微波辅助改性海泡石补强天然橡胶的研究

采用微波辅助酸活化工艺和硅烷偶联剂KH570（简称KH570）表面修饰得到改性海泡石,将其与炭黑N550并用补强天然橡胶（NR）,研究海泡石改性前后的结构变化及其与炭黑N550并用对NR复合材料性能的影响。结果表明：KH570与酸活化海泡石表面—OH反应并包覆其表面,改性海泡石的亲油接触角减小,改性海泡石与NR的相容性提高;随着改性海泡石用量的增大,改性海泡石/炭黑N550/NR复合材料的硫化时间延长,拉伸强度和拉断伸长率增大,压缩永久变形先减小后增大,耐老化性能提高,储能模量、损耗模量和损耗因子呈减小趋势;当改性海泡石/炭黑N550用量比为30/10时,改性海泡石/炭黑N550/NR复合材料的拉伸强度和拉断伸长率最大。     

MOF-199@GO改性PVDF荷电纳滤膜的制备及其性能

采用原位生长法制备了MOF-199@氧化石墨烯（GO）纳米复合材料,并对聚偏氟乙烯（PVDF）支撑膜进行表面改性,以克服PVDF膜表面疏水性。通过界面聚合反应,制备了基于MOF-199@GO改性PVDF的聚酰胺复合荷电纳滤膜。采用XRD、SEM、TEM、AFM和zeta电位等手段表征了MOF-199@GO复合材料及MOF-199@GO改性PVDF聚酰胺复合纳滤膜的结构及微观形貌,并测试了MOF-199@GO改性PVDF聚酰胺复合纳滤膜的脱盐性能。结果表明：通过MOF-199@GO复合材料对PVDF支撑膜的表面改性,有效克服了PVDF支撑膜的疏水性,实现了表面聚酰胺薄层的均匀连续生长,荷电纳滤膜表面荷负电性能显著增强,其中经MOF-199@GO充分改性的复合荷电纳滤膜表现出优异的脱盐性能,对MgSO₄、Na₂SO₄、NaCl和MgCl₂四种盐的截留率分别达到了93.56%、93.04%、87.48%和87.11%。     

电渗析法处理高盐度高COD废水矿化度的试验研究

运用电渗析技术,采用聚偏氟乙烯（PVDF）阳离子交换膜、纳米二氧化硅（SiO₂）/PVDF阳离子交换膜、改性SiO₂/PVDF阳离子交换膜和商品阳离子膜处理高盐度、高COD废水。研究发现,电压、流量、脱盐时间和聚丙烯酰胺的黏附量对其脱盐效果有一定的影响,并通过比较改性SiO₂/PVDF阳离子交换膜和商品阳离子膜的脱盐实验,证明改性SiO₂/PVDF阳离子交换膜脱盐能力强、抗污染程度高。     

用于疝气补片的PVDF涂层聚酯单丝的制备

采用在聚酯(PET)单丝表面涂覆上与人体组织基本不产生黏连、相容性好的聚偏氟二乙烯(PVDF)涂层,以此单丝为原料制成的疝气补片可防止黏连和感染现象。由于PET单丝很难直接在表面进行PVDF的涂覆,所以先对其表面进行碱减量处理,碱处理工艺为:NaOH溶液浓度4mol/L,处理温度90℃,时间2h。采用DSC、红外光谱、声速、干热与沸水收缩、接触角等测试手段对PVDF涂层的PET单丝结构与性能进行了表征。研究结果表明:PVDF的亲水性比PP好;PET单丝的取向度经碱处理后有所减小,但涂层后又有增加;涂层后的PET单丝热收缩率减小;涂层是物理涂层,PET和PVDF界面上无化学反应发生。     

偶联剂对PBS/麦秸粉复合材料力学性能和降解性能的影响

采用偶联剂对麦秸粉进行表面处理,利用共混技术制备聚丁二酸丁二醇酯(PBS)/麦秸粉复合材料,研究了偶联剂对PBS/麦秸粉复合材料力学性能和降解性能的影响。结果表明:当麦秸粉用量为20%时,PBS/麦秸粉复合材料的力学性能最佳,降解速率也明显提高;偶联剂KH550的改性效果较好,当KH550用量为2%时,较好地改善了PBS与麦秸粉的界面相容性,材料断裂面呈韧性断裂,提高了复合材料的力学性能,而对其降解速率影响不大。     

聚酰胺6/双向经编玻璃纤维复合材料的制备及其界面改性研究

采用3?氨丙基三乙氧基硅烷（KH550）和甲苯二异氰酸酯（TDI）对双向经编玻璃纤维（BWKGF）进行表面改性处理,制备KH550改性BWKGF（k?BWKGF）和TDI改性BWKGF（t?BWKGF）,并采用热塑性树脂传递模塑成型（T?RTM）工艺制备了聚酰胺6（PA6）/BWKGF、PA6/k?BWKGF和PA6/t?BWKGF复合材料;通过红外光谱仪（FTIR）、场发射扫描电子显微镜（FESEM）和万能试验机对改性前后BWKGF结构、复合材料的微观形貌及力学性能进行了表征。结果表明,k?BWKGF和t?BWKGF表面接枝了活性基团;改性处理增大了BWKGF表面的粗糙度,改善了其和PA6间的界面结合效果;改性处理提升了复合材料的力学性能,PA6/t?BWKGF和PA6/k?BWKGF的拉伸强度分别达到了130 MPa和140 MPa,比PA6/BWKGF分别提高了44.5 %和55.5 %。     

黄麻纤维增强聚丙烯界面剪切强度的研究

研究了黄麻纤维增强聚丙烯体系中黄麻的表面处理以及基体中改性剂和无机填料对界面剪切强度的影响。实验表明,NaOH 和硅烷偶联剂（KH550）表面处理以及基体改性均能够增强界面黏结,当 NaOH 浓度为2%时界面剪切强度达到5.3 MPa,且处理时间对界面剪切强度影响不大;KH550浓度为0.5%时界面剪切强度达到5.5 MPa;当基体中马来酸酐接枝聚丙烯（PP-g-MAH）含量为2%时界面剪切强度达到5.7MPa;添加纳米碳酸钙和滑石粉后,界面剪切强度随之增大,但含量分别超过20%和10%后界面结合反而变差。     

膜蒸馏用PVDF抗复合污染膜的制备与测试

为提高膜的抗污染能力,对聚偏氟乙烯（PVDF）平板膜进行表面涂覆改性,得到超疏水PVDF平板膜,再将超疏水PVDF平板膜进行表面亲水化改性,制备出超疏水/亲水复合PVDF膜。当PVDF的质量浓度为2%、聚乙二醇（PG）的质量浓度为39%、涂敷液温度为50℃、蒸发时间为10 s、凝固浴温度为60℃时,超疏水PVDF平板膜接触角达到154.8°。表面亲水改性制得的PVDF超疏水/亲水复合膜的接触角为41°。然后研究了超疏水PVDF平板膜和PVDF超疏水/亲水复合膜的抗膜污染性能。结果显示,超疏水PVDF平板膜具有优良的抗无机污染性能和一定的抗有机污染性能;PVDF超疏水/亲水复合膜不仅具有优良的抗无机污染性能,而且其抗复合污染性能尤其是抗有机污染性能得到明显提升,为进一步构建高性能膜蒸馏抗污染膜提出了一个可行的技术方向。     

亲水改性PVDF膜材料及其膜生物反应器应用

膜生物反应器（MBR）技术中最常用的膜材料是聚偏氟乙烯（PVDF）,然而由于PVDF膜的疏水性,使其在用于MBR的运行过程中存在易污染、通量低等缺陷,因此对PVDF膜材料进行亲水改性是近年来国内外研究的热点。本文首先介绍了PVDF膜材料典型的表面涂覆改性和表面化学接枝改性这两种亲水改性方法,然后概述了随着纳米科学技术的兴起,采用无机纳米材料如碳材料氧化石墨烯（GO）、无机抑菌材料纳米银粒子及二氧化钛纳米颗粒等进行功能化复合制备PVDF膜材料等亲水改性方法。研究进展表明,新型亲水改性PVDF膜材料不仅在MBR污/废水处理中优势明显,而且在可再生生物能源生产等可持续发展领域极具潜力。     

聚偏氟乙烯膜亲水化改性研究进展

为弥补强疏水性聚偏氟乙烯(PVDF)膜在实际应用中的缺陷,从膜本体及膜表面2个角度入手,阐述了国内外对PVDF膜亲水化改性的主要方法。膜本体改性主要是将膜材料与亲水性聚合物或无机纳米材料共混,从而改善PVDF膜的亲水性能;而膜表面改性则主要是通过表面涂覆改性与表面接枝改性来实现。PVDF膜亲水性的增强,能有效改善膜的抗污染能力,从而大大提高膜的过水通量,并延长其使用寿命。     

表面处理对可生物降解黄麻/PLA复合材料结构和性能的影响

采用注塑成型法制备了生物降解黄麻短纤维增强PLA复合材料,通过力学性能测试及SEM,探讨了碱处理、碱和硅烷偶联剂KH550同时处理对复合材料结构和性能的影响。结果表明:两种处理方法均能够增加黄麻纤维的表面粗糙度,但碱和偶联剂KH550同时处理的效果要优于碱处理,且KH550改善了黄麻短纤维与PLA树脂之间的界面黏结性能提,高了黄麻/PLA复合材料的拉伸强度和弯曲强度。     

短切玻璃纤维(GF)增强PET复合材料的研究

通过溶液法制备了短切玻璃纤维增强PET复合材料；研究了短切玻璃纤维含量和长度对PET／GF复合材料强度的影响；并对试样冲击断口的显微结构和断裂形态进行了分析。结果表明，复合材料的强度随玻璃纤维含量的增加先提高后降低，即出现极值，随玻璃纤维长度的增加其强度略有提高；且要制得玻璃纤维分布均匀的PET／GF复合材料；KH550是PET／GF复合体系的良好偶联剂。     

硅橡胶与玻璃布的粘接研究

研究了旨在提高橡胶／玻璃布拉粘接性能的玻璃布的表面处理，并地影响其粘接强度的因素进行了讨论。结果表明，ＫＨ５５０／Ａ１５１、间苯二酚／Ａ１５１是其处理的有效体系。     

Processing and characterization of multilayer films of poly(ethylene terephthalate) and surface-modified poly(tetrafluoroethylene)

Multilayer films were prepared from poly(tetrafluoroethylene) (PTFE) and poly(ethylene terephthalate) (PET) films together with using an adhesion promoting layer (tie-layer) consisting of ethylene-methyl acrylate-glycidyl methacrylate (E-MA-GMA) terpolymer and low density polyethylene (LDPE) blend. Na/naphthalene treatment and subsequent acrylic acid grafting were applied on the surfaces of PTFE for chemical modification. FT-IR spectroscopy, XPS analysis and surface energy measurements were performed to characterize the modified PTFE films. The analyses showed defluorination and oxidation of PTFE surface, and supported the acrylic acid grafting. The surface energy of modified surfaces enhanced with respect to unmodified one, which promoted adhesion. The multilayers were subjected to T-peel tests to measure the adhesion strength between PET and modified PTFE. Peel strength between the films increased with increasing E-MA-GMA amount in the tie-layer. A proportional dependence of peel strength on Na/naphthalene treatment time was observed for multilayers containing acrylic acid grafted or ungrafted PTFE. From SEM analysis, it was observed that the texture of the PTFE surface after modifications became rougher when compared to untreated PTFE. The peeled surfaces were also analyzed by SEM. The micrographs evidence that the energy absorbing mechanism is the plastic deformation of the tie-layer, which is responsible for obtaining high peel strengths.     

偶联剂对PBS/碳酸钙晶须复合材料力学性能与热稳定性的影响

用γ氨丙基三乙氧基硅烷（KH550）对碳酸钙晶须(CCW)表面处理后,与聚丁二酸丁二醇酯(PBS)混合,采用双螺杆挤出机熔融混合挤出造粒,制得PBS/CCW复合材料。结果表明,在1 %~5 %（质量分数,下同）的低添加量时,PBS/CCW复合材料的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度分别增加了1 %~3.9 %、10 %~16 %和1 %~4.5 %;CCW添加量大于5 %时复合材料的拉伸强度与CCW添加量大于10 %时的冲击强度则分别随CCW添加量的增加而降低,而弯曲强度随CCW添加量的增加而逐渐提升; KH550表面处理CCW可以改善PBS/CCW复合材料的界面黏结性;CCW具有成核剂的作用, 使PBS的结晶温度提高了0.2 ℃,结晶度增加了0.2 %。     

界面改性对聚乳酸/Lyocell纤维复合材料结构与性能的影响

采用熔融共混法制备了聚乳酸（PLA）/Lyocell纤维复合材料,并通过力学性能、差示扫描量热仪、维卡软化温度及扫描电子显微镜等研究了硅烷偶联剂（KH550）和六亚甲基二异氰酸酯（HMDI）对复合材料结构与性能的影响。结果表明,与KH550相比,HMDI界面改性的效果较佳;随着偶联剂HMDI含量的增加,复合材料的力学性能呈现先增后减的趋势,当其含量为1 %（质量分数,下同）时,复合材料的维卡软化温度较未添加偶联剂时提高了5.1 ℃,且拉伸强度、拉伸模量、弯曲强度、弯曲模量和缺口冲击强度也比未添加HMDI时分别提高了57.1 %、10.5 %、32.3 %、19.5 %和23.7 %。     

玻璃纤维改性尼龙6性能的研究

采用硅烷偶联剂KH550处理玻璃纤维,通过熔融共混法制备了尼龙6(PA6)/玻璃纤维(GF)复合材料,对复合材料表面处理前后的力学性能、熔体流动速率(MFR)和断面形貌进行了表征。结果表明:随着GF含量的增加,PA6/GF复合材料拉伸强度和缺口冲击强度均先增大后减小;添加同样含量的GF时,采用偶联剂处理后PA6/GF的拉伸强度和缺口冲击强度增大,MFR减小,扫描电镜观察结果表明,偶联剂KH550有效地改善了GF与PA6间的界面结合。     

PVC/粉煤灰复合板的性能研究

分别针对粉煤灰表面改性剂的种类、改性剂的用量以及粉煤灰的含量,对聚氯乙烯(PVC)/粉煤灰复合板性能的影响开展了研究.结果表明:在KH550、KH560、KH570、钛酸四丁酯和硬脂酸钙几种表面改性中,只有KH550同时使PVC/粉煤灰复合板的拉伸强度、断裂伸长率和冲击强度增大.而KH550质量分数为1.5%时,复合板的综合力学性能最好,拉伸强度、断裂伸长率和冲击强度分别增加了32.5%、28.3%和55.8%.此外,粉煤灰质量分数为10%时,复合板的综合力学性能最好,拉伸强度、断裂伸长率和冲击强度分别增加了2.2%、33.3%和69.3%.     

环氧大豆油和硅氧烷改性水性聚氨酯胶黏剂

以环氧大豆油(ESO)与3-氨基丙基三乙氧基硅烷(KH550)双重交联改性水性聚氨酯(WPU).通过FTIR、TG、DSC、DMA、AFM、粒径分析仪、拉力试验机等仪器对改性的水性聚氨酯进行了表征.研究了ESO和KH550的含量对水性聚氨酯乳液、胶膜以及胶黏剂性能的影响.分析了KH550对水性聚氨酯结晶性能和微相分离的影响.研究发现,随着ESO与KH550的加入,水性聚氨酯乳液的性能得到改善,胶膜的吸水率先减小后增大,拉伸强度逐渐增大,断裂伸张率逐渐减小.水性聚氨酯胶黏剂对PVC的T-剥离强度先增大后减小.随着KH550含量的增加,热稳定性逐步改善,结晶性降低,软段与硬段相混合程度提高.当ESO为4%、KH550为2%(均为质量分数)时,水性聚氨酯胶黏剂的综合性能最好.     

Preparation and properties of epoxy/BN highly thermal conductive composites reinforced with SiC whisker

A simple method is reported to increase the thermal conductivity and improve the poor mechanical properties caused by high filler loadings of epoxy composites, simultaneously. Epoxy composites were prepared with micro‐boron nitride (BN) and silicon carbon whisker (SiCw) chemically treated by 3‐aminopropyltriethoxysilane (KH550) and 3‐glycidyloxypropyltrimethoxysilane (KH560), respectively. Effects of surface modification of BN particles on the thermal conductivity and flexural strength of epoxy/BN composites were investigated. About 3% SiCw particles grafted with KH560 were incorporated into composites with BN grafted with KH550, which led to about 13.8–17.8% increase of the flexural strength as well as a marginal improvement of the thermal conductivity of composites, and they possessed good dielectric properties. In addition, dynamic mechanical analysis results showed that the storage modulus of composites increased significantly with the addition of fillers, while the glass transition temperature exhibited a slight decrease. POLYM. COMPOS., 37:2611–2621, 2016. © 2015 Society of Plastics Engineers