原位聚合制备LDPE/凹凸棒土纳米复合材料

利用超声波分散处理凹凸棒土,分别采用硅烷偶联剂KH570对其进行表面修饰和溶液聚合法在修饰后的凹土表面原位接枝聚合MMA单体,将经上述处理的凹土与LDPE(低密度聚乙烯)复合制备LDPE／AT纳米复合材料。结果表明,通过超声波分散的方法可以得到凹凸棒土纳米棒晶,凹凸棒土对MMA无阻聚作用,表面包覆的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)能有效地解决复合材料的界面粘接,提高复合材料的性能。     

有机纳米凹凸棒土的制备及其表征

为改善纳米凹凸棒土(ATP)表面的疏水亲油性,采用六偏磷酸钠分散、十八烷基三甲基氯化铵对纳米凹凸棒土进行表面改性,制备出有机改性粘土。在超声波震荡和机械搅拌协同作用下,把纳米凹凸棒土均匀预分散在六偏磷酸钠溶液中,然后将分散物加入到十八烷基三甲基氯化铵溶液中反应,得到了六偏磷酸钠/十八烷基三甲基氯化铵改性凹凸棒土。实验结果表明,有机改性后约有4.1%的十八烷基三甲基氯化铵以物理吸附的形式存在于凹凸棒土的表面;有机改性粘土的棒晶束较ATP的分散,且低温时的热稳定性和有机溶剂中的相容性有一定程度的提高。     

有机酸掺杂的聚苯胺/凹凸棒复合材料的制备及性能表征

以磺基水杨酸为掺杂剂,采用化学原位聚合法合成了聚苯胺/凹凸棒土(PANI/ATP)纳米导电复合材料,并通过SEM、XRD和FT-IR技术对样品的形貌、结构进行表征。同时考察了苯胺(Ani)与凹凸棒土(ATP)质量比对复合材料体积电阻率的影响。结果表明:苯胺单体在凹凸棒土的表面发生原位聚合,并以非晶态形式包覆在凹凸棒土的表面,形成有机包覆层。随着苯胺用量的增多,纳米复合材料的电导率逐渐增大,当Ani/ATP质量比超过20∶80时,电导率增加缓慢并趋于稳定。     

有机改性凹凸棒土/聚氨酯弹性体纳米复合材料的制备与性能

采用插层复合法制备有机改性凹凸棒土/聚氨酯弹性体纳米复合材料。用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)测试技术对凹凸棒土的有机改性进行表征。研究了纳米复合材料的力学性能、耐热性能及纳米填料在复合材料中的分散形态。结果表明,当改性凹凸棒土质量分数达到2%时,复合材料的拉伸强度为55.91MPa,扯断伸长率为559.45%,300%定伸应力为31.69 MPa,硬度几乎保持不变,综合力学性能达到最佳,同时其热稳定性也有所提高;改性凹凸棒土的加入量低于2%时,在聚氨酯基体中分散较为均匀,随着含量的增加出现团聚现象。     

聚苯并(口恶)嗪/凹凸棒土复合材料的制备与性能

以熔融法制备了聚苯并嚼嗪(BZ)/凹凸棒土(AT)复合材料.利用DSC考察了凹凸棒土的引入对苯并噁嗪单体开环温度的影响.通过透射电镜(TEM)观察了凹凸棒土在基体树脂中的分散情况,并对于复合材料的动态机械性能和耐热性进行了研究.     

纳米AT/NBR复合材料的制备与研究

纳米凹凸棒土(AT)是一种天然纳米填料,对其性质和改性方法的研究直接关系到它的应用性能和工业前景。采用熔融共混法制备了纳米凹凸棒土/丁腈橡胶(AT/NBR)复合材料,并进行了力学性能测试。具体考察了增塑剂、硅烷偶联剂、不同凹凸棒土填充量、改性方法等对复合材料力学性能的影响。结果表明,经Si-69改性的AT可以显著提高NBR的力学性能。     

原位聚合法制备纳米凹凸棒土/聚乳酸复合材料

将凹凸棒土（AT）进行提纯和有机改性后, 采用原位聚合法制备了OAT质量分数为1%、 3%、 5%的纳米凹凸棒土/聚乳酸复合材料（OAT/PLA-x）。采用红外、 扫描电镜、 X射线衍射等对复合材料进行了表征, SEM结果表明, 凹凸棒土粒子在复合材料中实现了均匀稳定分散。复合材料的力学性能和综合热性能测试表明: OAT/PLA-3复合材料的拉伸强度、 弹性模量分别比纯PLA增加98.6%和130.0%; 复合材料的热稳定性明显提高。同时, 复合材料的溶液降解速率也明显加快。      

聚苯并噁嗪/凹凸棒土复合材料的制备与性能

以熔融法制备了聚苯并噁嗪(BZ)/凹凸棒土(AT)复合材料。利用DSC考察了凹凸棒土的引入对苯并噁嗪单体开环温度的影响。通过透射电镜(TEM)观察了凹凸棒土在基体树脂中的分散情况,并对于复合材料的动态机械性能和耐热性进行了研究。     

聚合物/凹凸棒土纳米复合材料的研究进展

凹凸棒土是一种天然一维纳米材料,具有无毒、热稳定性好、比表面积大等特性,将其与聚合物复合能够改善聚合物的热稳定性能、物理力学性能等。简述了凹凸棒土的改性方法以及聚合物/凹凸棒土纳米复合材料的制备方法,综述了聚合物/凹凸棒土纳米复合材料在塑料、橡胶、污水处理等领域的研究进展,并对其发展进行了展望。     

纳米SiO2增韧增强氰酸酯制备工艺的研究

从纳米SiO2三种不同的分散工艺(研磨法、偶联剂表面处理法和高速均质剪切法)着手,通过原位聚合法制得SiO2/氰酸酯(CE)纳米复合材料;采用透射电镜分析(TEM)、扫描电镜分析(SEM)和热失重分析(TGA)研究了三种分散工艺对纳米SiO2的分散以及复合材料的力学性能和热性能的影响.结果表明,研磨对纳米SiO2的分散优于高速均质剪切,偶联剂表面处理分散较差;高速均质剪切对复合材料力学性能和热性能的提高程度优于研磨法,当纳米SiO2含量为1phr时,高速均质剪切所得复合材料的冲击强度和弯曲强度分别比纯CE提高35.0%和12.1%;当质量损失为5%时复合材料的热分解温度较纯CE提高23.8℃;偶联剂表面处理法则降低了复合材料的弯曲强度和热分解温度.     

PP/POE/滑石粉三元复合材料的研究

研究了弹性体(POE)、滑石粉、偶联剂和填料处理方式对聚丙烯(PP)的力学性能、加工性能、结晶行为以及无机粒子在基体中分散形态的影响。结果表明,PP 2(K 7726)/POE(80/20)二元共混体系的综合性能较好;采用方式C(将两种偶联剂按1∶1的质量比,先加钛酸酯后加硅烷处理滑石粉)制得的PP 2/POE/T a lc(80/20/25)三元复合材料的力学性能比其它两种方式有显著提高。偏光显微镜(PLM)研究表明,方式C处理的滑石粉在体系中分散性最好;扫描电镜(SEM)显示,三元复合体系由PP 2/POE耗能少的空洞化断裂方式向耗能多的剪切屈服方式转变;DSC表明,采用方式C处理的滑石粉对聚丙烯的成核作用减弱。     

GF对SPTW/PP电商包装复合材料力学性能的影响

目的研究玻璃纤维(GF)对聚丙烯(PP)/六钛酸钾晶须(SPTW)复合材料力学性能的影响。方法首先选用硅烷偶联剂KH550对六钛酸钾晶须进行改性,采用聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)作为相容剂,通过在PP/SPTW复合材料中引入不同质量分数的玻璃纤维(GF),利用熔融共混法制得一系列PP/SPTW/GF复合材料。采用SEM观察冲击断面结构和XRD观察复合材料晶型结构,并比较引入不同质量分数的GF后PP/SPTW复合材料力学性能的变化。结果当复合材料中GF质量分数为5%时,复合材料的弯曲强度、拉伸强度和冲击强度达到最佳,分别提升了18.38%,16.31%,20.24%;当复合材料中GF质量分数大于5%时,复材料的力学性能开始下降。结论在复合材料中引入GF后,能够明显改善复合材料的力学性能,且随着GF质量分数的逐渐增加,复合材料的力学性能整体呈现出先上升后下降的趋势。     

偶联剂对聚氯乙烯/粘土纳米复合材料结构与性能的影响

采用固相法、用自制的插层剂和偶联剂对粘土进行有机化插层改性制备出有机粘土;然后采用熔融插层法制备了聚氯乙烯(PVC)/有机粘土纳米复合材料。研究表明,偶联剂KH-560处理的有机粘土与PVC形成插层型纳米复合材料,偶联剂KH-550处理的有机粘土与PVC形成的则是剥离型纳米复合材料。PVC/有机粘土的拉伸强度和冲击强度都有显著提高;KH550处理的有机粘土对PVC的改性效果明显优于KH560处理的有机粘土的改性效果。     

改性芳纶纤维增强木粉/高密度聚乙烯复合材料的力学性能

采用螺杆挤出机研究了添加连续芳纶纤维增强木粉/高密度聚乙烯（CAF-WF/HDPE）复合材料,为改善CAF与WF/HDPE复合材料界面相容性,分别采用磷酸和硅烷偶联剂处理纤维。对比表面处理前后的CAF形态分析显示,经过处理的CAF表面粗糙度增加;采用磷酸和硅烷偶联剂处理,纤维束从基体中的拔出强度分别提高了94.9%和77.6%,表明处理后的CAF与WF/HDPE复合材料的界面结合强度有所提高。对比WF/HDPE复合材料,在挤出成型过程中加入未处理CAF,CAF-WF/HDPE复合材料拉伸强度、弯曲强度和冲击强度分别提高了32.1%、35.1%、515.1%;CAF采用硅烷偶联剂处理后,CAF-WF/HDPE复合材料对应的力学性能分别提高了42.0%、37.4%、550.2%。动态力学分析表明:表面处理后CAF与WF/HDPE复合材料的界面相容性得到改善。      

SPTW 对聚丙烯复合材料力学性能的影响

目的研究六钛酸钾晶须添加量的不同对聚丙烯复合材料力学性能的影响。方法采用硅烷偶联剂KH550改性六钛酸钾晶须(SPTW),利用熔融共混法,将改性过的六钛酸钾晶须与聚丙烯(PP)、马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)熔融共混制得PP/PP-g-MAH/SPTW复合材料。结果比较不同含量的六钛酸钾晶须对复合材料力学性能的影响,发现添加适量改性过的六钛酸钾晶须可明显改善复合材料的力学性能。随着六钛酸钾含量的不断增加,其弯曲强度也增大,当SPTW的质量分数为12%时,弯曲强度提高了21.5%,随着含量的继续增加,弯曲强度开始下降;其拉伸强度和冲击强度都呈先增加后降低的趋势,在SPTW质量分数为8.3%左右时,其拉伸强度和冲击强度分别提高了19.7%和31.8%。结论在聚丙烯中添加经硅烷偶联剂KH550改性的SPTW,其质量分数为12%时,力学性能最佳。     

纤维表面处理与基体改性对连续玻纤增强聚丙烯力学性能的影响

考察了连续玻纤的表面处理、基体的接枝改性及接枝单体的种类和接枝产物的加入量对连续玻纤毡增强聚丙烯(CGFRPP) 力学性能的影响, 并通过红外光谱、扫描电镜对CGFRPP 的界面化学作用及界面粘结进行了研究。结果表明, 马来酸酐接枝改性聚丙烯与未经偶联剂处理的玻纤不能形成有效的化学结合, 而与经硅烷偶联剂表面处理的玻纤可发生明显的化学作用, 形成良好粘结, 显著提高CGFRPP 的力学性能; 硅烷偶联剂的种类对以改性PP 为基体的CGFRPP 力学性能的影响不大; 马来酸酐接枝聚丙烯比丙烯酸接枝聚丙烯对CGFRPP 力学性能的改善更为有效。      

The influence of sizing conditions on bending properties of continuous glass fiber reinforced polypropylene composites

In this study, the interphase construction by using binding agents was proposed in continuous glass fiber reinforced polypropylene composites. Two types of binding agents modified with maleic anhydride, i.e. low- and high-molecular-weight PP binders were employed. Amino silane coupling agent was also used for the sizing of the glass fibers. In the first step, the sizing conditions with non-binding, low- and high-molecular-weight PP binders were compared for bending properties. According to the near infra-red (NIR) analysis of the sized glass fibers, the glass fiber finished with the low-molecular-weight PP binders greatly indicated the existence of the amide bond between the PP binder and the silane coupling agent. This result implies that the matrix PP chain tends to entwine with the PP binder chain. As a consequence, low-molecular-weight PP binder specimens gave the highest bending strength. Furthermore, the concentration ratio of the low-molecular-weight PP binder was varied with three steps. Matrix PP modified with maleic anhydride was also used in order to investigate the effect of matrix modification on bending properties. The interphase structure formed by a binder agent and a silane coupling agent in the continuous glass fiber reinforced polypropylene composites was discussed in detail.     

汽车零部件包装用PP/SBN复合材料的性能研究

目的 研究单层氮化硼（Single-layer Boron Nitride, SBN）对聚丙烯（Polypropylene, PP）力学性能和摩擦性能的影响。方法 首先利用超声剥离和硅烷偶联剂KH550表面改性方法制得SBN,用高速混合机将PP、马来酸酐接枝聚丙烯（PP-g-MAH）和SBN混合均匀;然后利用注塑机通过熔融共混,制备PP/SBN复合材料。结果 当SBN质量分数低于1.6%时,PP/SBN的表面硬度和耐磨性能得到了进一步改善;当SBN质量分数高于1.6%时,PP/SBN的力学强度和摩擦性能降低;当SBN质量分数为1.6%时,PP/SBN的拉伸强度和冲击强度分别达到最大值（35.27 MPa, 34.69 kJ/m2）,较纯PP分别提高了10.7%, 18.8%。此时,PP/SBN的摩擦因数和磨损率较纯PP分别降低了15.1%, 32.4%。结论 当SBN质量分数为1.6%时,对PP具有增强增韧作用,复合材料的力学性能和耐磨性能都得到明显提高。