刚性粒子增韧聚合物体系的研究发展

刚性粒子增韧技术是制备兼具高刚性和高韧性的聚合物复合体系的有效手段 ,不仅具有重要的理论研究价值 ,而且具有广阔的应用前景和商业价值。本文综述了近 2 0年来有关刚性粒子增韧聚合物复合体系的研究概况 ,并着重讨论了刚性无机粒子增韧结晶性聚合物的增韧机理。大量研究表明 ,刚性粒子增韧聚合物的实现来源于两方面的贡献 ,其一是刚性粒子的引入所导致的局部应力状态的改变。通过脱粘、空化、三维应力约束的解除 ,为基体的剪切屈服提供应力条件。其二是刚性粒子对基体的结晶行为产生影响 ,使晶粒尺寸变小 ,完善程度降低 ,甚至在界面附近形成择优取向的滑移阻力较小的结晶层 ,从而促进基体发生屈服变形。基于大量的研究结果 ,作者指出最佳的增韧效果是适当的界面粘结强度 ,足够高的填料含量 ,基体较低的结晶度和屈服应力等因素所决定的。由此作者提出了刚性无机粒子增韧聚合物体系的界面设计方案。     

刚性粒子增韧聚合物体系的研究发展

刚性粒子增韧技术是制备兼具高刚性和高韧性的聚合物复合体系的有效手段,不仅具有重要的理论研究价值,而且具有广阔的应用前景和商业价值。本文综述了近20年来有关刚性粒子增韧聚合物复合体系的研究概况,并着重讨论了刚性无机粒子增韧结晶性聚合物的增韧机理。大量研究表明,刚性粒子增韧聚合物的实现来源于两方面的贡献,其一是刚性粒子的引入所导致的局部应力状态的改变。通过脱粘、空化、三维应力约束的解除,为基体的剪切屈服提供应力条件。其二是刚性粒子对基体的结晶行为产生影响,使晶粒尺寸变小,完善程度降低,甚至在界面附近形成择优取向的滑移阻力较小的结晶层,从而促进基体发生屈服变形。基于大量的研究结果,作者指出最佳的增韧效果是适当的界面粘结强度,足够高的填料含量,基体较低的结晶度和屈服应力等因素所决定的。由此作者提出了刚性无机粒子增韧聚合物体系的界面设计方案。     

聚合物/热塑性弹性体/纳米无机粒子三元复合材料的增韧增强研究进展

介绍了聚合物/热塑性弹性体/纳米无机粒子三元复合材料的形态结构及增韧机理,分析了热塑性弹性体、纳米无机粒子、加工工艺、界面性能4个方面对聚合物/热塑性弹性体/纳米无机粒子三元复合材料形态和性能的影响。热塑性弹性体和纳米无机粒子对聚合物有协同增韧增强作用,加料顺序是形态结构的最主要影响因素,聚合物的力学性能非常依赖热塑性弹性体和纳米无机粒子在聚合物中的存在形态。最后,展望了该体系未来的研究方向。     

增强增韧填充母粒的开发研究

强度和韧性的提高是实现通用塑料高性能化的关键问题。1984年提出的刚性粒子增韧聚合物方法,其目的是寻找一种同时提高聚合物材料强度和韧性的新途径。通过研究发现,刚性粒子—硬核/弹性体—软壳结构粒子均匀分散在聚合物基体中这一微观形态的形成是获得刚性粒子增强增韧聚合物材料的关键。然而没有一种获得上述微观形态的实施方法能够满足工业化大规模生产的需要,因此,很多刚性粒子增强增韧聚合物材料停留在实验室研究阶段。针对这一问题,找到一种可以实际应用的制备刚性粒子增强增韧聚合物材料的新方法、新技术是十分必要的。中国科学院化学研究所工程塑料国家重点实验室表面与界     

刚性粒子增强增韧聚合物复合合材料的制备新技术

研究了从增强增韧填充母粒出发制备刚性粒子-硬核/弹性体-软壳结构粒子的新方法,以及制备高性能聚合物材料的理论依据、实施方法及实施效果,结果表明,增强增韧填充母粒制备高性能聚合物材料的方法,对聚合物材料同时增强增韧的效果好,加工过程简单,适合工业化生产的需要。     

刚性粒子增强增韧聚合物复合材料的制备新技术

研究了从增强增韧填充母粒出发制备刚性粒子-硬核/弹性体-软壳结构粒子的新方法,以及制备高性能聚合物材料的理论依据、实施方法及实施效果,结果表明,增强增韧填充母粒制备高性能聚合物材料的方法,对聚合物材料同时增强增韧的效果好,加工过程简单,适合工业化生产的需要.     

聚合物增韧研究进展

传统的橡胶增韧聚合物机理研究在八十年代进一步发展，日臻完善。在此基础上开展了刚性粒子增韧增强聚合物研究。本文回顾了和讨论了橡胶增韧聚合物理论的新进展。     

无机刚性粒子增韧聚合物研究进展

简要综述了无机刚性粒子对聚合物的增韧机理,以及其增韧研究进展,并指出存在问题及发展方向。     

刚性粒子在环氧树脂中的增韧行为研究

用乳液聚合的方法合成了一系列具有不同交联程度和带环氧官能团的刚性粒子，并将它们作为环氧树脂的增韧改性剂掺到环氧树脂中，研究了界面层结构对增韧的影响。结果表明：不同交联程度的刚性粒子参入到环氧树脂中，由于粒子与基体结构之间发生了不同程度的分子互穿而表现出不同的增韧效果；刚性粒子表面带环氧官能团后，与基本材料形成了化学键合的界面层结构，对粒子的增韧也十分有利。     

共混改性尼龙11合金的研究进展

论述了用聚烯烃、橡胶、液晶高分子、树形大分子及无机刚性粒子等对尼龙11进行增韧增强改性的研究发展,其中以聚烯烃类改性最为广泛,但需要一定的相容剂;而无机刚性粒子增韧增强是近年发展起来的新方法,它可以在提高材料韧性的同时,提高材料的拉伸强度。     

高聚物共混及掺混材料界面形态与力学性能的关系

利用扫描电子显微镜(SEM)对共混及掺混材料的界面形态进行了观察,并讨论了界面形态与力学性能的关系。结果表明,力学性能的差异,明显地反映在材料的界面形态上。通过观察还表明,两相之间的粘结强度越高,表现出的力学性能越优异,这主要是改性后界面相的形成所做出的贡献。同时,还讨论了增韧增强机理。     

改性甲基丙烯酸酯/SiO2-TiO2纳米复合材料的制备与表征

用原住复舍、溶胶-凝胶法制备了有机聚合物链段与无机相间有共价键存在的改性甲基丙烯酸酯类共聚物／SiO2-TiO2杂化纳米复合材料。通过红外光谱，透射电镜，扫描电镜对材料的结构和形态进行了表征，并对纳米分散相的形态、分布和界面状况对杂化材料的物理化学性能及氧阻透性能进行了测试．对结构与性能的关系进行了探讨．     

聚合物/无机物纳米复合材料研究进展及应用前景

聚合物和无机物在纳米及水平上的复合，将使各自的优势得到最充分的体现，聚合物／无机物纳米复合材料的研究已成为当今高分子材料科学与工程等许多学科的前沿领域，显示出重要的科学意义和良好的应用前景。文中简要概速了聚合物／无机物纳米复合材料的研究现状及应用前景．     

有机-无机纳米复合材料的合成与性质

概述了近年来用聚合物嵌入层状无机物晶体夹层或坑道中,制备有机-无机纳米复合材料的新方法及其性质,讨论了层状无机物晶体的结构特点,并展望了有机-无机纳米复合材料的主要应用领域。     

聚合物纳米复合材料界面结构的表征

聚合物中加入纳米粒子可以制得性能更加优异的纳米复合材料,其中纳米粒子和聚合物基体间的界面结构对纳米复合材料的性能起着重要作用。综述了近些年来聚合物纳米复合材料中界面结构的表征手段,如红外光谱(FTIR)、核磁共振技术(NMR)、热重(TGA)、电子显微镜、原子力显微镜(AFM)、X射线光电子能谱(XPS)、小角中子散射(SANS)及小角X射线散射(SAXS)等,并对这一领域的研究进行了展望。     

分散相对高分子合金增韧及脆/韧转变的影响

发生脆／韧转变的合金材料,其刚性体分散相ＣＰＰ在基质形成的静水应力的作用下沿拉抻方向发生了塑性形变。分散相无论是刚性体还是弹性体,在基质形成的静水压应力的作用下均可通过形变吸收能量使合金材料增韧;同时分散相也可作为应力集中剂引发基质产生银纹和屈服剪切带,使合金材料增韧,脆／韧转变过程提前,当分散相模量较时,后一种作用为主。随着分散相模量的增加,前一种作用的影响逐渐增加,并最终转变成为主导作用。     

Subsurface particle monolayer and film formation in softenable substrates: Techniques and thermodynamic criteria

We have previously shown that subsurface particulate monolayers form rather generally when inorganic materials are appropriately deposited onto softenable organic polymer substrates. Here we analyse, in terms of the surface free energies, the thermodynamic stability on soft substrates of the various conceivable subsurface structures versus the possible above-surface configurations. For both rigid preformed particles and flexible growing clusterd (as occur in vacuum deposition), the tendency for complete immersion is determined by the same inequality among the various surface and interfacial tensions. Estimates of these parameters predict a completely embedded structure to be thermodynamically favourable for most inorganic materials on organic polymer substrates, with generally a partially embedded structure predicted for organic materials. Although, with vacuum deposition of the particle material, subsurface structure formation is often limited by kinetic factors (associated with substrate temperature and deposition rate)), we describe a variety of other fabrication techniques by which such structures can indeed be fabricated with remarkable generality from preformed particles. Moreover, with organics, completely—rather than partially—embedded structures can be formed, if particles are spread on the surface of the polymer and the system is exposed to a suitable solvent vapour. This can be rationalized in terms of the above- mentioned inequality, provided that appropriate surface and/or interfacial tensions are calculated for this situation. Continuous subsurface films are predicted to become thermodynamically favourable during vacuum deposition, compared with embedded particulate structures, when particle coalescence becomes too slow to keep the projected-area coverage below certain maximum levels. This is expected as the particles exceed some minimum size, and we confirm this prediction experimentally.     

ZnO压敏陶瓷与有机绝缘材料间界面电荷及其作用

用热刺激电流和电声脉冲法研究了ＺｎＯ压敏陶瓷与绝缘材料间界面电荷分布。发现绝缘材料显著地影响界面电荷性质和密度，压敏陶瓷酯型聚氨酯界面存在大是电荷，而压敏陶瓷与聚酯改性有机硅界而没有电荷。