聚乳酸/纳米SiO_2复合材料的非等温冷结晶行为

利用表面固定伯胺分子层的纳米SiO2粒子(NH2-SiO2)与Cu2+构成氧化-还原体系,引发N,N-二甲基丙烯酰胺(DMAAm)的自由基接枝聚合,得到表面包覆聚合物的纳米SiO2杂化粒子(P-SiO2),采用差示扫描量热法(DSC)研究了NH2-SiO2和P-SiO2对聚乳酸(PLA)非等温冷结晶行为的影响,并用莫志深法对PLA及其复合材料的非等温冷结晶动力学进行了分析。结果表明:PLA和PLA/SiO2复合材料的非等温冷结晶过程均可用莫志深动力学方程来描述;两种SiO2在PLA中均起到了较好的冷结晶促进剂的作用;较之于NH2-SiO2,纳米杂化粒子P-SiO2的结晶促进效果更加明显。     

HDPE/纳米SiO2杂化材料的动态流变行为研究

通过熔融接枝反应将乙烯基三甲氧基硅烷(VTMS)接枝到高密度聚乙烯(HDPE)分子链上,以四乙氧基硅烷(TEOS)为前驱体,加入接枝的HDPE中,通过溶胶-凝胶法(Sol-Gel)制备了HDPE/SiO2杂化材料,使用平板流变仪研究了纳米SiO2对HDPE/纳米SiO2杂化材料的动态流变行为的影响.结果表明,当SiO2...     

PP/纳米SiO2复合材料的非等温结晶动力学

采用差示扫描量热法研究了聚丙烯（PP）/纳米SiO2复合材料的非等温结晶动力学,研究了纳米粒子的成核活性及复合材料的结晶有效能垒。研究结果表明,纳米SiO2起到异相成核的作用,使PP的结晶峰温升高,结晶总速率增大;增容剂马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)提高了纳米SiO2的成核活性;添加纳米SiO2使复合材料的结晶有效能垒降低,PP-g-MAH使复合材料的结晶有效能垒增大,但低于纯PP的结晶有效能垒。     

SiO_2-g-PMMA/PP纳米复合材料的制备及其性能研究

采用熔融共混的方法,将经甲基丙烯酸甲酯(MMA)表面接枝的纳米二氧化硅(SiO2-g-PMMA)填充到聚丙烯(PP)中,研究了SiO2-g-PMMA纳米杂化粒子对PP的力学性能和结晶性能的影响。结果表明,SiO2-g-PMMA可以有效地提高PP的拉伸强度、弯曲强度以及洛氏硬度,且效果好于未改性的纳米SiO2。DSC测试结果表明SiO2-g-PMMA的异相成核效果优于未改性SiO2,PP熔融温度提高了2.7℃,结晶温度提高了3.0℃。SEM表明杂化纳米粒子具有一定的增韧作用。     

PE-HD/PE-UHMW共混物的非等温结晶动力学研究

采用差示扫描量热仪研究了超高相对分子质量聚乙烯（PE-UHMW）对高密度聚乙烯（PE-HD）非等温结晶行为的影响。通过Jeziorny法和莫志深法研究了PE-UHMW/PE-HD共混物的非等温结晶动力学,并利用Kissinger方程和Takhor法计算了体系的非等温结晶活化能。结果表明,PE-UHMW是PE-HD的一种有效成核剂,提供了更多的活化晶核,起到了异相成核的作用;添加PE-UHMW后,PE-HD的结晶起始温度（To）、结晶峰值温度（Tp）和结晶速率均提高;当PE-UHMW含量为10 %（质量分数,下同）时,共混物结晶的活化能最小,结晶速率最大。     

纳米SiO2粒子对PET结晶过程的影响

研究了纳米SiO2粒子对PET结晶过程的影响。通过差热分析(DSC),分别研究了改性纳米SiO2对PET的等温结晶和非等温结晶的影响。计算了在不同温度下,不同改性纳米SiO2含量PET的等温结晶动力学方程。结果表明:随着纳米SiO2的加入,可以显著提高PET的结晶性能,Avrami指数n变小,体系发生异相成核。当纳米SiO2的添加量在2％时,体系的结晶能力最好,在所测的5个等温结晶温度中,所有样品在170℃附近的结晶速度最快。     

PET/TiO2复合材料非等温结晶行为的研究

采用表面接枝和聚合改性的方法,分别以γ-缩水甘油醚氧丙基三甲基硅烷(GPS)和甲基丙烯酸甲酯(MMA)对纳米二氧化钛(TiO_2)进行表面修饰,通过熔融共混制得聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)/GPS- TiO_2和PET/聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)-TiO_2纳米复合材料,用差示扫描量热法研究了其复合材料的非等温结晶行为,利用不同动力学模型对其结晶过程进行处理。结果表明：未处理的纳米TiO_2提高了PET的熔融温度和结晶温度;而经表面接枝的GPS-TiO_2和PMMA-TiO_2对PET的熔融温度和结晶温度的影响并不显著;不同表面特性的纳米TiO_2降低了PET的结晶度,但经表面接枝后的纳米TiO_2其影响程度减弱;用Jezi- omy法和莫志深法处理PET/TiO_2纳米复合材料的非等温结晶过程比较理想,PET,PET/PMMA-TiO_2,PET/ TiO_2,PET/GPS-TiO_2复合材料的结晶速率依次减小。     

火焰喷涂乙烯-四氟乙烯共聚物/纳米SiO2涂层的热行为

采用火焰喷涂法制备了乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)/纳米SiO2复合涂层,采用红外光谱仪、差示扫描量热仪（DSC）对复合涂层的结构、非等温结晶过程、熔融行为进行分析。红外光谱分析表明,ETFE及ETFE/纳米SiO2粉末在火焰喷涂过程中没有发生氧化或降解反应,表明火焰喷涂法适宜制备ETFE及ETFE/纳米SiO2复合涂层;DSC分析结果表明,纳米SiO2粒子的加入提高了复合涂层的结晶速率,结晶温度提高约2 oC,而且使复合涂层的熔融峰温度高于纯ETFE涂层。结果表明,纳米SiO2粒子具有成核剂的作用,诱导ETFE大分子结晶,使其结晶能力及结晶的完善程度提高。     

纳米二氧化硅/MC尼龙6原位复合材料非等温结晶动力学的研究

通过阴离子开环聚合法制备了纳米二氧化硅(SiO2)／MC尼龙6原位复合材料。采用差示扫描量热法研究了MC尼龙6及其原位纳米复合材料的非等温结晶行为；并利用修正Avrami方程的Jeziomy和Liu法进一步处理原位纳米复合材料的非等温结晶动力学。结果表明，在纳米SiO2／MC尼龙6原位复合材料中，纳米SiO2对基体MC尼龙6的结晶有一定的成核作用，并提高了其结晶速率。     

单体接枝PP包覆纳米CaCO3对PP结晶动力学的影响

采用不同单体接枝聚丙烯(PP)包覆纳米CaCO3与PP复合制备PP/纳米CaCO3复合材料,用差示扫描量热法研究了复合材料中PP的等温和非等温结晶动力学。研究结果表明,不同单体接枝PP包覆纳米CaCO3填充PP复合材料中PP的结晶温度取决于单体类型。PP复合材料的结晶速率高低顺序依次为马来酸酐,丙烯酸丁酯,丙烯酸(或苯乙烯),PP。结晶速率快的复合材料具有低的结晶活化能。     

母料配方对PE-HD/E-TMB共混物结晶行为的影响

用增韧母料(E-TMB)分别与高密度聚乙烯(PE-HD)2200J(HE1)、5000S(HE2)热机械共混制得HE1/E-TMB和HE2/E-TMB共混物,研究了E-TMB中弹性体配比(M/N)、基体树脂和弹性体配比(H/E)对共混物结晶行为的影响,并将其和简单共混对照样对比。结果表明,与纯PE-HD和简单共混物对照样相比,HE1/E-TMB和HE2/E-TMB的结晶起始温度升高,且随M/N比值的减小而增大,随H/E比值的减小而减小;HE1/E-TMB的结晶焓减小而成核速率和结晶速度增大,HE2/E-TMB的结晶焓增大而成核速率和结晶速度减小,HE2/E-TMB的成核速率随M/N比值的减小而减小。     

热致相分离法iPP/nano-SiO2杂化中空纤维膜的结构与透过性能

通过熔融共混等规聚丙烯(iPP)/邻苯二甲酸二丁酯(DBP)/邻苯二甲酸二辛酯(DOP)/纳米二氧化硅(nano-SiO2)体系,采用热致相分离法(TIPS)制备了iPP中空纤维膜。对膜结构与透过性能进行了表征。用示差扫描量热仪(DSC)测定了体系的iPP动态结晶温度,融化峰值温度数值表明结晶只存在α晶型。X光电子能谱(XPS)表明nano-SiO2向膜表面发生了迁移,使得膜的亲水性有所提高,膜的接触角由120.05°降低到101.05°,降低了19.7%。随着nano-SiO2添加量的增加,膜的孔隙率和纯水通量均呈现先增大后减小的趋势。膜的孔隙率增加了20.2%,纯水通量增大了21.7%。经过拉伸后的杂化膜,孔隙率增大了27.4%,纯水通量增加了211%。研究表明:通过向铸膜液中添加nano-SiO2,可以优化膜结构,并改善膜的亲/疏水性以及透过性能。     

过氧化物交联改性PE-HD/EVA防水材料的研究

用过氧化二异丙苯（DCP）交联法改善高密度聚乙烯/乙烯醋酸乙烯共聚物（PE-HD/EVA）防水材料的尺寸稳定性,研究了交联剂用量对PE-HD/EVA片材热稳定性和力学性能的影响。采用傅里叶变换红外光谱仪、差示扫描量热仪、X射线衍射仪、索氏提取交联度测试法等对片材进行了分析,研究了片材力学性能的影响因素。结果表明,随着交联度的增大,片材的软化温度和结晶度逐渐降低,晶体结构基本不变,晶粒尺寸减小, 拉伸强度提高;当DCP用量为1.2 %（质量分数,下同）时,片材的拉伸强度达到了最大值,其断裂伸长率比未交联片材降低了77 %,尺寸稳定性得到明显改善;交联改性对于PE-HD/EVA解决防水材料尺寸稳定性差等问题具有一定的指导意义。     

HBP-SiO2对氰酸酯树脂固化动力学的影响

为了提高nano-SiO2在树脂基体中的分散性,采用一种超支化聚硅氧烷修饰的纳米二氧化硅(HBP-SiO2)改性氰酸酯(CE)树脂。利用非等温差示扫描量热法(DSC)研究了HBP-SiO2/CE电子封装材料的固化动力学,求得其固化工艺参数和固化动力学参数分别为:凝胶温度150.17℃,固化温度197.81℃,后处理温度258.97℃;表观活化能11.22kJ/mol,反应级数0.75,频率因子18342.84s-1。研究表明,HBP-SiO2的加入可以降低CE的活化能,使其固化反应可以在较低温度下进行。     

不同气体流动模式下的气体辅助注射成型——隐式直接算法在温度场模拟中的应用

对气辅成型冷却过程的温度场进行了数据模拟,通过对持续注射氮气聚合物气体辅助注射成型(GAIM)冷却过程的合理假设,采用结晶温度区间的平均散热代替结晶潜热和第三类对流传热边界条件,使用MATLAB对高密度聚乙烯（PE-HD）GAIM冷却过程进行了数据模拟;通过实验测定了不同注射氮气压力下的流速并验证模拟温度场。结果表明：冷却温度场的模拟和实测值基本吻合,其模拟结果对于制件多层次结构的预测和气辅工艺参数的优化有重要的指导意义。     

原位增容PA6/PE-HD共混物的非等温结晶动力学研究

利用差示扫描量热仪研究了原位增容的聚酰胺6/高密度聚乙烯（PA6/PE-HD）共混物的非等温结晶过程,用经Jeziorny 修正的Avrami方程和Mo法对其非等温结晶动力学进行了研究,计算并得到非等温结晶动力学参数。结果表明,该方程和方法适合于处理纯PA和PA6/PE-HD共混物的非等温结晶过程;在PA6/PE-HD共混物非等温结晶过程中, 在其初期结晶阶段可能同时包含了均相成核和异相成核, 在二次结晶阶段结晶生长可能是一维生长,并且PE-HD的加入,起到异相成核的作用,促进了晶核的生长。此外, 还利用Vyazovkin的方法求出PA6/PE-HD共混物结晶活化能与温度之间的关系。     

机械力引发马来酸酐官能化PE-HD研究

采用机械力引发方法研究了马来酸酐(MAH)熔融接枝高密度聚乙烯(PE-HD)的官能化反应,并考察了接枝产物对PE-HD/PA66及PE-HD/GF材料力学性能的影响。结果表明:通过控制引发剂含量和提高双螺杆挤出机的螺杆转速可抑制PE-HD在接枝过程中的交联副反应,制得具有较高接枝率(Gd=0.75~1.34%),较好熔体流动性(0.3~0.6g/10min)和较低凝胶含量(≤0.9%)的接枝产物;该方法所得产物可使PE-HD/PA66共混材料的缺口冲击强度提高至6.5倍以上,使PE-HD/GF复合材料的拉伸、弯曲和缺口冲击强度显著增大。     

硅烷接枝HDPE/纳米SiO_2复合材料的制备与性能

将经表面处理后的纳米SiO2和硅烷接枝高密度聚乙烯(HDPE)熔融共混制得硅烷接枝HDPE/纳米SiO2复合材料,并对其结晶行为、力学性能及热性能进行了研究。结果表明:与HDPE相比,硅烷接枝HDPE/纳米SiO2复合材料的结晶度降低约17%;在纳米粒子含量为6%时,热分解温度提高了15℃;在纳米粒子含量为10%时,体系的拉伸强度提高了25%。     

Poly(trimethylene terephthalate)/silica nanocomposites prepared by dual in situ polymerization: synthesis,morphology, crystallization behavior and mechanical properties

The sol–gel technique has provided promising opportunities for the preparation of polymer/inorganic hybrid materials at the molecular level, which ensures the inorganic particles are well dispersed in the organic matrix. In this work, poly(trimethylene terephthalate) (PTT)/silica nanocomposites were fabricated via the sol–gel technique and in situ polymerization. Fourier transform infrared and nuclear magnetic resonance analyses confirmed that some PTT molecular chains were grafted to the surface of silica. Unlike pure PTT, the grafted PTT was insoluble in a mixed solvent of chloroform and hexafluoro‐2‐propanol. Both transmission electron microscopy and scanning electron microscopy showed that the silica particles, with a size of 40–50 nm, were homogeneously dispersed in the PTT matrix with no preferential accumulation in any region. Differential scanning calorimetry revealed that the glass transition temperature and cold‐crystallization peak of the composites gradually increased with increasing silica loading. A simultaneous increase of stiffness and toughness was observed for the nanocomposites. Moreover, polarized optical microscopy showed that the nanocomposites exhibited interesting banded spherulites, which were different from banded spherulites of PTT previously reported. The nanocomposites with covalent bonding between silica and PTT gave a series of interesting results, such as elevated glass transition temperature, simultaneous increase of stiffness and toughness as well as surprising banded spherulites. Copyright © 2009 Society of Chemical Industry