纳米氧化锌-煅烧高岭土复合材料的制备

以煅烧高岭土和纳米氧化锌为主要原料,用水解沉淀法在煅烧高岭土表面包覆纳米氧化锌,制备一种无机复合型抗紫外材料;采用分光光度计分别测定在波长325、350、375、400nm紫外光下复合材料的紫外光吸光度。结果表明:反应温度、氧化锌包覆量、改性时间、改性剂滴加速度、矿浆浓度、煅烧温度等对纳米氧化锌-煅烧高岭土复合粉体材料的紫外光吸收性能有重要影响。在制备条件为:氧化锌包覆量为8%、反应温度为90℃、改性时间为10min、改性剂滴加速度为3mL/min、矿浆中m(水)∶m(煅烧高岭土)=10∶1、煅烧温度为400℃时,所制备的纳米氧化锌-煅烧高岭土复合粉体材料的紫外光吸收性能较好。     

纳米高岭土的固相剪切碾磨制备及对PVC的增强增韧

采用固相剪切碾磨方法成功制备了聚氯乙烯(PVC)-高岭土复合粉体,实现了高岭土的片层剥离和在PVC基体中的纳米分散及对PVC的同步增强增韧。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)表征了PVC-高岭土纳米复合材料的结构,研究了其力学性能。结果表明,30次碾磨,高岭土的特征衍射峰几乎消失,高岭土以约30 nm片层厚度均匀分散于PVC基体,径厚比超过10。与简单填充复合方法相比,固相剪切碾磨技术制备的PVC/高岭土纳米复合材料的力学性能有较大提高。在高岭土质量分数为4%时,断裂伸长率由87.3%提高到274.6%,提高了214.7%;拉伸强度由47.7 MPa提高到54.0 MPa。     

聚合物包覆纳米Fe的液相法制备与磁性能分析

采用NaBH4液相化学还原工艺在溶剂中以PVP-VAc嵌段共聚物形成的微反应器中制备表面包覆有嵌段共聚物的金属铁纳米颗粒,通过XRD、TEM、紫外和红外光谱对其结构和形貌进行分析,用振动样品磁强计分析其磁性能,XRD表明所制备的纳米铁粉为体型立方晶;TEM显示样品为球形,且分散良好,颗粒尺寸在12-35nm之间;紫外和红外光谱分析表明,纳米铁颗粒表面包覆了PVP-VAc嵌段共聚物;磁滞回线显示,纳米铁粉的矫顽力为190Oe,饱和磁化强度为18.6emu.g-1。     

针形纳米碳酸钙的表面改性及在PVC中的应用

对自制直径为30 nm~40 nm,长径比10~15的针形纳米碳酸钙进行表面改性后,将其应用于聚氯乙烯(PVC)的改性研究中,考察了改性针形纳米碳酸钙/PVC复合材料的力学性能。与未填充的PVC相比,纳米碳酸钙填充量为2.69%(体积分数)时,复合材料的拉伸强度、冲击强度和断裂伸长率分别提高了5.7%、11.3%和33.7%。改性后的纳米碳酸钙与PVC之间的界面作用与未改性碳酸钙相比有所减弱。扫描电镜照片(SEM)显示,添加了改性针形碳酸钙的聚氯乙烯断裂为韧性断裂,冲击断面呈现明显的拉丝现象。     

纳米碳酸钙表面原位聚合包覆

通过超重力场制备了纳米碳酸钙,对纳米碳酸钙进行超声波分散,然后进行原位乳液聚合,采用分步聚合的方式,在纳米碳酸钙表面包覆了丙烯酸酯类共聚物,制得了纳米碳酸钙表面原位聚合包覆产物.采用TEM、DSC、TGA和表面电子能谱(ESCA)对纳米碳酸钙表面原位聚合包覆产物进行了表征.结果表明:制备的纳米碳酸钙粒子粒径在20nm左右,通过原位乳液聚合包覆后,粒径在40～80nm,包覆后的纳米碳酸钙复合粒子表面几乎不含Ca元素,表明纳米碳酸钙被良好包覆,并形成了以纳米碳酸钙为核、PBA为中间层、MMA和EA,St共聚物为壳的三层结构有机-无机纳米复合粒子.     

煅烧温度对TiO_2-高岭土复合材料抗紫外性能的影响

利用水解沉淀法制备抗紫外性能较好的TiO2-高岭土复合材料,并研究煅烧温度对其抗紫外性能的影响,在不同波长紫外光照射下,分别测试不同煅烧温度制备的复合材料的透光度,并采用X射线衍射法和扫描电镜进行表征分析。结果表明,复合材料表面均匀地沉积了纳米TiO2颗粒,其对短波长紫外线的屏蔽作用优于对长波长紫外线的屏蔽作用;未煅烧和低温煅烧制备的复合材料的抗紫外性能优于高温煅烧制备的复合材料。     

纳米氮化硅的表面处理及其在丁腈橡胶中应用

采用试验室自制的大分子偶联剂对纳米氮化硅进行表面处理，并制备Si4N4／NBR纳米橡胶复合材料。运用TEM、FTIR、XPS等仪器对处理后的纳米氮化硅的表面特性进行系统地研究；同时研究了复合材料的分散性、力学性能、耐热老化性能和耐油性能。结果表明：纳米氮化硅处理后，在有机溶剂中分散性良好，大分子偶联剂包覆在其表面，并与其发生了化学作用，形成了-NH-C=O、Si-O-C键；纳米粒度分析结果显示，当大分子偶联剂用量为10％（质量分数）时，纳米Si3N4粒径较小，分布较窄；纳米Si3N4的加入在一定程度上提高了NBR的撕裂强度、拉伸强度，改善了丁腈橡胶的耐热老化性能和耐油性能。     

一种大分子偶联剂对云母的表面处理

通过原子自由基转移聚合的方法合成了一种大分子偶联剂，即苯乙烯、丙烯酸丁旨和γ－甲基丙烯酸丙基三甲氧基硅烷的共聚物，其分子结构和分子量可控。这种大分子偶联剂用于云母的表面处理，能显著提高云母填充聚丙烯的力学性能，电镜观察表明大分子偶联剂有效地改善了云母与基体之间的界面结合。可以通过对大分子偶联剂分子结构的调节，实现对云母与基体界面结构和性能的控制，在一定程度上调节云母填充聚丙烯的力学性能。     

纳米氮化硅／丁腈橡胶复合材料的制备与性能研究

用粒径为20nm的纳米氮化硅（Si3N4）填充丁腈橡胶（NBR）制备纳米橡胶复合材料，用16^#大分子偶联剂对纳米Si3N4进行表面处理，研究了复合材料的力学性能和热老化性能等。结果表明，纳米Si3N4的加入在一定程度上提高了NBR的撕裂强度、拉伸强度、耐磨性等，明显降低内耗，改善了橡胶的动态力学性能和耐热老化性能；初步的台架试验显示，添加0．5-1．5质量份左右纳米Si3N4的NBR油封制品使用寿命得到大幅提高。     

高岭土/钛白复合粉体的制备与表征

借助粉体表面改性的原理及液相化学沉积的包覆工艺,以高岭士为核,利用四氯化钛水解在其表面包覆－层纳米二氧化钛制成高岭土复合钛白,并用TEM、XRD等手段进行了表征。结果表明：复合粉体包覆效果良好800℃煅烧后包覆层二氧化钛主要为锐钛矿型结构,并开始向金红石型转化。     

聚丙烯/改性煤系高岭土复合材料的制备与性能

煤系高岭土经过硅烷偶联剂表面改性后,与聚丙烯(PP)树脂熔融共混制备出聚丙烯/改性煤系高岭土复合材料。通过X射线衍射、红外光谱、力学性能和扫描电镜分析,研究了改性煤系高岭土的填充量对复合材料力学性能的影响。结果表明,利用硅烷偶联剂可以实现煤系高岭土的表面改性。改性煤系高岭土填充量为3%时,复合材料具有最佳的冲击韧性。填充量为5%时,复合材料的断裂伸长率达到最大值。随着改性煤系高岭土填充量的增加,复合材料的弯曲强度和弯曲模量逐渐增大,填充量为10%时,二者比纯PP分别提高14.5%和27.5%。     

大分子偶联剂的合成及其对SiO_2/三元乙丙橡胶复合材料性能的影响

为改善SiO2在三元乙丙橡胶(EPDM)复合材料中的分散性并获得良好界面性能,通过传统自由基聚合法合成了一系列不同接枝率的大分子偶联剂,即EPDM、甲基丙烯酸甲酯(MMA)和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-570)的三元共聚物。采用不同接枝率的大分子偶联剂对SiO2/EPDM复合材料进行改性。通过FTIR、1 H-NMR、TGA、DMA和SEM对三元共聚物的结构和SiO2/EPDM复合材料的性能进行研究。结果表明:添加了大分子偶联剂的SiO2/EPDM复合材料的相容性得到了显著改善,拉伸强度和撕裂强度比未经偶联剂处理的SiO2/EPDM复合材料分别提高了109.4%和44.0%;SiO2表面改性后的SiO2/EPDM复合材料的储能模量和玻璃化转变温度有所升高。     

PP/纳米碳酸钙复合材料冲击强度与断口表面分维关系的研究

应用脂肪酸、钛酸酯偶联剂分别对纳米级碳酸钙(Nano-CaCO3)进行表面处理,并用熔融共混法制备PP/Nano-CaCO3复合材料.在室温条件下,测量PP/Nano-CaCO3复合材料的V型缺口冲击强度.采用投影覆盖法测算复合材料的冲击断口表面分维,考察断口表面分维与复合材料冲击强度的关系.结果表明,断口表面分维在2.3673～2.4120之间,相关系数均大于0.95,强的相关性说明断口表面分形特性显著;复合体系冲击强度与断口表面分维之间近似呈指数函数关系.     

PE-g-MAH/PP/高岭土复合材料的制备与性能

目的以PE,PP为原料,接枝马来酸酐(MAH)后,与高岭土经双螺杆挤出机熔融共混挤出,制备PE-g-MAH/PP/高岭土复合材料。方法采用电子万能试验机分析复合材料的拉伸性能;采用电子悬臂冲击实验机分析材料的缺口冲击强度;采用水平垂直燃烧仪测试分析复合材料的阻燃性;采用红外光谱仪分析复合材料的化学结构。结果含MAH质量分数为5%的PE与PP按质量比1∶1混合后,加入15%的高岭土,制备的PE-g-MAH/PP/高岭土复合材料拉伸强度、缺口冲击强度和断裂伸长率均为最佳,分别为10.925 MPa,40.6 k J/m2,89.5%;复合材料的阻燃性与高岭土加入量呈先快速增大后慢速降低趋势,加入量为15%时阻燃性最好;复合材料各组分间实现了化学键合。结论适量的高岭土提升了PE/PP复合材料的阻燃性,而MAH的加入改善了PE,PP和高岭土间的相容性。     

高岭土接枝流滴剂/聚乙烯复合材料的制备及性能

通过表面接枝技术将流滴剂十八烷基二乙醇胺丙烯酸单酯（AAM）接枝到高岭土（Ka）表面,制得Ka与AAM接枝物（Ka-g-AAM）;将Ka-g-AAM与线性低密度聚乙烯（LLDPE）熔融挤出,制备了Ka-g-AAM/LLDPE复合材料;利用FTIR、SEM、DSC和加速流滴仪等对Ka-g-AAM/LLDPE复合材料的结构和性能进行了表征。结果表明,与AAM/LLDPE和Ka-AAM/LLDPE复合材料相比,Ka-g-AAM/LLDPE复合材料中LLDPE的熔融温度、结晶温度和力学性能变化不大;Ka-g-AAM/LLDPE复合材料薄膜在60℃加速流滴期达23天,比AAM/LLDPE复合材料延长了4天。      

Role of surface treatment on water absorption of poly(vinyl chloride) composites reinforced by Phyllostachys pubescens particles

Water absorption is one of key parameters in quality assessment of wood-plastic composites. The influence of surface treatment of lignocellulosic particles on water absorption of composites made from poly(vinyl chloride) (PVC) and moso bamboo (Phyllostachys pubescens) particles was studied. The effect of modification with three kinds of chemical treatment agent (alkali, silica and oxidant) on particle surface was examined. The concentration and pH values of the agent aqueous solutions were analyzed and their relationships with water absorption, porosity ratio, thermal property, micro-structure and hemicelluloses content were evaluated. Results showed that pH values of aqueous solutions had little impact on water absorption of the composites while the types of treatment agents did. Alkali treatment lowered the content of hemicelluloses in moso bamboo particles and thus reduced corresponding water absorption. Water resistance improvements of silicate or oxidant treated particles reinforced composites were due to changes of porosity ratio. In general, surface treatment improved water resistance of moso bamboo particles reinforced PVC composites. Compared with the other two agents, sodium bisulfite enhanced the compatibility between cellulose particles and granulated PVC.     

四种预处理方法的稻壳/聚氯乙烯复合材料抗老化及热学行为

为探讨稻壳预处理（水热、微波、碱处理和苯甲酰化处理）对制备稻壳/聚氯乙烯（PVC）复合材料在模拟土壤老化条件下抗老化及热学行为的影响,采用综合热分析仪测试了稻壳/PVC复合材料的TG曲线,并测试了其线性热膨胀系数、力学性能和吸水性能,利用SEM观察其微观结构。结果表明:四种预处理均能提高稻壳/PVC复合材料抗老化及热学性能;处理后稻壳纤维表面更粗糙,纤维与基体界面结合更好,微裂隙较少。模拟土壤老化21天后,苯甲酰化处理稻壳/PVC复合材料初始热分解温度比未处理稻壳/PVC复合材料提高了3.9%,其线性热膨胀系数下降了6.72%。24 h吸水率降低了55.6%,拉伸强度和硬度分别提高了103%和119%。苯甲酰化处理稻壳/PVC复合材料中稻壳分布均匀,界面结合较好。四种预处理方法优劣顺序为:苯甲酰化处理>碱处理>水热处理>微波处理。      

纳米锌/聚氯乙烯复合材料的研制和表征

采用高能球磨法制备了纳米锌/聚氯乙烯复合材料作为电流变液体的分散颗粒,运用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和X射线衍射仪对复合材料的粒径、微观形貌特征和结构进行了分析和探讨。研究结果表明,经过超声振动后复合颗粒分布较均匀,100 h球磨后锌粒的粒径大约为100 nm左右,呈层片状分布,聚氯乙烯与锌复合后,能够均匀地包覆在锌粒的表面。     

麦秸/聚氯乙烯复合材料新疆户外老化性能

为探讨新疆强紫外线与干热环境对木塑复合材料抗老化性能的影响,添加不同种类抗老剂(UV-531、1010和168),采用挤出成型制备麦秸/聚氯乙烯(PVC)复合材料,进行90天新疆户外老化。测试和分析麦秸/PVC复合材料老化前后表面官能团和颜色变化、表面形貌和力学性能,计算羰基指数、木质素指数和表面粗糙度。结果表明:老化后表面麦秸纤维与PVC发生分解,出现褪色现象,粗糙度升高,力学性能下降。抗老剂均能提高麦秸/PVC复合材料的抗老化性能。其中,添加抗老剂UV-531的麦秸/PVC复合材料效果最优,与对照组相比,其羰基指数提高了19.27%,木质素指数降低了4.44%,色差ΔE降低了11.12%,表面粗糙度S_a降低了33.38%,弯曲强度和拉伸强度分别提高了5.87%和6.44%,表面更平整,麦秸裸露少。该研究结果可为提高木塑复合材料抗老化效力提供试验数据和理论参考,有利于延长木塑复合材料在新疆干热环境下的使用寿命。