表面改性氢氧化铝超细粉体填料的红外光谱研究

用甘油对氢氧化铝超细粉体填料进行表面改性，用红外光谱对改性样品进行分析，结果表明，改性后的填料表面被改性剂有机化，提高了其在有机物中的填充性能，研究了反应温度对氢氧化铝超细粉体填料活化指数的影响，并浅析了改性机理。     

改善氢氧化铝阻燃性能的研究

氢氧化铝粉体可用作塑料、橡胶等高聚物的填料,氢氧化铝的晶体结构、粒度、颗粒形状、表面性质等决定其填充性能。本文中简述了氢氧化铝的阻燃特性,介绍了通过氢氧化铝微粉化、高纯化、表面改性等途径和协同效应改善氢氧化铝的阻燃性能的研究状况。     

表面处理对PVC/稻壳复合材料吸湿性能影响研究

研究了硅烷偶联剂与酚醛树脂改性稻壳粉及填充PVC后对复合材料吸湿性能、力学性能影响.结果表明:用硅烷偶联剂与酚醛树脂复合改性的PVC/稻壳粉体系吸湿量、吸湿后的膨胀率低于单一的硅处理及未处理的复合材料,同时复合改性的PVC/稻壳粉体系力学性能明显优于其它复合材料.     

PVC／NBR共混物微观结构与性能的关系

本文测定了两种丁腈橡胶(NBR-29和NBR-40)与聚氯乙烯(PVC)共混物的应力-应变行为和冲击性能,用动态力学分析(DMA)与透射电子显微镜(TEM)研究了共混物的相容性和形态结构,并且讨论了形态结构与性能的关系。研究结果表明:NBR-29对PVC有优良的增韧改性作用,PVC/NBR-29共混物为半相容的两相体系,NBR-40对PVC则无增韧改性效果,PVC/NBR-40共混物为非均匀的相容体系。     

苯乙烯-丙烯腈共聚物对聚氯乙烯加工性能及抗紫外老化行为的影响

通过苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN)共混改性聚氯乙烯(PVC),制备了PVC/SAN共混材料。利用转矩流变、色差分析、表面形貌分析、元素分析等方法研究了PVC/SAN共混材料的加工性能和抗紫外老化性能。结果表明,SAN的加入可促进PVC的塑化,改善其加工性能;同时SAN具有较强的紫外光吸收能力,能抑制PVC脱氯化氢,显著降低紫外老化时PVC颜色变暗、变红和变黄的速率;此外SAN的引入使PVC/SAN共混材料表面平整、致密,可以有效阻止紫外光和氧气深入到材料内部造成严重的破坏,从而显著提高PVC的抗紫外老化性能。     

大气压射流等离子体引发PVC表面接枝聚合季铵盐及其抗菌性的研究

为了提高医用聚氯乙烯(PVC)抗菌性,采用大气压等离子体射流(APPJ)技术对PVC表面接枝并制备季铵盐(QAC)涂层。通过纹影仪和发射光谱仪诊断了等离子体射流的流动状态和活性组分,结合静态水接触角方法、扫描电子显微镜、X射线光电子能谱仪表征和分析APPJ处理前后PVC表面的亲水性、微观形貌和化学组分,并测试了季铵盐/PVC对大肠杆菌的抗菌性能。结果表明,随着放电电压的增大,与PVC接触区域的等离子体射流流动状态从层流向湍流转变,PVC表面亲水性增强,改性后的PVC表面水接触角最低可达26°,含氧官能团含量高达31.02%(原子分数)。放电电压的增大,有助于PVC表面含氧官能团量的提升,并促进季铵盐在PVC表面的接枝和聚合形成致密涂层,提高其对大肠杆菌的抗菌性能。     

专利信息

摘要一种氢氧化铝阻燃剂的制备方法。涉及用作阻燃剂的一种氢氧化铝粉体的表面包覆改性处理方法。其特征在于将铝酸钠溶液进行净化后，加入选自碳酸钙、硅酸盐、磷酸盐的无机添加剂进行包覆处理；再加入2％～12％的含磷基硅烷或钛酸脂表面改性剂，进行有机化改性处理。本发明方法制备的氢氧化铝粉体表面经多层包覆改性及无机一有机多层包覆改性处理，其热稳定性大大提高。分析结果表面经无机．有机包霜后初始脱水温温度245℃。     

纳米CaCO3/ABS/PVC共混体系研究

研究了改性纳米CaCO3对ABS／PVC共混体系力学性能和吸水率的影响。结果表明,在ABS／PVC共混体系中加入纳米CaCO3可以提高体系的冲击强度和表面硬度,提高最大幅度分别为25．2％和10.5％,随着改性纳米CaCO3添加量的增加,冲击强度先增加后下降,表面硬度有所增加,吸水率有所下降。通过SEM和TEM分析表明,纳米CaCO3呈纳米分散,且与塑料基体结合良好。     

等离子体强化PVC光催化降解的FT-IR和XPS分析

纳米锐钛矿TiO2光催化剂用于室温下固相光催化降解等离子体改性聚氯乙烯(PVC)薄膜的研究.对薄膜进行了扫描电子显微镜(SEM)、傅立叶红外光谱(FI-IR)、X光电子能谱(XPS)分析.结果表明,400 W紫外光辐射60 h后,PVC质量损失为1.393%;等离子体改性PVC-TiO2质量损失为1.966%,这表明TiO2加速了高分子碳链的断裂和光氧化.在等离子体改性PVC-TiO2表面形成大量的裂纹,XPS显示光催化降解后在等离子体改性PVC-TiO2的表面的C和Cl的原子浓度分别为83.15%和0.89%,达到最小值.等离子体改性的PVC的降解机理是等离子体改性PVC后,在PVC表面生成的自由基诱发了TiO2的光催化氧化的·OH自由基反应.     

铝酸酯偶联剂表面改性微晶白云母/PVC复合材料的制备及力学性能

以中国川西地区发现的一种新型矿物资源微晶白云母为原料,以铝酸酯偶联剂F-1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)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表征了其微观结构。结果表明,铝酸酯偶联剂F-1能有效改善微晶白云母表面与有机物质的界面结合,并且将经铝酸酯偶联剂F-1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,当铝酸酯偶联剂的用量为1.0%(质量分数,下同)、微晶白云母用量为15%时,微晶白云母/PVC复合材料的力学性能最好。     

无机复合阻燃填料的开发及阻燃机理研究

研究了氢氧化铝(Al(OH)3)、氢氧化镁(Mg(OH)2)、煅烧高岭土、纳米二氧化硅、三氧化二锑(Sb2O3)等组成的复合阻燃体系对软PVC电缆制品的阻燃作用,开发了一种超细活性无机复合阻燃填料.该复合阻燃填料用于软PVC电缆料中,阻燃性能良好(氧指数达36.4),机械性能及电性能均达到GB8815-88标准规定.正交试验及方差分析表明,Sb2O3的阻燃作用及Al(OH)3与Mg(OH)2之间的协效作用较为突出.Sb2O3与PVC中的氯以氯-锑系统发挥协效阻燃作用,其机理涉及凝聚相阻燃及气相阻燃.Al(OH)3与Mg(OH)2主要在凝聚相发挥阻燃作用.     

单层和双层包覆ZnSnO_3微胶囊对PVC膜阻燃及抑烟性能影响

采用极限氧指数(LOI)值、垂直水平燃烧测试、烟密度测试(SDR)、SEM、TG分析,研究了单层ZnSnO_3@Mg(OH)_2微胶囊和双层ZnSnO_3@Mg(OH)_2@三聚氰胺甲醛树脂(MF)微胶囊对聚氯乙烯(PVC)膜的阻燃及抑烟性能的影响。结果表明,ZnSnO_3@Mg(OH)_2和ZnSnO_3@Mg(OH)_2@MF微胶囊能有效提高PVC膜阻燃、抑烟、抗熔滴、自熄性能;且随着单层或双层微胶囊含量的增加,ZnSnO_3@Mg(OH)_2/PVC和ZnSnO_3@Mg(OH)_2@MF/PVC膜的极限氧指数增加,但其烟密度和自熄时间降低。TG结果表明,随着微胶囊含量增加,ZnSnO_3@Mg(OH)_2/PVC和ZnSnO_3@Mg(OH)_2@MF/PVC膜的初始降解温度向低温偏移,且其残炭量增加。ZnSnO_3@Mg(OH)_2/PVC和ZnSnO_3@Mg(OH)_2@MF/PVC膜的残炭SEM表明,添加ZnSnO_3@Mg(OH)_2和ZnSnO_3@Mg(OH)_2@MF微胶囊能有效地促进材料燃烧时产生致密碳层,不仅可以抑制氧气和热量进入PVC膜内部,而且可以抑制可燃性气体向PVC膜外逸出。SEM和拉伸强度结果显示,双层微胶囊可有效改善无机粒子在PVC基体中的分散性和相容性。     

聚丙烯／氢氧化铝复合体系界面作用的XPS研究

本文对氢氧化铝填充的聚丙烯复合材料进行了研究,实验表明,氢氧化铝/KH-792偶联剂/丙烯酸接枝聚丙烯/聚丙烯复合体系中的各项力学性能最佳,在填充60％的氢氧化铝时,仍可保持较好的力学性能。用X射线光电子能谱(XPS或ESCA)对该体系进行了研究,结果证实,各组分之间能发生化学键作用,相互之间能通过化学键连为一体,因而力学性能可保持最优。     

簇状羟基锡酸锶的合成及对软聚氯乙烯的阻燃消烟作用

以锡酸钠和硝酸锶为原料,制备了花簇状羟基锡酸锶(SrSn(OH)_6);将其添加到软聚氯乙烯(PVC)中,采用极限氧指数仪、烟密度等级测试仪、拉伸仪和热重分析仪研究了其对软PVC的阻燃、抑烟、拉伸和热降解性能的影响,并通过能谱分析、X射线衍射和扫描电镜对烟密度等级测试后残炭的组成及形貌进行表征。结果表明,SrSn(OH)_6对软PVC具有较好的阻燃和抑烟性能,对其拉伸性能的影响较小;当其添加量为10 g/100 g PVC时,其对应的阻燃软PVC具有最好的阻燃、消烟和拉伸性能;SrSn(OH)_6能促使软PVC燃烧时迅速脱出HCl并交联形成内部具有封闭孔的,外表面致密的膨胀炭层。     

EPDM／Al(OH)3复合材料动态力学性能的研究

采用动态力学分析仪（ＤＭＡ）研究了ＥＰＤＭ／Ａl(OH)3复合材料的动态力学性能,结果表明,Ａl(OH)3粒子的体积分数、粒径和表面状态对ＥＰＤＭ／Ａl(ＯＨ）３动态力学性能和玻璃化转变过程影响很大。随Ａl(OH)3粒子体积分数的增加,其复合材料的力学损耗峰值温度移向温区,峰值降低,峰半高宽变宽。     

不同蒙脱土对Al(OH)_3/乙烯-醋酸乙烯酯复合材料力学性能和阻燃性能的影响

对比研究了钙基蒙脱土(Ca-MMT)和有机改性的钠基蒙脱土(Na-MMT)对Al(OH)_3/乙烯一醋酸乙烯醋(EVA)复合材料的力学性能、热稳定性和阻燃性能的影响。采用熔融插层法制备MMT-Al(OH)_3/EVA复合材料。用XRD和TEM进行微观结构表征。结果表明:两种MMT在复合材料中均表现为一定程度的剥离分散状态,其中Ca-MMT的剥离片层相对尺寸更小。测试显示,Ca-MMT-Al(OH)_3/EVA的拉伸强度、热稳定性均高于Na-MMT-Al(OH)3/EVA;在燃烧过程中,加入Ca-MMT的Ca-MMT-Al(OH)_3/EVA复合材料热释放更低,形成的炭层隔热效果更好,表现出更优异的阻燃性能;同时火灾性能指数(FPI)提高,火灾危险性明显降低。分析原因是Ca-MMT中的Ca~(2+)在燃烧成炭中具有促进作用。     

室温固化导热阻燃有机硅电子灌封胶的制备及性能研究

以不同粘度端乙烯基硅油复配体系为基础胶,含氢硅油为交联剂,氧化铝为导热填料,氢氧化铝为阻燃剂,制备了具有良好导热、阻燃性能的可室温固化的有机硅电子灌封胶。研究了基础胶的乙烯基含量、含氢硅油活性氢含量、填料表面处理用偶联剂种类及用量、氧化铝(Al2O3)与氢氧化铝(Al(OH)3)用量对电子灌封胶性能的影响。结果表明,当以质量比为1∶1的SiVi-300(300mPa.s)和SiVi-1000(1000mPa.s)为基础胶、活性氢质量分数为0.22%的含氢硅油为交联剂、偶联剂KH570为填料表面处理剂(用量为填料量的0.5%(质量分数))、基本配方为m(基础胶)∶m(Al2O3)∶m(Al(OH)3)=100∶140∶60时,电子灌封胶的粘度为3900mPa.s,导热系数为0.72W/(m.K),阻燃性能达到UL 94-V0级,力学性能较佳,电学性能优良,具有最好的综合性能。     

EPDM/Al(OH)3 复合材料界面结构参数表征研究

采用动态力学分析(DMA ) 研究了EPDM/Al(OH)₃ 复合材料的界面结构参数, 提出了用DMA 分析估算复合材料界面层厚度的新方法, 讨论了Al(OH)₃ 粒子表面状态对EPDM/Al(OH)₃ 复合材料界面结构参数的影响。     

苯甲酸功能化石墨烯-Al(OH)3协同阻燃聚丙烯

以氧化石墨（GO）为原料,制备了苯甲酸功能化石墨烯（BFG）,采用IR和XRD对BFG结构进行了表征。再将BFG作为阻燃协效剂添加到Al（OH）₃/聚丙烯（PP）中,研究不同质量比的BFG与Al（OH）₃对PP材料阻燃和力学性能的影响。通过对阻燃BFG-Al（OH）₃/PP复合材料进行极限氧指数（LOI）测试、热失重分析、锥形量热分析、拉伸测试及残炭SEM分析,考察BFG-Al（OH）₃/PP复合材料的阻燃性能和力学性能。研究结果表明,与其他阻燃PP相比,1.5wt% BFG-38.5wt% Al（OH）₃/PP的阻燃和力学性能最佳,LOI可达到24.6%,拉伸强度为20.64 MPa,且其热释放速率峰值和总热释放量比纯PP分别降低了51.5%和18.6%。     

Microstructure and mechanical properties of Al2O3 composites with surface-treated carbon nanotubes (CNTs): dispersibility of modified carbon nanotubes (CNTs) on Al2O3 matrix

Aluminum oxide (Al2O3) matrix have been reinforced by the multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs) to overcome the inherent brittleness of Al2O3 matrix. In order to increase mechanical properties of MWCNTs-Al2O3 composites, MWCNTs need to be well dispersed and individually incorporated in Al2O3 matrix. In this work, aluminum hydroxide (Al(OH)3) used as a Al2O3 precursor and MWCNTs were mixed in an aqueous solution for the homogeneous mixing of hetero-particles, as functions of the content of MWCNTs and the potential hydrogen (pH) of Al(OH)3 suspension. Firstly, MWCNTs were purified and modified by an acid reagent, inducing that the dispersibility of MWCNTs is increased in an aqueous solution by carboxylic group given on the surface of MWCNTs. The modified MWCNTs were added in the Al(OH)3 suspension, and then the mixture was filtered at room temperature. The filtered powders were formed using an uniaxial pressing and then densified by a pressureless heat treatment. As the pH is decreased the Al(OH)3 particles are well dispersed in an aqueous solution, due to the increment of repulsive force between particles with a same surface charge. MWCNTs are individually incorporated into Al2O3 matrix up to 1 vol.% MWCNTs, whereas MWCNTs are aggregated at the composite with 3 vol.% MWCNTs. Therefore, control of the pH and the MWCNTs content are key factors to be considered for the fabrication of MWCNTs-Al2O3 composites with high functional properties.