WGFRP/LDPE材料的制备及其力学性能研究

采用硅烷偶联剂KH-570 (γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷)对废弃玻璃钢粉(WGFRP)进行表面改性,通过熔融共混后,模压成型制备了废弃玻璃钢粉(WGFRP)/低密度聚乙烯(LDPE)复合材料,探讨了硅烷偶联剂KH-570改性WGFRP的最佳工艺条件以及改性WGFRP填充量对WGFRP/LDPE性能的影响。结果表明,温度为75℃、时间为70 min以及改性剂用量为2%时改性效果较优。复合性能测试表明,最佳填充量为12%,随着WGFRP填充量的增加,复合材料的撕裂强度、硬度以及弹性模量显著升高,而拉伸强度降低。     

废玻璃钢粉/环氧树脂复合材料的研究

废玻璃钢粉(WFRPP)经硅烷偶联剂KH550表面处理后,与环氧树脂(EP)共混并热压固化,制备了WFRPP/EP复合材料。研究了WFRPP与EP配比、偶联剂KH550的用量、增韧剂端环氧基液体丁腈橡胶(ET-BN)的用量对复合材料力学性能的影响,并通过电子扫描显微镜观察了复合材料内部的微观结构。结果表明:当WFRPP与EP配比为50∶70、偶联剂质量分数为5%(基于废玻璃钢粉质量)、增韧剂质量分数为12%(基于环氧树脂质量)时,所制备的复合材料综合性能最佳。废玻璃钢粉经适量偶联剂表面处理后,有利于废玻璃钢粉在体系中的均匀分散,并可以使WFRPP/EP复合材料获得较好的两相相容性。此外,ETBN对复合材料具有一定的增韧效果。     

碱式碳酸镁的表面有机改性及性能表征

利用湿法工艺改性碱式碳酸镁,研究了改性剂种类及用量、料浆浓度、改性温度和时间对接触角和活化指数的影响。借助接触角测量仪、X射线衍射仪、红外光谱、热重分析和扫描电子显微镜表征改性前后碱式碳酸镁的性能。结果表明:适宜的改性剂为硬脂酸钠,最佳改性工艺为料浆浓度50 g/L,改性剂用量4%(占碱式碳酸镁粉末的质量),改性温度75℃,改性时间50 min。在最佳条件下,改性粉体的接触角为130.9°,活化指数为99.97%。表面改性过程对碱式碳酸镁的物相组成、化学结构、热分解和形貌没有明显影响。硬脂酸钠改性碱式碳酸镁的实质主要是硬脂酸钠中亲固基与碱式碳酸镁表面发生物理吸附,其疏水基朝外,从而使得碱式碳酸镁表面由亲水性变为疏水性。     

氧化铝的表面改性及其对BR导热性能的影响

采用不同品种偶联剂对氧化铝进行表面湿法改性,制备改性氧化铝/BR复合材料,研究复合材料的物理性能和导热性能.结果表明:硅烷偶联剂KH-550湿法改性氧化铝/BR复合材料的物理性能最佳,硬脂酸湿法改性氧化铝/BR复合材料的导热性能最佳;随着硬脂酸于法改性氧化铝用量的增大,复合材料的硬度、拉断伸长率及导热系数明显增大;在硬脂酸干法改性氧化铝/BR复合材料中加入炭黑N330,复合材料的物理性能提高,导热性能基本不变.     

碳酸钙晶须表面改性研究

采用几种改性剂对碳酸钙晶须进行了表面改性试验,结果表明硬脂酸钠对碳酸钙晶须的改性效果显著,以硬脂酸钠为改性剂,考察了改性剂用量、改性时间、改性温度、初始料浆质量分数、搅拌速度、烘干温度等因素对碳酸钙晶须表面改性的影响,选择活化指数及接触角对碳酸钙晶须的改性效果进行表征,在最佳试验条件下,改性产品的活化指数为100%,接触角为146.66°.碳酸钙晶须改性前后的IR检测分析表明,硬脂酸钠改性碳酸钙晶须过程中,在硬脂酸钠与碳酸钙晶须间存在化学吸附.     

碳酸钙晶须补强炭黑/天然橡胶/丁腈橡胶复合材料的性能研究

采用钛酸酯偶联剂对碳酸钙晶须进行改性,研究改性碳酸钙晶须对炭黑/天然橡胶/丁腈橡胶复合材料性能的影响。结果表明:改性后碳酸钙晶须的表面性质改变,有效改善了碳酸钙晶须与橡胶基体的相容性,提高了复合材料的物理性能和储能模量,增强了Payne效应,对耐油性能影响不大;当改性碳酸钙晶须用量为4份时,复合材料的综合性能最佳。     

硼酸锌阻燃剂的改性实验研究及表征

通过硬脂酸钠对硼酸锌阻燃剂的表面改性,考察了改性剂用量和改性时间对硼酸锌粉体改性效果的影响。通过对改性前、后硼酸锌粉体的吸油值和粘度等性能的测试,确定了最佳改性条件,同时对改性前、后的硼酸锌进行了红外谱图对比。结果表明,最佳的改性工艺条件为:改性剂用量为4%,改性时间为1.5 h。由红外光谱分析可知,硬脂酸钠与硼酸锌之间发生了化学键合,属于化学吸附。     

用原位改性黑色页岩粉填充天然橡胶及其性能

采用X射线衍射、红外光谱等手段表征了黑色页岩粉,利用在天然橡胶中预先混入的硬脂酸于混炼过程中原位改性的方法制备了黑色页岩粉与炭黑复合填充的天然橡胶,研究了黑色页岩粉用量对天然橡胶硫化特性、力学性能和耐老化性能的影响,并用扫描电镜观察了复合材料断面的微观形貌。结果表明,用10份(质量,下同)硬脂酸原位改性的黑色页岩粉替代炭黑,与20份炭黑并用填充的天然橡胶表现出优于完全由炭黑填充者的拉伸性能和耐老化性能。在同等用量情况下(40份),填充有原位改性黑色页岩粉天然橡胶的硫化特性和力学性能均优于用传统方法改性黑色页岩粉填充的天然橡胶。     

水性复合改性剂改性重质碳酸钙及其PP复合材料

为了更好地改善重质碳酸钙粉体的分散性、流动性以及提高其与树脂材料的融合性,将聚乙二醇-300(PEG-300)、十二烷基硫酸钠(SDS)和硬脂酸钠进行复合配比,制成水性复合改性剂。对重质碳酸钙进行干法表面改性,并对改性前后粉体的吸油值、沉降体积以及表面形貌进行测试和表征。将改性后的重质碳酸钙以质量分数25%,30%,35%和40%添加到聚丙烯(PP)材料中,制成PP/重质碳酸钙复合材料,测试其力学性能、热稳定性和断面微观形貌。研究结果表明,PEG-300,SDS和硬脂酸钠的质量比为6∶2∶2时,表面改性效果最佳,重质碳酸钙粉体的吸油值从32.7 mL/100 g降至15.5 mL/100 g,沉降体积从4.1 mL/g降至1.0 mL/g。水性复合改性重质碳酸钙粒径小、分散性更高,复合材料的结晶性能更好。水性复合改性剂的活化性能及其复合材料的力学性能均优于对照品硬脂酸;随着重质碳酸钙粉体含量的增加,PP/重质碳酸钙复合材料的力学性能先增大后减小,质量分数为30%时力学性能最佳。弯曲强度达到45.75 MPa,拉伸强度达到32.58 MPa。     

硬脂酸系表面改性剂对碳酸钙晶须/天然橡胶复合材料性能的影响

试验研究3种硬脂酸系表面改性剂对碳酸钙晶须/天然橡胶(NR)复合材料物理性能和热稳定性的影响。结果表明:经表面改性剂处理的碳酸钙晶须表面性能提高,与NR界面作用增强;改性碳酸钙晶须/NR复合材料的定伸应力、拉伸强度和撕裂强度均比未改性时有所增大;硬脂酸改性的复合材料综合物理性能较优,硬脂酸或硬脂酸钠改性的复合材料热稳定性提高。     

硬脂酸表面包覆对热塑性聚氨酯基体稀土防辐射材料性能的影响

将硬脂酸(SA)溶于热乙醇溶液包覆于稀土盐(Ln)粉体表面,改性后的稀土盐粉体和热塑性聚氨酯(TPU)共混制得防辐射复合材料,研究了硬脂酸对稀土盐粉体的改性作用。采用红外光谱、接触角、扫描电镜测试表征了硬脂酸的改性效果,并且系统研究了不同硬脂酸表面改性用量下对高稀土粉体填充的热塑性聚氨酯材料力学性能的影响。最终结果表明,适量硬脂酸的包裹改性,提高了复合材料的力学强度。当硬脂酸的添加量为1.5g/(100gLn)时,复合材料的力学强度达到最优。     

CaCO_3/RCOO~-复合材料的制备与性能研究(I)——工艺因素的影响和条件优化

研究了机械力化学方法制备CaCO3/RCOO-复合材料工艺中各类因素的影响和条件优化。结果表明:在碳酸钙湿法超细研磨中同时添加硬脂酸钠,通过碳酸钙表面RCOO-改性方式,可制备CaCO3/RCOO-复合材料。改性药剂条件、矿浆条件,特别是形成机械力强度的磨矿条件均影响改性效果和复合材料性能,机械力化学方法制备的CaCO3/RCOO-复合材料的性能优于传统混合改性方法。     

CaCO3/RCOO-复合材料的制备与性能研究(Ⅰ)——工艺因素的影响和条件优化

研究了机械力化学方法制备CaCO3/RCOO-复合材料工艺中各类因素的影响和条件优化.结果表明:在碳酸钙湿法超细研磨中同时添加硬脂酸钠,通过碳酸钙表面RCOO-改性方式,可制备CaCO3/RCOO-复合材料.改性药剂条件、矿浆条件,特别是形成机械力强度的磨矿条件均影响改性效果和复合材料性能,机械力化学方法制备的CaCO3/RCOO-复合材料的性能优于传统混合改性方法.     

偶联剂对线性低密度聚乙烯/水滑石体系力学和流变性能影响

采用钛酸酯偶联剂NDZ-201、硅烷偶联剂KH-570、硬脂酸和硬脂酸-稀土偶联剂,对水滑石(LDHs)进行表面改性处理,通过X射线衍射和红外光谱表征了改性前后LDHs的结构变化;并研究了不同种类偶联剂及其含量对LDHs填充LLDPE复合体系的力学性能和流变性能的影响.结果表明:4种偶联剂均可以实现LDHs表面改性,并且不会改变LDHs层状结构;改性后LLDPE/LDHs复合材料的断裂伸长率和流变性能得到提高;其中用4%硬脂酸改性LDHs时,LLDPE/LDHs复合材料的断裂伸长率为160%,平衡扭矩为8 N·m.     

轻质碳酸镁/聚合物复合材料的研制

采用硬脂酸对轻质碳酸镁进行表面改性,再将改性后的轻质碳酸镁分别加入PP和HDPE中,制备出相应的轻质碳酸镁/PP和轻质碳酸镁/HDPE复合材料。为改善复合材料的力学性能,将POE加入到轻质碳酸镁/PP和轻质碳酸镁/HDPE复合材料中,制备出相应的轻质碳酸镁/PP/POE和轻质碳酸镁/HDPE/POE复合材料。探讨了硬脂酸用量、改性温度、改性时间对改性效果的影响。测定了改性轻质碳酸镁的沉降体积、吸油值和活化度并用红外光谱和热失重进行表征。最终确定了最佳改性条件。硬脂酸用量为2%,改性时间为50 min,改性温度为75℃。     

硬脂酸改性对豆粉/EVA复合材料性能影响

采用硬脂酸增容改性制备大豆粉/乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)复合材料,研究了硬脂酸增容改性剂不同添加量对复合材料形貌结构、力学性能、加工性能和热性能等影响。结果表明,随着硬脂酸的加入,大豆粉/EVA复合材料的力学性能、加工性能、热稳定性和结晶度均有所提高。当硬脂酸添加量为大豆粉质量的5%时,制备得到的复合材料力学性能最佳。硬脂酸增容改性大豆粉/EVA复合材料拉伸强度为10.3 MPa,相较于纯豆粉/EVA复合材料拉伸强度提高了71.6%;伸长率为1 100%,比纯豆粉/EVA复合材料的断裂伸长率提高了113.3%。扫描电子显微镜(SEM)分析表明,大豆粉经硬脂酸增容改性剂处理后,大豆粉与EVA基材的相容性得到改善,因此在宏观上表现为复合材料的力学性能和加工性能得到提高。     

硅烷改性煤矸石电厂灰渣及其填充聚丙烯复合材料的研究

为实现煤矸石电厂灰渣资源化,采用硅烷偶联剂单一改性及硅烷偶联剂与硬脂酸复合改性,研究了硅烷偶联剂与硬脂酸对PP/灰渣复合材料性能的影响.通过对改性前后粉体的粒径分析,傅里叶变换红外光谱以及SEM分析等检测手段,研究了硅烷偶联剂对灰渣改性的效果和改性机理.结果表明:偶联剂硅烷A的最佳用量为灰渣质量的1.25％,改性温度为80℃,改性时间为30 min.使改性后复合材料的拉伸强度较改性前提高1.32 MPa;硅烷A与硬脂酸复合改性可以使PP/灰渣复合材料的悬臂梁缺口冲击强度提高0.44 kJ/m2,弯曲强度提高1.43 MPa.     

AKD改性PETG/废纸粉木塑复合材料制备工艺

为了提高废纸的利用率,保护森林资源,开发绿色无污染的木塑复合材料,使用废弃纸箱和聚对苯二甲酸乙二酯–1,4–环己二甲酯(PETG)作为原料,利用烷基烯酮二聚体(AKD)对其进行改性制备木塑复合材料。选取碱处理浓度、时间、温度和AKD添加量四个方面进行实验,探究对PETG木塑复合材料力学性能、吸水性能和热稳定性的影响,并且结合红外和微观形貌表征,确定了对废纸纤维进行改性的木塑复合材料的最佳工艺为:NaOH溶液浓度15%,碱处理温度60℃,碱处理时间60 min,AKD最佳添加量为废纸粉质量的2%。     

镁铝水滑石和镁铝铈水滑石的表面改性研究

将硬脂酸钠对LDHs表面进行湿法改性,探索了各改性条件对改性效果的影响。实验表明,当控制硬脂酸钠的改性时间为120rain,改性温度为80℃,改性剂的用量为水滑石质量的6％时,水滑石活化度最大,即改性效果最好。采用XRD、FT—IR等对改性前后的LDHs进行表征。结果表明,硬脂酸钠能与水滑石发生吸附作用,但水滑石的层状结构没有被破坏,层间距也不发生变化,证明硬脂酸钠仅改性水滑石表面,而没有插入到水滑石层间。     

改性牡蛎壳粉/高密度聚乙烯纳米复合材料的制备及其性能研究

将牡蛎壳进行回收，采用高温煅烧改性后与高密度聚乙烯采用熔融共混法制备了纳米复合材料。使用FTIR、XRD、SEM和TG对复合材料的结构、形貌和耐热性能进行了表征，并研究了改性后牡蛎壳粉对高密度聚乙烯性能的影响。结果表明，改性后的牡蛎壳粉可以提升高密度聚乙烯纳米复合材料的综合性能。当改性后牡蛎壳粉的含量为1%时，纳米复合材料的综合性能最好。