PVC/粘土纳米复合材料的研究进展

概述了PVC/粘土纳米复合材料的研究及发展现状，总结了离子交换、偶联剂处理、接枝改性等粘土的表面处理方法及直接熔融插层、原位插层聚合、共混等PVC/粘土纳米复合材料的制备方法，并分析了PVC/粘土纳米复合材料的性能及其发展前景。     

纳米SiO2/形状记忆聚氨酯复合材料的研究

在合成形状记忆聚氨酯(SMPU)的过程中加入经钛酸酯偶联剂表面处理的纳米SiO2粒子，制备了纳米SiO2／形状记忆聚氨酯复合材料。用FT-IR、DSC、SEM对其进行了分析，考察了它的形状记忆性能和力学性能。结果表明，偶联剂的用量对纳米粒子有很大影响，当钛酸酯用量为纳米粒子质量的80％时才能有效包敷好纳米粒子，而SMPU中只有包敷效果良好的纳米粒子，才能提高SMPU的形状回复温度及其力学性能，否则会使性能下降，而且偶联剂的引入对形状固定和形状稳定都有负面作用。     

β-SiCw/赛璐珞纳米复合材料的制备与研究

用钛酸酯偶联剂对纳米β-碳化硅晶须（β-SiCw）进行表面处理．并采用共混法制备了纳米β-SiCw／赛璐珞复合材料。探讨了纳米β-SiCw用量和钛酸酯用量对复合材料力学性能的影响。结果表明,纳米β-SiCw／赛璐珞复合材料的拉伸、弯曲和冲击强度均随纳米β-SiCw用量的增加而明显提高,在β-SiCw用量为5％时,复合材料综合性能最好;当纳米β-SiCw用量一定时,复合材料的力学性能与钛酸酯的用量有关。分析表明,钛酸酯以化学键合的方式结合在纳米β-SiCw表面,并形成了有机包覆层。     

钛酸酯偶联剂表面改性纳米氧化锌

纳米氧化锌是一种高性能的无机材料,由于活性高,必须对其进行表面改性。本文通过对不同量钛酸酯偶联剂改性的纳米氧化锌活化指数的测定,得到常温下改性纳米氧化锌的钛酸酯偶联剂的最佳用量,并且探讨改性机理及最佳用量原因。     

偶联剂改性对PVC/碳酸钙复合材料性能的影响

采用钛酸酯偶联剂对碳酸钙进行表面改性,分析了偶联剂在碳酸钙表面改性的机理,并研究了其对聚氯乙烯(PVC)复合材料性能的影响.结果 表明,大部分的钛酸酯偶联剂通过化学键合作用覆盖在碳酸钙表面,偶联剂相对于碳酸钙使用量1.5％时,活化指数在95％以上;偶联剂可以明显改善PVC/钙粉复合材料的力学性能、热稳定性以及耐热性.     

正交设计在改性纳米CaCO3/PVC复合体系中的应用

选择不同的方法对纳米CaCO3进行表面改性,研究了表面处理剂对CaCO3/PVC纳米复合材料界面结合强度、力学性能及加工性能的影响。通过正交实验设计得到了力学性能最佳时的制备条件:表面处理剂选用钛酸酯偶联剂,其用量4%(质量分数),纳米CaCO3用量15%(质量分数)。极差分析结果表明,对冲击强度而言,主要影响因素为表面处理剂用量;扫描电镜显示,钛酸酯偶联剂处理可使纳米CaCO3颗粒在PVC基体中达到良好分散,并提高其界面结合强度;流变性能研究表明,经钛酸酯处理的纳米CaCO3填充PVC具有更低的平衡转矩。     

抗菌PVC纳米复合材料的制备

利用钛酸酯偶联剂对ZnO/Ag纳米抗茵剂改性处理,将改性后的抗菌剂与聚氯乙烯(PVC)均匀混合后混炼压片,制得抗菌PVC纳米复合材料.研究了ZnO/Ag纳米抗菌剂的分散工艺,并对抗菌PVC复合材料的抗菌性能及力学性能进行了评价.结果表明:改性后的ZnO/Ag纳米抗菌剂沉降率由94.0%减小到0.4%,亲油性和稳定性提高:抗菌PVC复合材料对大肠杆菌的抗菌率达99%以上,其拉伸强度和断裂伸长率随抗菌剂添加量的增加均呈先增后降的趋势.     

抗菌ABS纳米复合材料的研究及应用

利用自制的纳米抗菌剂制备抗菌ABS纳米复合材料,研究了纳米抗菌剂在ABS中的分散性和与基体的相容性,探讨了抗菌ABS纳米复合材料的抗菌性、抗菌长效性及力学性能。结果表明,纳米抗菌剂经过分散剂处理和超细振动分散,可以均匀分散于ABS基体中;抗菌ABS纳米复合材料的抗菌率达96％以上,且有良好的持久抗菌性能;同时还具有良好的综合力学性能和可加工性能,所制抗菌ABS板材的抗菌率在98％以上。     

钛酸酯改性纳米β-SiCw/赛璐珞复合材料的结构与性能研究

利用钛酸酯偶联剂(NDZ-105)对纳米级β-碳化硅晶须(β-SiCw)进行了表面改性处理.用静态沉淀法分析了改性前后β-SiCw的分散稳定性,用Zeta电位曲线表征了β-SiCw表面的吸附离子浓度及电性,对β-SiCw的处理效果进行了分析表征.研究表明NDZ-105以化学键合的方式结合在β-SiCw表面,并在β-SiCw表面形成了有机包覆层,改性后β-SiCw的表面性质由亲水变为亲油.经NDZ-105表面改性的β-SiCw能同时提高β-SiCw/赛璐珞复合材料的强度和韧性.     

纳米氧化锌的分散与表面改性研究

研究了纳米氧化锌在水体系中的分散及其分散后的表面改性处理。分别以聚乙二醇(PEG20000)和钛酸酯偶联剂(NDZ)为分散剂和表面改性剂,通过正交实验研究了分散剂、表面改性剂的用量以及球磨速度和研磨时间对分散稳定性和改性效果的影响。结果表明,最佳工艺条件为:1)分散过程中w(PEG20000)=0.5%,球磨速度为2 000 r/min、球磨时间为1 h;2)表面改性过程中w(NDZ)=1%、球磨时间为1 h、球磨速度为1 000 r/min。采用激光粒度测试仪及SEM对产物粒度及形貌进行了表征,改性后氧化锌颗粒以较小的粒径存在,分散性有明显的提高。     

纳米Sm2O3的表面改性研究

用钛酸酯偶联剂,通过超声处理技术对纳米Sm2O3进行表面改性,并用沉降体积分析,红外光谱分析和TEM分析等手段对改性效果进行表征。研究了超声时间、分散介质、反应温度、偶联剂的种类及用量等因素对改性效果的影响,并对改性机理进行了探讨。结果表明:(1)钛酸酯系列偶联剂适用于纳米Sm2O3的表面改性,其中NDZ 102的改性效果最好;(2)改性的最佳工艺条件为:偶联剂最佳用量为纳米Sm2O3质量的6.5%,分散介质为丙酮,温度为25°C,超声时间为30~40 min;(3)经钛酸酯偶联剂改性后的纳米Sm2O3在有机溶剂中分散性大为改善;(4)纳米Sm2O3主要是通过化学吸附与钛酸酯偶联剂NDZ 102结合的。     

无机抗菌剂的表面改性

用钛酸酯A、乳酸钛盐、钛酸酯B和硅烷4种偶联剂对无机抗菌剂进行表面处理。通过润湿性、亲 油化度、沉降速度、SEM等测试对无机抗菌剂的改性效果进行了比较和表征。采用环己烷作为分散介质来 模拟无机抗菌剂在聚丙烯中的分散性。结果表明,在所选用的不同种类不同含量的偶联剂中,质量分数5％ 钛酸酯B偶联剂的处理效果最佳,抑菌率不受影响。     

钛酸酯改性微纳米水镁石的制备与表征

通过化学键合作用,将异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯连接到水镁石表面,制备了一种新型的改性水镁石材料。考察了改性剂用量、改性时间、改性温度等条件对材料疏水性能的影响。结果表明,改性剂添加量为3.5%,改性时间为60 min,改性温度为70℃时,所制备材料的疏水性最好。该材料可用于聚氯乙烯(PVC)塑料的填充改性,有效提高塑料的阻燃性能。     

钛酸酯偶联剂改性纳米ZnO制备MC尼龙6/ZnO复合材料

用钛酸酯偶联剂改性纳米ZnO制备MC尼龙6/纳米ZnO复合材料。当纳米ZnO加入量为2%时,MC尼龙6/纳米ZnO复合材料力学综合性能最优,与纯MC尼龙6相比,其拉伸强度提高28.4%,断裂伸长率提高152.7%,弯曲模量提高30.2%,冲击强度提高60.5%。从SEM分析可见,ZnO在MC尼龙6中分布均匀,达到纳米级分散;从XRD分析可见,纳米ZnO没有改变MC尼龙6的结晶形态。     

改性微晶白云母/PVC复合材料的制备及性能研究

以微晶白云母为原料,以钛酸酯偶联剂NDZ-101为改性剂,对微晶白云母进行改性研究,并将表面改性后的微晶白云母加入聚氯乙烯(PVC)材料中制得微晶白云母/PVC复合材料.测试了改性粉体与石蜡体系的黏度及复合材料的力学性能,并采用扫描电子显微镜测试研究了其微观结构.结果表明,钛酸酯偶联剂NDZ-101能有效改善微晶白云母表面与有机物质的界面结合,并且将经钛酸酯偶联剂NDZ-101改性的微晶白云母加入PVC基体中能提高微晶白云母/PVC复合材料的力学性能,当钛酸酯偶联剂的用量为0.7%、微晶自云母用量为10%时,微晶白云母/PVC复合材料的力学性能最好.     

钛酸酯偶联剂改性纳米MgO的研究

以钛酸酯偶联剂为改性剂,采用超声波分散的方法对纳米氧化镁（MgO）进行了表面改性。研究了偶联剂用量、改性温度、改性时间对纳米MgO表面改性的影响。通过活化指数实验和扫描电镜的方法表征了纳米MgO的改性效果。结果表明：当钛酸酯偶联剂用量为2％（质量分数）,改性温度为50℃,改性时间为60min时,纳米MgO的表面改性效果最好。     

微波与偶联剂对PP/纳米TiO2复合材料相容性影响

采用傅里叶红外光谱仪(FT-IR)对经钛酸酯偶联剂表面处理前后的TiO2纳米粉体进行表征,然后采用熔融共混法制备出聚丙烯(PP)/纳米TiO2复合材料,并研究微波辐照和钛酸酯偶联剂对PP/纳米TiO2复合材料相容性的影响。微波辐照后,PP/钛酸酯偶联剂改性过的纳米TiO2复合材料界面引入极性基团羰基,使纳米TiO2与PP的相容性得到了很好的改善;同时,微波辐照与钛酸酯偶联剂共同作用对PP/纳米TiO2复合材料有增强增韧的作用,主要是因为断裂方式和裂纹扩展方向发生了改变而导致。     

表面改性纳米氮化硅/丙烯酸酯橡胶复合材料的性能

用自制的大分子钛酸酯对纳米Si3N4进行表面改性,制备了改性纳米Si3N4/丙烯酸酯橡胶(AcM)复合材料,并对其力学性能、耐热老化性能、耐油性和动态力学性能进行了研究.结果表明,添加改性纳米Si3N4后,ACM的力学性能、耐热老化性能、耐油性能有一定程度提高,储能模量明显增大,损耗因子降低,当添加量为1.0份时,复合材料的综合性能最佳;改性纳米Si3N4对ACM有明显的增强作用.     

纳米ZnO/PVC复合材料的制备及其性能研究

以钛酸酯偶联剂HY-201对纳米ZnO进行改性,通过双辊混炼法制备了改性纳米ZnO/PVC复合材料.研究了纳米改性复合材料的冲击强度、拉伸强度、维卡软化温度、邵氏硬度的变化规律.结果表明,随改性纳米ZnO份数的增加,复合材料的冲击强度、拉伸强度呈先上升后下降的趋势,而维卡软化温度以及邵氏硬度呈现上升后逐渐平稳的的趋势.     

钛酸酯偶联剂改性纳米氧化锌的研究

采用钛酸酯偶联剂对纳米氧化锌进行表面改性，研究钛酸酯偶联剂和异丙醇用量以及改性条件对改性效果的影响。试验结果表明，钛酸酯偶联剂／纳米氧化锌质量比为0．03、异丙醇用量为40．76mL、反应温度为30℃、反应时间为90min时，活化指数达到99．04％；透射电子显微镜观察发现，改性纳米氧化锌的分散性较好。