MPa,提升了15.1%,冲击强度由55.3 kJ/m²提升到56.0 kJ/m²,提升了1.3%,明显提高了复合材料力学性能.     

氢氧化铝/硼酸锌协同配合对炭黑填充氯丁橡胶性能的影响

采用氢氧化铝/硼酸锌(ATH/ZB)为协效阻燃体系,考察了阻燃剂用量、炭黑用量对氯丁橡胶(CR)硫化特性及其硫化胶物理机械性能、动态力学性能以及燃烧性能的影响。结果表明,当炭黑用量相同时,随着ATH/ZB用量的增加,CR混炼胶的硫化速率降低,引燃时间延长,火灾性能指数明显增大,但ATH/ZB的过量加入会阻碍CR的应力诱导结晶,不利于材料的拉伸强度和扯断伸长率。当阻燃剂用量相同时,炭黑用量的增加会使CR混炼胶的焦烧时间缩短,正硫化时间延长,炭黑的增多有助于CR燃烧时的成炭行为,热释放速率峰值明显降低,但不利于引燃时间。     

碱式硫酸镁晶须/聚丙烯复合材料力学性能的研究

以聚丙烯(PP)为基料,表面改性后的碱式硫酸镁晶须( MOS)为填充料,制备MOS/PP复合材料,研究不同改性剂处理的MOS及用量对PP复合材料力学性能的影响.结果表明,硬脂酸锌改性的MOS/PP复合材料的力学性能优于微乳液改性和未改性的性能,当硬脂酸锌改性的MOS加入量为20％(质量分数wt)时,复合材料的综合力学性能最佳:抗拉强度44.91MPa,弹性模量309.66MPa,冲击强度3.75kJ/m2,断裂伸长率41％.复合材料的界面结构研究表明,未改性的MOS、硬脂酸锌改性的MOS和微乳液改性的MOS与PP基体间均无化学键形成.分析研究了MOS的作用机理.