聚丙烯/硫酸钙晶须复合材料的制备与力学性能研究

首先用硫酸钙晶须、抗氧剂1010、抗氧剂168与聚丙烯通过熔融挤出制造出聚丙烯/硫酸钙晶须的复合材料。讨论含量为0、1%、2%、3%、5%硫酸钙晶须对复合材料的力学性能性能的影响,结果表明,硅氧偶联剂修饰的硫酸钙晶须含量为2%时,复合材料的拉伸强度、弹性模量以及弯曲强度最大,然而,随着硫酸钙晶须含量的增加,复合材料的冲击韧性显著降低。     

热处理温度对SiC-MgAl2O4-Al复合材料性能的影响

为提高煤气化炉用碳化硅-尖晶石复合材料的力学性能，以SiC颗粒(≤2.5 mm)、尖晶石细粉(≤90μm)、α-Al₂O₃微粉(d₅₀≈5μm)和金属Al粉(≤74μm)为主要原料，在氮气气氛中进行热处理，制备了SiC-MgAl₂O₄-Al复合材料。分析了200～1 600℃不同热处理温度对复合材料显微结构、物相组成和力学性能的影响。结果表明：1)当热处理温度大于1 000℃时，复合材料中的Al开始逐渐反应生成Al-O-C-N晶须，可显著提升材料的力学性能。2)常温和热态抗折强度随着复合材料内Al-O-C-N晶须含量的增多和尺寸的增大而提高。通过调整热处理温度可调控材料内Al-O-C-N晶须的物相组成、含量和形貌等，从而实现对复合材料物相组成与显微结构的调控，提升材料的力学性能。     

原位合成莫来石晶须增强氧化铝基陶瓷

采用原位反应合成法研制了自生莫来石晶须增强氧化铝基陶瓷材料。研究了莫来石晶须的形成过程、微观形貌、化学成分以及复合材料的显微结构和力学性能。结果表明,添加适量的AlF3可以促进原位反应合成进程和莫来石晶须的生成。莫来石晶须的直径为0．2～1.0μm,长径比为8～30,可以显著提高复合材料的强度、韧性和抗热震性。     

溶剂热合成氧化镁晶须及对聚丙烯的改性

以MgCl2·6H2O和NH3·H2O为原料,首先通过溶剂热合成纤维状的Mg2(OH)3Cl·3H2O前驱物,采取前驱物分解方法制备氧化镁晶须.利用SEM和XRD对产物进行了表征.结果表明:未加有机溶剂合成的晶须直径较小,且粗细不均;添加有机溶剂后晶须直径变大,粗细比较均匀,分散性也好,较佳的合成条件是添加乙醇和异丙醇混合溶剂.用氧化锓晶须改性聚丙烯,探讨晶须含量对复合材料力学性能的影响,结果表明:当晶须添加量为20%时,复合材料力学性能最佳.     

硅钙镁晶须填充聚丙烯复合材料的性能研究

在啮合同向双螺杆挤出机中制备了聚丙烯（PP）/硅钙镁（SCM）晶须复合材料,研究了硅烷偶联剂用量、SCM晶须含量对复合材料力学性能以及熔体流动性能的影响。实验结果表明,当硅烷偶联剂用量占晶须的2 ％（质量分数,下同）时,PP与SCM晶须的配比为80/20（质量比,下同）时,PP/SCM晶须复合材料的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度等综合力学性能最佳。     

硫酸镁晶须对微发泡PP复合材料力学性能的影响

将改性的碱式硫酸镁晶须加入到聚丙烯(PP)中,在二次开模条件下制备微发泡PP/硫酸镁晶须复合材料,分析了不同含量的硫酸镁晶须对微发泡复合材料力学性能的影响。结果表明:硫酸镁晶须具有填充增强作用,当晶须含量为25%时,微发泡复合材料的拉伸强度达到30.5MPa,与未发泡PP拉伸强度(30.8MPa)相近。     

圆锥式混炼器对EP/ZnO晶须复合材料性能的影响

采用自制的圆锥式混炼器对环氧树脂(EP)/ZnO晶须复合材料进行共混。研究了ZnO晶须含量、混炼器混合和机械混合两种方式以及混炼器混炼间隙对EP/ZnO晶须复合材料力学性能和导热系数的影响。研究发现,无论采用何种混合方式,随着ZnO晶须含量的增加,EP/ZnO晶须复合材料的力学性能都呈现出先增大后减小的趋势;混炼器混合的效果好于机械混合。EP/ZnO晶须复合材料的拉伸强度和冲击强度在混炼器混炼间隙为1 mm、ZnO晶须质量分数分别为5%和2%时取得最大值,分别为31.55 MPa和12 kJ/m2,相比同体系下的机械混合方式,EP/ZnO晶须复合材料的拉伸强度和冲击强度分别提高了14.3%和74.4%。继续增大混炼器混炼间隙会导致EP/ZnO晶须复合材料的力学性能变差。EP/ZnO晶须复合材料的导热系数随ZnO晶须含量的增加而增大,但混合方式对其影响不大;当ZnO晶须含量相同时,随着混炼器混炼间隙的增大,EP/ZnO晶须复合材料的导热系数有小幅增加。     

碳酸钙晶须对微发泡聚丙烯材料发泡行为的影响

通过把改性碳酸钙晶须以不同含量加入到聚丙烯中,在二次开模条件下制备微发泡PP/碳酸钙晶须复合材料,分析不同含量的碳酸钙晶须对微发泡复合材料发泡行为的影响.结果表明:当碳酸钙晶须质量含量为10%时,微发泡复合材料的泡孔分散度为6.25、泡孔直径25.27μm左右、泡孔密度为4.25 X105个/cm3,具有理想的发泡效果.     

镁盐晶须/聚丙烯复合材料的研究

研究了镁盐晶须／聚丙烯复合材料的力学性能和耐热性能。结果表明：随着镁盐晶须用量的增加，复合材料的拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量及热变形温度显著提高，而简支梁缺口冲击强度基本保持不变。利用马来酸酐接枝聚丙烯作为相容剂，可以改善基体树脂与镁盐晶须的界面结合性，有助于提高力学性能。     

碳纤维自行车用硼酸镁晶须聚丙烯复合材料的性能研究

为提高碳纤维自行车的韧性,对碳纤维自行车的材质进行探究。采用硼酸酯偶联剂对硼酸镁晶须进行表面改性,再将改性后的硼酸镁晶须加入聚丙烯中,制备出相应的硼酸镁晶须/聚丙烯复合材料。然后对所制备硼酸镁晶须/聚丙烯复合材料的拉伸性能、弯曲性能、冲击性能及复合材料的形貌表征进行了测试与分析。实验结果表明,偶联剂的种类对复合材料的拉伸性能、弯曲性能以及冲击性能影响很大,硼酸镁晶须的加入可以明显提高复合材料的力学性能如弯曲强度等,对聚合物具有较好的增强效果。