电子束辐射硫化SBR/SiO_2复合材料的性能

与硫磺硫化、过氧化物硫化相比,电子束辐射硫化(辐射剂量200kGy)的SBR/SiO2复合材料具有最大的拉伸强度和撕裂强度。核磁交联密度测定仪测试表明,电子束辐射硫化、硫磺硫化、过氧化物硫化的SBR/SiO2复合材料的交联密度分别为15.6×10-5mol/cm3、11.7×10-5mol/cm3和24.4×10-5mol/cm3;随着交联密度的增大,SBR/SiO2复合材料的硬度增大,扯断伸长率减小。O3老化试验表明,电子束辐射硫化SBR/SiO2复合材料具有优良的耐臭氧老化性能,O3老化后的拉伸强度和扯断伸长率下降幅度很小;硫磺硫化SBR/SiO2复合材料的耐臭氧老化性能较差,O3老化后的拉伸强度和扯断伸长率大幅度下降。     

两次挤出制备尼龙66/纳米SiO2复合材料及其结构与性能

通过双螺杆两次挤出技术制得了尼龙66/SiO2纳米微粒复合材料,发现二次挤出的复合材料的拉伸强度、断裂伸长率、杨氏模量、简支梁缺口冲击强度较纯尼龙66均有很大程度的提高,并通过动态力学热分析研究了复合材料的动态力学性能,复合材料的储能模量及玻璃化转变温度均有不同程度的提高。借助SEM分析了复合材料的拉伸断面形貌,并用DSC研究了复合材料的结晶行为。     

可反应性纳米SiO2/尼龙1010复合材料的制备和力学性能

以可反应性纳米SiO2(RNS)为填料,用熔融共混法制备SiO2/尼龙1010纳米复合材料,表征其力学性能并研究了增强和增韧机理.结果表明,在熔融共混过程中RNS与尼龙1010发生了强烈的界面相互作用,提高了材料的拉伸强度、断裂伸长率和弹性模量;而纳米SiO2的表面有机修饰层使材料的韧性有所提高.纳米SiO2质量分数为1.0%的复合材料拉伸强度最大,比纯尼龙1010的高4%;而0.7%纳米SiO2的复合材料断裂伸长率和弹性模量最大,分别比纯尼龙的高16.6%和13.4%.     

稻壳粉/PP复合材料的力学性能

制备了稻壳粉/聚丙烯(PP)复合材料,分析了稻壳粉粒度及含量对PP复合材料力学性能的影响,用扫描电镜(SEM)对稻壳粉/PP复合材料拉伸断面进行了分析。结果表明,稻壳粉粒径和含量对PP复合材料性能有一定影响,稻壳粉粒径为245μm的PP复合材料有较好的综合力学性能;随着稻壳粉含量的增加,PP复合材料拉伸强度及断裂伸长率下降,稻壳粉含量为30%时,复合材料弯曲强度和模量均有最大值。稻壳粉含量较低时,其在PP中分散较好,与PP相容性好,复合材料为韧性破坏;稻壳粉含量较高时,稻壳粉有集聚现象,与PP相容性较差,材料的性能较低,复合材料为脆性破坏。     

革用聚氨酯/SiO2纳米复合材料的制备与物性研究

采用溶胶-凝胶反应制备纳米SiO2颗粒，然后通过超声分散机将SiO2纳米颗粒分散到聚氨酯树脂中制备出聚氨酯／SiO2纳米复合材料。利用透射电子显微镜(TEM)、傅里叶红外分光光度计(FTIR)、万能电子试验机、动态力学分析仪(DMA)、量热示差扫描仪(DSC)分别表征了纳米复合树脂材料的结构和形态、力学性能和热稳定性。实验结果表明，纳米SiO2颗粒均匀分布在聚氨酯中，并与聚氨酯的基团发生了反应；聚氨酯／SiO2纳米复合材料具有较纯聚氨酯树脂更高的模量和内耗峰强度。拉伸强度和拉伸模量得到了很大的提高，并具有一个最佳值；而断裂伸长率有所下降，但随SiO2含量的进一步增加又有所提高；纳米SiO2掺杂对聚氨酯树脂的耐低温的性能影响不大，却提高了树脂的耐热性能，从而使聚氨酯树脂使用温度更宽。     

SYNTHESIS AND MECHANICAL PROPERITIES OF REACTABLE NANO-SILICA/PA1010 HYBRID COMPOSITES

以可反应性纳米SiO2(RNS)为填料, 用熔融共混法制备SiO2/尼龙1010纳米复合材料, 表征其力学性能并研究了增强和增韧机理. 结果表明,在熔融共混过程中RNS与尼龙1010发生了强烈的界面相互作用, 提高了材料的拉伸强度、断裂伸长率和弹性模量; 而纳米SiO2的表面有机修饰层使材料的韧性有所提高.纳米SiO2质量分数为1.0 %的复合材料拉伸强度最大, 比纯尼龙1010的高4%;而0.7%纳米SiO2 的复合材料断裂伸长率和弹性模量最大, 分别比纯尼龙的高16.6%和13.4%.     

稻壳SiO_2/环氧树脂纳米复合材料的热性能研究

将稻壳用10%的盐酸处理后在600℃焚烧得到纯度为99.3%,比表面积为212g/cm2的SiO2,经硅烷偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)改性后的SiO2为无定形态,尺寸在30~50nm。将改性后的稻壳SiO2与EP复合,对SiO2/EP纳米复合材料的热膨胀过程进行了详细的研究。结果表明:稻壳SiO2的加入,能有效降低SiO2/EP纳米复合材料的热分解性能,其降低量随稻壳SiO2含量增加而增加。纳米复合材料在玻璃态(30℃≤T≤140℃)以及在大于180℃的橡胶态,热膨胀系数随温度变化不大,而在玻璃态与橡胶态的过渡区,材料随温度升高出现收缩。进一步研究发现材料的热循环次数对纳米复合材料的热收缩现象影响较大,热循环次数的增加能消除降低材料在升温过程的中的收缩现象,并有效降低材料的热膨胀系数。     

SEBS、纳米SiO2协同作用改性PP的研究

采用熔融共混的方法制备出PP/SEBS/纳米SiO2复合材料,通过对复合材料进行SEM、DSC、偏光显微镜以及力学性能等测试,研究了纳米SiO2含量对复合材料的结构与性能的影响。研究表明纳米SiO2可以促进SEBS在PP基体中均匀分布,且随着复合材料中纳米SiO2含量的增加复合材料的球晶尺寸减小、晶粒细化、结晶度降低,冲击强度尤其是低温冲击强度有很大改善而拉伸强度降低不大。     

木粉含量对木粉-淀粉/聚乳酸复合材料性能的影响

以杨木粉、玉米淀粉和聚乳酸(PLA)为原料,甘油为相容剂,利用熔融挤出法制备了木粉-淀粉/PLA复合材料。研究了木粉含量对复合材料界面相容性、热性能、力学性能、流变性能以及吸水率的影响。结果表明:随着木粉含量的增加,PLA与木粉之间的界面相容性下降,木粉-淀粉/PLA复合材料的热稳定性下降,储能模量、损耗模量和复数黏度逐渐增加;随着木粉含量的增加,木粉-淀粉/PLA复合材料的拉伸强度和弯曲强度呈现先增大后减小的趋势,当木粉含量为18wt%时,复合材料的拉伸强度和弯曲强度均达到最大值,最大值分别为40.65 MPa和60.91 MPa;随木粉含量的增加,复合材料的断裂伸长率由9.64%减小到5.97%,而吸水率由5.38%增大到13.43%。     

EVA/SiO2纳米复合材料的制备与性能研究

采用一步法制备出 EVA/SiO2 纳米复合材料,利用 FESEM、FTIR、SEM 等测试手段表征纳米SiO2 微粒在 EVA 基体中的分散性,并研究其力学性能及流变性能。结果表明 SiO2 微粒以 30~40nm 左右的粒径分散于EVA基体之中,并与 EVA形成化学键合结构,断裂时呈现脆韧双重断裂特征。当纳米SiO2 填充量为1%时,拉伸强度与断裂伸长率分别提高16.1%与11.7%,并以该含量处为转折点先提高后降低。纳米SiO2 微粒填充量在1%~3%范围内,复合熔体的表观粘度低于纯 EVA,熔点变化较少,加工流动性得到改善。     

四种壳类纤维/聚氯乙烯木塑复合材料的蠕变及磨损性能

选用4种壳类纤维-椰子壳、榛子壳、核桃壳和稻壳为填充材料,聚氯乙烯（PVC）为基体材料,制备壳类纤维/PVC复合材料,对4种壳类纤维进行了FTIR和热分析,对4种壳类纤维/PVC复合材料进行蠕变及磨损性能测试。结果表明：4种壳类材料中,稻壳纤维中纤维素含量最高,为43.6%,稻壳纤维/PVC复合材料具有较好的结合界面和力学性能,其压缩、拉伸和弯曲强度最高,分别为43.1 MPa、23.2 MPa和46.1 MPa,比强度最低的核桃壳纤维/PVC复合材料分别高出13.7%、33.3%和21.0%,在相同应力作用下,稻壳纤维/PVC复合材料蠕变应变值最小;在相同磨损条件下,稻壳纤维/PVC复合材料的比磨损率最小,其摩擦系数亦为最小。     

聚氨酯/二氧化硅包覆多壁碳纳米管复合材料的导热与电绝缘性能

通过溶胶-凝胶法制备了厚度为30nm-50nm的二氧化硅(SiO2)包覆多壁碳纳米管(SiO2-MWNTs),并与聚氨酯(PU)复合制备了PU/SiO2-MWNT复合材料。研究了SiO2-MWNTs对PU导热电绝缘性能的影响。结果表明,SiO2包覆层增强了MWNTs与PU之间的界面相互作用,促进了MWNTs在PU中的分散。由于SiO2包覆层的电绝缘作用,PU/SiO2-MWNT复合材料保持了PU的电绝缘性能。同时SiO2包覆层作为过渡层,降低了PU与MWNTs间的模量失配,减少了声子的界面散射,提高了PU/SiO2-MWNT复合材料的导热性能。当SiO2-MWNTs的质量分数为0.5%和1.0%时,PU/SiO2-MWNT复合材料的热导率分别提高了53.7%和63.8%。     

Effect of matrix glass transition on reinforcement efficiency of epoxy-matrix composites with single walled carbon nanotubes,multi-walled carbon nanotubes,carbon nanofibers and graphite

This study compares the mechanical and thermal properties of glassy and rubbery epoxy–matrix composites reinforced with 1 and 4 wt.% single-walled carbon nanotubes (SWCNTs), multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs), graphite, and carbon nanofibers (CNFs). The tensile modulus of most glassy composites was higher than that of the epoxy and increased with higher filler concentration and 4% graphite/epoxy and 4% SWCNT/epoxy exhibited approximately the same highest tensile modulus. The elongation of glassy composites was significantly lower than that of the epoxy and decreased with increasing filler loading. Most rubbery composites showed a higher tensile modulus and elongation than the epoxy and the modulus increased with rising filler content and 4% SWCNT/epoxy showed the highest tensile modulus and tensile strength. In the rubbery regime, glassy and rubbery composites displayed a higher storage modulus than the corresponding epoxy and 4 wt.% SWCNT/epoxy composites showed a 300% improvement in storage modulus compared to the epoxy.     

不同植物纤维/骨胶复合材料的性能对比

为利用农业废弃物制备生物质材料,以稻秸秆、麦秸秆、花生秸秆、稻壳、麦壳及花生壳为填充材料,以骨胶为基体材料,采用模压成型工艺制备六种生物质植物纤维/骨胶复合材料,对六种植物纤维成分进行测试,对其制备的生物质复合材料的力学性能、吸湿性能、表面官能团和热稳定性进行分析,用体视显微镜观察复合材料拉伸断面的微观结构。结果表明,麦秸秆纤维素含量较高,稻秸秆纤维素含量仅次之。同种生物质的秸秆比其壳制备的复合材料性能好,其中稻秸秆/骨胶复合材料有较好的界面相容性和力学性能,其拉伸强度和冲击强度分别为4.14MPa、4.89kJ/m~2,比稻壳/骨胶复合材料分别高118%、22.6%,比麦秸秆和花生秸秆制备的复合材料分别高4.42%、37.3%和56.9%、20.8%。稻秸秆/骨胶复合材料的抗吸湿性能较好,平衡吸湿率为12.35%,比麦秸秆、花生秸秆、麦壳、稻壳、花生壳制备的复合材料分别低27.11%、16.72%、19.36%、0.04%、15.97%。麦秸秆由于表面蜡质层,其与骨胶制备复合材料的性能较差。六种生物质复合材料中,稻壳/骨胶复合材料的热稳定性较好。     

纳米SiO_2功能化改性石墨烯/热塑性聚氨酯复合材料的制备与性能

采用Hummers法制备了氧化石墨烯(Graphene Oxide,GO),再与经硅烷偶联剂(APTES)偶联改性纳米SiO_2所得的产物(nano SiO_2—NH_2)混合,制备了石墨烯片(Graphene Sheets,GS)接枝纳米SiO_2杂化材料(nano SiO_2-g-GS)。以nano SiO_2-g-GS为填料,热塑性聚氨酯(TPU)为基体,通过熔融共混法制备共混型nano SiO_2-g-GS/TPU复合材料,并对填料和复合材料进行测试和表征。拉伸测试显示nano SiO_2-g-GS的加入对基体TPU有一定的补强作用,使复合材料定伸应力(300%、500%和1 000%)增大。DSC测试显示,与纯TPU相比,nano SiO_2-g-GS/TPU复合材料的结晶温度有大幅升高,填料含量为1wt%时,TPU的结晶温度升高了44℃。形状记忆测试结果显示,随nano SiO_2-g-GS含量增加,nano SiO_2-g-GS/TPU复合材料的形状回复率(Rr)逐渐降低,但形状固定率(Rf)逐渐升高。当nano SiO_2-g-GS质量分数为1wt%时,nano SiO_2-g-GS/TPU复合材料性能最佳。     

高岭土/白炭黑并用填充天然橡胶复合材料的性能

以高岭土和白炭黑作为增强剂,采用熔融共混法制备了一系列的天然橡胶(NR)复合材料,并对其微观结构、气体阻隔性能和力学性能进行了表征.结果表明,改性高岭土(MK)以片层结构,白炭黑(PS)以球状结构,均匀分散于NR基体之中;MK与PS单独填充NR时,随着MK填充量的增加,NR复合材料的气体阻隔性能逐渐提高,而且MK的增强...     

Effect of amorphous silica by rice husk ash on physical properties and microstructures of recycled aluminium chip AA7075

High strength to weight ratio of aluminium reinforced as metal matrix composites is a well known material used in automotive application. The effects of recycled aluminium chips AA7075 with amorphous silica by rice husk ash on the physical properties and microstructure were investigated. Recycled aluminium chip AA7075 was reinforced with agro waste of amorphous silica rice husk ash i. e., 2.5 %, 5 %, 7.5 %, 10 % and 12.5 %. Samples of these metal matrix composites were prepared by cold compaction method due to the lower energies consumption and operating cost compared to conventional recycling by casting. Physical testing of density, apparent porosity, water absorption and hardness tests of the metal matrix composites samples were examined in the current study. The density of metal matrix composites was increased up to 5 % of amorphous silica, and then decreased with increasing mass fraction of amorphous silica. Porosity and water absorption of metal matrix composites were significantly consistent at increasing mass fraction of amorphous silica, while the hardness of metal matrix composites was increased at increasing amorphous silica. Consequently, the microstructures of metal matrix composites were observed via optical microscope to analyze the dispersion of the reinforced composites. The microstructures of metal matrix composites were found non‐homogeneous and random distribution of amorphous silica and aluminium chip AA7075 compared to 100 % recycled aluminium chip AA7075. Based on investigation to aluminium reinforced rice husk ash composites, it has good potential to improve the material behavior of metal matrix composites by appropriate composition amorphous silica to composite.     

农林废物生物炭/高密度聚乙烯复合材料的制备与性能

利用稻壳、杨木在600℃下制备稻壳炭、杨木炭,以稻壳、稻壳炭、杨木、杨木炭为填料填充高密度聚乙烯(HDPE)制备复合材料,并对其性能进行测试分析。结果表明,跟稻壳、杨木相比,稻壳炭、杨木炭具有较高的含碳量、较大的比表面积、发达的孔隙结构及较低的极性;稻壳炭/HDPE复合材料的弯曲强度、弯曲模量、拉伸强度、拉伸模量分别为34.95 MPa、1.76 GPa、26.25 MPa、1.83 GPa,均高于稻壳/HDPE复合材料,杨木炭/HDPE复合材料的弯曲强度、弯曲模量、拉伸强度、拉伸模量分别为40.14 MPa、2.43 GPa、30.64 MPa、2.17 GPa,均高于杨木/HDPE复合材料;此外,稻壳炭/HDPE复合材料、杨木炭/HDPE复合材料的抗蠕变强度、抗应力松弛能力均高于稻壳/HDPE复合材料、杨木/HDPE复合材料。以上实验结果可为农林废物的高值化利用提供新的思路。      

四种预处理方法的稻壳/聚氯乙烯复合材料抗老化及热学行为

为探讨稻壳预处理（水热、微波、碱处理和苯甲酰化处理）对制备稻壳/聚氯乙烯（PVC）复合材料在模拟土壤老化条件下抗老化及热学行为的影响,采用综合热分析仪测试了稻壳/PVC复合材料的TG曲线,并测试了其线性热膨胀系数、力学性能和吸水性能,利用SEM观察其微观结构。结果表明:四种预处理均能提高稻壳/PVC复合材料抗老化及热学性能;处理后稻壳纤维表面更粗糙,纤维与基体界面结合更好,微裂隙较少。模拟土壤老化21天后,苯甲酰化处理稻壳/PVC复合材料初始热分解温度比未处理稻壳/PVC复合材料提高了3.9%,其线性热膨胀系数下降了6.72%。24 h吸水率降低了55.6%,拉伸强度和硬度分别提高了103%和119%。苯甲酰化处理稻壳/PVC复合材料中稻壳分布均匀,界面结合较好。四种预处理方法优劣顺序为:苯甲酰化处理>碱处理>水热处理>微波处理。