芳纶浆粕/单甲基丙烯酸锌/炭黑并用增强氢化丁腈橡胶复合材料的高温力学性能

将芳纶浆粕用炭黑隔离预处理后,与单甲基丙烯酸锌和炭黑共同作为增强剂制备了氢化丁腈橡胶(HNBR)复合材料。扫描电镜分析结果表明,经预处理的芳纶浆粕表面包裹着一层炭黑粒子且在橡胶基质中均匀分散。力学性能测试结果表明,芳纶浆粕的加入使得HNBR复合材料的硬度和扯断永久变形增大、扯断伸长率下降;温度升至70℃后复合材料的强度和扯断伸长率均大幅下降,5份(质量)以上用量的芳纶浆粕会明显提高复合材料的强度,且在高温下强度下降的趋势减缓。热重和差示扫描量热分析结果表明,随芳纶浆粕用量的增加,HNBR复合材料的玻璃化转变温度和耐热性能均先降低后升高。芳纶浆粕的加入使得HNBR复合材料的弹性降低、刚性增强,因此其用量不宜过多。     

对位芳纶纤维的表面修饰及其与橡胶粘合性能的研究

采用多巴胺仿生修饰及二次功能化处理方法,对对位芳纶(PPTA)纤维进行表面改性,研究改性前后PPTA纤维与橡胶的粘合性能。结果表明:经多巴胺溶液浸泡4 h后,PPTA纤维表面沉积了聚多巴胺层;用偶联剂KH570和乙二醇二缩水甘油醚(EGDE)二次功能化处理后,在PPTA纤维表面分别引入C=C和环氧官能团;多巴胺仿生修饰、偶联剂KH570二次功能化处理的PPTA纤维经间苯二酚-甲醛-胶乳(RFL)浸渍液浸渍处理后,其抽出力比未改性PPTA纤维提高83.6%;PPTA纤维用多巴胺仿生修饰、EGDE二次功能化处理和RFL浸渍液浸渍的效果优于传统二浴法浸渍的效果。     

改性芳纶浆粕填充FKM/HNBR合金弹性体的硫化及力学性能研究

以氟橡胶(FKM)和氢化丁腈橡胶(HNBR)为基体,采用CaCl_2/多巴胺溶液改性芳纶浆粕,通过分步加工工艺制备DOPA@PPTA/FKM/HNBR合金弹性体,探究改性芳纶浆粕对其硫化及力学性能的影响。结果表明,多巴胺改性芳纶浆粕的粗糙度增大,结晶度下降。添加1～3 phr的改性芳纶浆粕可以提高FKM/HNBR并用胶的硫化速率,显著增加合金弹性体的断裂伸长率,拉伸强度略有下降。当改性芳纶浆粕填充量为1 phr时,FKM/HNBR合金弹性体断裂伸长率为687.4%,拉伸强度为16.7 MPa,邵A硬度为68。     

改性芳纶浆粕填充FKM/HNBR合金弹性体的硫化及力学性能研究

以氟橡胶(FKM)和氢化丁腈橡胶(HNBR)为基体,采用CaCl_2/多巴胺溶液改性芳纶浆粕,通过分步加工工艺制备DOPA@PPTA/FKM/HNBR合金弹性体,探究改性芳纶浆粕对其硫化及力学性能的影响。结果表明,多巴胺改性芳纶浆粕的粗糙度增大,结晶度下降。添加1～3 phr的改性芳纶浆粕可以提高FKM/HNBR并用胶的硫化速率,显著增加合金弹性体的断裂伸长率,拉伸强度略有下降。当改性芳纶浆粕填充量为1 phr时,FKM/HNBR合金弹性体断裂伸长率为687.4%,拉伸强度为16.7 MPa,邵A硬度为68。     

对位芳纶纤维的多巴胺仿生修饰及硅烷偶联剂二次功能化

研究采用多巴胺仿生修饰和硅烷偶联剂二次功能化的新方法对对位芳纶纤维进行表面改性。多巴胺首先氧化自聚,形成聚多巴胺包覆在纤维表面,以提供功能化平台。二次功能化硅烷偶联剂单体接枝到纤维表面的聚多巴胺层,在纤维表面引入有助于提高粘合性能的表面官能团。整个表面改性过程简单,无毒和可控。表面改性后的对位芳纶纤维/橡胶复合材料的H抽出力提高了69%,高温老化后粘合力保持率也显著提升。     

表面处理芳纶浆粕增强聚丙烯复合材料的结构与性能

以乙烯醋酸乙烯酯(EVA)为载体,采用溶剂法制备芳纶浆粕(PPTA-pulp)胶粒,利用双螺杆熔融挤出共混的方法制备了芳纶浆粕胶粒/聚丙烯(PP)复合材料,研究了氧等离子体处理及氧等离子体处理和聚丙烯接枝马来酸酐(MPP)组合使用对芳纶浆粕增强聚丙烯复合材料力学性能的影响,研究了复合材料的断面形态和动态力学行为.结果表明氧等离子体处理可以在芳纶浆粕表面引入活性基团,从而使纤维与基体之间的界面粘结得到增强,提高了复合材料的力学性能、动态储存模量和PP的玻璃化转变峰温度,添加MPP后,复合材料的力学性能得到更进一步改善.     

环氧树脂/多巴胺增强芳纶纤维界面性能

由于芳纶纤维表面光滑且呈现化学惰性,与环氧树脂等基体材料结合后界面性能较差。为此,采用多巴胺在不同时间下对改进型芳纶Ⅲ纤维表面进行改性处理,并研究了对环氧树脂/多巴胺改性芳纶纤维界面性能的影响。对扫描电子显微镜对纤维改性前后表面形貌进行表征,发现纤维改性后表面粗糙度提高,利于与环氧树脂间界面结合。利用傅里叶变换红外光谱、X射线光电子能谱对纤维改性前后基团和表面元素含量进行表征,改性后纤维表面活性基团增加,极性增强。通过热重分析表明聚多巴胺成功吸附在纤维表面。测量纤维表面接触角,改性后的接触角更小,有利于环氧树脂润湿纤维。采用横向丝束复合材料的拉伸强度表征环氧树脂/芳纶纤维的界面性能。最终确定了多巴胺浓度为2 g/L,在多巴胺溶液中处理4 h为最佳条件,在该条件拉伸强度比为改性前提高了28.06%,拉伸弹性模量提高了14.68%。     

芳纶纤维的表面修饰及其与橡胶粘合性能的研究

采用多巴胺仿生修饰及二次功能化处理方法,对对位芳纶（PPTA）纤维进行表面改性,研究改性前后PPTA纤维与橡胶的粘合性能。结果表明：经多巴胺溶液浸泡4 h后,PPTA纤维表面沉积了聚多巴胺层;用偶联剂KH570和乙二醇二缩水甘油醚（EGDE）二次功能化处理后,在PPTA纤维表面分别引入C=C和环氧官能团;多巴胺仿生修饰、偶联剂KH570二次功能化处理的PPTA纤维经间苯二酚-甲醛-胶乳（RFL）浸渍液浸渍处理后,其抽出力比未改性PPTA纤维提高83. 6%;PPTA纤维用多巴胺仿生修饰、EGDE二次功能化处理和RFL浸渍液浸渍的效果优于传统二浴法浸渍的效果。     

芳纶浆粕对丁腈橡胶性能的影响

研究预处理芳纶浆粕对丁腈橡胶(NBR)性能的影响。结果表明:随着芳纶浆粕用量的增大,NBR胶料的焦烧时间呈缩短趋势,M H逐渐增大,硫化胶的硬度和50%定伸应力增大,拉断伸长率减小,撕裂强度先增大后减小,耐油性能提高,剪切储能模量增大;加入芳纶浆粕的硫化胶热稳定性优于未加芳纶浆粕的硫化胶;预处理芳纶浆粕在NBR中分散均匀。     

丁腈基聚氨酯/芳纶浆粕纤维复合材料的结构与性能

以端羟基聚丁二烯-丙烯腈、甲苯二异氰酸酯、扩链剂2,4/2,6-二氨基-3,5-二甲硫基甲苯为原料,芳纶浆粕纤维为填料制备丁腈基聚氨酯(PBA-PU)/芳纶浆粕纤维复合材料,并对其结构和性能进行了研究。结果表明,扫描电子显微镜显示芳纶浆粕纤维与PBA-PU基体结合得很好。随着芳纶浆粕纤维用量的增加,拉伸强度和撕裂强度先增大后降低,当其质量为0.5份左右(以预聚体为100份计)时,复合材料力学性能最佳;芳纶浆粕纤维的加入使PBA-PU复合材料的耐热性明显提高,而玻璃化转变温度下降,损耗因子降低。     

浆粕增强丁腈橡胶复合材料的力学及摩擦学性能

以杂乱取向方式填充丁腈橡胶(NBR),分别制备出丁腈橡胶/芳纶浆粕(PPTA-pulp)和丁腈橡胶/腈纶浆粕(PAN-pulp)复合材料,并研究了两种浆粕的用量对其复合材料力学及摩擦学性能的影响。结果表明,随着浆粕用量的增加,两种复合材料的力学性能均得到了一定程度的改善,且PPTApulp的增强效果优于PAN-pulp; 当浆粕质量分数达到10%时,两种复合材料均可获得较好的摩擦磨损性能,20%时复合材料的磨耗量最小; 两种浆粕的加入均能提高复合材料的耐溶胀性能,且填充PPTApulp的效果较好; PPTA-pulp与橡胶基质的界面结合力比PAN-pulp强。     

一种芳纶浆粕复合材料的制备及其性能研究

通过简单溶剂体系直接缩聚制备了一种芳纶浆粕,其比浓对数黏度为4.42～6.58 dL/g,芳纶浆粕的原纤沿轴向襞裂出许多分支,表面非常粗糙。对石棉、自制Kevlar浆粕、Twaron浆粕及自制的芳纶浆粕增强的酚醛树脂复合材料的热稳定性、力学性能及摩擦性能进行了研究。结果表明:芳纶浆粕在氮气中的热稳定性比空气中稍好且分解速率相对较慢,与Kevlar浆粕在氮气中和空气中的热失重规律一致,芳纶浆粕酚醛树脂复合材料的力学性能优异;与传统纺丝切割法制备的K、T增强的摩擦材料相比,利用简单溶剂体系直接缩聚方法制备的芳纶浆粕增强材料的摩擦系数略低,但高于石棉增强材料的摩擦系数;对比磨损率,自制Kevlar浆粕、Twaron浆粕及自制的芳纶浆粕增强材料均较低,且随着温度的升高,这3种芳纶浆粕增强材料磨损率均呈下降趋势,其磨损性能优于石棉增强的酚醛树脂复合材料,自制芳纶浆粕热稳定性,力学性能及摩擦性能优异,完全可以替代石棉作为增强材料。     

芳纶浆粕与聚己内酰胺复合的初步研究

对芳纶浆粕与聚己内酰胺复合进行了初步研究，实验表明，随芳浆粕含量的增加，复合材料的断裂伸长率和缺口冲击强度下降，拉伸屈服强度增加，拉伸断裂强度先降后增，芳浆粕是聚己内酰胺的α成核剂，复合材料的维卡热变形温度大幅度提高，熔体粘度增加，但粘流活化能不变。对芳纶浆粕进行浸渍处理可提高共混效果。     

碳纳米管的表面修饰对PA6的影响

利用多巴胺(DOPA)对多壁碳纳米管(MWNTs)进行表面改性后得到MWNTs-PDA,通过熔融共混的方法制备MWNTs-PDA/DBDPE/Sb_2O_3/PA6复合材料。通过傅里叶红外变化光谱(FTIR)和极限氧指数(LOI)、垂直燃烧(UL-94)、热失重分析(TGA)和力学性能测试等方法分别研究了MWNTs的表面修饰情况和不同浓度多巴胺修饰的MWNTs对MWNTs-PDA/DBDPE/Sb_2O_3/PA6复合材料阻燃性能、热稳定性能及力学性能的影响。结果表明:随着多巴胺浓度的增加,复合材料的阻燃性能随之逐渐增大,热稳定性能变化不大,力学性能则呈先增大后减小的趋势。当多巴胺浓度为3 g/L时,复合材料的力学性能最佳,拉伸强度、弯曲强度和冲击强度分别为73.84、89.96 MPa、9.23 k J/m~2。     

新型芳纶浆粕短纤维补强CR复合材料结构与性能的研究

采用芳纶浆粕预处理方法专利技术对芳纶浆粕超细短纤维表面进行改性处理，制备在橡胶基质中纤维分散性良好的芳纶浆粕预分散体。通过对未处理芳纶浆粕和芳纶浆粕预分散体补强CR复合材料宏观性能和微观结构形态关系的对比研究，证实该专利技术的可行性，同时探讨了纤维状硅酸盐作为填料对芳纶浆粕纤维和芳纶短纤维补强CR复合材料物理性能的影响。     

芳纶浆粕增强丁腈橡胶复合材料的摩擦磨损性能

利用开炼机制备了丁腈橡胶(NBR)/芳纶浆粕(PPTA-pulp)复合材料。研究了在干摩擦和水润滑条件下,纤维含量、摩擦时间以及载荷对NBR/PPTA-pulp复合材料摩擦磨损性能的影响,并分析了磨损机理。结果表明,芳纶浆粕的加入能够很好地改善复合材料的力学性能和摩擦磨损性能,在相同条件下,当纤维质量分数为20%时,复合材料的综合性能最佳;在干摩擦条件下,随着摩擦时间延长,复合材料的摩擦系数下降,磨耗量增大;随着载荷增加,摩擦系数和磨耗量增大;水润滑条件下,复合材料的摩擦系数和磨耗量较干摩擦大幅度降低且比较稳定,时间和载荷对其影响很小;干摩擦时,复合材料的磨损机理主要为磨粒磨损和疲劳磨损;水润滑时,主要为轻微磨粒磨损。     

木粉的表面改性及其对聚丙烯/木粉复合材料力学性能的影响

改善填料与聚合物基体之间的界面相互作用是提高聚合物复合材料力学性能的关键所在。分别用碱(氢氧化钠)、酸(乙酸酐)、聚多巴胺对木粉(WF)进行表面改性,然后将改性后的WF与聚丙烯(PP)通过熔融共混制得PP/WF复合材料。采用傅里叶变换红外光谱仪、热重分析仪、扫描电子显微镜等手段对WF及复合材料的形态结构进行了表征,并分析了WF的表面改性对复合材料性能的影响。结果表明,这三种表面改性均可有效改善WF与PP的界面相互作用,从而使复合材料的力学强度得到明显提升。其中,聚多巴胺处理对界面强度和力学强度的改善效果最为明显,并且还可使基体的冲击韧性得到保持。当经多巴胺处理的WF的质量分数为50%时,PP/WF复合材料的拉伸强度和弯曲强度分别可达64.87、67.96MPa,相对于原始WF填充的复合材料分别增加了37.8%、39.9%。     

聚酰胺反渗透复合膜的多巴胺改性研究

采用多巴胺对聚酰胺反渗透复合膜(RO)进行表面改性来提高膜的亲水性和耐污染性能。考察了不同改性条件(如多巴胺浓度、沉积时间、氧化剂添加)对膜水通量、盐截留、牛血清白蛋白(BSA)吸附的影响。研究结果表明,在碱性环境(pH=8.5)下多巴胺可以在RO表面发生氧化自聚、沉积形成聚多巴胺超薄层,适量氧化剂-过硫酸铵的加入可以加快多巴胺在RO表面的沉积;多巴胺改性后的RO膜水通量和盐截留均未有明显降低;水接触角测试结果显示,RO膜经多巴胺改性后的亲水性明显得到改善;X光电子能谱结果证明,多巴胺改性的RO膜成功引入了聚多巴胺层;扫描电镜对聚多巴胺改性的RO膜表面形态结构进行了表征;BSA吸附实验表明,聚多巴胺改性的RO膜能有效减少BSA的吸附。     

NBR/SiC复合材料摩擦磨损性能的研究

采用γ-巯丙基三乙氧基硅烷(KH-580)对碳化硅(SiC)进行了表面改性并制备了 NBR/SiC复合材料,研究了干摩擦条件下SiC用量、摩擦转速和载荷大小对NBR/SiC复合材料摩擦磨损性能的影响.结果表明,与未改性SiC填充的复合材料相比,改性SiC填充的复合材料力学性能和摩擦磨损性能均获得改善.在相同条件下,改性...     

低电阻率聚吡咯-碳纤维纸基复合材料的制备

采用浆粕和碳纤维(CF)制备出碳纸前驱体,再把碳纸前驱体浸渍在含有吡咯(PY)和掺杂剂的混合溶液中至饱和后,喷上氧化剂,制备了聚吡咯(PPY)-CF纸基复合材料。探讨了不同的碳纸前驱体、不同种类的氧化剂与掺杂剂和PY浓度对PPY-CF纸基复合材料体积电阻率的影响。结果表明,对比植物浆粕和CF制备的前驱体,选用芳纶浆粕与CF制备的前驱体,在以过硫酸铵(APS)为氧化剂、蒽醌-2-磺酸钠(AQS)为掺杂剂、PY浓度为0.75 mol/L条件下,制备的PPY-CF纸基复合材料体积电阻率最低,为0.152Ω·cm。