纳米ZnO改性环氧树脂研究

以镀锌渣为原料制备纳米ZnO,研究纳米ZnO的含量对EP/纳米ZnO复合材料的拉伸、弯曲和冲击等力学性能的影响。结果表明:添加普通ZnO和纳米ZnO均增加环氧树脂的拉伸强度和弯曲强度。随着普通ZnO含量的增加,复合材料的拉伸强度和弯曲强度增加。然而,随着纳米ZnO含量的增加,复合材料的拉伸强度和弯曲强度的增加幅度先增加后减小,当纳米ZnO含量为5%时,拉伸强度和弯曲强度最大。在含量相同的情况下,纳米ZnO增强效果优于普通ZnO;添加普通ZnO会降低环氧树脂的冲击强度,而一定量的纳米ZnO能增加其冲击强度。随着纳米ZnO含量的增加,复合材料的冲击强度也逐渐增大,当其含量为5%时,冲击强度最大。     

圆锥式强剪切分散混炼器对环氧树脂/硅藻土体系性能影响的研究

为了改善填充和共混体系的混炼和分散效果,采用自行研制的多级圆锥式强剪切分散混炼器对环氧树脂(EP)/硅藻土体系进行共混试验,比较了机械混合和混炼器混合两种方式对体系的力学性能、分散性能和热性能的影响。研究表明,相比于机械混合,在混炼器作用下,共混体系的拉伸强度和冲击强度都有明显的提高;硅藻土在EP基体中的分散达到了一个比较理想的状态;玻璃化转变温度也有略小的升高。     

环氧树脂/氧化锌晶须/氮化硼导热绝缘复合材料的研究

以环氧树(脂EP)为基体,分别以氧化锌晶(须ZnOw)和ZnOw/氮化硼(BN)混合物为导热填料,制备了EP导热绝缘复合材料。研究了填料含量对复合材料导热性能、电绝缘性能及力学性能的影响,并利用扫描电镜对复合材料的断面形貌进行了观察。结果表明:随着导热填料含量的增大,复合材料的导热系数和介电常数增大,体积电阻率下降,而拉伸强度呈先增大后减小的趋势;在填料含量相同的情况下,EP/ZnOw/BN复合材料比EP/ZnOw复合材料具有更好的导热性能;当填料体积分数为15%时,EP/ZnOw/BN复合材料的热导率为1.06W/(mK)而,EP/ZnOw复合材料的热导率仅为0.98W/(mK)。     

聚对苯二甲酰癸二胺导热复合材料性能的研究

通过双螺杆挤出机制备出石墨/聚对苯二甲酰癸二胺(PA10T)和石墨烯/PA10T导热复合材料,研究了石墨和石墨烯对复合材料力学性能和导热性能的影响。研究发现:导热复合材料的拉伸强度和悬臂梁缺口冲击强度随着导热填料含量的增加呈现先增大后减小的变化,而弯曲模量和导热系数随导热填料含量的增加而增加。与石墨相比,添加更少量的石墨烯即可以显著提高复合材料的力学性能和导热性能。     

碳化硅/环氧树脂导热复合材料的制备与性能

采用浇铸成型法制备碳化硅/环氧树脂(SiC/EP)导热复合材料,研究了SiC种类、粒径、用量和表面改性方法对SiC/EP复合材料的导热性能、力学性能和热性能等影响。结果表明:SiC/EP复合材料的导热系数随纳米级SiC用量增加而增大,当φ(纳米级SiC)=17.80%时,导热系数为0.954 6 W/(m.K);SiC/EP复合材料的弯曲强度和冲击强度随纳米级SiC用量增加均呈先升后降态势,当φ(纳米级SiC)=3.50%时,两者均达到最大值。SiC经表面改性后可有效提高复合材料的导热性能和力学性能,并且改性SiC的加入可有效降低EP的玻璃化转变温度。     

尼龙6/硼酸镁晶须复合材料的制备与研究

使用自制的硼酸酯偶联剂BE-1和BE-2在硼酸镁晶须表面引发聚合形成有机涂层,用改性后的硼酸镁晶须制备尼龙6/硼酸镁晶须复合材料并对其性能进行了研究。结果表明:随着硼酸镁晶须含量的增加,复合材料的拉伸强度、弯曲强度及热变形温度出现了先增加后降低的趋势,当硼酸镁晶须在复合材料基体中的含量为30%时,复合材料的力学性能最佳,BE-1改性的尼龙6/硼酸镁晶须复合材料拉伸强度、弯曲强度、冲击强度、热变形温度分别比未改性的尼龙6/硼酸镁晶须复合材料提高了14.47%、13.72%、29.73%和7.19%;BE-2改性的尼龙6/硼酸镁晶须复合材料的拉伸强度、弯曲强度、冲击强度、热变形温度分别比未改性的尼龙6/硼酸镁晶须复合材料提高了23.37%、22.54%、37.84%和10.78%。     

导热绝缘环氧树脂/ZnO复合材料的制备及其性能研究

以双酚F环氧树脂为基体,以ZnO为导热填料,制备了EP导热绝缘复合材料。用硅烷偶联剂KH-570对氧化锌进行了改性,并研究了改性后的ZnO含量对复合材料力学性能、电绝缘性能以及导热性能的影响。实验结果表明:随着填料含量的增加,力学性能出现先降低后增大的现象,并在ZnO含量为15wt%时性能最好;介电性能略有改变但仍然维持了聚合物材料所具有的低介电常数和低介电损耗的特点;复合材料的导热系数呈增加趋势,表明ZnO有效改善了树脂的导热性能。     

纳米粒子改性环氧树脂的研究

利用纳米ZnO改性环氧树脂,研究改性后环氧树脂的拉伸、弯曲和冲击力学性能。试验结果表明,添加ZnO和纳米ZnO均能增加环氧树脂的拉伸强度与弯曲强度。两者的添加效果不同,ZnO添加量与EP的拉伸强度和弯曲强度成正比关系,而纳米ZnO的添加量与EP的拉伸强度和弯曲强度成反比。相同的添加量,纳米ZnO的效果明显优于ZnO;纳米ZnO含量达到4%时,EP的拉伸、弯曲和冲击强度最大。     

氧化石墨烯增强环氧树脂复合材料的制备与性能

利用二乙烯三胺在氧化石墨烯(GO)表面引入氨基基团得到改性GO,然后与环氧树脂(EP)复合,制备出GO增强EP复合材料。性能测试结果表明,该复合材料具有良好的疏水性及力学性能。复合材料的吸水率随着改性GO含量增加先降低后提高,当改性GO含量为0.2%时,吸水率最低,浸泡12 d后吸水率为0.125%,与纯EP相比降低了81.48%,当改性GO含量继续增加,由于复合材料界面局部空隙的增加,吸水率反而大幅上升。复合材料的拉伸强度、冲击强度随着改性GO含量增加先提高后降低,当改性GO含量为0.05%时,拉伸强度、冲击强度最高,分别为50.94 MPa,5.78 k J/m2,相比纯EP增加了104%和90%。综合考虑,当改性GO含量为0.05%时,复合材料的分散性能、疏水性及力学性能较优。     

竹纤维增强环氧树脂复合材料的力学性能研究

采用硅烷偶联剂对竹纤维进行表面改姓,通过热压成型工艺制备了竹纤维增强环氧树脂(EP)复合材料。研究了竹纤维(BF)的长度、竹纤维含量和CaCO3含量对竹纤维/环氧(BF/EP)复合材料力学性能的影响。结果表明,竹纤维增强环氧复合材料,拉伸和冲击强度得到明显改善;当竹纤维含量为20%时,BF/EP复合材料的力学性能最佳,拉伸和冲击强度分别达到37.64MPa、8.30MPa。     

酚醛树脂/镀银碳纤维导热复合材料的制备与性能

采用化学镀的方法在碳纤维(CF)上镀一层银膜,然后采用搅拌混合的方法制备了酚醛树脂/镀银碳纤维(Ag-CF)导热复合材料,通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、X射线能量色散光谱仪(EDS)等方法对其结构和性能进行表征。结果表明,大量的银粒子均匀分布在CF表面;酚醛树脂/Ag-CF导热复合材料的导热系数、冲击强度和拉伸强度随着Ag-CF含量的增加而逐渐增加;Ag-CF的含量为7.0 %时,酚醛树脂/Ag-CF导热复合材料的综合性能最优,此时其导热系数为1.25 W/(m·K),冲击强度和弯曲强度分别为66.7 kJ/m2和139.2 MPa;残炭率为30 %时,添加量为7.0 %的复合材料对应温度为 500 ℃,高于纯酚醛树脂的 450 ℃。     

蒙脱土改性环氧树脂及其复合材料性能研究

以蒙脱土(MMT)作为EP(环氧树脂)的改性剂制备EP/MMT纳米复合材料。考察了MMT含量对EP/MMT体系的凝胶时间、黏度和力学性能等影响。结果表明:MMT的加入明显缩短了EP体系的凝胶时间,并显著缩短了EP体系达到高黏度的时间;当w(MMT)=4%时,EP/MMT纳米复合材料的力学性能相对最好,其浇铸体的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度分别为85 MPa、140 MPa和35 kJ/m2,其复合材料的拉伸强度和弯曲强度分别为160 MPa和200 MPa。     

含不同固化剂的EP/T–ZnOw复合材料的性能

研究加入不同固化剂T31和JA–1后对环氧树脂(EP)/四针状氧化锌晶须(T–ZnOw)复合材料性能的影响。测试了复合材料的拉伸强度、缺口冲击强度、导热性能和介电强度。结果表明,JA–1固化体系的力学性能和介电强度比T31固化体系更优越。当T–ZnOw含量为5份时,加入JA–1及T31固化剂时EP/T–ZnOw复合材料的拉伸强度最大值分别是31.4 MPa和27.6 MPa;加入JA–1固化剂时,当T–ZnOw含量为3份时EP/T–ZnOw复合材料的缺口冲击强度最高达到29.5 kJ/m2,加入T31固化剂的复合材料的缺口冲击强度基本在10 kJ/m2以内;当T–ZnOw含量为5份时加入JA–1和T31固化剂后复合材料的介电强度分别比纯EP增加了116%和106.7%。复合材料中加入T31固化剂后的导热性能要比JA–1固化剂的稍好。     

玻纤增强PPS/MgO绝缘导热复合材料的研究

通过双螺杆挤出机将聚苯硫醚(PPS)与MgO混合挤出,同时添加玻璃纤维(GF)挤出造粒制备了玻纤增强PPS/MgO绝缘导热复合材料。研究了材料的导热性能与MgO含量的关系。研究发现,材料的热导率随MgO含量的增加而增大;GF替代部分MgO后,导热性能有所降低,但拉伸强度和冲击强度等力学性能得到提高;偶联剂用量在0.5%时可提高PPS/MgO绝缘导热复合材料的热导率。     

石墨烯/三元乙丙橡胶纳米复合材料的制备与性能研究

文中将石墨烯与三元乙丙橡胶(EPDM)进行机械共混,制得石墨烯/EPDM纳米复合材料,研究了石墨烯含量对复合材料的导电、导热、力学性能以及相形态的影响。结果表明:石墨烯可以显著地改善复合材料的导电、导热和力学性能。复合材料的电导率和导热系数均随石墨烯含量增加而增大,经推算其导电逾渗阈值为1.3%(体积分数)。随石墨烯含量增加,复合材料的杨氏模量和定伸应力随之逐渐增大;而拉伸强度、撕裂强度、断裂伸长率都呈现先增大后减小的趋势。复合材料的储能模量在很宽的温度范围内也显著提高,且随石墨烯含量的增加而增大;而玻璃转化区tanδ值随石墨烯含量增加而下降。经复合材料脆断面观察,石墨烯在EPDM基体中达到了良好的分散。     

不饱和聚酯树脂／苎麻布／碱式硫酸镁晶须复合材料的力学性能及热性能研究

研究了不饱和聚酯树脂（UP树脂）／苎麻布／碱式硫酸镁晶须复合材料的力学性能，探讨了苎麻布、晶须加入量对复合材料力学性能及热稳定性的影响，分析了复合材料的冲击断裂形貌。研究表明：当复合材料中苎麻布的质量恒定为UP树脂质量的7％时，增加晶须的含量，复合材料的弯曲模量及热稳定性随之增加，弯曲强度逐渐下降，拉伸强度及冲击强度先增加而后降低，当晶须加入量为10％时，拉伸强度及冲击强度均达到最大值，分别为30．16MP8和6．07kJ／m^2；当复合材料中晶须的质量恒定为UP树脂质量的10％时，增加复合材料中苎麻布的含量，复合材料的力学性能均随之增加，但热稳定性却下降。UP树脂／苎麻布／晶须复合材料的断面既有晶须裸露，又有卷曲的苎麻纤维分布，但苎麻布对冲击强度的贡献更突出。     

环氧树脂/纳米纤维素复合材料的制备与性能研究

以木粉为原料制备纳米纤维素（CNF）,经甲基丙烯酸缩水甘油酯（GMA）改性后采用溶液共混法与环氧树脂（EP）复合,制得EP/CNF⁃GMA复合材料;通过对EP/CNF、EP/CNF⁃GMA复合材料力学性能、透光性能、亲水性、热稳定性和微观结构的表征,研究了CNF和GMA含量对复合材料性能的影响及其机理。结果表明,EP/CNF复合材料的拉伸强度、断裂伸长率、透光率随CNF含量的增大呈先增后减的变化趋势,亲水性随CNF含量的增大而增大;CNF含量为0.6 %（质量分数,下同）时,EP/CNF复合材料性能最优,拉伸强度为32.166 MPa,断裂伸长率为20.995 %,600 nm处透光率为79.8 %,接触角为77.34°。经GMA改性后,CNF与EP的相容性得到了改善,提升了EP/CNF复合材料的力学性能和热稳定性;随GMA含量的增加,EP/CNF⁃GMA复合材料的拉伸强度、断裂伸长率、透光率和亲水性均发生变化;GMA含量为4.8 %时EP/CNF⁃GMA复合材料性能最佳,拉伸强度为57.933 MPa,断裂伸长率为18.762 %,600 nm处透光率为86.3 %,接触角为81.42 °。     

PA6/EP/LiCl/SiO_2复合材料的结构与性能

采用熔融挤出工艺制备了尼龙(PA)6/环氧树脂(EP)/LiCl/SiO2复合材料。研究了EP的含量对PA6/EP/LiCl/SiO2复合材料的结晶行为、力学及加工性能的影响。研究发现,随着EP含量的增加,复合材料的结晶度降低、结晶不完善程度增大、PA6结晶受限,PA6/EP/LiCl/SiO2复合材料的拉伸强度、缺口冲击强度、弯曲强度总体上表现出先增大后减小的趋势,而熔体流动速率呈先减小后升高的趋势。当EP含量为3份时复合材料的拉伸强度、缺口冲击强度和弯曲强度均达到最大值,分别为94.68 MPa,11.5 kJ/m2和135.36 MPa。     

聚丙烯/滑石粉复合材料的制备及其力学性能北大核心

用经偶联剂改性的滑石粉(Talc)与聚丙烯(PP)共混制备PP/Talc复合材料,测试了复合材料的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度等,并探讨了Talc含量对复合材料力学性能的影响机理。结果表明:Talc含量对复合材料力学性能有明显影响,复合材料的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度均随Talc含量的增加而增大,但均会出现拐点,即当Talc含量分别超过18%,20%,8%时,复合材料的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度却随Talc含量的增加而逐步降低。     

聚丙烯/滑石粉复合材料的制备及其力学性能

用经偶联剂改性的滑石粉(Talc)与聚丙烯(PP)共混制备PP/Talc复合材料,测试了复合材料的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度等,并探讨了Talc含量对复合材料力学性能的影响机理。结果表明:Talc含量对复合材料力学性能有明显影响,复合材料的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度均随Talc含量的增加而增大,但均会出现拐点,即当Talc含量分别超过18%,20%,8%时,复合材料的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度却随Talc含量的增加而逐步降低。