芳纶纤维的紫外辐照改性及硅烷偶联剂二次改性EI北大核心CSCD

采用紫外辐照和硅烷偶联剂KH570二次接枝的方法对芳纶纤维表面进行改性,研究二次改性对芳纶纤维结构及性能的影响,并测试了改性芳纶纤维/炭黑/天然橡胶复合材料的力学性能。结果表明,经紫外辐照改性后,芳纶纤维表面产生活性官能团,为二次接枝提供反应活性点;KH570二次接枝改性后,纤维表面活性和表面粗糙度明显改善,并在其表面引入有助于提高粘合性能的活性官能团。整个改性过程简单、高效和安全。相比于未改性芳纶纤维/炭黑/天然橡胶复合材料(AF/CB/NR),紫外辐照-硅烷偶联剂二次改性芳纶纤维/炭黑/天然橡胶复合材料(KH570-UV-AF/CB/NR)的拉伸强度、100%定伸应力、300%定伸应力、撕裂强度和H抽出力分别提升了17.1%、24.7%、22.4%、48.7%和132.1%。     

芳纶纤维的紫外辐照改性及硅烷偶联剂二次改性

采用紫外辐照和硅烷偶联剂KH570二次接枝的方法对芳纶纤维表面进行改性,研究二次改性对芳纶纤维结构及性能的影响,并测试了改性芳纶纤维/炭黑/天然橡胶复合材料的力学性能。结果表明,经紫外辐照改性后,芳纶纤维表面产生活性官能团,为二次接枝提供反应活性点;KH570二次接枝改性后,纤维表面活性和表面粗糙度明显改善,并在其表面引入有助于提高粘合性能的活性官能团。整个改性过程简单、高效和安全。相比于未改性芳纶纤维/炭黑/天然橡胶复合材料(AF/CB/NR),紫外辐照-硅烷偶联剂二次改性芳纶纤维/炭黑/天然橡胶复合材料(KH570-UV-AF/CB/NR)的拉伸强度、100%定伸应力、300%定伸应力、撕裂强度和H抽出力分别提升了17.1%、24.7%、22.4%、48.7%和132.1%。     

改性白炭黑在天然橡胶中的分散性及防老作用EI北大核心CSCD

采用γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)与3,5-二叔丁基-4-羟基苯乙酸为改性剂,通过两步法改性白炭黑(SiO_2),制备得到一种具有防老功能的白炭黑,将防老白炭黑添加到天然橡胶(NR)中,制备防老SiO_2/NR复合材料,并与未改性SiO_2/NR复合材料进行对比。结果表明,防老SiO_2/NR的焦烧时间变化不大,正硫化时间缩短了35.43%;橡胶加工分析仪与扫描电镜测试结果显示,白炭黑经过接枝改性后在天然橡胶中的分散性得到改善。在100℃下,随着老化时间的不同,防老SiO_2/NR的断裂伸长率变化率与拉伸强度变化率降幅小于未改性SiO_2/NR复合材料。最后,采用FlynnWall-Ozawa法考察了防老SiO_2/NR硫化胶的热氧化活化能,发现白炭黑接枝了防老剂后,SiO_2/NR的热氧化活化能有所提高,起始热失重温度提高了13.4℃。     

改性白炭黑在天然橡胶中的分散性及防老作用

采用γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)与3,5-二叔丁基-4-羟基苯乙酸为改性剂,通过两步法改性白炭黑(SiO_2),制备得到一种具有防老功能的白炭黑,将防老白炭黑添加到天然橡胶(NR)中,制备防老SiO_2/NR复合材料,并与未改性SiO_2/NR复合材料进行对比。结果表明,防老SiO_2/NR的焦烧时间变化不大,正硫化时间缩短了35.43%;橡胶加工分析仪与扫描电镜测试结果显示,白炭黑经过接枝改性后在天然橡胶中的分散性得到改善。在100℃下,随着老化时间的不同,防老SiO_2/NR的断裂伸长率变化率与拉伸强度变化率降幅小于未改性SiO_2/NR复合材料。最后,采用FlynnWall-Ozawa法考察了防老SiO_2/NR硫化胶的热氧化活化能,发现白炭黑接枝了防老剂后,SiO_2/NR的热氧化活化能有所提高,起始热失重温度提高了13.4℃。     

原位聚合法制备吸水膨胀天然橡胶

采用过硫酸铵/硫代硫酸钠氧化还原引发体系,使丙烯酸和氢氧化钠单体在天然胶乳乳液状态下发生原位聚合,同时接枝到天然橡胶分子链上,制备出高吸水倍率的吸水膨胀天然橡胶。通过研究具体条件对单体接枝率和产品吸水倍率的影响,得出制备吸水膨胀天然橡胶(WSNR)的最佳工艺条件为:温度45.0℃,引发剂用量为总固体质量的0.7%,反应时间1.5小时,单体与橡胶的用量比为1.0∶1.0,交联剂用量为2.0×10-4mol。在此条件下,单体最高接枝率和产品最高吸水倍率为49.8%和584.7倍。红外谱图分析表明丙烯酸钠已接枝到天然橡胶的分子链上;热重测试分析表明接枝丙烯酸钠后的天然橡胶的热稳定性提高。     

苯乙烯改性天然橡胶制备水性木器涂料

为制备基于可再生资源的环保型水性木器涂料,以苯乙烯（ST）接枝改性天然橡胶乳液（NR）,研究其作为木器涂料的性能。结果表明,涂料的pH值变化不明显;黏度随苯乙烯用量增加而上升,反应温度对涂料黏度影响较小。苯乙烯用量增加,涂膜干燥时间缩短、附着力增强、硬度上升;反应温度提高,涂膜干燥时间变化不明显,但附着力和硬度提高。苯乙烯添加量15%、反应温度90℃时,乳液pH=9.8、黏度310 mPa·s,涂膜干燥时间10 min,附着力2级,硬度3B,接枝率7.1%。傅里叶变换红外光谱和核磁共振氢谱表明,苯乙烯和天然橡胶乳液发生了接枝共聚,水接触角提高到58.16°,涂膜断裂面更加坚实致密。苯乙烯可在天然橡胶分子结构上形成接枝,可增强乳液成膜后的附着力、硬度等物理力学性能,对乳液外观、黏度等基本性能影响较小,具有替代传统石油基水性木器涂料的潜力。     

接枝丙烯酸盐聚合物改性聚酯薄膜表面EI北大核心CSCD

利用表面引发原子转移自由基聚合(SI-ATRP)将丙烯酸盐聚合物接枝到聚酯(PET)薄膜表面。研究不同反应温度和反应时间条件下接枝改性对聚酯薄膜表面组成、结构和性能的影响。通过衰减全反射-傅里叶变换红外光谱仪、X射线光电子能谱仪、扫描电子显微镜和热失重仪对接枝改性前后的聚酯薄膜进行相关表征。测试结果表明,反应温度和反应时间对聚酯薄膜的接枝百分率和接触角有一定程度的影响,接枝百分率最大为2.58%,接触角为110°。热失重数据得出,改性薄膜的初始分解温度和引发剂的一致,为395℃,表明接枝的丙烯酸盐聚合物对聚酯薄膜本体热性能影响不大。     

酰氯化工艺对腈纶表面接枝蛋白质效果的影响

对酰氯化工艺条件对腈纶表面接枝蛋白质改性效果的影响进行了研究,结果表明:酰氯化工艺条件对蛋白质接枝改性腈纶的制备具有重要作用,无论是酰氯化反应温度、反应时间,还是氯化亚砜加入量都会对纤维的蛋白质接枝率产生重要影响。研究表明,氯化亚砜加入量约占接枝纤维量的10%,反应温度105℃~110℃,反应时间在10 min~30 min之间时,可以制得接枝率较高的蛋白质接枝改性腈纶。进一步的SEM观察和红外分析同时证明在腈纶表面接枝蛋白质效果明显。     

阻燃剂水镁石的表面改性研究

使用铝酸酯、钛酸酯、硬脂酸3种偶联剂对水镁石进行表面改性。阐述了改性剂用量、时间和温度等因素对水镁石改性的影响。硬脂酸用量5%,改性温度80℃,改性时间80min条件下,产物性能最优良,活化指数达到96.2%。钛酸酯用量1%,改性温度60℃,改性时间50min条件下,产物性能最优良,活化指数达到98.2%。铝酸酯用量1%,改性温度70℃,改性时间50min条件下,产物性能最最优良,活化指数达到98.8%。使用XRD、FTIR和TG-DSC对改性前后的水镁石进行表征。分析结果表明改性剂对水镁石的改性机理是:改性剂分子与水镁石表面的羟基形成氢键而吸附在水镁石的表面,从而改善了水镁石与聚合物的相容性能。     

接枝丙烯酸盐聚合物改性聚酯薄膜表面

利用表面引发原子转移自由基聚合(SI-ATRP)将丙烯酸盐聚合物接枝到聚酯(PET)薄膜表面。研究不同反应温度和反应时间条件下接枝改性对聚酯薄膜表面组成、结构和性能的影响。通过衰减全反射-傅里叶变换红外光谱仪、X射线光电子能谱仪、扫描电子显微镜和热失重仪对接枝改性前后的聚酯薄膜进行相关表征。测试结果表明,反应温度和反应时间对聚酯薄膜的接枝百分率和接触角有一定程度的影响,接枝百分率最大为2.58%,接触角为110°。热失重数据得出,改性薄膜的初始分解温度和引发剂的一致,为395℃,表明接枝的丙烯酸盐聚合物对聚酯薄膜本体热性能影响不大。     

氨基酸改性支链淀粉/丙烯酰胺共聚物的制备及其抑菌性的研究

以玉米支链淀粉、丙烯酰胺为原料,合成了淀粉接枝丙烯酰胺共聚物.利用氨基酸对淀粉接枝丙烯酰胺共聚物进行了改性,并对反应条件进行了研究,得出了最佳条件为:pH值为11,反应温度70℃下反应10h,最佳条件下氨基酸转化率为24.2%.对改性产物通过菌落计数法进行抑菌实验,实验表明该产物具有一定抑菌效果.     

开链氮杂冠醚化球形竹纤维素的制备及其吸附性能

以竹粉为原料,采用化学方法制备得到球形纤维素,扫描电镜观察球形纤维素粒径均匀,直径约为600μm。通过三因素三水平正交实验研究NaOH溶液添加量、分散相用量和分散剂用量对球形竹纤维素粒径的影响。最佳实验条件为:NaOH溶液添加量为16mL/g、分散相用量为15g和分散剂用量为13%。通过环氧氯丙烷和开链氮杂冠醚化制备得到改性的开链氮杂冠醚化球形竹纤维素。研究了反应温度对接枝改性的影响,反应温度为50℃时,接枝率达到最大值为76.6%。最后研究了改性球形竹纤维素对Cu2+的静态和动态吸附性能,其静力学吸附的饱和吸附容量为97.93mg/g,动力学吸附的有效吸附时间为40min。     

聚乙烯醇接枝丝素蛋白的制备和性能

利用环氧氯丙烷通过非均相共价接枝反应将丝素蛋白分子接枝到聚乙烯醇大分子上,制备了以丝素蛋白分子为支链结构、以聚乙烯醇为主链的新型大分子聚乙烯醇接枝丝素(PVA-g-SF)。介绍了制备反应原理,通过FT-IR、DSC测试对接枝反应进行了验证,并通过单因子实验分析讨论了反应温度、反应时间、丝素溶液浓度对丝素接枝效率的影响,优选出了最佳反应条件。最终发现:丝素蛋白分子成功接枝到了聚乙烯醇分子上,并且当反应温度为40℃、反应时间为4h、丝素溶液浓度为10%时,丝素蛋白的最大接枝效率可达13.54%。     

改性淀粉与乙烯基单体的接枝共聚反应

以过硫酸铵为引发剂研究了物理改性淀粉分别与醋酸乙烯酯和丙烯酸的接枝共聚反应。红外光谱验证了接枝共聚反应的发生。探讨了单体浓度，引发剂浓度，淀粉浓度，反应温度和反应时间等因素对接枝效率的影响。实验结果证明，淀粉与醋酸乙烯酯接枝共聚反应的最佳条件是：单体浓度为3.90mol/L，引发剂浓为7.67mmol/L，反应温度为70℃，反应时间为3h；淀粉与丙烯酸接枝共聚反应的最佳条件是：单体浓度为2.50mol/L，引发剂浓度为3.0mmol/L，反应温度为60℃，反应时间为3h。     

沥青基短切碳纤维表面改性及与纳米填料并用对天然橡胶力学性能的影响

对硝酸(HNO3)改性沥青基短切碳纤维(PCF)及与炭黑(CB)、白炭黑(Silica)协同填充天然橡胶(NR)进行了研究,考察表面改性及并用对PCF表面形貌、石墨化程度和NR力学性能的影响,分析填料与基体的界面相互作用机制。结果表明,HNO3改性后,PCF的表面粗糙度和O/C比显著增加,而石墨化程度有所降低。PCF单独填充NR时不具有增强作用,而与CB或Silica协同填充NR的拉伸强度显著提高,由3MPa分别提高到18.6MPa和23.7MPa;改性后则可达到24.5MPa和24.7MPa。与CB/NR硫化胶相比,PCF-CB/NR硫化胶的拉伸强度略有降低,但改性PCF-CB/NR硫化胶的拉伸强度则提高了25.6%;与Silica/NR硫化胶相比,添加改性前后的碳纤维均使PCF-CB/NR硫化胶的拉伸强度小幅降低。结合不同增强体系的拉伸强度、50%定伸应力和断面形貌SEM照片可以推断出,PCF单独填充NR时,改性前后均与基体的界面粘合较差;对PCF-CB增强体系来说,界面相互作用的提高主要以吸附理论为主,改性后则以机械互锁和吸附理论共同作用为主;对PCF-Silica增强体系,改性前后均以氢键作用为主。     

马来酸酐改性天然橡胶对碳酸钙/天然橡胶复合材料力学行为的影响

以过氧化二异丙苯(DCP)为引发剂,在转矩流变仪中自制马来酸酐(MAH)接枝改性天然橡胶(NR)(MNR),将其作为超细碳酸钙/天然橡胶复合材料(CaCO3/NR)的改性剂,研究了MNR对于CaCO3/NR复合材料的力学性能、应力软化效应以及应力弛豫行为的影响。研究结果表明,MNR改性后CaCO3/NR复合材料较之未改性复合材料拉伸强度、撕裂强度和硬度等力学性能均有所提高,应力软化效应加剧,应力弛豫程度和速度降低,力学行为研究结果证实MNR可有效改善CaCO与NR基体间的界面粘合。     

基体改性对导电炭黑/天然橡胶复合材料电磁性能的影响EI北大核心CSCD

采用机械共混法,以导电炭黑(CCB)、天然橡胶(NR)、环氧化天然橡胶(ENR)以及甲基丙烯酸甲酯接枝天然橡胶(MGNR)为原料,制备了复合材料NR/CCB、ENR/CCB、MGNR/CCB、NR/ENR/CCB、NR/MGNR/CCB。研究结果表明,CCB粒子网络在MGNR中比在ENR中的分散性好,三元共混改性可以进一步提高CCB网络的完整性。在5种复合材料中,NR/ENR/CCB复合材料的有效吸收频宽最宽(3.20 GHz),NR/MGNR/CCB的吸收性能最好(-42.8 d B)。与天然橡胶相比,环氧化改性具有拓宽复合材料有效吸收带宽的作用(拓频),甲基丙烯酸甲酯接枝改性可以增强吸波效能(增效)。结合电磁参数,讨论了复合材料可能的吸波机理。     

基体改性对导电炭黑/天然橡胶复合材料电磁性能的影响

采用机械共混法,以导电炭黑(CCB)、天然橡胶(NR)、环氧化天然橡胶(ENR)以及甲基丙烯酸甲酯接枝天然橡胶(MGNR)为原料,制备了复合材料NR/CCB、ENR/CCB、MGNR/CCB、NR/ENR/CCB、NR/MGNR/CCB。研究结果表明,CCB粒子网络在MGNR中比在ENR中的分散性好,三元共混改性可以进一步提高CCB网络的完整性。在5种复合材料中,NR/ENR/CCB复合材料的有效吸收频宽最宽(3.20 GHz),NR/MGNR/CCB的吸收性能最好(-42.8 d B)。与天然橡胶相比,环氧化改性具有拓宽复合材料有效吸收带宽的作用(拓频),甲基丙烯酸甲酯接枝改性可以增强吸波效能(增效)。结合电磁参数,讨论了复合材料可能的吸波机理。     

表面接枝防老剂的白炭黑在天然橡胶中的应用

为了提高白炭黑与橡胶的相容性,同时防止防老剂的挥发,采用γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷与对氨基二苯胺(PPDA)的反应物对白炭黑进行表面改性,得到表面接枝防老剂的白炭黑。将改性白炭黑应用于天然橡胶(NR)中考察其增强与防老性能,并与炭黑/NR、未改性白炭黑/NR和Si69改性白炭黑/NR复合材料相比较(均添加防老剂4020)。结果表明,改性白炭黑/NR复合材料的焦烧时间延长,硫化时间缩短,白炭黑在橡胶中的分散性提高,同时具备更出色的力学性能。随着表面接枝防老剂含量的增加,改性白炭黑/NR复合材料的拉伸强度和撕裂强度比未改性白炭黑和Si69改性白炭黑/NR均有大幅提高。当接枝的PPDA含量达到5.27%(与白炭黑的质量比)时,其拉伸强度比未改性白炭黑/NR提高了90%,比Si69改性白炭黑/NR提高了73%,并接近炭黑/NR; 其撕裂强度是未改性白炭黑/NR的5倍,Si69改性白炭黑/NR的2.5倍,炭黑/NR的2倍。另外,表面接枝防老剂的白炭黑/NR复合材料具有优异的抗热氧、抗臭氧和湿热老化性能;其抗臭氧老化性能优于添加通用防老剂4020的对比复合材料。     

改性淀粉/聚乳酸共混物的制备

采用接枝共聚-共混法,制备了乳酸接枝淀粉/聚乳酸复合材料.实验表明,淀粉和乳酸进行接枝反应的最佳温度为90℃,最佳反应时间为3h,在此条件下所得接枝共聚物的接枝率最高为31.62%.共混物的形貌分析和性能研究表明,相对于未经改性的淀粉/聚乳酸复合材料,改性淀粉/聚乳酸复合材料的相容性和机械性能得到明显改善.