三维In_2S_3/TiO_2纳米复合材料的制备及光电性能

采用阳极氧化法在钛网基底上制备出TiO_2纳米管阵列,利用连续离子层吸附法(SILAR)将半导体In_2S_3沉积到TiO_2纳米管表面,制备In_2S_3/TiO_2纳米复合材料。利用扫描电子显微镜(SEM)、X-射线衍射仪(XRD)及紫外-可见漫反射光谱(DRS)对材料的形貌和结构进行表征,并通过荧光光谱仪以及光电信号对不同沉积圈数的In_2S_3/TiO_2纳米复合材料的光电性能进行测试。结果表明,制备的In_2S_3纳米颗粒均匀沉积在TiO_2纳米管上,并且不会堵塞纳米管的管孔。沉积不同圈数的In_2S_3/TiO_2纳米复合材料表现出不同的光电化学性质。     

碳纳米管／环氧树脂复合体系研究

采用熔融混合法,利用超声分散制备了碳纳米管／环氧树脂纳米复合材料。研究了羟基化碳纳米管的添加量对复合材料的反应活性的影响;同时测试了碳纳米管／环氧树脂纳米复合材料的弯曲性能和电性能,并利用透射电镜对碳纳米管在复合材料中的微观结构进行了表征。结果表明：碳纳米管使复合材料的反应活性有所提高;当碳纳米管含量为1％时,碳纳米管／环氧树脂复合材料的弯曲强度和弯曲模量分别由纯体系的143．32MPa和3563．76MPa提高到155．79MPa和3690．45MPa,碳纳米管在环氧树脂基体中呈单根分散。碳纳米管使复合材料的体积电阻率和表面电阻率下降2个数量级。     

采用力化学方法制备蒙脱土/聚氨酯医用纳米材料

采用酰胺和醇作为扩层剂,以超声、磨盘和胶体磨等力化学方法直接由钠基蒙脱土制得纳米蒙脱土,并与聚氨酯复合制备纳米医用复合材料。通过X射线衍射和扫描电镜法对蒙脱土结构及分散状态进行分析,并测定了复合材料的力学性能。结果表明,蒙脱土片层剥离,厚度达30～90nm,片层面积减至1～10μm,蒙脱土在基质中分布均匀,无团聚现象。当蒙脱土质量分数为3%时,其拉伸强度从34.6MPa提高至46.4MPa,而扯断伸长率无明显下降,表明可采用工艺简单、成本低的力化学方法制备纳米医用聚氨酯复合材料。     

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.     

皂石/聚合物纳米复合材料的制备研究进展

介绍了皂石/聚合物纳米复合材料主要的制备方法,即:溶液插层法、原位聚合法和熔融插层法,以及皂石在纳米复合材料中的作用。综述了制备方法、制备工艺条件对皂石/聚合物纳米复合材料性能的影响。分析了制备皂石/聚合物纳米复合材料现存的问题,对未来的研究进行了展望。     

硫化方法对橡胶/黏土纳米复合材料黏土片层分散状态的影响

通过熔体插层法以及常压硫化法制备了橡胶/黏土纳米复合材料,并与模压硫化法制备的复合材料进行了对比,研究了硫化方法对橡胶/黏土纳米复合材料微观分散状态的影响。结果表明:采用熔体插层法制备的橡胶/黏土混合物,其受限状态的橡胶大分子链在高温、高压条件下,在黏土片层之间处于一种热力学不稳定状态;模压处理会对橡胶/黏土混合物的分散状态产生不利影响。透射电子显微镜和X光衍射分析表明,采用模压硫化、常压硫化得到的丁基橡胶或丁苯橡胶/黏土纳米复合材料中黏土片层的微观分散状态不同;排除压力的影响,常压硫化有利于提高橡胶/黏土纳米复合材料中黏土片层的分散程度。     

丁基橡胶/有机黏土纳米复合材料的结构和性能

采用溶液插层法制备了丁基橡胶／有机黏土纳米复合材料,并用透射电子显微镜和X射线衍射仪研究了该纳米复合材料的形态结构。结果表明,丁基橡胶／有机黏土纳米复合材料是插层型的纳米复合材料。与丁基橡胶相比,该纳米复合材料具有优异的力学性能和气体阻隔性能,并且这2种性能均随有机黏土用量的增加而增强。填料的形状会对该纳米复合材料的气体阻隔性能产生影响。     

皂石/聚合物纳米复合材料的制备研究进展

介绍了皂石/聚合物纳米复合材料主要的制备方法,即:溶液插层法、原位聚合法和熔融插层法,以及皂石在纳米复合材料中的作用。综述了制备方法、制备工艺条件对皂石/聚合物纳米复合材料性能的影响。分析了制备皂石/聚合物纳米复合材料现存的问题,对未来的研究进行了展望。     

高性能橡胶/黏土纳米复合材料的制备与结构

研究了硬脂酸(SA)处理有机黏土(OC)制备橡胶/黏土纳米复合材料的结构与性能,并与未处理的OC制备的纳米复合材料进行了对比。结果表明,SA上的—COOH与OC片层表面的—OH发生了酯化反应,促使SA插层进入OC层间,使层间距扩大。采用SA处理OC制备出分散相态细致均匀、力学性能优异的丁腈橡胶/黏土(NBR/SA-OC)纳米复合材料;当OC与SA的质量比为10∶6时,纳米复合材料的性能最优。用带有极性和反应官能团的橡胶制备橡胶/黏土纳米复合材料,OC的分散性更好,与未处理的OC制备的纳米复合材料相比力学性能更优。     

SBS/蒙脱土复合材料的制备及其性能Ⅰ.复合材料的结构

分别采用大分子溶液插层法和大分子熔融插层法制备了苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(SBS),蒙脱土纳米复合材料,采用X射线衍射和透射电子显微镜对材料的结构进行了表征。结果表明,无论是采用大分子溶液插层法还是大分子熔融插层法,都能得到SBS／蒙脱土纳米复合材料。对于溶液插层法,蒙脱土插层剂的种类、SBS牌号对插层效果都有影响：对于熔融插层法,SBS牌号对是否形成插层型纳米复合材料影响最大,淬火对熔融挤出后得到的纳米复合材料无益。星形结构的SBS适宜于采用溶液插层法、线形结构的SBS适宜于采用熔融插层法制备纳米复合材料。     

SBS/蒙脱土复合材料的制备及其性能Ⅱ.复合材料的性能

分别采用大分子溶液插层法和大分子熔融插层法制备了苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物（SBS）／蒙脱土纳米复合材料．研究了材料的力学性能。纳米结构的形成对复合材料的性能产生显著影响,少量蒙脱士的引入可以明显改善SBS／蒙脱土复合材料的力学性能。无论溶液插层法制备的星型SBS／蒙脱土纳米复合材料,还是熔融插层法制备的线型SBS／蒙脱土纳米复合材料,其拉伸强度和断裂伸长率都同时增加。其中,溶液插层法制备的纳米复合材料的拉伸强度和断裂伸长率分别较纯SBS增加了75％和55％;熔融法制备的纳米复合材料的托伸强度和断裂伸长率分别较纯SBS增加了70％和18％。     

核-壳结构的TiO_2/ZnO纳米材料的制备

采用电化学阳极氧化法在含氟溶液中制得结构规则、有序核-壳结构的TiO2纳米管,再以上述TiO2纳米管为基质,在一定条件下水热合成制得TiO2/ZnO纳米复合材料,对所制备的纳米复合材料进行表征。在阳极氧化电压为60 V、反应时间9 h、溶液pH=6时制得的TiO2纳米管形貌最佳,当锌浓度为0.2 mmol/L时制得TiO2/ZnO纳米复合材料的包覆明显且清晰;同等条件下采用SDS制得的纳米材料尺寸比用CTAB的小。     

EVA/MPE/DK-HNTs复合材料的制备及其性能

以9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物（DOPO）、硅烷偶联剂KH570为原料合成了DOPOKH570,并接枝于埃洛石纳米管表面,制备了端基含DOPO的埃洛石纳米管（DK-HNTs）。通过傅里叶变换红外光谱和X射线光电子能谱表征了DK-HNTs的化学组成及结构。采用熔融共混法制备了乙烯-乙酸乙烯酯共聚物/茂金属聚乙烯/DK-HNTs复合材料,考察了DK-HNTs用量对复合材料性能的影响。结果表明：少量DK-HNTs在复合材料中可以均匀分散;当DK-HNTs用量为5%(w)时,复合材料拉伸强度、拉伸断裂标称应变、残炭量分别为21.08 MPa,735%,4.20%(w)。此外,DK-HNTs的加入使复合材料的加工流动性略有下降。     

有机粘土/聚烯烃弹性体纳米复合材料的结构与性能

采用熔体插层法制备有机粘土/聚烯烃弹性体(POE)纳米复合材料,研究有机粘土起始片层间距及用量对复合材料结构与性能的影响.结果表明:POE分子链插层进入有机粘土片层之间形成插层结构,并且有机粘土起始层间距越大,所制备纳米复合材料的物理性能越好.随着有机粘土用量的增大,有机粘土/POE纳米复合材料物理性能逐渐提高.     

环氧树脂/纳米SiO_2复合材料的制备

制备了环氧树脂(EP)/纳米SiO2复合材料,研究了纳米SiO2用量对复合材料结构和力学性能的影响,采用扫描电子显微镜观察了复合材料的断面形貌,分析了纳米SiO2的增韧机理。添加适量的纳米SiO2可显著提高EP的力学性能,添加6 phr纳米SiO2时,EP/纳米SiO2复合材料的力学性能最佳,拉伸剪切强度、弯曲强度、悬臂梁缺口冲击强度分别为13.8 MPa,86.1 MPa,11.6 kJ/m2;适量的纳米SiO2能改善EP的内部结构,具有明显的增韧补强作用。     

静电纺丝制备中空纳米纤维/纳米管研究进展

介绍了静电纺丝的制备原理和制备中空纳米纤维/纳米管的方法,简述了静电纺丝制备中空纳米纤维/纳米管的影响因素;对目前静电纺丝制备中空纳米纤维/纳米管的研究进展情况进行阐述,并对其在光催化、传感器和电池方面的应用加以介绍。     

甲基丙烯酸-丙烯醛共聚物/蒙脱土纳米复合材料的合成与性能

采用水溶性聚合单体甲基丙烯酸和丙烯醛在钠基蒙脱土层间直接原位插层聚合制备水溶性甲基丙烯酸-丙烯醛共聚物/蒙脱土纳米复合材料,并采用X射线衍射、透射电镜、红外光谱、热分析仪等对纳米复合材料的结构进行表征.结果表明:聚合物分子与黏土片层之间具有相互作用,甲基丙烯酸和丙烯醛在蒙脱土层问成功发生了聚合,所制备的纳米复合材料属于剥离型纳米复合材料.与未改性的聚合物基体相比,纳米复合材料的热分解温度提高了20多度.与纯铬粉鞣制的胶原相比,采用6%(质量分数,下同)纳米复合材料结合2%铬粉处理胶原可使胶原的各方面性能均得到较大改善,同时,废液中的铬含量减少了50%以上.     

改性HNTs对UHMWPE力学性能、热学性能的影响

为进一步获得高性能的超高分子量聚乙烯（UHMWPE）材料，以有机物乙酸钾为改性剂改性埃洛石纳米管（HNTs），制备杂化HNTs。通过熔融混合后模压的方式制备不同改性HNTs含量的UHMWPE/HNTs纳米复合材料。研究改性剂对HNTs结构的影响及改性HNTs对复合材料力学性能与热稳定性的影响。结果表明：乙酸钾增加了HNTs的层间距，弱化分子内的作用力。改性HNTs的用量为3 g时，复合材料的拉伸强度最大，为25.5 MPa。改性HNTs用量5 g时，复合材料的断裂伸长率和冲击强度较未加入HNTs时分别下降了20%和3.3%；弯曲强度和维卡软化点较未加入HNTs时分别提高1 MPa、3.5℃。改性HNTs的加入提高了UHMWPE的热稳定性及部分力学性能。     

活性碳纳米管对T700 CF/环氧树脂复合材料性能影响

本文通过对多壁碳纳米管进行酸化、酰氯化和氨基化处理,然后与活性稀释剂进行预反应,制备出了一种具有反应活性的碳纳米管。将0.5wt%的活性碳纳米管分散到环氧树脂中,通过湿法缠绕工艺制备出T700碳纤维/环氧树脂多尺度复合材料NOL环。实验结果表明,活性碳纳米管的加入能够显著降低树脂的表面能而对黏度影响不大;同时复合材料NOL环的拉伸强度、模量、断裂伸长率和层间剪切强度分别提高了8.9%、12.2%、1.8%和17.0%;树脂与纤维的界面黏结得到明显改善;复合材料玻璃化转变温度提高了16℃。     

PS/OMMT纳米复合材料制备技术的研究

对潍坊某地的膨润土(MMT)原料进行提纯、用碳酸钠作为钠化剂进行钠化改型及有机改性,将之与聚苯乙烯(PS)复合制备出PS/OMMT纳米复合材料。重点研究了不同浓度的十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)改性剂对MMT层间距的影响以及OMMT用量对复合材料力学性能的影响。结果表明:加入的十六烷基三甲基溴化铵浓度为40%时改性效果最好,得到的OMMT的层间距更大,可达到2.38 nm。在PS中加入OMMT以后,随着加入OMMT量的增多材料的拉伸强度和断裂强度分别提高了3 MPa和2 MPa,在OMMT用量为5%时,均达到10MPa,此时所得PS/OMMT纳米复合材料的高温热分解率达到6%,阻燃性能最好。OMMT的加入使纳米复合材料水平燃烧速度下降至9 mm/min,氧指数增加了3%,耐高温性能和阻燃性能增强。