SBS及SBS-MAH改性PS/纳米CaCO3复合材料的研究

将嵌段热塑性弹性体SBS与PS及纳米C aCO3熔融复合以增韧PS及PS/纳米C aCO3复合材料。结果显示:在含5 phr纳米C aCO3的PS/纳米C aCO3复合材料中加入不同比例的SBS后,随SBS含量增加,复合材料的缺口冲击强度及无缺口冲击强度均增加,复合材料的缺口敏感性及拉伸强度下降,断裂伸长率则成倍增加,材料在达到挠度3.2 mm时不发生弯曲断裂现象,显示出SBS对PS良好的增韧效果。M AH对SBS的接枝改性有助于进一步提高PS/SBS/纳米C aCO3复合材料的拉伸强度及弯曲强度。电镜照片显示纳米C aCO3在PS基体中主要呈微米分散状态,SBS的加入有助C aCO3纳米分散程度的提高。     

熔融插层制备聚苯乙烯/蛭石纳米复合材料的结构与性能研究

通过熔融插层法制备了聚苯乙烯(PS)/蛭石纳米复合材料,测试了复合材料的力学性能、燃烧性能和熔体流动速率,并对不同蛭石含量的PS/蛭石纳米复合材料进行了对比。结果表明,当蛭石含量为3%时,与纯PS相比,熔体流动速率只降低了4%,即仍具有良好的加工性能,同时拉伸强度、断裂伸长率和缺口冲击强度分别提高了3.4%、77%和41%。氧指数测试结果表明,蛭石的加入有利于提高材料的阻燃性能。     

纳米CaCO3改性HDPE复合材料的性能研究

利用熔融共混法制备HDPE/纳米CaCO3复合材料,研究了纳米CaCO3含量对HDPE基体性能的影响。实验结果表明:加入纳米CaCO3后,HDPE基体的力学性能得到提高。其中,随着纳米CaCO3含量增加,复合材料拉伸强度提高,冲击强度、断裂伸长率有所下降。当加入含量为4%时复合材料具有较好的综合力学性能。此后随着纳米Ca-CO3含量的继续增加复合材料性能降低。同时加入纳米CaCO3后,复合材料的结晶起始温度提高,结晶峰变窄,熔融热晗增大,结晶度提高。     

纳米CaCO3/PVC复合材料的结构形态与性能

研究了纳米CaCO3的用量对PVC复合材料结构形态与性能的影响关系。结果表明，在PVC共混体系中加入纳米CaCO3可明显地提高材料的韧性，而不降低材料的强度。当共混体系中纳米CaCO3的用量为8份(质量)时，复合材料的缺口冲击强度达到81．1kJ／m^2，是不加纳米CaCO3的7．3倍。用透射电子显微镜及扫描电子显微镜观察了纳米CaCO3／PVC复合材料的微观结构及断面形态，发现纳米Ca—CO3在PVC基体中达到了纳米级的分散，复合材料的冲击断裂面产生了大量的网丝状结构。纳米CaCO3的加入使共混体系的加工流动性能变差，加工流动改性荆M的加入可以改善纳米CaCO3／PVC共混体系的流变性能。     

功能化纳米氧化石墨烯/POE-g-MAH/聚苯乙烯复合材料的制备与性能

利用硅烷偶联剂(APTES)对氧化石墨烯(GO)进行功能化改性, 在不同的试验条件下制备了3种硅烷偶联剂功能化GO(APTES-g-GO)纳米填料, 并经熔融共混制备了APTES-g-GO填充改性的聚苯乙烯(PS)复合材料。为了改善复合材料的界面作用, 采用马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物(POE-g-MAH)为增容剂。分别采用FTIR、XRD、TG、SEM以及拉伸和冲击测试对填料和纳米APTES-g-GO/POE-g-MAH/PS复合材料的结构和性能进行了表征和测试。结果表明:APTES已成功接枝于GO的表面上。接枝过程中, APTES对GO有一定的剥离和还原作用。随着填料含量的增加, 纳米APTES-g-GO/POE-g-MAH/PS复合材料拉伸强度和冲击强度均先上升后下降。当填料与基体质量比为0.75%时, 3种复合材料的拉伸强度和冲击强度都达到最大值, 其中纳米AS-GO/POE-g-MAH/PS复合材料的综合性能最好, 其拉伸强度和冲击强度比POE-g-MAH/PS分别提高了19%和 31%。共混过程中, APTES-g-GO与POE-g-MAH之间的反应改善了纳米APTES-g-GO/POE-g-MAH/PS复合材料的界面相互作用。APTES-g-GO均匀分散于复合材料中, 它的加入提高了复合材料的热稳定性能。添加AS-GO填料的复合材料热稳定性能提高最为明显, 含0.75% AS-GO的纳米AS-GO/POE-g-MAH/PS复合材料的最大失重温度比POE-g-MAH/PS提高了7 ℃。      

ABS/改性纳米CaCO3复合材料的微观结构和力学性能

制备了改性纳米CaCOa／ABS复合材料,采用SEM和TEM对复合材料的微观结构进行了分析,同时,对复合材料的力学性能进行了考察。结果表明,改性纳米CaCO3可以在ABS塑料中与树脂充分结合,同时改性纳米CaCO3在复合材料中呈纳米分散。复合材料的断面产生了大量的网状结构。分散在丙烯腈一丁二烯一苯乙烯共聚物(ABS)中的改性纳米CaCO3可提高复合材料的裂缝引发能和裂缝增长能。其单缺口冲击强度达到36．77kJ／m^2,与未添加纳米CaCO3的相比提高了44％;邵氏硬度达到34．87N,提高了23．5％。     

超支化聚酯制备高玻纤含量的尼龙/玻纤复合材料

以新型的端羧基超支化聚酯(DCHP-n)改性尼龙-6/玻纤(PA-6/GF)复合材料,制备高流动性和高玻纤含量(50%(质量分数))的复合材料,研究了端羧基超支化聚酯的含量和分子量对复合材料的综合性能的影响,包括熔融指数、拉伸强度、弯曲强度、冲击强度及耐热性等。结果表明,DCHP-n能使复合材料的熔融指数从15g/10min提高到30.8g/10min,原因是似球形结构的超支化聚合物分子容易分散进入尼龙分子链之间,促进尼龙分子链间的滑移;DCHP-n能使复合材料的拉伸强度和弯曲强度分别从142.8和89.3 MPa增加到163.5和93 MPa,DCHP-n的羧基与玻纤表面的羟基之间的氢键相互作用增大了尼龙与玻纤之间的界面强度和相容性,SEM分析也证实了DCHP-n能增加复合材料的界面相互作用和相容性。     

前沿聚合法制备聚双环戊二烯/纳米碳酸钙复合材料

采用纳米碳酸钙(nano-CaCO3)粒子作为填充剂,运用前沿聚合法合成聚双环戊二烯(PDCPD)。研究了复合材料的微观形貌、热性能及力学性能。微观形貌观察发现,CaCO3粒子以纳米尺寸均匀地分散在PDCPD基体中,并具有良好的结合界面;由热失重分析可知,加入一定量的nano-CaCO3粒子有利于改善复合材料的热稳定性;随着纳米粒子含量的增加,复合材料的冲击强度、拉伸强度、弯曲强度及硬度都有不同程度的提高,而断裂伸长率则逐渐下降;拉伸曲线表明,复合材料属于典型的刚而韧的材料。     

Gd_2O_3/MC尼龙纳米复合材料的制备及性能研究

用原位分散聚合法制备了一系列Gd2O3/ME尼龙纳米复合材料,用SEM观察了Gd2O3纳米粒子在MC尼龙基体中的分散情况,用XRD研究了复合材料的晶体结构,并对复合材料的力学性能进行了表征.研究结果表明:(1)用原位分散聚合法制备Gd2O3//ME尼龙纳米复合材料是可行的,Gd2O3纳米粒子均匀分散在MC尼龙基体中,团聚情况较少;(2)GD2O3纳米粒子没有改变MC尼龙的结晶形态,但使其晶格尺寸发生了一定程度的改变;(3)纳米Gd2O3的加入可明显改善MC尼龙的力学性能,对MC尼龙同时具有增强和增韧双重效果.随着纳米Gd2O3用量的增加,复合材料的拉伸强度、断裂伸长率、缺口冲击强度、弯曲强度和弯曲模量都呈先升后降的趋势.当纳米Gd2O3用量为0.5%时,复合材料的综合性能最好,其拉伸强度、断裂伸长率、缺口冲击强度、弯曲强度和弯曲模量分别比MC尼龙基体提高19.6%、47.2%、19.7%、9.3%%和11.7%.     

高浓度硅溶胶与纳米SiO_2粉体对聚丙烯结构和性能的影响

通过双螺杆挤出机实现了高浓度硅溶胶、纳米二氧化硅分别与聚丙烯(PP)的熔融共混,制备了PP/高浓度硅溶胶和PP/纳米Si O2的复合材料。利用差示扫描量热、透射电镜、电子探针及力学性能测试分别分析了高浓度硅溶胶及纳米Si O2粉体的含量对PP结晶性能、分散性及力学性能的影响。结果表明,与纳米Si O2粉体相比,高浓度硅溶胶更加纯净,与PP共混不会引入杂质,且在PP中分散更均匀。高浓度硅溶胶与纳米Si O2粉体的加入,都能提高PP的拉伸、弯曲和缺口冲击强度,并使PP的结晶度增大和结晶温度升高,但高浓度硅溶胶改性PP优于纳米Si O2粉体。当高浓度硅溶胶添加量为3%时,PP复合材料的缺口冲击强度达最大值,为4.49 k J/m2,纳米Si O2添加量为3%时,PP的缺口冲击强度达最大值,为4.43 k J/m2。     

PEN短纤维增强PTT复合材料的流变性能及力学性能

研究了聚对苯二甲酸丙二酯(PTT)/聚对萘二甲酸乙二酯(PEN)短纤维复合材料的流变行为和力学性能,讨论了复合材料的组成、剪切应力和剪切速率及温度对熔体流变行为、熔体黏度的影响,以及不同配比复合材料的力学性能。结果表明,PTT/PEN短纤维复合材料熔体为假塑性流体,熔体表观黏度随着温度升高而下降,且熔体黏度随着PEN短纤维含量增加而不断上升。随PEN短纤维加入量的增加,复合材料的拉伸强度、断裂强度、弹性模量均明显提高,无缺口冲击强度略有提高,说明PEN短纤维的加入对PTT起到了明显的增强作用而不降低材料的韧性。     

磷酸单酯偶联剂改性羟基磷灰石/高密度聚乙烯复合人工骨材料的制备和性能

采用磷酸单酯偶联剂对羟基磷灰石( HA) 进行表面改性处理, 通过熔融共混复合等工艺制备了改性HA/ 高密度聚乙烯( HDPE) 复合人工骨材料。用IR、TGA 和燃烧实验对复合材料的结构和组成进行了表征, 并对复合材料的流变性能、热稳定性、力学性能进行了初步研究。结果表明,所制备的改性HA/ HDPE 复合材料比未改性HA/ HDPE 具有更好的流变性能和机械力学性能, 组成均一, 具有良好的热稳定性, 通过控制复合材料中改性HA 及HDPE 配比, 可制备出机械力学性能优良的复合人工骨材料, 在生物医学材料研究中具有重要意义。      

聚乳酸/聚氨酯复合材料的制备及性能研究

目的 以聚乳酸(PLA)为基材,制备聚乳酸/聚氨酯(TPU)复合材料,并研究复合材料的性能和TPU含量对复合材料的影响。方法 利用双螺旋杆挤出机将PLA和TPU熔融共混后挤出,得到含不同质量分数TPU(17%、20%、25%、33%、50%)的复合材料,对复合材料进行红外分析,测试不同含量TPU对其热稳定性能、动态热力学性能和流变特性的影响。结果 随着TPU含量的增加,复合材料的热稳定性能和韧性变好;在流变实验中复合材料表现出剪切变稀的特点,且TPU质量分数为33%时复合材料所表现出的各项性能最优。结论 TPU的加入可以改善PLA脆性大、韧性小的缺陷,并获得热力学性质稳定、兼具2种材料的优势并且具有环境友好性的复合材料。     

环氧树脂复合材料的制备及力学性能

通过配方设计,以硅烷偶联剂改性的空心玻璃微珠(HGB)为填料,端羧基液体丁腈橡胶(CTBN)为增稠剂和增韧剂,环氧树脂(EP)为基体,经变温分段固化技术制备环氧树脂/端羧基丁腈橡胶/空心玻璃微珠(EP/CTBN/HGB)三元泡沫复合材料并研究其力学和流变性能。结果表明,CTBN使得复合材料由脆性断裂变为韧性断裂;CTBN劣化了复合材料模量而HGB弥补了复合材料模量;当CTBN、HGB含量分别为12%(质量分数)和30%(体积分数)时,三元复合材料的冲击、弯曲、拉伸强度及弯曲模量均优于纯EP。另外,纯环氧树脂和EP/CTBN共混物的黏度呈现出牛顿流体的流变行为,而三元共混物的黏度表现出明显的剪切变稀现象。     

高分子原位复合材料的研究进展

用热致液晶聚合物（ＴＬＣＰ）与热塑性塑料（ＴＰ）共混制备原位复合材料是增强高分子的重要途径。本文从ＴＬＣＰ／ＴＰ复合材料的流变性能、成型加工方法、ＴＬＣＰ对ＴＰ的增强机理以及复合材料的力学性能等方面对该类材料进行综述。分析了ＴＬＣＰ／ＴＰ复合材料的优势及存在的问题。     

PTT/CF复合材料的动态流变和动态力学性能

采用旋转流变仪、动态力学分析仪（DMA）、扫描电镜（SEM）和偏光显微镜对聚对苯二甲酸丙二酯（PTT）/炭纤维（CF）复合材料的动态力学性能、流变行为、相形态和结晶形态进行了研究。结果表明,CF在基体中无规分布并与基体具有良好的粘接性能,在降温过程中PTT仍形成球晶。PTT/CF复合材料熔体仍为假塑性流体,复数黏度随剪...     

微晶纤维素/聚丁二酸丁二醇酯复合材料的流变行为

采用熔融共混法制备了微晶纤维素/聚丁二酸丁二醇酯(MCC/PBS)复合材料,用高级毛细管流变仪和旋转流变仪分别测定复合材料的稳态流变性能和动态流变性能,研究了不同MCC含量、不同温度对复合材料流变行为的影响。结果表明,复合材料的黏度与剪切速率的流变曲线符合幂律流体的特征,可以用幂律模型对其进行拟合;复合材料的黏度与温度的关系可用Arrhenius方程对其进行描述。在线性黏弹区,复合材料的储能模量(G′)维持恒定,当应变(γ)超过临界值(γ_c)时,复合材料进入非线性黏弹区,出现了"Payne"效应,并且随着MCC含量的增加,γ_c下降。在角频率(ω)扫描范围内,复合材料的储能模量(G′)、损耗模量(G″)和复数黏度|η*|均随着MCC含量的增加而增大。在相同的MCC含量下,G″的值始终大于G′的值,损耗因子(tanδ)均大于1。在低频区,G′出现第二平台。MCC/PBS复合材料加工流变特性的研究,对指导MCC/PBS复合材料的成型加工具有一定的价值。     

表面改性对聚丙烯/纳米氢氧化镁复合材料性能的影响

研究了表面处理剂(钛酸酯和硅烷偶联剂)对聚丙烯/纳米氢氧化镁(MH)阻燃复合材料性能的影响。通过高压毛细管流变仪、LO I、力学测试、DSC和SEM对PP/纳米MH复合体系的结构与性能进行了研究。结果表明,所选偶联剂能有效地降低复合体系的表观黏度,改善体系的流动性。未改性的纳米MH对PP基体有异相成核作用;而表面改性剂能削弱填料对基体的异相成核作用。改性后的纳米MH粒子以独立形式均匀分散在基体中,PP与纳米MH界面的粘接力得到了加强,复合材料的拉伸性能和冲击强度有较大幅度的提高,阻燃性能也得到了改善。     

热致液晶共聚酯/PA6/RSMA原位复合材料1.RSMA对热致液晶共聚酯/PA6共混体系的增容作用

选用Vectra A950热致液晶共聚酯（LCP）,制备热致液晶共聚酯（LCP）／聚酰胺6（PA6）／苯乙烯－马来酸酐无规共聚物（RSMA）三元共混物,采用注射成型的方法实现原位复合,测定复合材料的熔体流变性能,FTIR光谱,动态力学性质和共混物形态结构,研究了RSMA对聚酰胺6／热致液晶共聚酯共混体系的增容作用,结果表明,RSMA的加入提高了LCP／PA6共混体的熔体粘度：RSMA与LCP和PA6发生酯化,酰胺化反应,改善了LCP与PA6之间的相容性,使两者的玻璃化温度相互靠近,了LCP在PA6基体中的分散,增强了两者之间的界面粘接。     

Optimizations of wear resistance and toughness of hydroxyapatite nickel free stainless steel new bio-composites for using in total joint replacement

The aim of this work was to produce novel bio-composites made of hydroxyapatite and nickel free stainless steel (prepared by heat treating bone ash) and studying their mechanical properties including their tribology under various loads, toughness, and compressive and bending strengths. Different amounts of nickel free stainless steel powder (30, 40, 50 and 60 wt.%) was added to this hydroxyapatite powder to get bio-composites. Their hardness, wear resistance and friction coefficient, as a function of the metal (nickel free stainless steel) content were investigated. Hardness and wear resistance were decreased by increasing of the weight percentage of stainless steel, while friction coefficient was increased. Strength and toughness of composites increases considerably by increasing of NFSS content. The toughness enhancement is contributed mainly by crack bridging and plastic deformation of the nickel free stainless steel. The strengthening effect is contributed by both the matrix grain refinement and the toughness enhancement. According to results of all mechanical tests done on composites, composite with 50 wt.% nickel free stainless steel has the most appropriate mechanical properties among other composites for using in orthopaedic applications.