碳纳米管/天然橡胶复合材料的制备及性能

对碳纳米管/天然橡胶复合材料的制备工艺和材料性能进行了研究。碳纳米管与天然橡胶复合后,橡胶DSC曲线中结晶熔融峰变小,硫化返原现象减轻,焦烧时间略有缩短。经过分散-粘合体系处理,碳纳米管在橡胶中的分散程度及界面粘合状况改善,复合材料的整体力学性能提高,与炭黑增强样品相比,碳纳米管复合材料在回弹及动态压缩性能方面占有优势,动态模量和玻璃化转变温度高,热降解稳定性较好。      

定向碳纳米管对天然橡胶复合材料性能的影响

将不同体积分数的定向碳纳米管(A-MWNT)通过溶液共混的方法填充到天然橡胶中,经过室温交联硫化,得到A-MWNT填充的天然橡胶复合材料。对比普通非定向碳纳米管(MWNT),观察了A-MWNT在天然橡胶基体中的分散情况,研究了A-MWNT对橡胶复合材料玻璃化转变温度(Tg)、高温交联放热和导热性能的影响,并进行了机理分析。研究表明:A-MWNT在与天然橡胶溶液共混过程中经超声波振荡和搅拌后会被部分打乱。但是在微区单元内是定向的,在整体上呈非定向。随着A-MWNT填充量的增加,Tg逐渐下降后又有回升之势,高温交联固化放热逐渐增大,复合材料的导热率较之同条件下MWNT填充的复合材料的导热率大,且增长速度较快,在填充分数为10%时,导热率跃增到0.735 W/(m·K),增加了222.4%。     

碳纳米管/天然橡胶复合材料的实验研究-- 碳纳米管用量对复合材料性能的影响

采用机械混合方法制备碳纳米管／天然橡胶复合材料,随着碳纳米管添加量的增加,橡胶材料微观结构的均匀性下降,DSC曲线中结晶熔融峰面积逐渐减小,同时橡胶硫化返原现象减轻,硫化样品的交联度有所降低。碳纳米管在橡胶样品中显示出补强效应,碳纳米管复合材料的回弹、压缩疲劳性能明显优于炭黑补强样品,但其拉伸、撕裂性能水平较低。     

活化改性对煤矸石粉补强天然橡胶性能的影响

将煤矸石粉经活性改性处理后用作天然橡胶补强填充剂。采用XRD、FT-IR和SEM等手段研究了热处理和偶联剂改性对煤矸石补强天然橡胶性能的影响。煤矸石粉热处理在800℃以内时,天然橡胶硫化胶的拉伸强度随温度升高而增大,当热温度达到900℃时,硫化胶的拉伸强度略有下降。偶联剂改性能显著提高煤矸石的补强性能,当硅烷偶联剂KH-570质量分数≤2%时,天然橡胶的拉伸强度随偶联剂用量增加显著增大;当偶联剂质量分数>2%时,拉伸强度的增加幅度不明显;而偶联剂质量分数为2%时,硫化橡胶的300%定伸应力达到最大,之后定伸应力随偶联剂质量分数增大而减小。     

聚乙二醇改性PET／PBT共混体系研究

本文以廉价易得的聚乙二醇(PEG)作结晶促进剂,利用WAXD、DSC研究了PET/PBT共混体系的结晶行为,并以共混体系结晶熔融峰面积计算PET和PBT各自的结晶度。结果发现,加入PEG可以使共混体系冷结晶峰温明显下降,PEG用量越大,冷结晶峰温越低,结晶速度加快;随着PEG分子量增大,当小于2000或等于2000时,冷结晶峰温随之降低,但当分子量≥6000时,冷结晶峰温随之略有升高;加入PEG,对共混体系中PET和PBT各自结晶的作用不同,二者的结晶度随PEG分子量或用量变化不同。     

PLLA/CNTs复合材料的非等温冷结晶

通过溶液共混法制备了聚乳酸/碳纳米管(PLA/CNTs)复合材料,并利用差示扫描量热分析(DSC)研究了CNTs的种类、长度、直径和质量分数对不同升温速度下PLA非等温冷结晶性能的影响,结果表明,PLA/CNTs复合材料的玻璃化转变温度(Tg)和结晶峰温度(Tc)都随升温速度降低而逐渐降低,而结晶度和熔融温度(Tm)则升高。添加质量分数为0.1%的多壁碳纳米管(MWNTs)即可有效促进PLA的异相成核,提高其结晶速度和结晶度,以10℃/min升温冷结晶时,当CNTs用量达1%时会阻碍PLA的非等温结晶过程,并导致PLA复合材料的Tg、Tm和结晶度降低。MWNTs对PLA非等温结晶的促进作用比SWNTs或DWNTs明显,而较短的MWNTs比长MWNTs的作用略为明显。     

尼龙1313的结晶及熔融行为

通过W AXD对尼龙1313的结晶结构以及晶型间的相互转变进行了研究,发现尼龙1313在常温下结晶易形成γ晶型,当热处理温度升至110℃时,晶型转变为α晶型。在相同温度下结晶不同的时间,晶型不发生变化,而结晶时间的不同,只会导致结晶完善程度的差别。通过DSC对尼龙1313的熔融行为进行了研究。尼龙1313样品经过不同的热处理后,其熔融行为发生较大的变化,出现了两个熔融峰,低温熔融峰与退火温度相近,在熔融过程中,当温度升高到退火温度时即发生熔融,出现一熔融峰。     

淀粉与PE混合纤维的结晶结构分析

对淀粉和聚乙烯（PE）混合纤维的结晶结构进行了研究。结果表明，经过用物理和化学方法处理过的淀粉增强了与PE的相容性，随着淀粉含量的增加，纤维的结晶度和熔融温度降低。随着拉伸倍烽的增加，纤维的X-ray衍射110面衍射峰的半高宽数值增加，晶粒尺寸和结晶度逐渐减少，而熔融温度略有升高，但是晶型不变，因有一些淀粉颗粒突出，纤维表面不平滑。     

高含量炭纤维对尼龙6多重熔融行为的影响

利用差示扫描量热仪(DSC)研究了高含量炭纤维(CF)对尼龙6(PA6)多重熔融行为的影响．在较低温度等温结晶时，纯PA6呈现四重熔融峰，而CF／PA6(CFO)复合材料则呈现三重熔融峰，高含量炭纤雏的引入有利于PA6等温结晶形成稳定的α晶型，而不形成不稳定的r^*晶型。在较高温度等温结晶时，尼龙晶体生长主要由自身决定，以r晶型为主，CF表面诱导作用的影响减弱；两样品都呈现近似相同的熔融双峰。高含量CF加入使得尼龙的相对结晶度略有增大。     

ATS／PEEK共混物的结晶熔融行为

用ＤＳＣ研究了ＰＥＥＫ和ＡＴＳ／ＰＥＥＫ共混物的结晶熔融行为。ＰＥＥＫ的结晶熔融行为取决于其物理状态、熔融、退火结晶和固相处理条件。ＡＴＳ的加入使ＰＰＳ的冷结晶温度Ｔ∝提高，Ｔｃ和Ｔｍ降低。固相处理引起ＰＥＥＫ无定形区热氧化交联，淬火样品退火结晶后出现双熔融峰，随退火温度提高，高温峰Ｔｍ２基本不变，低温峰Ｔｍ１移向高温，最后与Ｔｍ２重迭成单峰。ＡＴＳ对ＰＥＥＫ的Ｔｍ１影响不大，但使其Ｔｍ２降低。     

不同维数填料对橡胶Payne效应的影响

在变外力作用下,填充橡胶的动态模量会随着应变的增加而急剧下降的现象称为Payne效应。研究填充橡胶的Payne效应可以保证橡胶制品在使用过程中的安全性和可靠性,同时获得具有良好力学性能的橡胶制品。文中通过胶乳-双辊连用法制备了炭黑/天然橡胶复合材料(RCB)、碳纳米管/天然橡胶复合材料(RCNT)和石墨烯/天然橡胶复合材料(RGE)。扫描电镜和透射电镜图像显示,该方法可以将填料均匀分散在橡胶基体中。Mooney-Rivlin曲线和动态力学性能测试显示RGE复合材料的Payne效应最强,RCB复合材料的Payne效应最弱。     

多壁碳纳米管/聚氯乙烯复合材料的制备及性能

通过溶液混合法可以简单地制得多壁碳纳米管/聚氯乙烯复合材料。体积电阻率、拉伸强度等测试结果表明,随着碳纳米管含量的增加,碳纳米管在聚合物基体中的分散性降低,所得聚氯乙烯复合材料的体积电阻率呈非线性降低趋势,拉伸强度则呈先增加后降低的变化规律。碳纳米管含量为1%~2.5%(质量分数,下同)时所得复合材料的导电性和拉伸强度均较纯聚氯乙烯有较大改善。     

PTT/TPEE共混合金的热性能和结晶形态

采用冲击试验机、差示扫描量热仪和热台偏光显微镜研究了聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)/热塑性聚酯弹性体(TPEE)共混合金的抗冲击性能、结晶熔融行为和晶体形态。结果表明,TPEE可以提高共混材料的缺口冲击强度;共混物只有一个玻璃化转变温度,且随着TPEE含量的增加而降低,两组分具有良好的相容性;共混物在玻璃态结晶时,随着TPEE含量增加,冷结晶热焓降低,结晶峰温度降低。共混物熔体的起始结晶温度降低,但在低温时结晶速率加快,TPEE对PTT的结晶化具有促进作用。共混物中PTT形成球晶,但由于TPEE的干扰而使PTT的球晶尺寸减小,晶体形态完善程度下降。     

滑石粉填充间规聚苯乙烯结晶行为与晶型

用熔融挤出方法制备了滑石粉(Talc)填充间规聚苯乙烯(Talc/sPS)和苯乙烯(St)/丙烯酸(AA)或St/马来酸酐(MA)双单体接枝改性Talc的Talc/sPS复合材料,用DSC和WAXD研究了Talc/sPS和改性Talc/sPS复合材料的结晶与熔融行为、晶型。结果表明,Talc对sPS结晶存在异相成核作用,提高sPS熔体结晶温度。熔融温度提高,sPS结晶温度降低,sPS结晶温度与熔融温度的依赖性为:sPS>Talc/sPS>Talc-AA-PS/sPS>Talc-MA-PS/sPS。Talc/sPS复合材料的熔融行为和晶型不仅与熔融温度有关,也与Talc表面处理有关。双单体接枝改性的Talc填充sPS有利于形成β晶。     

Effect of fillers on natural rubber/high styrene rubber blends with nano silica: Morphology and wear

The blends of high styrene rubber (HSR) and natural rubber (NR) with nano silica were prepared using a blending technique in presence of different types of carbon black. The effect of filler on morphological and wear characteristics was studied. ISAF (Intermediate Super Abrasion Furnace) type of carbon black have showed a significant effect on optimum cure time, cure rate index and mechanical properties by reacting at the interface between HSR and NR matrix. All the samples show only one melting peak on the DSC curve; this is attributed to the same backbone structure of the matrix and the carbon black reinforcement. The samples containing 30 wt.% of HSR with ISAF type of carbon black has shown maximum heat buildup, lower swelling and lower compression set value. Blends containing ISAF type of carbon black with 30 wt.% of HSR showed high abrasion resistant properties against Du-Pont abrader, DIN abrader and different mining rock surfaces and also is found to be the toughest rubber against all types of rock. Coal is main abrader against the rubber under this study.     

全氟辛基季胺碘化物改性碳纳米管对天然橡胶胶乳性能的影响

用水溶性的阳离子表面活性剂全氟辛基季胺碘化物FC-134对碳纳米管进行非共价键改性,并用液相法制备改性碳纳米管/天然橡胶复合材料,研究了改性碳纳米管对天然橡胶复合材料的影响。结果表明,改性碳纳米管在水介质中具有很好的稳定性。佩恩效应表明,碳纳米管经过表面修饰增强了与橡胶的相互作用,降低了碳纳米管之间的相互作用。橡胶加工分析仪的结果表明,碳纳米管均匀地分散到复合材料中。与未改性碳纳米管/天然橡胶胶乳复合材料相比,改性碳纳米管/天然橡胶胶乳复合材料硫化胶的撕裂强度提高了65%,拉伸强度提高了29%。     

低压缩永久变形导电炭黑/硅橡胶复合材料的制备与性能

为获得一种低压缩、永久变形及高回弹的导电屏蔽硅橡胶密封材料,以经偶联剂表面处理的炭黑作补强剂及导电填料,乙烯基硅橡胶生胶作基料,制备出一种导电炭黑/硅橡胶复合材料。研究了不同炭黑含量的导电炭黑/硅橡胶复合材料的力学性能、弹性、分散性以及电性能,采用SEM观察了炭黑在硅橡胶基体中的分布形貌,分析了导电炭黑/硅橡胶复合材料的导电机制及屏蔽机制。结果表明:随着炭黑含量的增加,导电炭黑/硅橡胶复合材料的Shore A硬度由31增至70;拉伸强度先由3.31 MPa增至5.28 MPa,而后趋于稳定;拉断伸长率先由198%增至297%,然后再减小至210%;恒定压缩永久变形量先减小后增大,瞬间回弹率逐渐减小;由于"炭黑簇"的形成及导电通路的完善,导电炭黑/硅橡胶复合材料的导电性能及屏蔽效能增强。