MWNTs-OH/PET纳米复合材料的燃烧性能与阻燃机理研究

用原位聚合方法制备了纯PET和MWNTs-OH/PET纳米复合材料,用锥形量热仪测试了4种样品的燃烧性能,用场发射扫描电镜表征了纳米复合材料的微观机构。对比分析了4种样品的燃烧性能、烟及毒气释放量。结果表明复合材料的热释放速率(HRR)峰值及平均值,总放热量(THR)和有效燃烧热(EHC)平均值都有所降低,纳米复合材料的CO生成速率峰值较平缓且低于纯PET的CO生成速率,没有增加PET材料的毒性。从扫描电镜图和锥形量热仪测试结果可以初步断定,MWNTs-OH/PET纳米复合材料属于气相阻燃和凝固相阻燃机理。     

纳米BN与ZnO协效阻燃木粉-聚氯乙烯复合材料

为提高木粉-聚氯乙烯(WF-PVC)木塑复合材料的阻燃抑烟性能,本文将纳米BN与ZnO加入到WF-PVC木塑复合材料中,通过热压成型方法制备了阻燃WF-PVC木塑复合材料,研究了复合材料热分解、燃烧性能和力学性能。热重分析(TG)测试表明,BN和ZnO的加入一定程度上降低了复合材料的初始热分解温度,但明显提高了复合材料的热解残余物质量,BN和ZnO的质量比为1∶2时,复合材料的残炭量增加了21.7%。锥形量热仪燃烧测试表明,纳米BN和ZnO的加入能够显著提高复合材料的阻燃性能,与纯WF-PVC相比,BN与ZnO的加入能有效降低WF-PVC复合材料燃烧时的热释放和烟释放,复合材料的总热释放量和总烟气释放量最高分别降低18.2%和48.9%。通过万能力学试验机对材料进行力学性能测试,结果表明阻燃剂的加入一定程度上降低了复合材料的力学性能,对阻燃剂进行一定比例的复配,可有效减少对复合材料力学性能的损害,单独添加ZnO时,复合材料弯曲强度降低了29.5%,而BN和ZnO以2∶1的质量比复配时,复合材料的弯曲强度降低了9.9%。      

聚对苯二甲酸乙二醇酯/石墨烯的氧气阻隔性能

通过熔融共混和微型注塑成型的方法制备了不同石墨烯(RGO)含量的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)纳米复合材料。研究了不同注塑压力条件下,PET/RGO纳米复合材料的气体阻隔性能。结果表明,与纯PET相比,添加质量分数0. 5%的RGO,复合材料的氧气渗透率降低了85%。在微型注塑加工过程中,随着注塑压力增加,RGO在基体中取向,能够延长氧气的渗透路径,进而在较低RGO添加量的情况下能有效提高PET/RGO氧气阻隔性能。     

银负载氧化钛包覆碳酸钙的复合纳米催化剂的制备及性能研究

采用水热合成法制备了负载Ag的TiO_2纳米颗粒包覆的CaCO_3复合纳米催化剂(Ag/TiO_2/CaCO_3),使用场发射扫描电子显微镜、X射线衍射仪和X射线光电子能谱仪对样品的结构形态和成分进行表征。将制备的Ag/TiO_2/CaCO_3复合纳米催化剂添加到再造烟叶中制成卷烟进行烟气分析,考察其对再造烟叶烟气中8种挥发性羰基化合物含量的影响。结果表明:将Ag/TiO_2/CaCO_3纳米催化剂均匀喷涂于再造烟叶表面,添加量为2%时,能有效降低挥发性羰基化合物的释放量。     

纳米氧化锌对液体硅橡胶导热性能的改进研究

以直接沉淀法合成了纳米氧化锌(ZnO),使用硅烷偶联剂对其进行表面改性,并制备了纳米ZnO与液体硅橡胶的复合材料,对改性前后纳米ZnO的结构进行了表征,并对复合材料的相关性能进行了研究。结果表明:通过接枝反应,硅烷偶联剂可以接枝到纳米ZnO表面,改性前后ZnO的晶型不发生变化;在较低添加量的情况下,纳米ZnO可以在一定程度上提高液体硅橡胶的力学性能,当添加量为2%时,改性前后纳米ZnO制备的液体硅橡胶复合材料的导热系数可以从0.189W/m.K分别提高到0.506W/m.K和0.61W/m.K。     

Cu/ZnO/LDPE纳米复合材料的离子释放及表面沉积物分析

为了降低含铜宫内节育器(Cu-IUD)引起的出血、疼痛和盆腔炎等副作用,本研究制备了新型的IUD用铜/氧化锌/低密度聚乙烯(Cu/ZnO/LDPE)纳米复合材料.并对复合材料的Cu2+和Zn2+释放行为,以及复合材料的表面特征进行了分析.结果表明,在释放初期阶段,纳米铜和纳米氧化锌含量的增加会抑制对方离子的释放;但在释放后期,则对对方离子的释放不产生显著影响.浸泡后的复合材料表面有大量沉积物,沉积物主要由CuO、Cu2(OH)3Cl、CaNa(H2PO4)3、CaZn(H2PO4)3和Zn4CO3(OH)6·H2O等成分组成.     

双马来酰亚胺复合材料摩擦学性能的研究

采用浇铸成型法制备了两类双马来酰亚胺复合材料,分别考察了石墨、纳米Si3N4的添加量对复合材料摩擦学性能和力学性能的影响,用扫描电镜对复合材料的磨损表面形貌进行了分析.结果表明:纳米Si3N4对改善双马来酰亚胺的摩擦磨损性能方面比石墨更有效,尤其是当纳米Si3N4的添加量为1.5%(质量分数)时,复合材料的摩擦磨损性能最佳,摩擦系数降为0.25,磨损率下降72%.     

氧化石墨烯/镍纳米润滑添加剂的润滑性能

目前有关氧化石墨烯表面负载金属纳米颗粒作为润滑添加剂的研究不多.为此,利用化学沉淀法制备了氧化石墨烯/镍纳米润滑复合材料,利用透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)对样品进行表征.将氧化石墨烯和氧化石墨烯/镍纳米材料作为润滑添加剂分别添加到液体石蜡中,利用四球摩擦磨损试验机分别考察其摩擦学性能.结果表明:相对于纯液体石蜡,添加氧化石墨烯/镍纳米润滑复合材料的液体石蜡和添加氧化石墨烯的液体石蜡的润滑效果都有提高,且添加氧化石墨烯/镍纳米复合材料时润滑效果最好.氧化石墨烯/镍纳米复合材料添加量为0.08％时润滑效果最好,相对于纯液体石蜡,摩擦系数和磨斑直径分别降低了18％和22％.     

反应注射成型纳米CuS/PDCPD复合材料的制备与性能

以钨配合物为主催化剂,AlEt2 Cl为助催化剂,表面改性CuS纳米粉体为填料,采用反应注射成型工艺,原位聚合方法制备了纳米CuS/聚双环戊二烯(CuS/PDCPD)复合材料.利用红外光谱、扫描电镜、透射电镜、三维轮廓测定仪、高温气氛摩擦磨损试验机等多种手段对表面改性CuS纳米粉体及纳米CuS/PDCPD复合材料的结构、填料分散性、磨损形貌、力学性能以及摩擦磨损性能进行了表征和测试.结果表明,改性CuS在极低的添加范围内,即可实现对PDCPD同时起到增强增韧和耐磨的作用;在CuS添加质量分数为1％时,纳米CuS/PDCPD复合材料的综合性能达到最佳;与PDCPD性能相比,冲击强度、拉伸强度和弯曲强度的最大提高量分别为13.2％、22.0％、13.8％;磨损质量和摩擦因数最大降低了31％和36％.表面改性CuS纳米粉体在PDCPD基体中具有良好的界面相容性,是实现纳米CuS/PDCPD复合材料在低添加范围内具有较佳力学性能和耐磨性能的重要原因.     

杨木胶合板阻燃性能研究

通过热释放速率(HRR)、总热释放量(THR)、有效燃烧热(EHC)、CO产率、CO2产率以及烟释放总量等指标,研究了杨木胶合板的阻燃性能。实验结果表明:磷酸氢镁和二氧化锆阻燃剂单独使用时,都能够在杨木胶合板燃烧过程中降低热释放速率、总热释放量、有效燃烧热、CO2产率以及烟释放总量,增大CO产生速率,但阻燃效果不理想;而磷酸氢镁与纳米二氧化锆复合阻燃剂,可以在杨木胶合板燃烧过程中产生协同效应,并且使用此复合阻燃剂的杨木胶合板在点燃190 s后即停止燃烧,其阻燃效果最佳。