改性钛酸铜钙/环氧树脂复合材料的制备与性能

采用湿化学法制备了钛酸铜钙(CCTO),并用硅烷偶联剂(KH560)对其改性,制得改性钛酸铜钙(Si@CCTO),将Si@CCTO作为无机填料,通过热压成型工艺制备了改性钛酸铜钙/环氧树脂(Si@CCTO/EP)复合材料,采用傅里叶变换红外光谱和X射线衍射仪对Si@CCTO粉体及其复合材料的结构进行了表征,通过介电性能...     

改性炭黑对复合材料介电性能的影响

为提高复合材料的介电性能,采用硅烷偶联剂KH550对炭黑表面进行改性,并与聚偏氟乙烯、钛酸钡制成复合材料,研究了复合材料介电性能.结果表明,硅烷偶联剂KH550改变了炭黑表面结构,使炭黑/聚偏氟乙烯复合材料的介电常数在104 Hz时提高了15％以上,填充钛酸钡后介电常数进一步增加,介电损耗可控制在较低的范围.     

双马来酰亚胺树脂基高介电材料的制备及性能研究

采用原位聚合法将石墨和CaCu3Ti4O12(CCTO)与双马来酰亚胺树脂(BMI)、二烯丙基双酚A(BA)复合制备石墨/BMI/BA和CCTO/BA/BMI高介电复合材料。研究了石墨和CCTO含量对复合材料的介电性能的影响,结果表明,石墨含量的增加提高了材料的介电常数和介电损耗,在石墨含量约为11.975%时出现渗流效应,介电损耗增长较大,但最大值仍小于1。CCTO含量的增加也提高了材料的介电常数和介电损耗,材料的介电常数最大时为纯BMI/BA树脂的19倍;而介电损耗较小,最大值小于0.08。     

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 %。     

改性钛酸锶/PVDF复合材料介电性能研究

采用具有强络合能力的酒石酸在碱性溶液中对SrTiO3陶瓷颗粒进行表面改性,将改性后的SrTiO3颗粒与聚偏二氟乙烯(PVDF)经热压共混成型,制备出系列陶瓷/聚合物基复合材料,对改性SrTiO3/PVDF复合材料进行了介电性能分析。结果表明:添加了改性SrTiO3的复合材料比未改性SrTiO3复合材料的介电常数增加值达34%以上,同时,改性复合材料的介电损耗仍保持较低水平;随着改性SrTiO3在复合材料中含量的增加,介电常数也随之增加,介电损耗仍保持不变,改性后的陶瓷/聚合物复合材料表现出优异的综合介电性能。     

环氧树脂基化学材料改性工艺与介电性能研究

针对以环氧树脂为基体的陶瓷/金属/聚合物复合材料介电性能不高的现状,采用对填充的BaTiO3(BT)陶瓷进行酒石酸化学表面改性,以提高BT与环氧树脂基体的界面连接。探讨了表面改性技术对化学复合材料的介电性能作用机理,进一步研究了导电填料Ni对BT陶瓷/环氧树脂化学复合材料介电性能的影响。结果表明:BT的表面改性有利于BT和金属Ni颗粒在环氧树脂基体中的分散,提高了化学材料的介电性能,与未改性BT/Ni/环氧树脂复合材料相比,经酒石酸改性后的三相化学材料的介电常数高达55.13,较改性前提高了31.54%。     

Y掺杂Ca_(1-x)Y_(2x/3)Cu_3Ti_4O_(12)陶瓷的制备及其介电性能研究

采用固相反应法制备了Y掺杂的CaCu_3Ti_4O_(12)(CCTO)陶瓷,研究了Y掺杂量对Ca_(1-x)Y_(2x/3)Cu_3Ti_4O_(12)(x=O%,1%,3%,5%)陶瓷的物相结构、微观形貌和介电性能影响,对Y掺杂影响CCTO陶瓷介电性能的机理进行了分析。结果表明:Y掺杂量在1~5 mol%时对CCTO陶瓷的相结构基本无影响;然而,当Y掺杂量达到3 mol%时,CCTO陶瓷的晶粒长大被明显抑制。Y掺杂量为1~3 mol%时,不仅可以提高CCTO陶瓷的介电常数,而且可以同步降低其介电损耗,从而有助于CCTO陶瓷的综合介电性能的提升。     

硅烷偶联剂对PP/GNPs复合材料性能的影响

采用硅烷偶联剂KH550,KH560和KH570对石墨烯(GNPs)进行表面改性,通过预混、熔融共混、挤出制备了聚丙烯(PP)/改性GNPs复合材料,研究了3种硅烷偶联剂对PP/GNPs复合材料性能的影响.结果表明:与PP/GNPs相比,PP/改性GNPs复合材料的力学性能明显提升,KH560改性PP/GNPs复合材料...     

硅烷偶联剂改性SiC晶须/PVDF复合薄膜的制备及其介电性能研究

设计填料为半导体纳米晶须、基体为高分子聚合物是制备具有良好介电性能和力学性能材料的基本要求.首先利用化学改性法将不同硅烷偶联剂修饰在碳化硅晶须(SiCw)表面,再利用溶液流延法制备改性SiCw/聚偏氟乙烯(PVDF)复合薄膜.采用直接观察、FT-IR和热重分析对SiCw的改性效果进行评价,通过SEM观察SiCw在PVDF中的分布情况,并测试了该复合薄膜的介电性能随温度的变化情况.结果表明:利用本文的试验方法可成功将硅烷偶联剂引入到SiCw表面;SEM结果显示,利用化学改性法可有效改善SiCw的团聚问题,使其均匀分布在PVDF基体内;TGA结果表明,添加SiCw作为填料可有效改善复合材料的热稳定性能,且当采用KH792型硅烷偶联剂时修饰率为6.37％.室温介电性能测试结果表明:添加改性SiCw可提高复合材料的介电常数,相对纯PVDF提高了近8倍;在0.1wt％KH792-SiCw/PVDF的介电性能测试中,当f=100 Hz时介电常数εr达到最大值33,介电损耗tanδ达到最小值0.07,且随频率的增加介电常数逐渐减小,介电损耗先减小后又增加;随着温度的增加,介电常数和介电损耗逐渐增加,当f=500 Hz,T=150℃时,εr最大为110,对应tanδ也最大为1.76.     

表面改性对酚醛树脂/氧化石墨烯复合材料的力学性能与摩擦性能的影响

采用硅烷偶联剂KH550对氧化石墨烯(GO)进行表面改性,制备改性的氧化石墨烯(MGO),采用FTIR和XRD对MGO进行结构表征,通过共混、混炼、模压成型工艺制备酚醛树脂(PF)/MGO复合材料,研究GO的表面改性对PF复合材料的力学性能、动态力学性能和摩擦性能的影响,采用扫描电子显微镜(SEM)对复合材料的磨损表面进行形貌分析。结果表明:GO的表面改性对提高PF复合材料的力学和动态力学性能、摩擦学性能具有明显效果,相比于未改性的PF/GO复合材料,其冲击强度提高了24.32%,弯曲强度提高了10.95%,弯曲模量提高了21.21%,松弛模量提高了42.22%,形变率降低了40.79%,同时改性的PF/MGO复合材料具有较高的摩擦系数和磨损率;扫描电镜观察结果显示,复合材料的磨损表面显得平整、光滑。     

邻甲酚醛环氧/改性凹凸棒土复合材料的制备

采用硅烷偶联剂KH560对提纯后的凹凸棒土(AT)进行改性,得到有机化凹凸棒土,并对其进行FTIR和TG表征,结果表明,KH560对凹凸棒土起到了良好的修饰改性作用。采用熔融复合法制备了AT质量分数为0～5%的邻甲酚醛环氧/凹凸棒土纳米复合材料(ECN/(KH560-AT)x),对其进行了扫描电镜(SEM)分析、动态力学分析(DMA)和热重分析以及力学性能测试。结果表明,KH560-AT的加入使复合材料断裂由脆性断裂向韧性断裂转变。ECN/KH560-AT复合材料的拉伸强度、冲击强度和Tg可比纯ECN分别高出54.12%、78.95%和37.5℃,KH560-AT的加入明显提高了复合材料的力学性能和耐热性。     

环氧树脂/石英纤维透波复合材料制备

为改善环氧树脂的介电性能及提升石英纤维的界面性能,使用缩水甘油醚基笼型倍半硅氧烷(G–POSS)和γ–氨丙基三乙氧基硅烷(KH–550)分别对环氧树脂和石英纤维进行改性。利用差示扫描量热法研究改性后环氧树脂的固化过程,并通过外推法确定了其固化工艺,根据固化工艺制备环氧树脂/石英纤维复合材料,分别对该复合材料的热稳定性、介电性能和弯曲性能进行表征,结果表明,使用G–POSS和KH–550改性后的环氧树脂/石英纤维复合材料热稳定性、介电性能和弯曲性能达到最佳,初始分解温度达到369.59℃,常温下在12~18 GHz的介电常数稳定在3.2~3.5之间,介电损耗角正切值在0.005~0.02之间,弯曲强度达到376.4 MPa,弯曲弹性模量为21.7 GPa。     

PEK-CN/SiC复合材料的制备及热学性能

以酚酞聚芳醚腈酮(PEK-CN)为基体、碳化硅(SiC)为导热填料，用硅烷偶联剂(KH550,KH560及KH570)对SiC进行表面改性，通过静电纺丝技术和高温模压法制备了PEK-CN/SiC复合材料，研究了SiC含量和不同偶联剂改性SiC对PEK-CN/SiC薄膜的微观形貌、PEK-CN/SiC复合材料的导热性能和热稳定性的影响。结果表明：偶联剂改性SiC后以及随着SiC含量的增加，PEK-CN/SiC复合材料的导热性能与热稳定性均有所改善。当经KH560表面改性的SiC质量分数为25%时，复合材料的导热系数最大，达到了0.586 W/(m·K),比PEK-CN导热系数提高了133.5%,玻璃化转变温度、失重5%及30%时的温度较PEK-CN分别提升了3.79,0.37,225.76℃。     

钛酸钾晶须表面改性及增强环氧树脂研究

采用表面包覆法对钛酸钾晶须(PTW)进行包硅处理,并用硅烷偶联剂KH550和KH560对包硅后的PTW进行表面改性,利用扫描电子显微镜和X射线荧光光谱对PTW进行分析。制备了环氧树脂(EP)/PTW复合材料,考察了改性方法、晶须含量、偶联剂种类等对复合材料拉伸强度、弯曲强度的影响。结果表明,KH560改性后的PTW能够较好地分散于EP中,对拉伸强度能够起到增强作用,当PTW用量为5份时,复合材料拉伸强度达到最大值45.33 MPa,断裂伸长率为3.19%,弯曲强度为171.41 MPa。     

改性小麦秸秆纤维对PBS复合材料性能的影响研究

采用NaOH对小麦秸秆纤维进行处理,在此基础上使用蒸煮助剂Na2S2O4和偶联剂(KH550、KH560)改性秸秆纤维,并将其分别与聚丁二酸丁二醇酯(PBS)共混,制备了秸秆纤维/PBS复合材料.研究了NaOH处理中Na2S2O4的添加以及NaOH处理后KH550、KH560的改性对复合材料性能的影响.采用EDS、WXRD和SEM对改性前后的纤维及复合材料分别进行了分析和观测.研究结果表明:NaOH同3％ Na2S2O4混合处理得到的复合材料的性能最好,KH560较KH550更能有效地改善复合材料的力学性能,当KH560质量分数为2％时,复合材料的力学性能最好.     

铝粒子/硅橡胶复合材料的介电及导热性能

以核壳结构铝粒子为填料、甲基乙烯基硅橡胶为基质制备铝/硅橡胶介电弹性体复合材料,研究了铝粒子用量、粒径、形状及表面改性等对复合材料介电性能及热导率的影响。结果表明,弹性体复合材料的介电常数和热导率均随铝粒子用量的增加而增大;表面改性及使用小粒径铝粒子填充可提高复合材料的介电常数和热导率;大比表面积和长径比的片铝明显提高了复合材料的介电常数和热导率,片铝质量分数为75%时分别达到了42和1.73 W/(m·K)。此外,体系的介电损耗也处于较低水平。     

双层包覆改性碳酸钙在高填充聚酯中的应用

以聚对苯二甲酸己二酸丁二醇酯(PBAT)树脂为基材,以50%表面改性的CaCO3为填充物制备出高填充复合材料。通过对CaCO3表面改性剂的种类以及复配研究,采用双层包覆技术制备出力学性能较好的高填充全生物降解复合材料。采用0.5%KH560和0.5%钛酸酯102双层包覆法表面改性碳酸钙,制备成复合材料拉伸强度达到20.28 MPa,相对于未改性的复合材料拉伸强度提高了39%,相对于单层KH560和钛酸酯102表面改性技术制备成的复合材料拉伸强度分别提高了16.8%和26.6%。并通过动态流变学的Cole-Cole理论研究了不同改性方法在PBAT/CaCO3复合材料中对两相间相容性以及弹性模量的影响,为高填充复合材料的开发与应用奠定了基础。     

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。     

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。     

环氧树脂/玻璃布/BN导热复合材料的制备与性能研究

采用高温模压成型法制备环氧树脂(EP)/玻璃布/氮化硼(BN)导热复合材料。探讨了BN用量和偶联剂处理对复合材料力学性能、导热性能和介电性能等影响。结果表明:当w(BN)=15%时,复合材料的冲击强度较高;导热性能随着BN用量的增加而增大;当w(BN)=25%时,改性复合材料的热导率为0.901 2 W/(m.K),此时复合材料仍保持较低的介电常数和介电损耗。当BN用量相同时,偶联剂表面处理可有效改善复合材料的力学性能和导热性能。