SPTW 对聚丙烯复合材料力学性能的影响

目的研究六钛酸钾晶须添加量的不同对聚丙烯复合材料力学性能的影响。方法采用硅烷偶联剂KH550改性六钛酸钾晶须(SPTW),利用熔融共混法,将改性过的六钛酸钾晶须与聚丙烯(PP)、马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)熔融共混制得PP/PP-g-MAH/SPTW复合材料。结果比较不同含量的六钛酸钾晶须对复合材料力学性能的影响,发现添加适量改性过的六钛酸钾晶须可明显改善复合材料的力学性能。随着六钛酸钾含量的不断增加,其弯曲强度也增大,当SPTW的质量分数为12%时,弯曲强度提高了21.5%,随着含量的继续增加,弯曲强度开始下降;其拉伸强度和冲击强度都呈先增加后降低的趋势,在SPTW质量分数为8.3%左右时,其拉伸强度和冲击强度分别提高了19.7%和31.8%。结论在聚丙烯中添加经硅烷偶联剂KH550改性的SPTW,其质量分数为12%时,力学性能最佳。     

生物基没食子酸环氧树脂/氧化石墨烯纳米复合材料的制备及热性能

以植物多元酚没食子酸为原料制备了生物基没食子酸环氧树脂(GAER),采用改进的Hummers法制备了氧化石墨烯(GO),并利用硅烷偶联剂KH550对氧化石墨烯进行改性修饰。以琥珀酸酐为固化剂,制备了GAER/KH550-GO生物基纳米复合材料。对所制备的GO及其与GAER的复合材料进行了结构表征和性能测试。结果表明,KH550改性的氧化石墨烯已经剥离形成具有单片分布的结构,GAER/KH550-GO复合材料的储存模量(E′)、玻璃化转变温度(Tg)均随着KH550-GO含量的增加先增加后降低,在KH550-GO的质量分数为0.25%时,Tg提高了21℃,50℃时E′增加了72.2%;在KH550-GO的质量分数为0.75%时,复合材料具有较高的交联密度及耐热性。     

硅烷偶联剂改性的木粉/P34HB复合包装材料的制备

目的研究硅烷偶联剂KH550含量对木粉/P34HB复合包装材料性能的影响。采用KH550改性木粉,提高与聚(3-羟基丁酸酯-4-羟基丁酸酯)(P34HB)的结合强度,改善复合材料的力学性能和界面相容性。方法以KH550为改性剂,木粉和P34HB为原料,利用共混热压工艺制备改性木粉/P34HB复合材料;通过对复合材料的形貌进行观察,以及傅里叶变换红外光谱(FTIR)、热重分析(TGA)和力学性能分析,研究KH550质量分数不同时对复合材料界面相容性、力学性能和热性能的影响。结果添加KH550后,复合材料的的界面相容性得到改善;FTIR分析表明,KH550已经成功接枝到木粉中;适量的KH550提高了复合材料的热稳定性;复合材料的储能模量增加;复合材料的力学性能也有所提高。此外还得到了最佳的KH550添加量,即质量分数为0.5%。结论 KH550不仅使得木粉与P34HB的相容性得到改善,同时也增强了复合包装材料的力学性能和热性能。     

改性氧化石墨烯/氢氧化镁/聚酰胺-6复合材料的制备和性能研究

采用γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)改性处理氧化石墨烯(GO),添加改性后的GO,与聚酰胺-6(PA6)/氢氧化镁[Mg(OH)_2],成功制备了改性GO/PA6/Mg(OH)_2复合材料。通过红外光谱、热重分析、X-射线衍射、机械拉伸、锥形量热仪等技术手段对复合材料进行了分析和表征。结果表明,添加改性GO之后PA6/Mg(OH)_2复合材料的热分解速率大大降低,拉伸强度由32MPa提高至43MPa,在改性GO添加量为1%(wt,质量分数),Mg(OH)_2添加量为40%(wt,质量分数)条件下,制得的改性GO/Mg(OH)_2/PA6的极限氧指数达到28.5,具有较好的阻燃性能。     

表面处理剂对滑石粉改性聚乳酸的影响

通过改变聚乳酸(PLA)基体中滑石粉(talc)的添加量,探索滑石粉的最佳含量。在最佳含量的基础上分别用钛酸酯、硅烷偶联剂KH550和十八胺对滑石粉进行改性,研究不同表面处理剂对滑石粉/聚乳酸复合材料性能的影响。通过力学性能、差热分析(DTA)、动态再结晶和扫描电镜(SEM)等一系列测试手段对复合材料性能进行表征分析。结果表明:滑石粉含量在1%(质量分数)时,复合材料的拉伸强度达到最大值,为62.5MPa;滑石粉经硅烷偶联剂KH550改性后,复合材料的拉伸强度可进一步提高至72.1MPa。表面处理后,滑石粉/聚乳酸复合材料的结晶速率相比较处理前进一步得到提高。     

功能化氧化石墨烯/聚氨酯-环氧树脂复合材料的制备及其性能

利用氧化石墨烯(GO)表面的羟基分别与硅烷偶联剂KH550、KH560反应,制备功能化氧化石墨烯(KH550-GO、KH560-GO),分析了GO功能化前后的微观结构变化;通过溶液插层法将GO加入到聚氨酯-环氧树脂(PU-EP)基体树脂中制备GO/PU-EP复合材料,并对其拉伸性能及热性能进行测试。研究结果表明,KH550、KH560成功对GO进行了功能化,并且与PU-EP复合材料相比,GO/PU-EP复合材料的拉伸性能和热性能均有明显的提高。其中,KH550-GO的加入对基体树脂力学性能和热性能的改善尤为明显。添加0.1wt%的KH550-GO,基体树脂拉伸强度和拉伸模量分别提高了39.0%和94.4%,同时初始热分解温度提高了12℃。     

硅烷偶联剂对玻璃纤维/聚氨酯复合材料性能的影响研究

采用硅烷偶联剂(KH550)对玻璃纤维进行表面处理,并对改性玻纤进行红外分析,结果证明硅烷偶联剂使玻璃纤维表面基团增加。用改性玻纤制备改性玻纤/聚氨酯复合材料,与原玻纤增强聚氨酯材料的力学性能及泡孔结构进行对比。结果表明:硅烷偶联剂处理能够提高玻璃纤维与聚氨酯基体的界面强度,改善玻璃纤维在聚氨酯基体中的分散情况,使玻璃纤维/聚氨酯复合材料的力学性能提高,同时改善复合材料的泡孔结构。     

EVOH/纳米SiO_2复合材料的溶液共混制备及其性能

采用化学沉淀法制备了纳米Si O2,并用硅烷偶联剂KH550对其进行原位改性,以N,N-二甲基甲酰铵为溶剂,采用溶液共混法制备了EVOH/纳米Si O2复合材料,并吹塑成薄膜。对纳米Si O2和复合材料进行了表征。结果表明,化学沉淀法制备的纳米Si O2为球形,粒径约20nm,原位改性效果良好。溶液共混法制备EVOH/纳米Si O2复合材料,纳米Si O2在EVOH中的分散性较好,EVOH/纳米Si O2(5%(质量分数)Si O2,KH550改性)复合材料相较于纯EVOH,拉伸强度提高96.3%,透湿、透气系数分别下降35.9%、51.1%,透光率达到75.6%,雾度为12.74%。     

新型发泡木塑复合材料制备工艺的优化研究

研究了采用聚氨酯(PU)和木粉为原料制备发泡木塑复合材料(FWPC)。以木粉质量分数、硅烷偶联剂(KH550)加入量、温度和时间4个因素为条件,分别以压缩强度和密度为考核指标,采用正交法优选出制备FWPC的工艺条件。结果表明:在木粉质量分数40%、硅烷偶联剂加入量3%、温度35℃、时间60min的条件下,制品强度最大为1.687MPa;木粉质量分数20%、硅烷偶联剂3%、温度45℃、时间40min时,制品密度最小为0.087g/cm3。     

GF对SPTW/PP电商包装复合材料力学性能的影响

目的研究玻璃纤维(GF)对聚丙烯(PP)/六钛酸钾晶须(SPTW)复合材料力学性能的影响。方法首先选用硅烷偶联剂KH550对六钛酸钾晶须进行改性,采用聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)作为相容剂,通过在PP/SPTW复合材料中引入不同质量分数的玻璃纤维(GF),利用熔融共混法制得一系列PP/SPTW/GF复合材料。采用SEM观察冲击断面结构和XRD观察复合材料晶型结构,并比较引入不同质量分数的GF后PP/SPTW复合材料力学性能的变化。结果当复合材料中GF质量分数为5%时,复合材料的弯曲强度、拉伸强度和冲击强度达到最佳,分别提升了18.38%,16.31%,20.24%;当复合材料中GF质量分数大于5%时,复材料的力学性能开始下降。结论在复合材料中引入GF后,能够明显改善复合材料的力学性能,且随着GF质量分数的逐渐增加,复合材料的力学性能整体呈现出先上升后下降的趋势。     

改性纳米SiO2微球的制备及其在果蔬保鲜中的应用

采用溶胶-凝胶法制备纳米SiO_2微球并对其接枝改性,与壳聚糖/淀粉溶液复合后应用于圣女果保鲜包装中。通过扫描电镜、红外光谱、粒径分析等表征,考察纳米SiO_2成球工艺参数和接枝改性效果;并研究了添加不同质量分数的改性纳米SiO_2微球对壳聚糖/淀粉/纳米SiO_2复合膜溶液保鲜效果的影响。结果表明:添加5 m L浓氨水、2.8 m L正硅酸四乙酯、40 m L乙醇并通过缓慢滴加的方式制备得到的微球粒径均一、分散性好;经硅烷偶联剂KH550接枝改性后的纳米SiO_2微球,能够改善复合膜的多项性能;当添加质量分数为3%的改性纳米SiO_2微球时,壳聚糖/淀粉/纳米SiO_2复合膜的保鲜效果较好。     

高凹凸棒土含量的尼龙66母粒的制备与表征

高凹凸棒土(AT)含量的尼龙66母粒作为添加剂加入尼龙66基料中,以提高性能。使用硅烷偶联剂(KH550)表面改性AT,再使用原位聚合法制得高AT含量的尼龙66母粒。研究结果表明,当AT与KH550的质量比为10∶1时,接枝效果最好,接枝率可以达到8.36%,过高或者过低的KH550的添加量,都会影响其接枝反应的进行,从而使AT接枝率的下降;起始分解温度为417.3℃,最大分解温度为444.6℃,具有较好的热性能;制得的高AT含量的尼龙66母粒中的AT含量达到33.58%,AT在基体中能够很好的分散。     

导电聚碳酸酯/石墨烯纳米复合材料的制备

通过硅烷偶联剂(KH550)同步还原和改性氧化石墨烯(GO)制备得到高导电性能的石墨烯纳米片(r-GO),随后将得到的r-GO与聚碳酸酯(PC)复合,制备出高电导率的导电纳米复合材料(PC/r-GO)。通过X射线光电子能谱、X射线衍射和热失重分析对r-GO的结构进行表征。结果表明:KH550通过氨基修饰到石墨烯的表面,增加了r-GO与PC之间的相容性,并改善了r-GO在PC基体中的分散性,因此得到的导电纳米复合材料具有低的逾渗阈值(~0.34%,体积分数)。     

二氧化钛对PP/SPTW复合材料性能的影响

目的研究不同质量分数的二氧化钛(TiO_2)对聚丙烯/六钛酸钾晶须复合材料力学性能的影响,并找出TiO_2的最佳质量分数。方法首先采用硅烷偶联剂KH550改性二氧化钛和六钛酸钾晶须(SPTW),然后将改性过的二氧化钛与改性过的六钛酸钾晶须、马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)、聚丙烯(PP)通过熔融共混法制得PP/PP-g-MAH/SPTW/TiO_2复合材料。结果比较了不同含量二氧化钛对聚丙烯/钛酸钾晶须复合材料性能的影响。研究表明,二氧化钛能够明显改善复合材料的力学性能,随着二氧化钛含量的递增,复合材料的力学性能总体呈先增加后降低的趋势。当二氧化钛质量分数为1%时,复合材料的弯曲强度、拉伸强度和冲击强度分别增大了35.2%,41.2%和33.7%。随着TiO_2质量分数的继续增加,复合材料的弯曲强度逐渐开始下降,拉伸强度和冲击强度在其质量分数超过2%时逐渐开始减小。结论当TiO_2质量分数约为2%时,复合材料的综合力学性能最佳。     

石墨烯的改性及其环氧树脂基复合材料的摩擦磨损性能

以硅烷偶联剂KH560为表面活性剂对石墨烯进行表面改性,以改性石墨烯为增强体,环氧树脂为基体制备了改性石墨烯/环氧树脂复合材料,研究了改性石墨烯含量、载荷对复合材料的摩擦磨损性能的影响。结果表明,硅烷偶联剂KH560成功嫁接至石墨烯表面;改性石墨烯降低了环氧树脂的磨损量和摩擦系数,且改性石墨烯/环氧树脂复合材料的磨损量和摩擦系数随改性石墨烯含量增加均减小,当载荷为150 N、改性石墨烯含量为0.5%时,复合材料的磨损量和摩擦系数分别降低了44.9%和17.4%;随着载荷增加,改性石墨烯/环氧树脂复合材料的磨损量和摩擦系数均减小;低载荷下,纯环氧树脂及改性石墨烯/环氧树脂复合材料的磨损形式主要为疲劳磨损,改性石墨烯能抑制微裂纹的产生及扩展;载荷增加后,纯环氧树脂及改性石墨烯/环氧树脂复合材料的磨损形式主要为磨粒磨损,且复合材料磨损表面的犁沟相对较少。     

多层塑料复合板废料改性聚丙烯的结构与性能

硅烷偶联剂KH550、KH560、KH570处理的多层塑料复合板废料(WGFRP)与增容剂并用后,通过与聚丙烯(PP)熔融共混,制备了PP/WGFRP/相容剂复合材料。采用热重分析(TGA)、扫描电子显微镜(SEM)和力学性能测定,研究了复合材料的结构与性能。结果表明,当用质量分数1%的硅烷偶联剂KH570处理的WGFRP(100 mesh)为20份,相容剂为2份时,复合材料的冲击强度比纯PP提高约113%,拉伸强度变化不大。SEM观察到PP/WGFRP/相容剂复合材料在断裂过程中发生塑性变形,其韧性较好。TGA结果表明,随着WGFRP用量的增加,复合材料的热稳定性提高。     

三氧化二锑/聚氨酯复合材料的制备及性能

采用合适的表面改性剂对三氧化二锑改性处理,分析三氧化二锑改性前后在活化指数等方面的差异。将改性后的三氧化二锑添加至硬质聚氨酯中,制备三氧化二锑/聚氨酯复合材料,再按照相同的梯度制备可膨胀石墨/聚氨酯复合材料。通过对样品进行水平-垂直燃烧、压缩性能、氧指数、吸水率等方面的性能测试,结果表明,三氧化二锑质量添加量为30%(wt,质量分数)时,复合材料的吸水率、压缩强度、密度等方面性能最优,氧指数较为理想,可作为很好的防水和阻燃材料。     

PDMS/氨基硅氧烷复合改性水性聚氨酯的制备与性能研究

以聚二甲基硅氧烷(PDMS)、聚碳酸酯二元醇(PCD)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二羟甲基丙酸(DMPA)和γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)为原料通过丙酮法合成PDMS/氨基硅氧烷复合改性水性聚氨酯。采用傅里叶红外光谱仪、纳米粒度仪、电子万能试验机、紫外可见分光光度计对预聚体、复合乳液以及复合膜的结构和性能进行了分析。研究结果表明,相较于未改性水性聚氨酯膜,当PDMS含量为8%(wt,质量分数,下同),KH550含量为5%时,复合改性水性聚氨酯膜的杨氏模量、拉伸强度和耐水性能得到显著提高。     

蒙脱土/环氧树脂复合材料的制备及性能研究

先选择3种比例的KH550、KH560和KH570硅烷偶联剂改性蒙脱土,然后以5%(质量分数)的量加入到环氧树脂中,电磁搅拌1h后加入聚酰胺树脂,固化0.5h后涂刷.XRD和TGA分析表明硅烷偶联剂加入到了蒙脱土中;FT-IR分析表明硅烷偶联剂与蒙脱土存在相互作用;电化学阻抗谱(EIS)表明0.4%KH570改性的蒙脱...     

碳化硼/有机硅复合材料的制备及相关性能研究

以有机硅树脂为基体,用硅烷偶联剂KH550表面改性的碳化硼作填料,在铂催化作用下,制备了碳化硼/有机硅复合材料。分别采用DLS、SEM、FT-IR、热膨胀系数仪、TG、硬度计、电子万能试验机等对改性前后碳化硼的粒径、形貌、分子结构变化及碳化硼/有机硅复合材料相关性能进行表征。结果表明,改性后的碳化硼颗粒表面接枝上KH550,改变了粉体的表面性质,增强了无机碳化硼与有机硅树脂界面相容性,降低了二者界面张力。制备的复合材料拉伸强度、邵氏硬度随无机填料质量分数的增加而增大,复合材料的拉伸强度达8.62 MPa,耐温达300℃。