氟橡胶/碳纳米管复合材料的拉伸应力-应变行为

以氟橡胶/炭黑复合材料作对比研究了氟橡胶/碳纳米管复合材料的拉伸应力-应变、拉伸应力弛豫和拉伸应力软化行为。结果表明,碳纳米管对氟橡胶有良好的增强效果,相同用量碳纳米管的增强效果要高于炭黑,低应变时碳纳米管的增强效果更明显;与氟橡胶/炭黑复合材料相比,氟橡胶/碳纳米管复合材料的应力弛豫现象更为明显,应力弛豫速率更快;随着碳纳米管和炭黑用量的增加,复合材料的应力软化效应增大,氟橡胶/碳纳米管复合材料的应力软化效应明显高于氟橡胶/炭黑复合材料。     

碳纳米管炭黑天然橡胶复合材料的制备与性能研究

碳纳米管以其特殊的结构与优异的性能成为橡胶补强的理想填料。本文中我们采用两种不同牌号的碳纳米管(分别为Flotube 7000、9011)与炭黑N660作为实验原料,制备了碳纳米管/炭黑/天然橡胶复合材料,并对其性能进行了探讨。结果发现：碳纳米管的加入能明显提高复合材料的定伸应力,具有一维取向排列且长径比较大的Flotube 7000(以下简称7000)对力学性能的提高程度最大。且我们将碳纳米管7000、9011分别与炭黑N660并用,对于提高复合材料的导热性能并没有如我们预期的一样存在所谓的“叠加关系”甚至是“协同效应”,而是对于提高复合材料导热有着一定的“负协同效应”。     

碳纳米管／天然橡胶复合材料的性能研究

研究4种不同牌号的碳纳米管(Flotube 7000,9000,9011和9400)对碳纳米管/天然橡胶复合材料性能的影响。结果表明,碳纳米管的加入能显著提高复合材料的物理性能和热导率,具有一维取向排列且长径比较大的Flotube 7000对物理性能的提高程度最大,Flotube 7000和经酸处理表面具有OH和COOH官能团的Flotube9011对导热性能提高程度最为明显。     

超声辐照制备聚醋酸乙烯酯/碳纳米管/炭黑导电复合材料

采用两步法制备了导电性聚醋酸乙烯酯/碳纳米管/炭黑复合材料。实验结果表明:超声辐照乳液聚合比常规搅拌能更有效地破坏CNTs的团聚和缠绕,实现其均匀分散。因而CNTs可作为"桥梁"连接导电炭黑,形成导电网络,增加复合材料中形成的导电通路数,增大载流子在导电粒子间的跃迁几率,提高聚醋酸乙烯酯/炭黑复合材料的导电率。当聚醋酸乙烯酯/炭黑复合材料中含有0.28%碳纳米管时,复合材料的电阻率从7.7×104Ω·cm降低到3.9×103Ω·cm,下降了19倍。     

功能化碳纳米管/炭黑复合橡胶性能研究

表面活性剂十二烷基苯磺酸钠对碳纳米管进行非共价键改性包覆,研究功能化碳纳米管与炭黑复合材料性能。结果表明,十二烷基苯磺酸钠与碳纳米管的石墨表面形成π-π堆叠,可有效阻止碳纳米管间的团聚。功能化碳纳米管/炭黑复合材料硫化时间缩短,加工性能得到改善,断裂伸长率提高66.1%,导热率提高8.4%。Payne效应和TEM表明,十二烷基苯磺酸钠包覆碳纳米管可有效改善碳纳米管在橡胶基体中分散,也改善了炭黑在复合材料中的分散。混合填料在橡胶基体均匀分散,加强了填料与基体的界面作用,建立良好的三维空间网络结构,使复合材料性能得到改善。     

碳纳米管/炭黑环氧树脂的制备与性能研究

使用CNTs和炭黑一同复合来改性善环氧树脂的性能,主要考察了固化剂用量、促进剂用量、碳纳米管/炭黑用量、超声时间和稀释剂用量对复合材料的导电性能和力学性能的影响。结果表明,加入环氧树脂2%~3%的碳纳米管/炭黑后能显著提升复合材料的导电性能和力学性能,通过多组分复合改性可以得到低成本高性能的环氧树脂材料。     

PVDF／炭黑导电复合材料研究

研究PVDF/炭黑复合材料中炭黑种类、用量、不同种炭黑并用及非导电填料对PVDF/炭黑复合材料电学及力学性能的影响。结果表明,HG-4炭黑填充的复合材料电性能和力学性能最好;HG-4炭黑与N339炭黑并用可得到既有良好电性能和力学性能,又有较好加工性能的复合材料;氧化锌能改善导电复合材料的电性能;炭黑种类影响导电复合材料的PTC特性。     

少量碳纳米管非等量替代炭黑对丁苯橡胶抗疲劳破坏性能的影响

对于炭黑/丁苯橡胶复合材料,分别用1、2和3份(质量,下同)碳纳米管替代4、8和12份炭黑,研究了复合材料在宽应变范围(30%~100%)的抗疲劳破坏性能。结果表明,在30%~70%应变下,与纯炭黑填充的胶料相比,加入碳纳米管疲劳寿命提高,裂纹增长速率降低;在70%~100%应变下,胶料的疲劳寿命降低,裂纹增长速率提高。原因是碳纳米管的加入增大了滞后损失,在小应变下滞后生热可分担部分外界能量,而在大应变下滞后生热增大,使降解加速所致。撕裂能与裂纹增长速率的关系也证明了这一点。此外还证明了采用1份碳纳米管与4份炭黑N 234对丁苯橡胶抗疲劳破坏性能的贡献基本相同。     

多壁碳纳米管/炭黑/顺丁橡胶导电复合材料的研究

采用机械共混法制备多壁碳纳米管(MWNTs)/炭黑/顺丁橡胶(BR)复合材料,研究其导电性和物理性能。结果表明,与炭黑相比,MWNTs能够更好地改善BR的电性能;当炭黑用量为40份时,加入1份MWNTs可使复合材料的体积电阻率从1.2×1010Ω.cm降至7.0×105Ω.cm;当MWNTs/炭黑用量比为5/40时,MWNTs和炭黑在BR中的协同补强作用较明显,复合材料的邵尔A型硬度、拉伸强度、拉断伸长率和撕裂强度均显著提高。     

碳纳米管定向排列的SWNTs／PMMA复合材料研究

采用机械拉伸的方法制备了单壁碳纳米管(SWNTs)均匀分散并且定向排列的SWNTs/聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)复合材料。通过TEM照片表明SWNTs沿拉伸方向排列。对复合材料进行了力学性能测试,随着碳纳米管含量的增加,复合材料的弹性模量、拉伸强度和延伸率均得到明显提高,并表现出明显的各向异性。TGA分析表明SWNTs的加入明显提高了复合材料的热稳定性。     

碳纳米管/白炭黑/炭黑补强溶聚丁苯橡胶纳米复合材料导电性能的研究

研究碳纳米管(CNTs)/白炭黑/炭黑补强溶聚丁苯橡胶(SSBR)纳米复合材料的导电性能。结果表明,当白炭黑用量小于50份时,白炭黑的阻隔效应占主导,CNTs/白炭黑补强SSBR纳米复合材料的导电性能较差;当白炭黑用量达到70份时,白炭黑的体积排除效应占主导,复合材料的导电性能较好。炭黑和CNTs的协同作用可提高CNTs/白炭黑/炭黑补强SSBR纳米复合材料的导电性能。偶联剂Si747改性复合材料的导电性能优于未添加偶联剂Si747的复合材料。     

炭纤维增强中间相炭微球制备炭/炭复合材料

以中间相炭微球为炭源,沥青基磨切炭纤维为同质增强相,采用冷模压成型和气氛低温烧结制备出高性能炭/炭复合材料。研究了炭纤维表面处理对界面结合强度的作用机制和改善效果,分析了不同球磨时间下原始粉料的微观形貌。结果表明：炭纤维的添加有利于坯体各向均匀收缩,降低了总体积收缩率,使得复合材料密度下降;同时大幅度提升了复合材料的机械强度;添加10%（质量分数）炭纤维时弯曲强度最高,达到123.5MPa。     

炭黑/煤矸石/碳纳米管复合填料对天然橡胶性能的影响

研究炭黑/煤矸石/碳纳米管(CNTs)复合填料体系对天然橡胶(NR)性能的影响。结果表明:CNTs延迟硫化效应明显;相比炭黑,煤矸石对硫化具有促进作用;在填料用量相同的条件下,单独由炭黑填充的NR有最大的交联密度,CNTs对交联密度影响不明显;当煤矸石/炭黑/CNTs用量比为17.5/16.5/1时,复合填料填充NR具有良好的综合性能。     

Microstructure and Multiwall Carbon Nanotube Partitioning in Polycarbonate/Acrylonitrile-Butadiene-Styrene/Multiwall Carbon Nanotube Nanocomposites

The multiwall carbon nanotube (MWNT) partitioning and its impact on morphology and electrical properties of Polycarbonate (PC)/Acrylonitrile-Butadiene-Styrene (ABS)/MWNT nanocomposites were studied. The rheological and TEM results indicated that the MWNT partitioning and state of dispersion of MWNT were determined by the affinity between MWNT and the blend components and MWNT concentration. In the PC/ABS (70/30: w/w)/2 wt.% MWNT sample the MWNTs were preferentially located in the ABS droplets and the interface due to the greater affinity between MWNT and ABS compared with PC. In the PC/ABS (30/70: w/w)/MWNT samples, however the MWNTs were mostly located in the ABS matrix.     

沥青基短切碳纤维/导电炭黑/丁腈橡胶复合材料的结构与性能研究

研究导电炭黑VXC72及沥青基短切碳纤维(CF)用量对丁腈橡胶(NBR)物理性能、导热及导电性能的影响。结果表明,随着导电炭黑VXC72用量的增大,NBR胶料和CF/NBR复合材料的拉伸强度、撕裂强度、定伸应力和热导率逐渐增大,体积电阻率逐渐降低,而且CF/NBR硫化胶的50%、100%定伸应力和热导率比NBR硫化胶有不同程度提高。当导电炭黑VXC72用量相同时,随着CF用量的增大,复合材料的拉伸强度、撕裂强度和拉断伸长率先减小后增大,热导率基本呈线性增加,体积电阻率明显降低。     

应力松弛对PET/炭黑/碳纤维复合材料影响规律分析

将聚对苯二甲酸乙二酯(PET)作为基体材料与炭黑和短切碳纤维熔融混合制备了PET/炭黑/碳纤维复合材料,研究了复合材料的导电性能、拉伸荷载下的应力–应变、应力松弛以及应力松弛对复合材料的应变–电阻响应规律。结果表明,PET/炭黑/碳纤维复合材料的电阻率为1.6Ω·cm,具有良好的导电性能;在拉伸应变3.5×10–3范围内,PET/炭黑/碳纤维复合材料的应力–应变呈线性,弹性模量为380.6 MPa;拉伸荷载为50 N时保持材料变形恒定,5 min后材料的应力松弛为11.2%;PET/炭黑/碳纤维复合材料在2.5×10–3拉伸应变作用下,拉应变与瞬时电阻具有较好的相关性,随着应变增加,电阻增加,且重复性较好;保持拉应变恒定,0.5 h后材料的电阻小于瞬时电阻,应力松弛使复合材料内部的导电颗粒重新分布,导致了材料整体电阻的变化。     

C/C复合材料表面羟基磷灰石/聚丙烯酰胺梯度复合涂层的制备与表征(英文)

以丙烯酰胺单体和声化学法制备的纳米羟基磷灰石(hydroxyapatite,HAp)粉为原料、异丙醇为分散介质,采用水热电泳聚合沉积法在C/C复合材料表面制备HAp/聚丙烯酰胺(polyacrylamide,PAM)梯度复合涂层。用电导率仪、X射线衍射仪、扫描电子显微镜、能谱仪、Fourier变换红外分析仪和万能材料试验机等对悬浮液的电导率以及涂层的物相组成、结构、断面微观形貌和结合强度进行了研究,结果表明:异丙醇中碘的浓度为8g/L时,所制备的涂层由HAp和PAM两相组成;HAP被包裹在黏度较大的PAM中,涂层表面均匀,涂层与基体之间结合紧密,未发现明显的裂纹;涂层中元素沿基体–界面方向呈梯度分布;涂层与基体结合强度最大值达到19.10MPa。     

UHMWPE/炭黑抗静电复合材料的研究

制备了导电炭黑(CB)填充UHMWPE抗静电复合材料。实验结果表明,在经表面固相接枝改性的UHMWPE/CB复合体系中,炭黑渗滤区含量为5%~7%,表面电阻ρs从1014Ω下降到107Ω,较低的炭黑含量确保了复合材料优异的耐磨性;同时扫描电镜(SEM)表征证明炭黑在改性UHMWPE中达到纳米分散,形成双重纳米导电网络结构,这种双重纳米导电结构提高了复合材料的抗静电性能、力学性能和热变形温度。     

石墨/炭黑/EPDM复合材料的性能研究

研究石墨/炭黑/EPDM复合材料的物理性能、动态力学性能和导电性能.结果表明:石墨对炭黑填充EP-DM复合材料具有补强作用,并显著提高其导电性能;石墨/炭黑/EPDM复合材料的电导率-压力曲线表现出“山峰”形变化趋势,升高温度或增大石墨用量时该峰向低压力区移动;石墨用量越大,复合材料电导率的温度依赖性越强,石墨粒子滑移...