CMSs-An/PET复合阻燃材料的制备和性能

先用酸氧化法修饰碳微球(CMSs)的表面,再用化学合成法将苯胺(An)接枝在CMSs上制备CMSs-An复合物,最后用熔融共混法制备了CMSs-An/PET复合材料。采用扫描电镜(SEM)、红外光谱仪(FTIR)、热重(TG)、氧指数仪和垂直燃烧仪等手段对其形貌结构、分散性、热稳定性能、阻燃性能和力学性能进行了表征。结果表明,与原始CMSs相比,苯胺修饰后的CMSs-An在PET基体中的分散性提高了,使CMSs-An/PET的抗拉强度比CMSs/PET提高了20.8%;与纯PET相比,CMSsAn/PET复合材料的热稳定性明显提高,其极限氧指数提高了7.5达到29.2,垂直燃烧级别由V-2级上升到V-0级。     

不同纳米碳材料阻燃聚对苯二甲酸乙二醇酯复合材料性能的表征

以碳微球(CMSs)、碳纳米管(MWNTs)、碳微球(CMSs)与碳纳米管(MWNTs)复配的3种材料,通过熔融共混法分别对聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)进行阻燃改性,制备出不同纳米碳材料阻燃PET复合材料。采用极限氧指数(LOI)法、垂直燃烧法、热重分析、扫描电镜等方法,测试和表征了CMSs/PET、MWNTs/PET、CMSs/MWNTs/PET复合材料的阻燃性能、热稳定性能、分散性及力学性能。结果表明,质量分数为1%的CMSs可使PET的LOI明显提高到28.9%,但对其抗熔滴性能的改善并不明显;同质量分数的MWNTs的添加,可有效提高PET的抗熔滴性能,其熔滴数由原PET的24d/min减少为6d/min;且CMSs与MWNTs具有协同阻燃效应,当两者的质量比为1∶2时,CMSs/MWNTs/PET的LOI为27.3%,且其熔滴数仅为4d/min;三者的垂直燃烧级别都由原PET的V-2级上升为V-0级,热稳定性都有所提高,但力学性能都有一定程度的下降。     

液相沉积法制备氢氧化镁包覆碳微球复合阻燃材料

以碳微球(CMSs)、氢氧化钠和氯化镁为原料,采用液相沉积法制备了Mg(OH)_2/CMSs复合阻燃材料,通过场发射扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)分析了材料的微观形貌和结构;并结合Mg(OH)_2/CMSs复合阻燃材料与聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)共混制备Mg(OH)_2/CMSs/PET复合材料,通过数显氧指数测试仪分析其阻燃性能。结果表明,通过液相沉积法Mg(OH)_2包覆在CMSs表面,且包覆效果较好;Mg(OH)_2/CMSs复合阻燃材料燃烧时分解生成的氧化镁(MgO)、水和残余炭层,使得Mg(OH)_2/CMSs/PET复合材料的极限氧指数由PET的21.0%增加到27.5%,并具有优良的抑烟性和抗熔滴性,提高了PET材料的阻燃性能。     

原位聚合法制备胶囊化碳微球的工艺研究

采用原位聚合法制备了以碳微球(Carbon microspheres,CMSs)为囊芯,聚对苯二甲酸乙二醇酯为囊壁的胶囊碳微球(PCMSs),并利用熔融共混法制备了PCMSs/PET复合材料,研究了制备工艺对PCMSs形貌、包覆率以及阻燃性能的影响。结果表明,当PTA与EG质量比为1∶10,反应温度为140℃,反应时间为7h,催化剂含量2%,乳化剂用量1%时,PCMSs的包覆率及PCMSs/PET复合材料的LOI值均达到最大,其包覆率为36.2%,PCMSs/PET复合材料的LOI值提高到29.8%。     

MnO2/CMSs复合材料的制备及其电化学性能

采用0.1 mol/L的KMnO4和0.1 mol/L的HNO3对化学气相沉积法合成的碳微球(CMSs)进行氧化后,在CMSs表面包覆MnO2层得到MnO2/CMSs复合材料,用H2C2O4洗涤MnO2/CMSs复合材料得到氧化CMSs。通过场发射扫描电子显微镜、高分辨透射电子显微镜和X射线衍射仪等对产物的形貌和结构进行表征,观察了氧化前后CMSs在水和乙醇中的分散性,并采用循环伏安法测试了MnO2/CMSs复合材料的电化学性能。结果表明:经KMnO4和HNO3处理的CMSs表面包覆有MnO2层,MnO2的负载率约为60%。MnO2/CMSs复合材料在中性溶液中有一定的电容性能;经H2C2O4洗涤后得到氧化CMSs,其表面引入了含氧官能团,使其在水和乙醇中均表现出良好的分散性。     

单体浓度对PANI-CMSs/PET阻燃复合材料性能的影响

采用不同单体浓度的聚苯胺包覆碳微球与PET共混后制得PANI-CMSs/PET阻燃复合材料,研究了单体浓度对阻燃复合材料性能的影响,同时分析了复合材料的力学性能、阻燃性能及导电性能。结果表明:当单体浓度为1.5mol/L时,阻燃复合材料的拉伸强度达到39.78MPa,冲击强度为3.48kJ/m2,此时电阻率最低,导电性能最好,极限氧指数达到32.02%,PET的阻燃性能提高47.6%。     

CMSs/APP对PET阻燃性能的影响

结合阻燃剂复配技术,以碳微球(CMSs)与聚磷酸铵(APP)为添加材料,通过熔融共混法制备了CMSs/APP/PET复合材料。采用锥形量热仪(CONE)、极限氧指数(LOI)、垂直燃烧测试(UL-94)、扫描电镜(SEM)等对CMSs/APP/PET复合材料的阻燃性能进行了研究,并对CMSs与APP的配比及含量进行优化。结果表明,单独添加3%CMSs可使PET的LOI值提高到25.1%,释热速率峰值(PHRR)从513.22 kW/m²下降到382.51 kW/m²,但该复合材料不能通过UL-94的测试;单独添加3%APP仅可使PET的LOI值提高到21.9%,但其UL-94可达到V-0级。通过探讨不同配比的CMSs/APP对PET阻燃性能的研究发现,在CMSs/APP的添加量为2%,质量比为1∶2时,CMSs/APP/PET复合材料的阻燃效应最佳,其LOI值可达27.5%, PHRR值下降了45.4%,总产烟量(TSP)由14.4 m²下降到12.4 m²,残炭量由13.2%增加到17.3%,且UL-94可达到V-0级,可满足PET在不同燃烧方向的阻燃要求。     

MWNTs/CMSs/PET阻燃材料的结构及阻燃机理

采用熔融共混法与阻燃剂复配法制备了MWNTs/CMSs/PET复合材料。通过扫描电镜(SEM)、极限氧指数法(LOI)、UL94垂直燃烧法、锥形量热仪(Cone)及热重红外联用分析仪(TG-IR)表征了样品的结构、阻燃性能及热降解行为,分析了MWNTs/CMSs阻燃PET材料的阻燃机理。结果表明,当MWNTs/CMSs添加量为1%(质量分数),MWNTs与CMSs质量比为1:1/2时,二者可有机地结合为一个整体,有利于MWNTs/CMSs在PET基材中发挥协同阻燃作用。与纯PET及CMSs/PET相比,MWNTs/CMSs/PET能有效降低火灾危险性。MWNTs/CMSs阻燃PET主要是通过MWNT与CMSs两者的协同作用延缓PET热裂解行为,一方面MWNTs在其燃烧时可在PET表面形成致密的网络状炭层结构,减少了熔滴的产生;另一方面CMSs其燃烧时在PET表面形成湍流炭,以此阻止氧气和热量进入PET内部,同时释放出不燃气体CO2以降低周围环境中可燃气体的浓度,阻止燃烧的继续进行,最终实现了MWNTs/CMSs/PET材料的良好阻燃。     

CMSs/PET微胶囊阻燃PET纤维制备与表征

将采用原位聚合法自制的核-壳型碳微球(CMSs)/聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)微胶囊(PCMSs)作为阻燃剂,采用熔融纺丝法制备阻燃PCMSs/PET功能纤维。通过扫描电镜、声速仪、强伸仪、极限氧指数仪等测试设备对添加不同质量分数的阻燃剂的阻燃功能纤维的结构及性能进行测试和表征。结果表明:当阻燃剂PCMSs的质量分数为0.6%时,PCMSs在PET纤维基体中的分散性和相容性良好,此时纤维表面较为光滑,同时具有优良的吸湿性能和阻燃性能,但其力学性能稍低于PCMSs质量分数为0.2%时的PCMSs/PET纤维。     

聚苯胺-炭微球复合材料的制备及其电化学性能（英文）

通过电化学沉积法制备得到聚苯胺/炭微球(PANI/CMS)复合电极材料,通过场发射扫描电子显微镜和红外光谱对PANI/CMS复合材料进行形貌和结构表征。并采用循环伏安、恒电流充放电、电化学阻抗谱及循环寿命测试等技术考察其电化学行为。结果表明:PANI均匀包覆于CMSs表面;在电流密度为1 A·g~(-1)时,复合材料的比电容达到206 F·g~(-1);PANI/CM S复合材料表现出优异的电化学稳定性。说明PANI/CMS复合材料有望作为电极材料用于超级电容器。     

自组装合成表面包覆壳聚糖的碳微球

采用静电自组装实现了壳聚糖(CS)对碳微球(CMSs)的包覆。将化学气相沉积法制得的CMSs用HNO3和H2O2混合溶液进行表面氧化修饰,引入含氧官能团,使其表面带负电,通过静电作用力与带正电的CS自组装,从而改变了CMSs的表面活性。利用场发射扫描电子显微镜、傅立叶红外光谱仪、X-射线衍射仪及热重分析仪等检测手段表征了产物的形貌和结构特征。结果表明:CS成功地组装到CMSs表面,当CMSs与CS的质量比为1∶2时,CS均匀覆盖于CMSs表面,而且在水溶液和乙醇中的分散性较好。     

碳微球负载钌纳米颗粒复合材料的化学镀制备

以碳微球(CMSs)为研究对象,首先通过不同的氧化方法对CMSs进行表面改性,再利用SnCl2敏化溶液对改性CMSs进行敏化.最后采用化学镀的方法制备Ru纳米颗粒/碳微球(Ru/CMSs)复合材料.考察了不同改性方法和敏化液用量对CMSs表面化学镀Ru的影响.采用场发射扫描电子显微镜、X射线衍射、X射线光电子能谱、热重分析和红外光谱等对产物的结构和形貌进行了表征和分析.结果表明,经400"C空气氧化改性后的CMSs制备出的Ru/CMSs样品纳米金属粒子均匀细小且加载率也较高;在其它条件不变的情况下,经0.5mol/L敏化液敏化处理制备的Ru/CMSs样品形貌最好.约15nm的钌纳米颗粒均匀地加载到碳微球表面.     

高锰酸钾对炭微球表面的改性

首先采用化学气相沉积法,在氩气气氛下,以脱油沥青为原料制备了炭微球(CMSs);然后用不同浓度的KMnO4溶液对CMSs进行处理,使得CMSs表面被氧化并包覆一层MnO2;最后用草酸洗涤产物,除去MnO2。通过场发射扫描电镜对CMSs氧化前后的形貌进行观察,用X-射线衍射对产物进行结构表征,并考察了氧化前后的CMSs在水和乙醇中的分散性。结果表明:当用0.1mol/L的KMnO4氧化改性CMSs后,CMSs表面包覆了一层MnO2,形成MnO2/CMSs复合材料。经过量的草酸进行洗涤,得到的产物在水中分散效果很好,且在乙醇中也有一定分散性。氧化后CMSs的表面存在亲水活性位点,为CMSs的进一步功能修饰奠定了基础。     

羊毛纤维微波辐照下接枝碳微球的接枝率影响因素的研究

采用微波辐照方法将碳微球(CMSs)接枝在羊毛纤维表面。研究了CMSs悬浮液的制备工艺对羊毛纤维接枝率和阻燃性能的影响。通过炭化残渣量转换极限氧指数(LOI)的方法测试阻燃羊毛纤维的阻燃性能。结果表明:CMSs的接枝率达到6%时制得的阻燃羊毛纤维的LOI值可以达到29.5%,使羊毛的阻燃性能提高了17%,洗涤30次后LOI值仍达到29.2%。     

盐酸与DBSA共掺杂聚苯胺修饰碳纳米管性能的研究

采用原位乳液聚合法制备了盐酸与十二烷基苯磺酸(DBSA)共掺杂聚苯胺/MWNTs复合材料。利用FTIR、TEM和TG等对复合材料的形貌和性能进行了表征。TEM结果表明苯胺共聚物包覆于碳纳米管表面,包覆厚度为10~20nm。复合材料在DMF、THF和氯仿中的溶解性大幅度提高,在520~750℃的热稳定性明显提高,包覆率为15.16%,电导率从聚苯胺的10-7S/cm增大到10-3S/cm。     

碳微球表面包覆氧化锌的制备与表征

利用化学气相沉积法,制备了直径约370nm的碳微球（CMSs）;然后用浓HNO3和H2O2对其进行氧化修饰,使其表面接上羟基等含氧官能团;最后再与醋酸锌和三乙醇胺反应,在CMSs表面包覆ZnO层形成ZnO/CMSs复合物,在此过程中考察了醋酸锌和三乙醇胺物质的量比和反应时间对复合物的影响。采用场发射扫描电子显微镜、红外光谱、热重分析仪和X射线衍射仪等对各阶段产物进行了形貌和结构的表征与分析。结果表明：醋酸锌和三乙醇胺的物质的量比为12,反应时间为2h时,得到的ZnO/CMSs复合物外观形貌光滑,包覆均匀且不易脱落。     

8-羟基喹啉锌/碳微球复合材料的合成表征及发光性能

利用流变相反应法制备了碳微球(CMSs)负载8-羟基喹啉锌(Znq2)的复合材料.通过场发射扫描电子显微镜、X射线衍射仪、热重分析仪、X射线光电子能谱仪、傅里叶红外光谱仪和荧光分光光度计等对Znq2/CMSs复合材料结构和发光性能进行了表征和分析.结果表明:Znq2以非共价键形式负载于直径均匀的CMSs(300～400...     

PET/MMT纳米复合材料的制备及性能研究EI

聚合物/蒙脱土(MMT)纳米复合材料,特别是剥离型的聚合物/MMT纳米复合材料的制备,是提高聚合物力学性能、耐热性能和阻隔性能的重要途径.然而,对于聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET),由于其中等极性,难以得到剥离型的PET/MMT复合材料.本文采用PET缩聚阶段的催化剂醋酸锑对Na-MMT进行插层改性,并用原位聚合法分别制备了PET/Sb-MMT纳米复合材料和PET/Na-MMT纳米复合材料,采用XRD、TEM分析了PET/MMT复合材料的层间距和微观形貌,并通过DSC、TGA、水平燃烧实验和紫外一可见光透过率分析等方法分别考察了PET/MMT复合材料的结晶性能、热稳定性、阻燃性能以及紫外-可见光透光率.研究结果表明:醋酸锑插层MMT有效地提高了MMT的层间距;与PET/Na-MMT相比,PET/Sb-MMT纳米复合材料的层间距略有增加,且MMT片层有剥离趋势;同时,MMT的加人提高了PET的结晶速率,PET/Sb-MMT的热稳定性,阻燃性和透光率与PET/Na-MMT相比均有提高.     

PET/MMT纳米复合材料的制备及性能研究

聚合物/蒙脱土(MMT)纳米复合材料,特别是剥离型的聚合物/MMT纳米复合材料的制备,是提高聚合物力学性能、耐热性能和阻隔性能的重要途径.然而,对于聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET),由于其中等极性,难以得到剥离型的PET/MMT复合材料.本文采用PET缩聚阶段的催化剂醋酸锑对Na-MMT进行插层改性,并用原位聚合法分别制备了PET/Sb-MMT纳米复合材料和PET/Na-MMT纳米复合材料,采用XRD、TEM分析了PET/MMT复合材料的层间距和微观形貌,并通过DSC、TGA、水平燃烧实验和紫外一可见光透过率分析等方法分别考察了PET/MMT复合材料的结晶性能、热稳定性、阻燃性能以及紫外-可见光透光率.研究结果表明:醋酸锑插层MMT有效地提高了MMT的层间距;与PET/Na-MMT相比,PET/Sb-MMT纳米复合材料的层间距略有增加,且MMT片层有剥离趋势;同时,MMT的加人提高了PET的结晶速率,PET/Sb-MMT的热稳定性,阻燃性和透光率与PET/Na-MMT相比均有提高.     

氧化碳微球在溶液中分散性的pH值响应

以NaOH水溶液为溶剂,36%的浓HCl调节pH值,配制不同酸碱性的氧化碳微球(CMSs)悬浮液,考察酸碱性对HNO3/H2O2(体积比为1∶1)氧化修饰的CMSs在水溶液中分散性的影响,探索氧化CMSs分散性的pH值敏感性规律,通过紫外可见光谱分析酸碱性对CMSs分散性的影响。结果表明:室温下,碱性对CMSs分散性的影响大于酸性对CMSs分散性的影响;随着悬浮液的碱性增强,CMSs的分散性提高;在pH=13的悬浮液中分散性最好,在中性悬浮液中的分散性最差。