聚偏氟乙烯-钛酸钡复合材料的介电性能

用钛酸酯和钛酸丁酯偶联剂对BaTiO₃粉进行表面处理,使用熔融法制备了BaTiO₃/PVDF复合材料薄片。通过疏水亲油实验定性地分析了钛酸酯和钛酸丁酯偶联剂对BaTiO₃粉的偶联作用,通过测定BaTiO₃/PVDF的介电常数和介电损耗角正切值表征了复合材料的介电性能,BaTiO₃/PVDF扫描电子显微镜(SEM)的微观形态分析发现,经过偶联剂表面处理,BaTiO₃粉在PVDF中的分散情况改善。     

KH550硅烷偶联剂对复合材料结构和介电性能影响

采用KH550硅烷偶联剂对BaTiO3粉体进行了表面处理,用溶液混合法及热压工艺制备了BaTiO3/PVDF复合材料.通过扫描电子显微镜对复合材料形貌的分析发现偶联剂的用量对复合材料形态影响较大; 用傅立叶变换红外光谱仪和X射线衍射分析了偶联剂用量对BaTiO3/PVDF复合材料微观结构影响; 通过阻抗分析仪研究了复合材料的介电性能, 发现偶联剂用量对复合材料介电性能影响很大,当偶联剂用量在1%(质量分数)时,BaTiO3体积分数为40%的复合材料介电常数高达51.     

填充剂表面改性对硫化胶磨耗性能及形态的影响

研究了13种表面改性剂对白炭黑填充天然橡胶／顺丁橡胶（NR／BR）硫化胶磨耗性能及其形态的影响，结果表明，改性剂改变了白炭黑和橡胶的结合形式，进而影响硫化胶的耐磨性，其耐磨性的优劣顺序为：硅烷类偶联剂＞表面活性剂＞钛酸酯类偶联剂，SEM照片对硫化胶磨面的形态分析起到了宏观力学性能和微观的结构分析所达不到的作用，硫化胶的耐磨性越差，其磨纹表面的凸棱越粗。     

CaCO3/PP复合材料的制备及力学性能研究

采用钛酸酯偶联剂对CaCO3粒子进行表面处理,通过双辊熔融共混和硫化压机压片技术制备了CaCO3/PP复合材料;测试了其拉伸强度、冲击强度和硬度,探讨了偶联剂用量和CaCO3添加量对复合材料力学性能的影响.研究表明,添加CaCO3粒子能有效提高PP材料的力学性能,且经偶联剂表面处理后的CaCO3粒子对改善PP的力学性能效果更佳,当采用2%钛酸酯偶联剂表面处理后的CaCO3粒子添加量为4%时,CaCO3/PP复合材料综合力学性能最好.     

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。     

超细氧化铝粉体的表面改性研究

利用两种硅烷偶联剂、三种钛酸酯偶联剂对Al2O3粉体颗粒表面有机改性,比较了不同偶联剂对颗粒表面的改性效果,结果表明硅烷偶联剂未能对粉体表面进行有效的有机改性.红外光谱分析证实了偶联剂NTC401在Al2O3粉体表面进行了化学吸附,而偶联剂JSC和CT136在Al2O3粉体表面主要发生物理吸附.电镜照片说明,经NTC401改性的Al2O3粉体粒子之间的团聚得到了有效改善,而经JSC和CT136改性的Al2O3粉体粒子之间的团聚未得到改善.机理分析认为中心钛原子六配位的结构能够有效阻止颗粒团聚.     

偶联剂对EP/APP体系燃烧和发烟性能的影响

研究了不同种类偶联剂对聚磷酸铵阻燃环氧树脂(EP/APP)体系拉伸强度、燃烧和发烟性能的影响规律。结果表明,钛酸酯和硅烷都能提高EP/APP体系的拉伸强度。从(EP/APP)体系阻燃性能的提高效果看,钛酸酯比硅烷更好,钛酸酯使EP/APP体系的氧指数从26.5提高到30.9,硅烷使EP/APP体系的氧指数从26.5提高到28.7。但硅烷对(EP/APP)体系的抑烟效果好,硅烷可使EP/APP体系的烟密度等级从76.84降到66.85,而钛酸酯使EP/APP体系发烟量加大,烟密度等级从76.84上升到86.41。研究结果表明,偶联剂在改善阻燃材料力学性能的同时,对体系的燃烧和发烟性能有重要影响。     

WF／PVC木塑复合材料理化性能的研究

选用废弃木粉、聚氯乙烯塑料为原料，通过硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂处理木粉、马来酸酐接枝共聚PVC等方法进行改性模压制备木塑复合料，并初步研究了其理化性能。结果表明，经改性剂处理复合材料的拉伸强度、冲击强度、吸水率及厚度膨胀率等理化性能均比改性前有所提高。经硅炕偶联剂、钛酸酯偶联剂处理木粉再分别与马来酸酐接枝共聚PVC树脂...     

片状纳米级氢氧化镁粉的制备工艺与分散机理研究

氢氧化镁粉的超细化和高分散性是充分发挥其在聚合物材料中的阻燃性的前提。对片状纳米氢氧化镁粉的制备工艺以及几种表面活性剂的种类、用量对纳米氢氧化镁粉的分散性的影响进行了研究，并通过扫描电子显微镜（SEM）、红外光谱（FTIR）对其进行了表征。研究结果表明，制备片状纳米氢氧化镁的最优工艺条件是：镁液中Mg^2＋的初始浓度为22．75g／L，沉淀剂用20％的NaOH溶液，反应温度为50℃，反应时间为5min。SEM分析表明：在此条件下制得的片状纳米级氢氧化镁粉片径100nm左右，厚10nm左右，但是颗粒之间团聚严重，团聚颗粒达到微米级。使用硅烷FR-693、钛酸酯YB-502和聚乙二醇对氢氧化镁进行原位改性可以提高其分散性。硅烷FR-693、钛酸酯YB-502和聚乙二醇的最佳用量分别为氢氧化镁质量的1．5％，1．5％，0．75％。FTIR分析表明，3种改性剂都可以吸附在氢氧化镁颗粒表面并形成化学吸附。其中硅烷FR-693与粉体表面形成Si-O-Mg化学键合，钛酸酯YB-502与粉体表面形成Ti-O-Mg键合。     

炭纤维/聚醚型聚氨酯复合材料的性能

采用原位聚合法和浇注模压工艺合成出一系列经不同方法处理的炭纤维(CF)/聚醚型聚氨酯(PU)弹性体。通过机械性能测试,热失重分析和扫描电子显微镜等手段研究不同处理方法和CF含量对CF/PU弹性体复合材料的物理机械性能、热性能和微观形态的影响。结果表明,偶联剂中以胺基硅烷KH5501、KH602和钛酸酯类TCA-K44处理CF对CF/PU复合材料的机械性能改善效果明显;硝酸氧化的CF对复合材料的机械性能和热稳定性均明显改善;硝酸氧化处理CF与PU间的黏接性优于偶联剂处理CF/PU间的黏接性。     

阻抗渐变低介电BaTiO_3/PVDF复合纤维膜的设计与电纺制备

阻抗渐变材料在医用可穿戴设备中起着重要作用。为了实现不同材料之间的相互匹配特性,低介电阻抗渐变材料的研究尤为重要。利用静电纺丝的方法,设计制备了具有阻抗渐变性的低介电钛酸钡(BaTiO3)/聚偏氟乙烯(PVDF)复合纤维膜。结果表明:BaTiO3纳米粒子可在纤维网络中均匀分布,通过调节其质量分数,能够有效调节BaTiO3/PVDF复合纤维膜的介电常数在1~7的范围内,BaTiO3/PVDF复合纤维膜对不同的电场频率具有不敏感性。BaTiO3/PVDF复合纤维膜还具有良好的力学性能,能够有效满足可穿戴设备的材料需求。     

Improved polymer nanocomposite dielectric breakdown performance through barium titanate to epoxy interface control

A composite approach to dielectric design has the potential to provide improved permittivity as well as high breakdown strength and thus afford greater electrical energy storage density. Interfacial coupling is an effective approach to improve the polymer-particle composite dielectric film resistance to charge flow and dielectric breakdown. A bi-functional interfacial coupling agent added to the inorganic oxide particles’ surface assists dispersion into the thermosetting epoxy polymer matrix and upon composite cure reacts covalently with the polymer matrix. The composite then retains the glass transition temperature of pure polymer, provides a reduced Maxwell-Wagner relaxation of the polymer-particle composite, and attains a reduced sensitivity to dielectric breakdown compared to particle epoxy composites that lack interfacial coupling between the composite filler and polymer matrix. Besides an improved permittivity, the breakdown strength and thus energy density of a covalent interface nanoparticle barium titanate in epoxy composite dielectric film, at a 5 vol.% particle concentration, was significantly improved compared to a pure polymer dielectric film. The interfacially bonded, dielectric composite film had a permittivity ∼6.3 and at a 30 μm thickness achieved a calculated energy density of 4.6 J/cm³.     

压电陶瓷粒度分布对锆钛酸铅/聚偏氟乙烯复合材料电性能的影响

将不同粒度的锆钛酸铅(PZT)陶瓷粉进行复配,制成不同粒度分布的PZT陶瓷颗粒,然后与聚偏氟乙烯(PVDF)复合制备不同PZT粒度分布的PZT/PVDF复合材料,研究了复合材料的介电性能和压电性能。结果表明,当陶瓷颗粒体积分数高达70%时,双峰分布复合材料的压电系数可达75 pC·N-1。这是由于双峰分布复合材料中大陶瓷颗粒保持了完整的钙钛矿结构,小陶瓷颗粒填充在大颗粒之间,陶瓷颗粒彼此联接,形成了更多的电-力耦合通道,有效地实现了压电效应的传递。大陶瓷颗粒完整的钙钛矿结构以及大、小颗粒的协同堆砌效应,提高了PZT/PVDF复合材料的电性能。     

高性能BaTiO_3/PVDF介电复合材料及其薄膜电容器应用

选用柔性高分子材料聚偏氟乙烯（PVDF）作为基体,纳米钛酸钡陶瓷（BaTiO3）作为填充相,采用简单的溶液共混以及流延工艺制备BaTiO3/PVDF薄膜。通过SEM观察了复合材料体系的微观结构,研究了BaTiO3/PVDF介电复合材料的介电性能。把所制备的BaTiO3/PVDF复合材料薄膜（70mm×30mm×25μm...     

Improving dielectric properties of BaTiO₃/ferroelectric polymer composites by employing surface hydroxylated BaTiO₃ nanoparticles

Dielectric properties of poly(vinylidene fluoride) (PVDF) based nanocomposites filled with surface hydroxylated BaTiO(3) (h-BT) nanoparticles were reported. The h-BT fillers were prepared from crude BaTiO(3) (c-BT) in aqueous solution of H(2)O(2). Results showed that the dielectric properties of the h-BT/PVDF nanocomposites had weaker temperature and frequency dependences than that of c-BT/PVDF nanocomposites. Meanwhile, the h-BT/PVDF composites showed lower loss tangent and higher dielectric strength. It is suggested that the strong interaction between h-BT fillers and PVDF matrix is the main reason for the improved dielectric properties.     

钛酸钡陶瓷材料的制备及电磁性能研究

采用溶胶-凝胶法制备出了钛酸钡陶瓷粒子, 观察和分析了粒子的成分、形貌和微观结构及其对电磁波的吸收性能, 并测定了粉体的复介电常数和磁导率. XRD和TEM分析表明制备的粒子为四方相, 粒径在30～40nm左右. 制备的钛酸钡/环氧树脂复合吸收材料在8～18GHz范围内对电磁波有良好的吸收效果, 当含量为20%时效果最佳. 最后针对其吸收特性探讨了钛酸钡粒子的吸收机理.     

纳米钛酸钡掺杂聚酰亚胺基高介电复合薄膜的制备及性能

采用原位聚合法和高速砂磨法制备了纳米钛酸钡/聚酰亚胺高介电常数复合薄膜,分析了不同制备方法及钛酸钡粉体用量对复合薄膜结构和性能的影响。实验结果表明,高速砂磨法对于纳米钛酸钡粉体的分散效果优于原位分散法;钛酸钡粉体的引入,有效提高了复合薄膜的热稳定性和介电性能。当粉体的体积分数达到50%时,复合薄膜介电常数相较于纯膜提高了10倍,而介电损耗只有少量增加。     

聚偏氟乙烯基复合材料的制备及介电性能

为有效改善聚合物基复合材料的介电性能,兼顾高介电常数和低填料量同时并存,采用以聚偏氟乙烯(PVDF)为基体树脂,钛酸钡(BT)和石墨烯(GNP)分别为介电填料和导电填料,在BT-GNP/PVDF复合体系内部构建微电容器结构。采用溶液法和热压法制备GNP/PVDF薄膜和BT-GNP/PVDF复合薄膜。结果表明,BT和GNP填料在BT-GNP/PVDF复合薄膜中能够均匀分散,在薄膜内能形成明显的微电容器结构。陶瓷填料BT的引入,使微电容器结构更有利于提高BT-GNP/PVDF复合薄膜的介电常数。BT含量大于50wt%的BT-GNP/PVDF复合薄膜介电常数均不低于GNP/PVDF薄膜。BT含量为50wt%的BT-GNP/PVDF复合薄膜的介电常数高于BT含量分别为35wt%、60wt%和70wt%的BT-GNP/PVDF复合薄膜,最大值约为43,相当于GNP含量为0.8wt%的GNP/PVDF薄膜的1.5倍;BT含量为50wt%的BT-GNP/PVDF复合薄膜损耗角正切均小于其他体系薄膜,最大不超过0.09,最小约为0.02。BT-GNP/PVDF复合薄膜的电导率变化趋势基本一致,没有明显差异。