PTFE-纳米粒子复合材料的制备及性能研究

使用硅烷偶联剂KH560对纳米Si3N4和Al2O3进行了改性,随后将其分别填充到PTFE树脂中制备了PTFE-纳米粒子复合材料,研究了不同KH560含量对复合材料密度、硬度,力学性能及摩擦磨损性能的影响。结果表明,纳米Si3N4经质量分数6%的KH560改性后,填充制备的PTFE复合材料其拉伸强度、断裂伸长率与未经改性纳米Si3N4填充复合材料相比,磨耗量高、硬度低,但密度、摩擦系数等相差不大;纳米Al2O3分别经质量分数4%的KH560改性后,对应复合材料的拉伸强度和断裂伸长率大于未改性纳米Al2O3填充复合材料,但密度、硬度、磨耗量及摩擦系数等相差不大。     

PVC与纳米碳酸钙复合材料的结构与性能研究

采用拉伸强度、断裂伸长率、冲击强度等力学参数对聚氯乙烯(PVC)/纳米CaCO3复合材料进行评价,并结合热重差示扫描量热仪、扫描电镜对复合材料的热稳定性和断面结构进行表征.结果表明:采用超声分散方法,选用NDZ-311/SG-Al 821复合改性剂改性的纳米CaCO3明显提高了PVC基复合材料的缺口冲击强度、断裂伸长率和热稳定性;当纳米CaCO3填充质量分数达15%时,PVC/纳米CaCO3复合材料的缺口冲击强度达22.34 kJ/m2,比未填充纳米CaCO3的提高了60.5%;当纳米CaCO3填充质量分数不高于20%时,用超声技术改性纳米CaCO3能很好地分散在PVC基体中.     

无机纳米粒子填充改性聚四氟乙烯复合材料的研究

研究了无机纳米粒子在聚四氟乙烯(PTFE)材料中的分散方法，以及纳米Al2O3、纳米SiO2的填充改性对PTFE复合材料力学性能和耐磨性能的影响。结果表明：机械混合和气流粉碎的组合方式可使无机纳米粒子在PTFE中得到均匀分散；用量0。3％的纳米Al2O3提高了PTFE材料的拉伸强度和断裂伸长率，用量3％的纳米SiO2显著改善了PTFE材料的耐磨耗性能；纳米Al2O3和纳米SiO2协同改性PTFE，获得了拉伸强度27．4MPa、断裂伸长率306．7％、邵D硬度60．0、磨耗量0．001g和摩擦系数0．20的综合性能优异的改性PTFE耐磨耗材料，该改性PTFE材料适用于汽车发动机曲轴油密封件的制备。     

不同材料填充超高分子量聚乙烯复合材料的力学性能分析

对纳米Al2O3、玻纤粉、石墨、微珠粉等材料填充的UHMWPE复合材料进行了拉伸、硬度和磨损性能试验.结果表明不同填料对UHMWPE性能的影响不一样,几种填料填充UHMWPE后,其硬度及耐磨性有不同的改善,而拉伸强度和断裂伸长率有不同程度的下降;其中以质量分数为10%的纳米Al2O3填充UHMWPE综合性能最佳;石墨填充材料的加入会使UHMWPE拉伸强度和断裂伸长率下降较大,脆性增大,但可较好地改善UHMWPE的耐磨性.     

不同材料填充超高摩尔质量聚乙烯复合材料的力学性能分析

对纳米Al2O3、玻纤粉、石墨、微珠粉等材料填充的UHMWPE复合材料进行了拉伸、强度和磨损性能试验。结果表明：不同填料对UHMWPE性能的影响不一样，几种填料填充UHMWPE后，其硬度及耐磨性有不同的改善，而拉伸强度和断裂伸长率有不同程度的下降；其中以质量分数为10％的纳米Al2O3填充UHMWPE综合性能最佳；石墨填充材料的加入会使UHMWPE拉伸强度和断裂伸长率下降较大，脆性增大，但可较好地改善UHMWPE的耐磨性。     

氢氧化镁阻燃剂填充EVA共聚物力学性能研究

研究了普通氢氧化镁、六角片状氢氧化镁和硬脂酸(SA)改性氢氧化镁分别填充到乙烯-乙酸乙烯共聚物(EVA)中制得的复合材料的力学性能。用红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)对3种类型氢氧化镁及EVA/氢氧化镁复合材料的结构和形貌进行了分析。结果表明:相比普通氢氧化镁,六角片状氢氧化镁和SA改性的氢氧化镁有效地降低了表面极性,大大降低了对复合材料的力学性能的影响;4%(质量分数)SA改性氢氧化镁在EVA树脂中的分散性均匀,填料表面与树脂表面的界面黏结性较好;氢氧化镁(MH)粉体的加入增加了EVA/MH复合材料的拉伸强度,其中4%(质量分数)SA改性氢氧化镁粉体对复合材料拉伸强度的影响最大,六角片状氢氧化镁影响最小;氢氧化镁粉体填充量达到60质量份(60质量份氢氧化镁填充至100质量份EVA中)时,断裂伸长率降低到100%以下,复合材料力学性能急剧恶化。     

纳米粒子混合填充聚四氟乙烯复合材料的性能

采用模压成型法制备纳米Si3N4或SiC与纳米Al2O3混合填充的聚四氟乙烯(PTFE)复合材料,研究不同质量分数的纳米Si3N4或SiC与5%纳米Al2O3混合填充对PTFE复合材料力学与耐磨性能的影响,利用扫描电子显微镜(SEM)观察复合材料拉伸断面的微观结构,探讨其增强机理.结果表明:纳米SiN4或SiC与Al2O3混合填料均能使PTFE复合材料的硬度和耐磨性提高,且填充Si3N4/Al2O3的PTFE复合材料的硬度、拉伸性能、冲击强度和耐磨性均优于填充SiC/Al2O3的,其中5%Si3N4与Al2O3混合填充的PTFE复合材料有较好的综合性能.微观分析表明:Si3N4/Al2O3在PTFE基体中分散性较好,说明Si3N4与Al2O3具有较好的协同作用.     

纳米Al2O3填充PTFE复合材料的制备及性能研究

通过机械搅拌和超声分散制备了纳米Al2O3填充聚四氟乙烯(PTFE)复合材料。研究了Al2O3用量、表面改性等因素对复合材料密度、硬度、力学性能、摩擦磨损等性能的影响。结果表明:当改性Al2O3的质量分数小于5%时,复合材料的拉伸强度、硬度要高于相同用量未改性Al2O3填充的复合材料;对改性Al2O3,当其质量分数为1%和9%时,复合材料的磨耗量较纯PTFE分别下降了55倍和286倍,而对未改性Al2O3,当其质量分数为1%和9%时,复合材料的磨耗量较纯PTFE分别下降了7倍和420倍;复合材料的密度与Al2O3的用量,表面是否经KH560改性关系不大;复合材料的摩擦因数随Al2O3用量的增加先减小后增大,对未改性Al2O3,当其质量分数为1%时,复合材料具有最低摩擦因数,而对于改性Al2O3,当其质量分数为3%时,复合材料具有最低摩擦因数。     

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。     

纳米SiO2改性环氧树脂碳纤维体育材料及性能试验

针对传统体育器材环氧树脂碳纤维复合材料脆性大、耐冲击性能差的问题,提出用真空辅助树脂传递模塑成型工艺(VATRM)制备用于体育器材的纳米二氧化硅改性环氧树脂碳纤维复合材料,借助电子万能试验机和落锤式冲击实验机研究了该复合材料的横向拉伸性能和抗冲击性能。结果表明:当纳米二氧化硅质量分数为1%时,纳米二氧化硅/环氧树脂复合材料的横向拉伸性能最佳,断裂伸长率为0.5%;横向拉伸强度为41.7 MPa,拉伸模量为79.9 GPa,比纯环氧树脂碳纤维复合材料的横向拉伸强度、拉伸模量分别提高124.2%和12.5%。经纳米二氧化硅改性的环氧树脂碳纤维复合材料最大冲击力为2 216 N,比纯环氧树脂碳纤维复合材料最大冲击力提高了37.2%左右。     

MCPA–聚醚嵌段共聚物/MoS_2复合材料的制备及性能研究

用原位聚合法制备了单体浇铸尼龙(MCPA)–聚醚嵌段共聚物/MoS2复合材料,并对其性能进行了表征。结果表明,聚醚和MoS2配合使用,可显著降低MCPA的磨耗体积并大幅度提高MCPA的断裂伸长率和缺口冲击强度,但会使MCPA的拉伸强度和硬度降低;随MoS2用量增加,复合材料的拉伸强度先升后降,断裂伸长率逐渐下降,缺口冲击强度、硬度、密度和磨耗体积基本没有变化。当MoS2质量分数为0.5%、聚醚预聚体的质量分数为8%时,复合材料具有最好的韧性和耐磨性。     

纳米远红外陶瓷粉填充UHMWPE复合材料的性能研究

利用硅烷偶联剂KH-570改性纳米远红外陶瓷粉,然后利用球磨混合、热压成型工艺制备纳米远红外陶瓷粉/超高摩尔质量聚乙烯(UHMWPE)复合材料。研究了改性纳米远红外陶瓷粉对UHMWPE结晶度、力学性能、摩擦学性能的影响。结果表明,改性纳米远红外陶瓷粉提高了复合材料的结晶度;随着纳米远红外陶瓷粉填充量的增大,拉伸强度和屈服强度先增强后减弱,当纳米远红外陶瓷粉填充质量分数为3%时,其拉伸强度和屈服强度均提高10%以上;纳米远红外陶瓷粉填充有效地改善了UHMWPE的摩擦学性能,当填充质量分数为4%时,磨损率最低,相比纯UHMWPE降低了20%。     

不同纳米材料填充聚四氟乙烯复合材料的力学性能研究

对不同纳米材料Si3N4、SiC、石墨、碳纳米管(CNTs)填充聚四氟乙烯(PTFE)复合材料进行了拉伸和硬度试验,观察了复合材料拉伸断面的微观结构。结果表明:几种填料均能不同程度地提高PTFE的硬度。不同填料对PTFE拉伸性能的影响不同,纳米SiC填充PTFE有较好的拉伸性能,碳纳米管的加入会使PTFE拉伸强度和断裂伸长率降幅较大,其复合材料呈脆性破坏。纳米SiC在PTFE基体中有较好的分散性,其与PTFE基体界面结合较好,而纳米Si3N4在PTFE中分散性不好,纳米石墨和碳纳米管与PTFE基体的界面结合不好。当SiC的质量分数为3%时,其综合性能最佳。     

SBS和纳米SiO2协同增韧增强PP复合材料的研究

将热塑性弹性体苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)及纳米Si O2同时添加到聚丙烯(PP)中,以期在熔融共混过程中发挥SBS与纳米Si O2的协同增强增韧作用,达到有效改善PP综合性能的目的。用硬脂酸(SA)对纳米Si O2粒子表面进行功能化包覆改性,再经熔融共混技术制备了PP/SBS/纳米Si O2复合材料,研究了纳米Si O2表面处理效果及其用量对复合材料力学性能、流变性能及热性能的影响。力学性能研究结果表明,纳米Si O2与SBS对PP具有明显的协同增强增韧作用。当纳米Si O2质量分数为3.84%时,PP/SBS/纳米Si O2复合材料的综合性能最佳,其拉伸强度、断裂强度和拉伸弹性模量分别为37.4,23.8,129.9 MPa,室温(25℃)断裂强度比纯PP提高了100%;其室温和–20℃下缺口冲击强度分别较纯PP提高了51.5%和66.7%。微观形貌分析表明,熔融共混过程中,纳米Si O2均匀分散于PP基体中,复合材料基体在室温冲击下发生明显塑性变形,导致其冲击韧性明显高于低温冲击韧性。与纯PP相比,PP/SBS/纳米Si O2复合材料的流动性增大,耐热变形性能提高。     

纳米纤维素-竹粉改性环氧树脂复合材料研究

以采用溶剂交换和熔融机械搅拌相结合的方法制备了纳米纤维素-竹粉改性的环氧树脂复合材料。采用拉伸性能测试、示差扫描量热仪(DSC)研究了复合材料的力学性能及固化反应。结果表明:随着竹粉含量增加,竹粉改性环氧体系的拉伸强度及拉伸弹性模量呈上升趋势,但断裂伸长率明显降低。而竹粉与纳米纤维素协同改性的环氧体系不仅改善了断裂伸长率而且在原来基础上再次提升了拉伸强度及拉伸模量。与纯的环氧基体相比,添加纳米纤维素质量分数为0.2%及竹粉质量分数为20%的体系性能最佳。竹粉的加入对环氧树脂固化反应有一定的阻碍作用,而纳米纤维素对反应有一定的促进作用。     

EVA/Nano-SiO_2隔热复合材料的制备及性能研究

通过挤出共混法将低导热系数的纳米二氧化硅(nano-SiO2)添加到乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)中,制备了用于透明隔热型夹层玻璃中间膜的EVA/nano-SiO2隔热复合材料。系统地研究了nano-SiO2的含量和比表面积对EVA/nano-SiO2复合材料的隔热性能、拉伸性能、可见光透过率以及热稳定性的影响,并考察了复合材料与玻璃之间的黏合强度。结果表明,nano-SiO2作为隔热添加剂,其含量和比表面积的增加均会使EVA/nano-SiO2复合材料的导热系数下降,隔热性能得到改善。与未改性EVA相比,含9.0%nano-SiO2(比表面积为300 m2/g)的EVA/nano-SiO2复合材料的导热系数最低,为0.219 9 W/(m.K);用其胶膜夹在两块玻璃中间制作的盖板能使隔热箱内的温度降低4.1℃。nano-SiO2的质量分数在3.8%～9.0%范围内,EVA/nano-SiO2复合材料与玻璃的黏合强度均大于30 N/cm;nano-SiO2质量分数为5.6%左右,复合材料的黏合强度、拉伸强度和断裂伸长率均出现最大值,可见光透过率约为80%。     

纳米CaCO3填充PTFE复合材料力学性能的研究

通过机械搅拌、冷压成型烧结方法,制备了纳米碳酸钙填充改性聚四氟乙烯(PTFE)复合材料;并研究了复合材料的物理机械性能。结果表明未改性的纳米碳酸钙显著提高了复合材料的弹性模量、断裂伸长率和冲击强度,其中断裂伸长率最高可达800%,冲击强度亦可提高到纯PTFE的233%;但复合材料的拉伸强度有所降低。改性后的纳米碳酸钙效果并不是很理想,主要是表面改性剂高温分解存在的影响。     

聚乳酸/木粉/季膦盐改性蒙脱土纳米复合材料的制备及表征

采用熔融插层法制备聚乳酸( PLA)/未粉(WF)/季膦盐改性蒙脱土(P-MMT)纳米复合材料并进行了表征.结果表明,随着WF含量的增加,PLA/WF/P-MMT纳米复合材料的拉伸弹性模量增加,但其断裂伸长率、拉伸强度和缺口冲击强度均会下降.当P-MMT质量分数为5.0％时纳米复合材料的综合性能最优,其质量损失10.0...     

原位聚合制备尼龙610/改性蒙脱土纳米复合材料的研究

采用增塑剂N-甲基苯磺酰胺对蒙脱土(MMT)进行改性,通过原位聚合法制备了尼龙(PA)610/改性MMT纳米复合材料。研究了改性MMT用量对PA610/改性MMT纳米复合材料性能的影响。结果表明,当改性MMT的质量分数为4%时,纳米复合材料的冲击强度和拉伸强度达到最大值,断裂伸长率则随着改性MMT用量的增加而降低。扫描电子显微镜观察发现,改性MMT均匀分散在PA610基体中。     

MFE乙烯基酯树脂的增韧研究

采用有机改性膨润土和聚乙二醇与乙烯基酯树脂复合成功制得纳米复合材料,在保持树脂拉伸、弯曲强度的同时,树脂的断裂伸长率和耐冲击性能得到了大幅度的改善。有机膨润土和聚乙二醇含质量分数为4%和15%,冲击强度为7．58 MPa,断裂伸长率为8．99%。