高聚物修饰CNTs改性含氟聚氨酯的制备与性能研究

采用等离子体诱导接枝聚合技术修饰碳纳米管(CNTs),进而与含氟聚氨酯(FPU)预聚体反应后,获得CNTs/FPU复合弹性体.结果表明,CNTs/FPU复合弹性体具有优良的低表面能特性(对水的接触角～130°),其拉伸强度为19～32MPa,断裂伸长率为350%～550%.FPU弹性体经聚合物修饰后的CNTs改性后,其...     

马来酸酐等离子体聚合改性聚丙烯多孔膜的表面结构与亲水性

以马来酸酐为单体,采用低温等离子体聚合的方法对聚丙烯(PP)多孔膜的表面进行改性。红外光谱(FT-IR)和扫描电镜(SEM)等结果表明,马来酸酐以双键聚合,同时伴随着酸酐的开环。低处理功率时以表面聚合为主,酸酐结构破坏较轻,延长聚合时间可以提高聚合量;高处理功率时以气相聚合为主,酸酐结构的破坏加剧,易产生交联结构。马来酸酐等离子体聚合物水解后可产生羧基,但水解作用并不完全,膜表面的亲水性与等离子体聚合条件及聚合物结构紧密相关。     

稀土Ce接枝碳纳米管-碳纤维多尺度增强体对环氧树脂基复合材料界面性能的影响

将马来酰亚胺官能化的多壁碳纳米管(CNTs)和碳纤维(CF)混合并通过CeCl₃处理,得到CNTs-CF多尺度增强体,采用FTIR、XPS、SEM对增强体的表面物理化学状态进行表征;以环氧树脂(EP)为基体,通过模压法制备CNTs-CF/EP复合材料,对其力学性能和断口形貌进行分析,探讨CNTs-CF多尺度增强体对CNTs-CF/EP复合材料界面性能的影响。结果表明:通过Ce的桥接作用,可以将改性后的CNTs化学接枝在CF表面,以同时解决CF与树脂基体间界面结合弱及CNTs不易分散的问题,有效改善了增强体与基体间的界面性能。因此CNTs-CF/EP复合材料的拉伸强度和杨氏模量较CF/EP复合材料分别提高了36.76%和71.57%;较CeCl₃改性CF(RECF)/EP复合材料分别提高了24.79%和52.17%。采用稀土Ce的化学接枝法成功制备出CNTs-CF多尺度增强体,为获得高级轻质树脂基复合材料提供了一种环境友好的新方法。      

棉织物表面引发聚合亲水性高分子膜的研究

以马来酸酐预接枝修饰纯棉机织物,重点探究了紫外光引发聚合甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)的浓度对其在修饰后棉织物表面聚合膜形貌的影响和膜形貌对织物表面结构和亲水性的影响.研究表明,马来酸酐在DMF/LiCl(5%)体系中,反应温度T=90℃、时间t=4h、浓度为1.5mol/L时,在织物表面的接枝率可达到8.87%;红外光谱分析发现,接枝后的棉织物在1 728cm-1和1 641cm-1处出现了明显的羰基峰和碳碳双键峰.通过场发射扫描电子显微镜和水接触角仪对PHEMA聚合膜在织物表面的形貌结构及亲水性进行了表征.结果表明,PHEMA聚合膜较好地覆盖了纤维之间的孔隙;织物表面的亲水性有所下降,其水接触角最高可达130°左右,但大约16s后全部渗进织物内部.     

PC／碳纳米管纳米复合材料的结构与力学性能

将二硫代酯化合物作为RAFT(可逆加成-断裂链转移反应)试剂,采用RAFT活性聚合方法在碳纳米管表面接枝丙烯酸丁酯和马来酸酐的共聚物,并制备了PC/碳纳米管复合材料。利用FT-IR、TEM表征接枝后的碳纳米管,考察了碳纳米管用量对PC/碳纳米管复合材料的力学性能的影响,观察了PC/碳纳米管复合材料冲击断面形貌。结果表明,碳纳米管表面接枝上了一层聚合物,PC/碳纳米管复合材料的力学性能得到了改善。     

双亲无规共聚物修饰碳纳米管/环氧树脂复合材料的制备与性能

通过自由基聚合法制备无规共聚物聚甲基丙烯酸缩水甘油酯/N-乙烯基咔唑P(GMA-co-NVC),并将其对多壁碳纳米管(MWCNTs)进行非共价键表面修饰得到P(GMA-co-NVC)/MWCNTs,再与环氧树脂(EP)复合,采用浇注成型法制备聚合物改性碳纳米管/环氧树脂复合材料。通过拉伸实验、电阻率测试和差式扫描量热法研究聚合物改性碳纳米管对环氧树脂力学、电学和热学性能的影响。结果表明:修饰后的碳纳米管比原始碳纳米管对环氧树脂有更明显的增强和增韧作用,当P(GMA-co-NVC)/MWCNTs质量分数为0.25%时,复合材料的体积电阻率为106Ω·m,相比于纯环氧树脂(1014Ω·m)下降了8个数量级,玻璃化转变温度(Tg)也由144℃提高至149℃。     

马来酸酐等离子体改性聚偏氟乙烯的表面结构及亲水时效性

用马来酸酐(MAH)等离子体对聚偏氟乙烯(PVDF)表面进行接枝聚合改性。以红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、水接触角对其表面的组成、形貌及结构进行了表征和测定分析。结果表明,MAH等离子体放电可直接形成开环的羰基结构,时间短时,刻蚀和接枝聚合作用并存,随放电时间的延长,逐渐以接枝聚合作用为主,聚合MAH和开环的羰基结构均增加,可形成连续的层状接枝聚合物,并趋于一个稳定值,其厚度大于10 nm。PVDF表面水接触角随着放电时间的延长而迅速减小,并趋于稳定,约50°,放置30d,PVDF表面水接触角基本稳定,时效性好。     

马来酸酐等离子体改性聚偏氟乙烯的表面结构及亲水时效性EI北大核心CSCD

用马来酸酐(MAH)等离子体对聚偏氟乙烯(PVDF)表面进行接枝聚合改性。以红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、水接触角对其表面的组成、形貌及结构进行了表征和测定分析。结果表明,MAH等离子体放电可直接形成开环的羰基结构,时间短时,刻蚀和接枝聚合作用并存,随放电时间的延长,逐渐以接枝聚合作用为主,聚合MAH和开环的羰基结构均增加,可形成连续的层状接枝聚合物,并趋于一个稳定值,其厚度大于10 nm。PVDF表面水接触角随着放电时间的延长而迅速减小,并趋于稳定,约50°,放置30d,PVDF表面水接触角基本稳定,时效性好。     

碳纳米管的偶联剂修饰及其在环氧树脂复合材料中的应用

为了在环氧树脂( EP) 复合材料中改善碳纳米管(CNTs) 的分散性和获得优良的界面特性, 利用Fenton 试剂对CNTs 进行了羟基化处理, 然后分别利用硅烷偶联剂KH550、KH560、KH570 和钛酸酯偶联剂NDZ201对羟基化CNTs 进行表面修饰, 通过SEM、TGA、DSC 和阻抗分析仪研究偶联剂修饰对CNTs/ EP 复合材料性能的影响。实验结果表明: Fenton 试剂和4 种偶联剂修饰都能显著改善CNTs 在复合材料中的分散性, 提高EP的玻璃化温度(T_g) 和热稳定性, 其中偶联剂修饰比Fenton 试剂处理更有效; 然而这些改性却大幅度降低了复合材料的导电性能、介电常数以及介电损耗。4 种偶联剂中, KH560 对应的复合材料的T_g最高, 热稳定性和导电性能最好, 同时具有较高的介电常数和较低的介电损耗。      

表面接枝聚丙烯腈的碳纳米管/聚丙烯腈初生复合纤维的制备

碳纳米管(CNTs)被修饰后表面接枝上聚丙烯腈(PAN),采用溶液聚合法合成复合纺丝液,并利用湿法纺丝技术制备PAN/CNTs初生复合纤维。采用FT-IR,HRTEM,TG等方法分析CNTs表面修饰前后状况,用XRD和SEM分析接枝CNTs对PAN初生纤维结构的影响。结果表明:CNTs表面成功接枝上PAN,二者之间具有较强的相互作用力,接枝CNTs的加入使PAN初生纤维的结晶度从36.92%提高到38.81%,晶粒尺寸从4.40nm增大到4.89nm,初生复合纤维的断面结构更加细化。     

碳纳米管-有机化蒙脱土多维纳米界面构筑及其对环氧树脂的增韧机制

分别采用混酸、环氧树脂（EP）和硅烷偶联剂对碳纳米管（CNTs）进行功能化处理,用十八烷基三甲基氯化铵对蒙脱土（MMT）进行有机化处理,将具有一维纳米尺度的CNTs和二维纳米尺度的有机化蒙脱土（OMMT）复合引入EP酸酐固化体系,通过溶液共混法制备纳米OMMT/EP、CNTs/EP、CNTs-OMMT/EP复合材料。使用简支梁冲击试验仪测试三种复合材料的冲击强度,并利用SEM观察纳米复合材料的冲击断面形貌。实验结果表明,当OMMT的含量为4wt%时,纳米OMMT/EP复合材料的冲击强度比未掺杂纳米组分的EP提高了16.7%。经硅烷偶联剂处理后的CNTs（Si-CNTs）能与EP基体形成良好界面,当Si-CNTs的含量为0.9wt%时,纳米Si-CNTs/EP复合材料冲击强度比未掺杂纳米组分的EP提高了84.0%。当OMMT的含量为4wt%、Si-CNTs的含量为0.9wt%时,纳米Si-CNTs-OMMT/EP复合材料的冲击强度比未掺杂纳米组分的EP提高了135.4%。管状CNTs和片层结构OMMT对EP的韧性具有协同提高作用。     

改性马来酸酐橡胶接枝物增韧尼龙6的制备及表征

为了促进橡胶接枝物与尼龙6(PA6)的相容性并提高增韧效果,利用马来酸酐和对苯二胺合成了一种含酰胺键的二元羧酸,命名为对苯马来二酰胺二酸(改性马来酸酐,MDMA),并将MDMA接枝到三元乙丙橡胶(EPDM)上,制备出不同接枝率的改性马来酸酐橡胶接枝物(EPDM-g-MDMA),以EPDM-g-MDMA与PA6质量比为30∶70,通过共混挤出制备了含不同接枝率接枝物的EPDM-g-MDMA/PA6共混物。通过核磁共振和红外光谱对MDMA进行了测试,表明成功合成了所需要的二元羧酸。对共混物进行了相容性测试、DSC、熔融指数(MI)、SEM、拉伸和冲击力学性能测试。结果表明:随着接枝率的增大,共混物的熔融峰温度略有降低,其熔体黏度不断增大,橡胶接枝物在PA6基体中有良好的分散性,使EPDM-g-MDMA/PA6共混物的冲击强度提高了5.5倍,说明EPDM-g-MDMA对PA6的增韧效果较为明显。     

动态固化PP/MAH-g-PP/EP共混物的等温结晶动力学

分别用Avrami方程和Hoffman结晶理论研究了马来酸酐接枝聚丙烯(MAH-g-PP)增容的动态固化聚丙烯(PP)/环氧树脂(EP)共混物中PP等温结晶动力学。实验结果表明,动态固化PP/MAH-g-PP/EP共混物中环氧颗粒可作为PP的成核剂,能显著促进PP的结晶。根据Avrami方程,动态固化PP/MAH-g-PP/EP共混物中PP的结晶速率常数K(T)明显大于纯PP的K(T)。依据Hoffman理论研究动态固化PP/MAH-g-PP/EP共混物结晶热动力学,动态固化PP/MAH-g-PP/EP共混物折叠链表面自由能(σe)明显小于PP折叠链表面自由能(σe)。     

Preparation and Crystallization of Carbon Nanotube/maleic Anhydride-grafted Polypropylene Composites

Carbon nanotube （CNT）/maleic acid anhydride （MAH）-grafted polypropylene （PP） composites were prepared by in situ grafting method. Infrared spectroscopy showed that the CNTs were linked to PP by MAH grafting. The microstructures and calorimetry analysis indicated that the crystallization behaviors of the filled and unfilled PP were quite different. The addition of CNTs dramatically reduced the spherulite size, increased crystallization rate and improved the thermal stability of PP. These results confirmed the expected nucleant effect of CNT on the crystallization of PP. Scanning and transmission electron microscopy showed that the CNTs were dispersed homogeneously, indicating that the original CNT bundles were separated into individual tubes by the grafting.     

Toughening modification of polycarbonate/poly(butylene terephthalate) blends achieved by simultaneous addition of elastomer particles and carbon nanotubes

Small quantities of maleic anhydride grafted styrene-ethylene-butylene-styrene (SEBS-g-MAH) copolymer and carbon nanotubes (CNTs) were introduced into polycarbonate (PC)/poly(butylene terephthalate) (PBT) blends. The results demonstrated that simultaneously adding SEBS-g-MAH and CNTs greatly enhanced the fracture toughness of the samples and the impact strength increased with increasing CNT content. The morphologies, the dispersion of CNTs, the relaxation behaviors and the crystallization behaviors of samples were systematically investigated. SEBS-g-MAH formed the dispersed particles in the system. The particle diameter was decreased in the blend composites. CNTs exhibited homogeneous dispersion in the blend composites and they also formed a percolated network structure at relatively high content. The transesterification between PC and PBT components was suppressed by SEBS-g-MAH, and the crystallization ability of the PBT component was greatly enhanced. The toughening mechanisms were mainly related to the suppressed transesterification, the decreased elastomer particle size, and the formation of a CNT network structure.     

氯化聚乙烯双亲性接枝聚合物的合成与表征（Ⅰ）

采用“架桥剂”法,以马来酸酐（ＭＡＮ）为“架桥剂”,使氯化聚乙烯（ＣＰＥ）主链上接上一定数量的酸酐基团,然后利用接上去的酸酐基团与ＰＭＭＡ－ＯＨ、ＰＥＧ、ＰＰＧ、ＰＴＭＧ等反应合成了主链疏水、支链亲水或疏水的双亲性聚合物,并用ＩＲ、ＴＧ－ＤＴＡ进行了表征。     

氯化原位接枝制备酐基官能化CPVC

以氯化原位接枝法制备氯化聚氯乙烯接枝顺丁烯二酸酐的共聚物(CPVC-g-M AH),并用FT-IR、1H-NM R对产物进行表征;同时还讨论了反应温度、原料配比、反应时间以及膨润时间对产物接枝率的影响。     

废聚丙烯/滑石粉/三单体固相接枝共聚物复合体系的性能

采用固相接枝法,合成了聚丙烯(PP)与三种单体甲基丙烯酸甲酯(MMA)、马来酸酐(MAH)、丙烯酸丁酯(BA)的接枝共聚物PP-g-MMA/MAH/BA,将该接枝物应用于废聚丙烯(PP)/滑石粉填充体系,研究接枝物对体系的力学性能、微观形态、热性能等的影响。结果表明,在废PP中加入滑石粉进行填充改性,在一定用量的三单体接枝物作用下,废PP的力学性能及热性能有所改善。     

马来酸酐-丙烯酰胺共聚物的合成及表征

针对溶剂法合成马来酸酐-丙烯酰胺共聚物时聚合物中MA含量少、利用率低以及聚合物收率低的难题,文中在四氢呋喃(THF)中,沉淀聚合合成了马来酸酐-丙烯酰胺(MA-AAM)共聚物,考察了单体投料比、单体总浓度、引发剂用量以及反应时间对共聚的影响.凯式定氮法测定了聚合物中AAM含量,化学计算得到了MA含量.循环利用聚合残液八...