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．     

有机化纳米SiO2填充尼龙66复合物的结构与性能

通过原位表面修饰法制备了有机化纳米SiO2,用熔融共混法制备了尼龙66/SiO2纳米微粒复合材料并研究了复合材料的力学性能.通过示差扫描量热分析(DSC)和动态力学热分析(DMA)研究了复合材料的结晶性能和动态热机械性能.研究表明,纳米SiO2质量分数为4%的复合材料性能提高较为明显,其中简支梁缺口冲击强度提高51.3%,断裂伸长率提高47.3%,弹性模量提高23.8%;纳米SiO2在尼龙66结晶过程中起到异相成核作用,限制了尼龙66的分子链段运动使得复合材料的玻璃化转变温度提高,提高了尼龙66的结晶速率,降低了结晶度;纳米SiO2质量分数为1%复合材料在0℃时的储能模量较纯尼龙66提高21.1%,损耗模量较纯尼龙66提高83.6%,说明纳米SiO2能改善复合材料的低温脆性.     

纳米SiO2的表面处理及HDPE/SiO2复合材料研究

采用多种方法对纳米SiO2粒子进行表面处理,通过母料法工艺制备了HDPE/纳米SiO2复合材料,研究了纳米SiO2的含量对HDPE复合材料性能的影响.结果表明:经适当处理的纳米SiO2粒子能均匀地分散在HDPE中,能显著改善HDPE复合材料的力学性能;当纳米SiO2的质量分数为6%时,HDPE复合材料的综合力学性能最佳.     

纳米SiO2制备、修饰及其表面酰胺化

用硅烷偶联剂(3-Aminopropyltriethoxysilane,APTS)对纳米SiO2进行表面改性,得到改性的SiO2颗粒(APTS-SiO2),再用丙烯酰氯与APTS-SiO2颗粒反应制备了表面连接上丙烯酰胺的纳米复合材料(AA-APTS-SiO2).采用扫描电子显微镜(SEM)观察了纳米SiO2、APTS-SiO2及AA-APTS-SiO2的形貌;采用红外光谱(FTIR)和热重分析法(TG)对AA-APTS-SiO2的化学结构与组成进行了表征.研究表明:APTS-SiO2颗粒能够成功地与丙烯酰氯反应形成AA-APTS-SiO2复合颗粒,制备APTS-SiO2最优的反应条件是1 g SiO2,100 mL乙醇和水的体积比为3:1的混合溶剂,2.0g氨水,SiO2与APTS的摩尔比为3:1.     

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.     

纳米SiO_2增强增韧聚丙烯(PP)的研究

采用微胶囊包覆的方法对二氧化硅无机纳米粒子(nano SiO2)进行了表面处理,然后通过熔融共混法制备聚丙烯(PP)/ SiO2 纳米复合材料。力学性能测试、DSC及材料断面形貌分析等表明:用此改性方法制得的 nano SiO2 微胶囊采用常规的熔融混合法就能在基体树脂PP中达到纳米级的均匀分散,且在复合材料中可起异相成核的作用,从而提高 PP的结晶温度和结晶度,并能使PP/SiO 复合材料的拉伸强度提高43%,缺口冲击强度提高107%。     

尼龙6/改性双马来酰亚胺共混物的制备

将尼龙6与改性双马来酰亚胺熔融共混形成合金以提高其热稳定性能.用转矩流变仪考察了尼龙6/改性双马来酰亚胺共混体系熔融反应过程中的流变行为,用TG-DSC测试了共混物的热性能.结果表明:熔融共混时,2组分间的化学反应进行很快,改性双马来酰亚胺用量增加,共混物的熔融粘度增大,温度或转速升高,平衡转矩降低;改性双马来酰亚胺可明显改善尼龙6的高温热稳定性能,当尼龙6与改性双马来酰亚胺的质量比为20/1时,共混物在236-340℃温度范围内有很好的热稳定性.     

纳米二氧化硅粒子增韧聚丙烯的研究

研究了纳米二氧化硅(SiO2)粒子对聚丙烯(PP)的冲击强度和拉伸强度的影响，比较了溶液共混法与聚合法的改性效果差异，并从机理上进行了探讨．研究发现：用溶液共混法制备的纳米SiO2／PP复合材料，其冲击强度在纳米SiO2粒子含量为4％左右时达到最大值，约为未经改性的PP材料的8倍；用纳米SiO2粒子改性的PP材料的拉伸强度与未经改性的PP材料基本一致；在相似的工艺条件下，共混法对PP的增韧效果较聚合法显著．     

纳米SiO2增强增韧HDPE的研究

采用微胶囊包覆的方法对二氧化硅无机纳米粒子进行表面处理,然后通过熔融共混法制备高密度聚乙烯(HDPE)/SiO2纳米复合材料.力学性能测试及材料断面形貌分析等显示,此改性方法制得的纳米SiO2微胶囊采用常规的熔融混合法就能在基体树脂HDPE中达到纳米级的均匀分散,对基体树脂HDPE具有明显的增强增韧效果.     

纳米SiO2增强增韧HDPE的研究

采用微胶囊包覆的方法对二氧化硅无机纳米粒子进行表面处理．然后通过熔融共混法制备高密度聚乙烯(HDPE)／SiO2纳米复合材料．力学性能测试技材料断面形貌分析等显示．此改性方法制得的纳米SiO2微胶囊采用常规的熔融混合法就能在基体树脂HDPF中达到纳米级的均匀分散，对基体树脂HDPE具有明显的增强增韧效果。     

聚丙烯基纳米SiO2复合材料性能研究

采用多种方法对纳米SiO2粒子进行表面处理，并深入探讨了纳米SiO2粒子的分散机理。通过熔融共混法制备了PP／纳米SiO2复合材料，对此复合材料进行了力学性能测试。结果表明：经适当处理的纳米SiO2粒子能均匀地分散在聚丙烯中，对PP的力学性能有显著的改善作用，而且对PP的结晶有明显的异相成核作用。纳米SiO2在用量为2％时可以使PP的缺口冲击强度提高1倍，同时拉伸强度也有很大提高。     

复合型表面活性剂对氢氧化镁改性的效果

以菱镁矿及尿素为原料制得氢氧化镁晶须,用硅烷偶联剂和钛酸酯的复合型表面活性剂对其进行表面改性,最后得到黏度好,分散性高的Mg(OH)2阻燃剂.通过钛酸酯和硅烷偶联剂对氢氧化镁进行表面改性的实验,阐述了钛酸酯和硅烷偶联剂的复合型表面活性剂与其单一成分对氢氧化镁晶须的表面改性效果.并进行活性指数、比表面积、抑烟效果等测定.结果表明:复合型表面活性剂改性后的活性指数、比表面积、抑烟效果都高于单一成分改性的程度.     

硅烷偶联剂对复合沥青混合料路用性能的影响

针对胶浆与集料界面粘附对沥青混合料性能的影响,采用“三步”成型工艺制备复合沥青混合料试件,研究了KH-550硅烷偶联剂对其路用性能的影响,并借助IR和SEM等微观设备,分析了硅烷偶联剂在复合沥青混合料中的偶联机理。结果表明,随硅烷偶联剂用量增加,复合沥青混合料在7d和28d龄期的路用性能先提高后降低,当用量为乳化沥青质量分数的0．6％时,混合料冻融劈裂强度比、马歇尔稳定度和抗压回弹模量等路用性能提高了10％～30％。硅烷偶联剂改性后的花岗岩集料引入了偶联剂分子结构的Si-O键,在胶浆与集料界面有Si-O-Si键的生成;掺加偶联剂后的水泥乳化沥青胶浆表面变得凹凸不平,结构致密性提高;水泥乳化沥青胶浆能够较好地粘附于花岗岩集料表面,胶浆与集料界面结构得到改善。     

硅灰石的改性及HDPE/硅灰石复合材料的研究

用硅烷偶联剂改性硅灰石,填充HDPE制备HDPE/硅灰石复合材料.从红外光谱、拉伸强度、冲击强度等方面对其性能进行了表征.结果表明:硅灰石经硅烷偶联剂改性能降低其表面能,提高其疏水性,用量为硅灰石质量1.3%～2%为宜;改性硅灰石填充HDPE能提高复合材料的弯曲强度和抗冲击强度,但降低了复合材料的拉伸强度,填充量以30%为宜.     

硅烷偶联剂改性PPy/SiO_2纳米导电复合材料的研究

首先用硅烷偶联剂ＡＰＳ处理 ＳｉＯ２,然后用化学聚合方法合成聚吡咯／二氧化硅（ＰＰｙ／ ＳｉＯ２）纳米复合材料．文中分析了硅烷偶联剂的结构特征和作用机理,复合材料电性能研 究结果表明 ＡＰＳ的加入使得复合材料的 ＰＰｙ含量增加,电导率及材料稳定性提高．其中 ＰＰｙ／１％ＡＰＳ—ＳｉＯ２复合材料电导率最高,为 ３８．４６ Ｓ／ｃｍ,达到文献报导最高值．     

新型硼酸酯类偶联剂的合成与表征

通过给硼原子提供外源配位电子以改善硼酸酯水解稳定性，合成了具有双键、氨基和羟基等反应活性基团的硼酸酯偶联剂。研究了原料配比、合成工艺、溶剂等对硼酸酯收率及反应速率的影响，并对硼酸酯的结构、物理性能、溶解性、水解稳定性及偶联效果等进行了表征。结果表明，合成的硼酸酯偶联剂由于具有氮-硼内配位作用，表现出优良的水解稳定性；材料的力学性能显示硼酸酯偶联剂对硼酸铝晶须具有良好的表面改性效果。     

PA6超微化及PA6／PP／硅灰石复合材料制备新方法

采用粒度分析,透射电镜观察,分子量测定及力学性能测试等手段研究尼龙6（PA6）及与内烯接枝马来酸酐（PP－g-MAH)和硅灰石混合的PA6在碾磨力场作用下的结构及力学性能的变化,实现了PA6的超微化,使用碾磨共混所得的PA6／PP－g-MAH／硅灰石混合微粉制备一PA6／PP硅灰石复合材料,研究表明,在碾磨力场作用下,PA6分子链发生断裂,粒度减小,最小可以达到80nm,碾磨过程中聚合物和填料之间的分散和相互作用使PA6／PP／硅灰石复合材料的力学性能增加,其屈服强度最高达到57MPa.     

无卤阻燃HDPE/MVQ/EPDM共混材料的研究

选用高密度聚乙烯（HDPE）/甲基乙烯基硅橡胶（MVQ）/三元乙丙橡胶（EPDM）为基材,研究了MH用量、表面改性和阻燃剂复配,以及交联剂等对共混体系力学性能和阻燃性能的影响。结果表明：γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷（KH570）对MH改性效果较好,可有效提高MH与基体的相容性。MH/APP复配阻燃体系具有协同作用,比例为55/15时LOI最高。2,5-二甲基-2,5-双（过氧化叔丁基）己烷（KMP-C8）作为交联剂其用量2.0phr最佳。