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。     

有机化蒙脱土对丁苯橡胶动态力学性能的影响

利用壳聚糖季铵盐的离子活性,对具有离子交换能力和吸附特性的二维层状蒙脱土进行有机化改性,采用转矩流变仪混合器和双辊开炼机的两段共混技术,制备了丁苯橡胶/蒙脱土纳米复合材料,通过红外光谱和橡胶加工分析仪,对蒙脱土的结构和纳米复合材料的动态力学性能进行了分析.在改性蒙脱土的红外谱图上,3617cm-1、2900 cm-1～...     

改性伊蒙土对天然乳胶纳米复合材料的力学性能影响

采用高能纳米冲击磨和十二烷基三甲氧基硅烷(DDES)共同修饰伊蒙土(ISIC),制备了低片层数、高分散性的改性伊蒙土(M-ISIC),并将M-ISIC通过乳胶共混法填充天然乳胶(NRL)制备出不同添加量的伊蒙土/天然乳胶纳米复合材料(M-ISIC/NRL).研究结果表明,DDES的硅氧烷基团与ISIC表面的羟基发生反应,在M-ISIC的表面形成DDES接枝改性层,DDES的利用率为53.08％,M-ISIC的表面接触角提升至141.37°.并且,修饰后的ISIC均匀地分散在天然乳胶中,形成稳定的填料-乳胶交联网络结构.其中1％M-ISIC/NRL性能较优,断面形貌均匀,储能模量(G')大.70℃下热氧老化240 h后,其拉伸强度及撕裂强度保持率分别为86.75％、66.75％,表现出较优异的耐热氧老化性能.     

超细CaCO3/SBS复合材料的制备及性能研究

利用硅烷偶联剂对超细CaCO3进行表面改性,通过直接共混的方法制备了超细CaCO3/SBS复合材料。研究了复合材料的拉伸性能、硬度、耐热性的变化,并采用扫描电镜分析了复合材料拉伸断面的微观结构变化。结果表明,表面处理后超细CaCO3在SBS体系中能形成网状结构,材料的拉伸性能、硬度及耐热性能提高。当Ca-CO3含量为10%时能获得拉伸强度、断裂伸长率及耐热性能优异的复合材料。     

超细CaCO3填充SBS的性能研究

采用双辊开炼机和平板高压制样的方法制备了超细CaCO2/SBS复合材料,采用SEM、DSC和TG对复合材料的断面形貌和热性能进行了分析,同时,对复合材料的力学性能进行了考察.结果表明,表面处理的超细CaCO3在SBS体系中与弹性体充分结合,断面产生了大量的网状结构,进一步提高了材料的拉伸强度、断裂伸长率和热稳定性,硬度增加幅度较小.     

碳酸钙的偶联剂改性及对SBS力学性能的影响

为进一步改善超细CaCO3的表面活性,利用γ-氨基丙基三乙氧基硅烷偶联剂(KH-550)对超细CaCO3进行表面改性,采用密炼工艺制备了超细CaCO3/热塑性丁苯橡胶(SBS)复合材料.通过红外光谱(FT-IR)、热重分析(TGA)、接触角测定仪(CAMI)和粒径分析等研究了改性前后超细CaCO3的结构变化,采用橡胶加工分析仪(RPA)和扫描电子显微镜(SEM)等对改性前后超细CaCO3的复合材料的力学性能和微观形貌进行了测试分析.结果表明:硅烷偶联剂KH-550与超细CaCO3粉体间能形成化学结合,修饰后的超细Ca-CO3能有效阻止颗粒间团聚,并均匀分散在橡胶胶体中,与胶体间形成物理和化学交联结构;改性后超细Ca-CO3在SBS体系中能形成网状结构,材料力学性能明显提高;当活化超细CaCO3的质量分数为20%时,能获得性能优异的复合材料.     

橡塑增容剂ER-CTBN的合成与表征

以端羧基液体丁腈橡胶(CTBN)和环氧树脂(ER)为原料,三苯基膦作为催化剂,在真空密封条件下制备了ER-CTBN聚合物。运用FT-IR、1 H-NMR、GPC和TGA等方法表征了聚合物的结构。结果表明,环氧树脂的环氧基团开环和CTBN中的-COOH发生反应生成酯键,形成了一种新的聚合物,并阐明了聚合反应的反应历程。此聚合物能被作为共聚甲醛(POM)和丁腈橡胶(NBR)共混的一种新型增容剂,以达到增强POM和NBR相容性的目的。     

超细CaCO3的硅烷偶联剂表面化学修饰研究

为了改善超细CaCO3粉体的表面活性,利用γ-氨基丙基三乙氧基硅烷偶联剂(KH-550)对超细CaCO3粉体进行表面修饰。利用红外光谱(FTIR)、热重分析(TGA)、扫描电子显微分析(SEM)、接触角测定仪和沉降实验等方法对改性前后超细CaCO3粉体进行了表征。实验结果表明:KH-550与超细CaCO3能够形成化学结合,表面修饰后的超细CaCO3粉体颗粒能有效阻止颗粒的团聚,并能均匀分散在胶体中,与胶体形成物理和化学交联结构。     

纳米Si_3N_4/ACM复合材料的力学性能和硫化性能研究

采用大分子表面处理剂LMPB-g-KH570对纳米Si_3N_4表面进行修饰。利用共混技术制备了纳米Si_3N_4/ACM复合材料。利用RPA-8000、SEM、TEM等测试技术,对纳米复合材料的微观结构和性能进行了分析和评价。结果表明,大分子表面改性剂能有效改善复合材料的微观界面结构,促进纳米Si_3N_4在橡胶基体中的有效分散,橡胶硫化性能得到改善,力学性能得到提高。添加2.0份改性纳米Si_3N_4/ACM复合材料,胶料正硫化时间减少38 s,拉伸强度提高24.8%,撕裂强度提高3.39%。     

改性煤矸石粉/SBS复合材料的制备及性能研究

采用双辊开炼机和平板硫化机高压制样的方法制备了煤矸石粉/SBS复合材料体系,运用SEM、DSC、TG对复合材料的断面形貌和热性能进行了分析,同时对复合材料的力学性能进行考察。结果表明,表面改性的煤矸石粉在SBS体系中与弹性体充分结合,断面产生了大量的网状结构,进一步提高了材料的拉伸强度、断裂伸长率和热稳定性,硬度增加幅度较小。