埃洛石纳米管增强PHA复合材料的结晶性能及流变性能研究

采用共混的方法制备了聚羟基脂肪酸酯/埃洛石碳纳米管(PHA/HNT)复合材料,并利用DSC和流变仪研究了HNT用量对PHA/HNT复合材料结晶性能和流变性能的影响。结果表明:HNT能够显著提高PHA/HNT复合材料的熔融温度和结晶温度,具有明显的异相成核作用。PHA/HNT复合材料的表观黏度随剪切速率的增大逐渐减小,并趋于恒定;表观黏度随温度的升高而逐渐减小;随HNT用量的增加,表观黏度先减小后增大。随着温度的升高,PHA/HNT复合材料的非牛顿指数逐渐增大,逐渐趋近于牛顿型流体;随着HNT用量的增加,材料的非牛顿指数先增大后减小。     

PHA/PCL复合材料等温结晶行为分析

通过熔融共混制备了聚羟基脂肪酸酯/聚己内酯(PHA/PCL)复合材料,利用差示扫描量热仪(DSC)和偏光显微镜(PLM)研究了PHA/PCL共混体系的等温结晶行为及结晶形貌。结果表明:该共混体系的PHA结晶度均高于纯样,而随着体系中PCL含量的增加,PHA结晶度先增大后减小,且在PHA与PCL的质量比为60:40时达到极大值。PCL的引入可明显提高PHA的结晶能力,但不会对PHA的熔点产生影响。对于PHA/PCL(60/40)共混体系,当等温结晶温度(T_c)为70~130℃时,PHA会出现冷结晶与多重熔融转变,其相对结晶度随着T_c的升高而先增大后减小,且在120℃时达到最大值。     

PLA/PHA复合材料结晶性能和力学性能研究

采用熔融共混法制备了聚乳酸/聚羟基脂肪酸酯(PLA/PHA)复合材料,研究了PHA用量对PLA/PHA复合材料结晶性能和力学性能的影响。结果表明:PLA/PHA复合材料在熔融过程中出现双重熔融峰,且熔融峰随PHA用量的增加逐渐向高温方向移动;随着PHA用量的增加,PLA/PHA复合材料的结晶度逐渐下降,而其拉伸强度、断裂伸长率等均得到提高,但PHA用量过多时,复合材料的力学性能急剧下降。     

PCL增韧PHA的结晶性能和力学性能研究

采用熔融共混法制备了聚羟基脂肪酸酯/聚己内酯(PHA/PCL)复合材料,研究了PCL用量对PHA/PCL复合材料结晶性能和力学性能的影响。结果表明:随着PCL用量的增加,PHA/PCL复合材料的XRD衍射峰强度和DSC熔融峰面积逐渐减小,结晶度下降,而其断裂强度先降低后提高;PHA/PCL复合材料的断裂伸长率则随着PCL用量的增加逐渐提高,当PCL用量为40%时,其断裂伸长率达到纯PHA的2.5倍;随着PCL用量的增加,PHA/PCL复合材料的冲击强度提高,韧性增强。     

PHA/PVP复合材料的制备与性能研究

采用熔融共混的方法制备了聚羟基脂肪酸酯/聚乙烯吡咯烷酮(PHA/PVP)复合材料,研究了PVP用量对PHA/PVP复合材料性能的影响。结果表明:随着PVP用量的增加,PHA/PVP复合材料的断裂功和结晶度均先提高后降低,在PVP用量为4%时达到最大值;总的来说,PVP与PHA具有较好的相容性,复合材料的力学性能和结晶性能在一定PHA/PVP比例下能够得到改善。     

水下搅拌摩擦加工制备碳纳米管增强PE-HD结构与拉伸性能研究

通过水下搅拌摩擦加工技术制备多壁碳纳米管（MWCNTs）增强高密度聚乙烯（PE-HD）复合材料,并研究了旋转速度和MWCNTs含量对复合材料结构和性能的影响。结果表明,MWCNTs在基体中以云状形式分布,组织相对均匀;MWCNTs含量为从1 %（质量分数,下同）增加到2 %时,复合材料拉伸强度随着旋转速度的增加先增大后减小;MWCNTs含量为4 %时,复合材料拉伸强度随着旋转速度的增加而减小;PE-HD的结晶度随着MWCNTs含量的增加而下降。     

PHA/TiO_2复合材料的结晶性能和力学性能研究

采用共混的方法制备了聚羟基脂肪酸酯/二氧化钛(PHA/TiO_2)复合材料,研究了TiO_2用量对PHA/TiO_2复合材料结晶性能和力学性能的影响。结果表明:TiO_2的加入对PHA/TiO_2复合材料具有明显的异相成核作用,使复合材料的熔融温度(T_m)和热焓(ΔH)均得到了不同程度的提升。随着TiO_2用量的增加,PHA/TiO_2复合材料的拉伸断裂强度和屈服强度均先增大后减小(且都在TiO_2用量为5%时达到最大值),而断裂伸长率和断裂功均呈先减小后增大趋势,冲击强度则先减小后增大。     

碳纳米管对聚4-甲基1-戊烯结晶及力学性能的影响

在聚4-甲基1-戊烯(TPX)中分别加入多壁碳纳米管(MWNT)、羟基化多壁碳纳米管(MWNT-OH)、羧基化多壁碳纳米管(MWNT-COOH),制备了TPX/碳纳米管(CNTs)复合材料。研究了CNTs对复合材料结晶性能与力学性能的影响。结果表明:加入CNTs对TPX的熔点与晶体结构没有影响,但复合材料的结晶度有所降低;加入CNTs可提高复合材料的弹性模量,与MWNT-OH相比,MWNT更能提高复合材料的弹性模量;随着MWNT-COOH含量的增加,TPX/MWNT-COOH复合材料的弹性模量也得到很大提高,当w(MWNT-COOH)为5.0%时,复合材料的弹性模量达257 MPa。     

PHA/纳米羟基磷灰石复合材料的结晶性能和力学性能研究

采用共混的方法制备了聚羟基脂肪酸酯/纳米羟基磷灰石(PHA/HA)复合材料,研究了HA用量对PHA/HA复合材料结晶性能和力学性能的影响。结果表明:PHA/HA复合材料的T_m和ΔH_m随HA用量的增加先增加后减小,HA的加入对PHA/HA复合材料具有明显的异相成核作用。PHA/HA复合材料属于典型的韧性材料,其断裂强度随着HA用量的增加先增加后减小,在用量为15%时达到最大值;PHA/HA复合材料的断裂伸长率和断裂功随着HA用量的增加先减小后增加。PHA/HA复合材料的冲击强度(韧性)随着HA用量的增加先减小后增加。     

聚乳酸/碳纳米管复合材料的结晶及流变性能

采用熔融共混的方法制备了聚乳酸/多壁碳纳米管复合材料(PLA/MWCNTs)复合材料,研究了MWCNTs对复合材料的结晶性能、热性能和流变性能的影响。研究结果表明MWCNTs的加入不会改变其晶型结构,但可起到异相成核作用,降低PLA基体的冷结晶温度,提高结晶度。MWCNTs可显著提高PLA的热稳定性,添加1 wt%MWCNTs的PLA/MWCNTs复合材料的初始热分解温度比纯PLA初始热分解温度提高了28.8℃。在低频区,PLA/MWCNTs复合材料的储能模量和复数黏度随着MWCNTs含量的增加而增加,当MWCNTs添加量为3 wt%时达到PLA/MWCNTs复合材料的流变逾渗值。随着频率的增加,PLA/MWCNTs复合材料仍表现出传统的剪切变稀行为。     

硅橡胶增韧改性PHA复合材料的力学性能和结晶性能研究

用硅橡胶(SR)对聚羟基脂肪酸酯(PHA)进行增韧改性,研究了SR用量对PHA/SR复合材料拉伸性能、冲击性能和结晶性能的影响。结果表明:PHA/SR复合材料的冲击强度和断裂伸长率均有所提高,PHA材料的韧性得到了明显改善;PHA/SR复合材料的拉伸强度有所下降,但下降幅度较小,不影响其实际应用。结晶性能测试结果表明:SR在PHA基体中能够起到成核剂的作用,提高了复合材料的熔融温度和相对结晶度。     

PHA/nHA复合材料的结晶性能和流变性能研究

采用共混的方法制备了聚羟基脂肪酸酯/纳米羟基磷灰石(PHA/n HA)复合材料,研究了n HA添加量对复合材料结晶性能和流变性能的影响。结果表明:n HA的加入对复合材料的结晶性能影响不大,PHA和n HA均保持了其原有的结晶性能。PHA/n HA复合体系的表观黏度随着剪切速率的增加和温度的升高逐渐降低,随着n HA含量的增加逐渐减小。复合材料的非牛顿指数(n)随着温度的升高和n HA用量的增加逐渐升高。复合材料的黏流活化能随着剪切速率和n HA用量的增加而逐渐降低。     

β-TCP增强PHA复合材料的结晶性能和力学性能研究

采用β-磷酸三钙(β-TCP)对聚羟基脂肪酸酯(PHA)进行增强改性,并利用双螺杆挤出机进行共混,研究了不同β-TCP用量对PHA/β-TCP复合材料的力学性能、表面强度和结晶性能的影响。结果表明,添加适量β-TCP能够显著提高PHA/β-TCP复合材料的拉伸强度、熔融温度和相对结晶度。当β-TCP用量为20%时,PHA/β-TCP复合材料的断裂强度和屈服强度分别提高了38.35%和20.18%,熔融温度提高了3.23℃,相对结晶度提高了2.88%。但是添加β-TCP之后,PHA/β-TCP复合材料的断裂伸长率和冲击强度均有所下降,复合材料的韧性降低。     

多壁碳纳米管/硅橡胶复合材料的界面作用

采用超高速剪切法制备了未改性多壁碳纳米管(MWCNTs)/硅橡胶复合材料、羟基化MWCNTs/硅橡胶复合材料和羧基化MWCNTs/硅橡胶复合材料,通过傅里叶变换红外光谱仪、多功能表面分析电子能谱仪和动态力学分析研究了复合材料的界面作用。结果表明,羧基化MWCNTs/硅橡胶复合材料的界面作用最强,羟基化MWCNTs/硅橡胶复合材料其次,未改性MWCNTs/硅橡胶复合材料最弱。     

聚苯硫醚/碳纳米管复合材料的非等温结晶性能

利用双螺杆挤出机制备了纤维用聚苯硫醚/多壁碳纳米管(PPS/MWCNTs)复合材料。通过差示扫描量热法(DSC)研究了不同降温速率下纯PPS以及PPS/MWCNTs复合材料的非等温结晶过程,并运用Ozawa模型进行了非等温结晶动力学分析。结果表明:降温速率对PPS/MWCNTs复合材料的结晶性能有很大的影响,当降温速率为20℃/min时,PPS/MWCNTs复合材料的结晶能力及相对结晶度最大;MWCNTs在PPS结晶过程中起异相成核剂的作用,使PPS/MWCNTs复合材料的结晶温度较纯PPS升高。     

最新专利

<正>一种生物基可降解纤维及其制备方法公开号CN102392318A/公开日2012-03-28/申请人中国科学院宁波材料技术与工程研究所本发明的生物基可降解纤维为包含体积结晶度为5%～75%的聚羟基脂肪酸酯(PHA)均聚物或共聚物以及体积结晶度为5%～65%的聚乳酸(PLA)均聚物或共聚物的组合物,纤维中PHA质     

石墨烯/PMMA和多壁碳纳米管/PMMA复合材料的热降解动力学研究

利用热重法研究了石墨烯(GE)和多壁碳纳米管(MWCNTs)对聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)热稳定性的影响,并采用Kissinger法、Friedman法和Coats-Redfern法计算了复合材料的热降解动力学参数。结果表明:PMMA的热失重包含两个失重阶段,添加GE和MWCNTs并没有改变PMMA的热失重历程,但是T0、Tm和Tp均随MWCNTs含量的增加呈先增大后减小的趋势,添加量为3%时达到最大,分别较纯PMMA提高了57.23、14.13和20.55℃,而GE的添加没有明显提高PMMA的热稳定性。三种计算方法得到的复合材料的热降解活化能(Ea)随填料含量增加变化趋势一致,在MWCNTs含量为3%、GE含量为4%时,Ea值分别达到最大值,Friedman法计算的PMMA的反应级数为1.6,GE/PMMA复合材料的平均反应级数为1.9,MWCNTs/PMMA复合材料的平均反应级数为1.5。     

PP/PCL/MWCNTs导电复合材料的制备及性能分析

利用熔融共混法制备聚丙烯/聚己内酯/多壁碳纳米管(PP/PCL/MWCNTs)复合材料,研究了不同MWCNTs含量对PP/PCL/MWCNTs复合材料性能的影响。结果表明:MWCNTs含量为2%时,PP/PCL/MWCNTs复合材料力学性能最好,断裂强度为13.22 MPa,达到PP/PCL/MWCNTs复合材料的逾渗阈值。PCL的加入提高了PP的热稳定性,MWCNTs的加入阻碍了高聚物分子链的热运动,提高了PP/PCL复合材料的结晶温度和熔融温度。     

多壁碳纳米管改性聚碳酸酯型聚氨酯的研究

通过原位聚合法用多壁碳纳米管(MWCNTs)对聚碳酸酯型水性聚氨酯(CWPU)进行改性,讨论了MWCNTs的加入对CWPU/MWCNTs复合材料的低温性、耐热性、机械性能和耐水性等性能的影响。结果表明,加入质量分数为0.3%的MWCNTs,其在CWPU中分散情况较好;所制复合材料的Tg及耐热稳定性明显提高,加入MWCNTs质量分数0.3%的CWPU/MWCNTs复合材料,其热分解温度提高了近20℃;随着MWCNTs含量的增加,材料拉伸强度逐渐增加,而伸长率呈现先减少后增加的趋势;由于CWPU本身具有很好的耐水性能,MWCNTs的加入,进一步提高了聚氨酯材料的耐水性能。     

含苯聚羟基脂肪酸酯的生物合成及其分子结构表征

聚羟基脂肪酸酯（PHA）具有可生物降解性和生物相容性,是潜在的医学材料。对聚羟基脂肪酸酯进行改性,可提高其应用范围.采用以苯戊酸和蔗糖为混合碳源培养基培养Pseudomonas putida KT2442,对其细胞内合成的聚羟基脂肪酸酯进行生物改性,并利用核磁共振、红外色谱和气相色谱分析方法表征了改性的PHA分子结构。结果表明合成的聚羟基脂肪酸酯为含有3-羟基苯戊酸单体的中长链聚羟基脂肪酸酯（PHPhA）,该单体在PHA链中含量为1.04%,为进一步的研究打下基础。