原位聚合制备尼龙6/纳米SiO2复合材料研究

对原位聚合制备尼龙6／纳米SiO2进行研究。结果表明，无论是否对纳米SiO2复合材料进行偶联化处理，其表面均将在原位聚合过程中与尼龙6产生接枝；SiO2表面接枝物的生成，可在某种程度上造成体系结晶程度的降低，但复合体系的力学性能主要由SiO2粒子的分散程度、粒子和其体之间的相界面性质等因素决定；采用经偶联剂处理并具有较小粒径和较大比表面积的SiO2对尼龙6进行复合，可使复合体系的力学性能指标达到较高的水平，且硅烷偶联剂的最佳用是为SiO2的3％左右。     

原位复合纳米SiO2改性脲醛木塑复合材料制备

以原位复合纳米SiO2改性脲醛树脂为填充体，人工速生杨木为基体，通过真空加压浸渍法制得木塑复合材料。各种木塑复合材料的主要性能——增重率、抗吸水性、顺纹和恒纹压缩强度分别提高49％、38％、68％和83％。扫描电镜照片显示纳米SiO2改性脲醛完整地填充在杨木基体导管以及孔状结构中。傅立叶红外光谱（FTIR）分析纳米SiO2改性脲醛与杨木基体的固化反应表明，木塑复合材料中木质素C=O吸收峰1750cm^-1完全消失，木质素COO-吸收峰1645cm^-1增强而且发生偏移，充分证明纳米SiO2改性脲醛树脂填充体与木材基体之间发生了化学键合作用而使木塑复合材料各项力学性能得以增强。     

纳米SiO2表面接枝改性研究

采用溶液聚合法在经偶联剂γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(KH-570)化学改性后的纳米粒子表面接枝苯乙烯,研究了单体质量分数、引发剂用量、反应温度及反应时间对接枝率的影响,利用红外光谱和扫描电镜对改性前后的产品进行了表征。结果表明,经改性后的纳米粒子的分散性得到明显改善。最佳反应条件:w(单体)=20%,w(AIBN)=2%,反应温度70℃,反应时间7 h。在此条件下,纳米SiO2的接枝率最高(16.2%)。     

纳米SiO2改性尼龙力学性能的研究

研究了纳米SiO2改性尼龙(PA)的力学性能。结果表明：随纳米SiO2用量的增加，尼龙的拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量及热变形温度等均有所提高；断裂伸长率降低一定程度后趋于稳定。     

MC尼龙6/纳米SiO2复合材料的合成

用原位聚合法制备MC尼龙6／纳米SiO2复合材料。当纳米SiO2的加入量为1％时,力学综合性能最优。与纯MC尼龙相比,拉伸强度提高21％,弯曲模量提高40．3％,简支梁冲击强度提高69．1％,断裂伸长率降低43％。随着纳米SiO2含量的增加,复合材料的力学性能呈现减小趋势。采用SEM、XRD对产物进行了表征,表明采用修饰后的纳米SiO2加入到产物中,粒子分布均匀,粒径分布窄,粒子的粒径在30nm左右。随着纳米SiO2加入量的增加,MC尼龙6／纳米SiO2复合材料的结晶度下降。     

纳米SiO2的制备及其原位改性

以天然优质粉石英自制的Na2O·3.1SiO2为原料、硅烷偶联剂KH-560、KH-570为改性剂、HCl为沉淀剂、聚乙二醇为表面活性剂,采用化学沉淀法制备了分散性好的改性纳米SiO2粉体.研究了硅烷偶联剂KH-560、KH-570对溶液中生成的二氧化硅粒子表面原位改性的影响及机理,优化了制备改性纳米SiO2粉体的工艺条件.利用扫描电镜(SEM)、红外光谱(FTIR)、热分析仪及粘度计对制备的产物进行了表征.结果表明硅烷偶联剂KH-560、KH-570都是有效的改性剂.     

有机化纳米SiO2填充改性尼龙6复合材料的研究

通过酰氯化法制备了有饥化的纳米SiO2,用熔融共混法制备了尼龙6／有机化纳米SiO2复合材料,研究了复合材料的力学性能和结晶形态。研究表明：有机化纳米SiO2的加入能够提高尼龙6的拉伸强度和冲击强度,改性效果明显好于未经表面处理的纳米SiO2;偏光显微镜照片显示,有机化纳米SiO2的加入起到了异相成核的作用,使尼龙6的结晶形态发生了改变,由大的球晶变为细小的晶粒。     

MC尼龙6/SiO2纳米复合材料的制备与表征

用原位聚合法制备了MC尼龙6／SiO2纳米复合材料。当纳米SiO2的加入量为1％时,复合材料的力学综合性能最优。与纯MC尼龙相比,拉伸强度提高21％,弯曲模量提高40．3％,简支梁冲击强度提高69．1％,断裂伸长率降低43％。随着纳米SiO2含量的增加,复合材料的力学性能呈现降低趋势。采用SEM、XRD和DSC对产物进行了表征,表明采用修饰后的纳米SiO2加入到产物中,粒子分布均匀,粒径分布窄,粒子的粒径在30nm左右。随着纳米SiO2加入量的增加,MC尼龙6／SiO2纳米复合材料的结晶度下降。复合材料的熔点比未改性的纯MC尼龙6提高了2～3℃左右。     

纳米SiO2表面高聚物接枝改性的研究

介绍了利用硅烷偶联剂KH-570对纳米SiO2进行表面处理的方法;研究了利用悬浮聚合法在改性纳米SiO2 表面自由基接枝PMMA的途径。并对PMMA的接枝率及接枝效率随引发剂用量的变化关系进行了研究。     

复合改性纳米SiO2/环氧涂料的制备与表征

利用分散剂和偶联剂处理的纳米改性环氧树脂制备纳米SiO2/环氧复合涂料.通过对分散效率的数值的测定,找到分散剂和偶联剂的合适配比,此用量可以使纳米粒子的分散效率达到最佳;红外谱图也显示出分散剂和偶联剂对纳米粒子表面进行了有效地处理.当改性纳米粒子用量为2%时,红外谱图显示出纳米粒子能够与树脂有效的复合;热分解温度达到296 ℃;附着力达到1级,韧性为1 mm,抗冲击性为55 cm.     

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。     

MCPA6/纳米TiO2原位复合材料的熔融行为

采用差示扫描量热法(DSC)研究了铸型尼龙6(MCPA6)及其纳米TiO2原位复合材料的等温结晶与非等温结晶晶体的熔融行为。结果表明：MCPA6／纳米TiO2原位复合材料等温结晶晶体的熔融行为呈现三重熔融峰,非等温结晶晶体的熔融行为呈现二重熔融峰;其高温熔融峰温随等温结晶温度或降温速率的变化基本不变,而低温熔融峰温则随等温结晶温度的升高或降温速率的减小而提高;纳米TiO2的加入对MCPA6有一定的成核作用,使其熔点提高。     

MC尼龙6/纳米TiO2原位复合材料性能研究

通过阴离子原位聚合法制备了MC尼龙6／纳米TiO2复合材料,采用透射电子显微镜观察了纳米TiO2在复合材料中的分散形态,并研究了纳米TiO2含量对复合材料的热稳定性和力学性能的影响。结果表明：在纳米TiO2质量分数低于2％时,纳米TiO2能较均匀地分散在复合材料中,对复合材料同时具有增强和增韧的作用;纳米TiO2的加入提高了复合材料热稳定性,使MC尼龙6的起始降解温度提高2～3℃,最大失重速率温度大幅度提高,并随纳米TiO2用量的增加而升高。     

MC尼龙6/TiO2原位纳米复合材料等温结晶动力学的研究

采用差示扫描量热法(DSC)研究了阴离子原位聚合法制备的铸型尼龙6(MC尼龙6)/TiO2纳米复合材料的等温结晶行为,并应用Avrami方程分析了MC尼龙6的等温结晶动力学过程.结果表明纳米TiO2对MC尼龙6基体具有异相成核作用,使其原位纳米复合材料结晶速率常数变大,半结晶时间变小.Hoffman成核结晶理论计算结果表明,原位纳米复合材料的Kg(与结晶温度无关而与成核方式有关的参数)大于MC尼龙6且随着纳米含量的增加而增加,说明纳米TiO2阻碍了MC尼龙6分子链的运动,同时尼龙6由晶核生长占主导地位逐渐向成核机制占主导地位转变.     

尼龙6固相聚合中试试验研究

通过工厂中试实验研究,探讨了中试规模下聚合反应时间、反应温度、预聚体初始黏度等因素对尼龙6固相聚合的影响,确定了尼龙6固相增黏的工艺操作条件为:最佳温度175￣185℃,停留时间48h。     

原位聚合法制备钼酚醛树脂纳米复合材料的研究

采用原位聚合法，用表面处理过的二氧化硅(SiO2)纳米粒子对钼酚醛树脂进行填充改性，制备了钼酚醛脂／SiO2纳米复合材料，研究了SiO2纳米粒子填充改性对复合材料耐热性和力学性能的影响。实验结果表明，SiO2质量分数为2％时，材料的耐热性和冲击强度达到最大值，分别为105℃和4．3kd／m^2；SiO2质量分数为4％时，材料的拉伸模量和拉伸强度达到最大值，分别为1288MPa和30．3MPa。     

玻璃纤维改性尼龙6性能的研究

采用硅烷偶联剂KH550处理玻璃纤维,通过熔融共混法制备了尼龙6(PA6)/玻璃纤维(GF)复合材料,对复合材料表面处理前后的力学性能、熔体流动速率(MFR)和断面形貌进行了表征。结果表明:随着GF含量的增加,PA6/GF复合材料拉伸强度和缺口冲击强度均先增大后减小;添加同样含量的GF时,采用偶联剂处理后PA6/GF的拉伸强度和缺口冲击强度增大,MFR减小,扫描电镜观察结果表明,偶联剂KH550有效地改善了GF与PA6间的界面结合。