四针状氧化锌晶须/天然橡胶抗菌医用复合材料的制备

将硬脂酸钠改性四针状氧化锌晶须(Sodium stearate-T-ZnOw)超声分散液引入天然胶乳(NRL)基体中,制备了绿色环保的Sodium stearate-T-ZnOw/橡胶(NR)抗菌医用复合材料。系统研究了Sodium stearate-T-ZnOw/NR复合材料的综合力学性能、抗菌性能和热稳定性能。结果表明:当Sodium stearate-T-ZnOw含量达3wt%时,Sodium sterate-T-ZnOw/NR复合材料的综合力学性能,相比纯胶,邵尔A硬度,300%定伸应力,拉伸强度,撕裂强度,断裂伸长率,提高了8.6%、25.4%、20.3%、25.6%、6.4%。此时,复合材料的热稳定性能也达到了最大值,相比纯胶,复合材料的起始热降解温度(T₀)和终止热降解温度(T_f)分别比纯胶的T₀和T_f提高了21.2℃和5.9℃。当Sodiumstearate-T-ZnOw含量超过3wt%时,其能在天然胶乳中充分发挥抑制大肠杆菌、金葡萄球菌、鲍曼不动杆菌、表皮葡萄球菌生长的能力,它可以进入细菌细胞,导致细胞壁被破坏,细胞内成分泄漏,细胞死亡。      

CaSO4晶须/纳米TiO2/PP-R树脂复合材料的制备及紫外老化性能研究

以CaSO4晶须/纳米TiO2为添加剂制备了CaSO4晶须/纳米TiO2/PP-R树脂复合材料,并研究了紫外辐射对复合材料力学性能的影响.结果表明:经7％的KH550偶联剂改性后的CaSO4晶须具有较好的分散性能,经6％的KH570偶联剂改性后的纳米TiO2具有较好的分散性能;与纯PP-R相比,CaSO4晶须添加量为5％时,复合材料的性能有较大的提高,其热变形温度由72.03℃提高到104.78℃,断裂伸长率也由45.32％提高到122.27％;添加纳米TiO2对CaSO4晶须/PP-R树脂的耐热性能和力学性能没有明显的影响,但却能大幅度增强复合材料的抗菌性能及紫外老化性能.     

CaSO4晶须／纳米TiO2／PP—R树脂复合材料的制备及性能

本文采用CaSO4晶须／纳米TiO2为添加剂来改善PP—R树脂的各项性能。文章系统研究了CaS04晶须和纳米TiO2的改性,以及经改性处理后的CaSO4晶须／纳米TiO2对PP—R树脂耐热性能、力学性能和抗菌性能的影响,通过扫描电子显微镜（SEM）观察了复合材料的断面以及粒子在基体中的分散状况。研究结果表明：使用8％的KH550偶联剂改性后的CaSO4晶须具有较好的分散性能,使用6％的硅铝复合包膜改性后的纳米TiO2具有较好的分散性能;与纯PP—R相比,CaSO4晶须添加量为5％时,复合材料的性能有较大的提高,其热变形温度由72℃提高到104℃,断裂伸长率也由45％提高到122％;添加纳米TiO2对CaSO4晶须／PP—R树脂的耐热性能和力学性能没有明显的影响,但却能够大幅度增强复合材料的抗菌性能,当纳米TiO2的添加量为0．5％时,复合材料的抗菌率达99％以上。     

碱式硫酸镁晶须/橡胶复合材料的制备

将超声分散后的硅烷偶联剂3-氨丙基三乙氧基硅烷改性碱式硫酸镁晶须（KH550-MgOS_W）分散液加入天然胶乳（NR）中,对其进行补强,制得绿色环保高性能的KH550-MgOS_W/NR复合材料。系统研究了KH550-MgOS_W/NR复合材料的力学性能、阻燃性能及热稳定性能。结果表明,用KH550改性后的MgOS_W与橡胶基体具有很好的相容性。KH550-MgOS_W/NR复合材料的力学性能、阻燃性能及热稳定性能均比纯胶有所提高。当KH550-MgOS_W与NR质量比为4%时,KH550-MgOS_W/NR复合材料的各项性能均达到最佳,300%定伸应力、拉伸强度、撕裂强度、断裂伸长率、交联密度比纯胶胶膜分别提高了25.0%、36.8%、37.3%、11.4%、44.2%,垂直燃烧等级由FV-1提高到了FV-0级,比纯胶的起始热降解温度（T₀）、最大热降解温度（T_p）和终止热降解温度（T_f）分别提高了6.2℃、5.2℃和4.1℃。     

稻壳灰/天然橡胶胶乳复合材料结构与性能研究

采用稀土偶联剂和硅烷偶联剂改性稻壳灰(RHA)填充天然胶乳(NRL)制备稻壳灰/天然橡胶胶乳复合材料,用扫描电镜(SEM)、热重分析仪(TG-DTG)以及力学性能测试等技术研究了稻壳灰在复合材料中的结构、形态分布和热氧稳定性及力学性能。结果表明,采用偶联剂对RHA进行改性处理,能显著改善RHA在橡胶相的分散程度,增强RHA粒子与橡胶基体之间作用力,从而提高RHA/NRL复合材料的力学性能和抗氧老化性能,并且稀土偶联剂RHA/NR复合材料力学性能和抗氧老化性能的改进更加明显。     

改性纳米碳酸钙填充天然胶乳的超微结构及热稳定性

采用环氧化天然胶乳改性纳米碳酸钙,并与天然胶乳通过共混制备复合材料,用扫描电镜和热重分析仪研究了复合材料的形态结构和热氧稳定性。未改性碳酸钙-天然胶乳复合材料热失重温度无明显变化,经环氧化天然胶乳处理的碳酸钙与天然胶乳所制备复合材料的热失重温度明显升高,其中碳酸钙填充量为4%时,复合材料的起始失重温度比对照样提高了约6...     

采用ZnO晶须／纳米TiO2复合粒子改善钢结构防火涂料的性能

以氧化锌晶须和锐钛型纳米二氧化钛为添加剂来提高钢结构防火涂料的各项性能．系统研究了氧化锌晶须和纳米二氧化钛的改性,以及改性后晶须和纳米二氧化钛对防火涂料耐火性能、耐水性能、力学性能以及抗菌性等的影响,通过扫描电子显微镜（SEM）观察了复合材料的断面以及粒子在基体中的分散状况．研究表明,使用质量分数为0．5％的KH560改性后的氧化锌晶须具有较好的分散性,使用质量分数为6％的硅铝复合包膜改性后的纳米二氧化钛具有较好的分散性能;与单一的铜结构防火涂料相比,氧化锌晶须添加量的质量分数为5％时,改性铜结构防火涂料的性能有较大的提高,其耐火极限由96min提高到118min,耐水极限由28h提高到37h,黏结强度由0．45MPa提高到1．12MPa;纳米二氧化钛的加入可有效提高氧化锌晶须／防火涂料的抗菌性能,当纳米二氧化钛的添加量为0．5％时,防火涂料的灭菌率可达99．9％     

膨胀型阻燃剂对硫化天然胶乳胶膜力学性能和阻燃性能的影响

以聚磷酸铵(APP)、季戊四醇(PER)和三聚氰铵(MEL)组成膨胀型阻燃体系(IFR),考察阻燃剂配比及用量对硫化天然胶乳力学性能和阻燃性能的影响,并通过热重分析仪分析其热稳定性、扫描电镜(SEM)分析阻燃剂在胶乳中的分散效果。结果表明,添加PER和MEL的硫化胶膜力学性能很好,但阻燃性能较差;添加APP和IFR的硫化胶膜力学性能较差,但是阻燃性能很好;SEM观察发现APP与橡胶相容性差;热失重分析可知,改性的硫化胶膜比未改性的硫化胶膜的阻燃性好,且IFR改性硫化胶膜的阻燃效果是最好。     

改性天然胶乳/壳聚糖/明胶三元复合材料制备研究

采用正交试验方法,考察了原料的配比、交联剂的用量及交联温度等对复合材料性能的影响。较佳的制备工艺条件分别为改性天然胶乳/壳聚糖/明胶配比60/20/20,交联剂用量0.004%,交联温度60℃。随改性天然胶乳的加入,复合膜柔韧性增强,力学性能下降;壳聚糖对复合膜的力学性能贡献大于明胶。     

ZnO晶须/纳米TiO2复合粒子改善PP-R树脂性能的研究

以氧化锌晶须和锐钛型纳米二氧化钛为添加剂来提高PP R树脂的各项性能。文章系统研究了氧化锌晶须的改性,以及改性后晶须和纳米二氧化钛的对PP R树脂耐热性、力学性能以及抗菌性等的影响。通过扫描电镜观察了材料的断面以及粒子在基体中的分散状况。研究表明,使用0.5%的KH560改性后的氧化锌晶须具有较好的分散性;与纯PP R相比,晶须添加量为3%～4%时,改性PP R材料的性能有较大的提高,其热变形温度由72℃提高到94℃,断裂伸长率也由45%提高到112%;改性锐钛型纳米二氧化钛不仅可改善PP R材料的热学和力学性能,而且可提高材料的抗菌性,其适用添加量为0.5%。     

过硫酸铵改性炭黑通过胶乳混合法补强天然橡胶胶乳

用过硫酸铵水溶液改性炭黑,制备亲水性的炭黑悬浮液。通过红外光谱仪和热失重表征改性后炭黑表面含氧基团的变化。利用激光粒度分析仪、紫外可见分光光度计观察炭黑水溶液的分散性和分散稳定性,改性前后粒径由155.7nm降到114.2 nm。采用胶乳共混法制备改性炭黑/天然橡胶胶乳复合材料的性能明显增强,拉伸强度提高14.5%,撕裂强度提高56.5%。通过扫描电镜(SEM)观察发现,改性后的炭黑在橡胶基体中粒径小且分散均匀,与基体的界面结合力增强,炭黑的补强效果得到提高。     

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%。     

废丁苯胶乳/废聚酯纤维高强高模复合材料的制备与性能

采用液相高剪切混合、共沉预处理技术改善纤维在橡胶基体中的分散及其界面结合,制备了废丁苯胶乳/废聚酯纤维高强高模复合材料,并系统研究了复合材料的硫化特性、力学性能、动态力学性能和断面微观形貌。结果表明,当纤维的质量分数为60%时,复合材料具有最佳的力学性能,其拉伸强度为23.2 MPa,而未填充纤维的硫化胶强度仅为9.3MPa;同时,室温下材料的储能模量提高了约19倍。     

氧化石墨烯/天然橡胶-丁腈橡胶复合材料的制备与性能

为研究氧化石墨烯（GO）对共混橡胶的补强改性作用,首先,通过改进的Hummers方法制备了GO,并通过乳液共混法制备了GO/天然橡胶（NR）-丁腈橡胶（NBR）复合材料;然后,采用SEM、FTIR、XRD、溶胀测试和力学性能测试表征了GO、NR-NBR硫化胶和GO/NR-NBR复合材料的微观形态、结构和力学性能。结果表明:所得GO含有大量的含氧官能团,氧化效果较好;橡胶基体中GO分散均匀,且GO/NR-NBR复合材料的拉伸断面粗糙程度显著增加;GO的填充可以提高复合材料的表观交联密度;GO/NR-NBR复合材料的力学性能随着GO含量的增加而改善,当GO含量为3.0wt%时,GO/NR-NBR复合材料的拉伸强度、100%定伸应力和邵氏A硬度分别提高了53.3%、67.3%和10.5%,断裂伸长率降低了9.6%。      

FABRICATION OF SiCp-AI COMPOSITE MATERIALS

Liquid phase fabrication methods for aluminum matrix composites reinforced with SiC whiskers, or SiC particles have been investigated and the mechanical properties of fabricated composites have been evaluated. Three kinds of liquid phase fabrication methods; hot extrusion, hot pressing and pressure infiltration, were studied. Commercial SiC whiskers and SiC powders of alpha type and beta type were used as the reinforcements for an aluminum matrix. Among the fabrication methods investigated, the best results were achieved by the pressure infiltration. The mechanical properties and the wear resistance of the fabricated composites were measured. The SiC whisker reinforced aluminum matrix composites have high strength, so that they can be used as high specific strength materials. The SiC particulate reinforced aluminum matrix composites are not strong as the SiC whisker reinforced composites. However, the SiC particulate reinforced aluminum matrix composites have a good potential for use as wear resistant material. The hardening effect of beta type particles on the aluminum matrix was larger than that of alpha type particles.     

不同偶联剂改性PTW对PP/GF复合材料性能的影响

目的研究六钛酸钾晶须表面改性对聚丙烯复合材料的力学性能影响,以探索最佳表面改性手段。方法分别采用硅烷偶联剂KH550、KH570、正十二烷基三甲氧基硅烷,钛酸酯偶联剂NDE311、改性六钛酸钾晶须(PTW),然后将改性过的六钛酸钾晶须、玻璃纤维、聚丙烯通过熔融共混制得聚PP/GF/PTW复合材料。结果比较六钛酸钾晶须经不同偶联剂改性前后对聚丙烯/玻璃纤维复合材料性能的影响,发现改性过的六钛酸钾晶须可改善复合材料的力学性能。比较不同偶联剂改性六钛酸钾晶须对聚丙烯/玻璃纤维复合材料性能的影响,发现经KH550偶联剂处理后,与未改性相比,复合材料的弯曲性能提高了58.63%,拉伸性能提高了16.07%,冲击性能提高了63.1%。结论六钛酸钾晶须经KH550偶联剂处理后,复合材料的综合性能最好。     

雾化溅射干燥法制备氧化石墨烯-SiO2/天然橡胶复合材料

将天然胶乳（NRL）、氧化石墨烯（GO）分散液与SiO₂悬浮液3种液体通过机械搅拌充分混合,在高压气相雾化作用下,混合液先被打散成微小液滴,形成一次破碎;该液滴后经高温金属板表面溅射爆破,形成二次破碎,达到分散效果,然后液滴被瞬间脱水干燥获得GO-SiO₂/天然橡胶（NR）母胶。GO与SiO₂在雾化、溅射和爆破作用下,在NR中达到微观分散效果。结果表明,与普通絮凝湿法混炼工艺相比,雾化溅射干燥工艺可以使GO和SiO₂在NR基体中分散更均匀。Payne效应结果表明：雾化溅射工艺减弱了GO片层与SiO₂间的相互作用。雾化溅射干燥工艺制备的GO-SiO₂/NR硫化胶的拉伸强度提高了13.6%,撕裂强度提高了31.5%,耐磨性能提高了16.7%;动态力学性能结果表明,用该工艺制备的GO-SiO₂/NR复合材料在60℃左右损耗因子更低。     

Mechanical properties, fire performance and thermal stability of magnesium hydroxide sulfate hydrate whiskers flame retardant silicone rubber

Halogen-free flame retardant silicone rubber (SR) composites, using magnesium hydroxide sulfate hydrate (MHSH) whiskers as flame retardant have been prepared by a two-roll mill. Moreover, microencapsulated red phosphorus (MRP) was used as a synergist. Mechanical tests were performed to determine the tensile strength, elongation at break, and shore hardness of the composites. The morphology of fracture surface was observed by environmental scanning electron microscopy (ESEM). The results showed MHSH slightly reduced the tensile strength of the composites, but had obvious influence on the elongation at break. Meanwhile, Shore A hardness presented uptrend with increasing MHSH content. The addition of vinyl silicone fluid (VSF) could improve the compatibility of the MHSH whiskers in SR matrix, and therefore improved the mechanical properties of composites. The flammability properties of composites were investigated by limited oxygen index (LOI), UL-94 tests, and cone calorimetry experiments. It is found that MHSH whiskers can effectively improve the flame retardancy of SR composites due to the endothermic degradation of MHSH whiskers accompanied with the release of water vapor, and the formation of fibrous magnesia acting as a barrier layer. The incorporation of MRP in SR/MHSH whiskers system had a synergic fire retardant effect in the condensed and gas phase. In addition, thermogravimetric analysis (TGA) indicated the presence of MRP enhanced thermal stability of the SR/MHSH composites at higher temperature range, and remarkably promoted char residue yield.