改性伊蒙土对天然乳胶纳米复合材料的力学性能影响

采用高能纳米冲击磨和十二烷基三甲氧基硅烷(DDES)共同修饰伊蒙土(ISIC),制备了低片层数、高分散性的改性伊蒙土(M-ISIC),并将M-ISIC通过乳胶共混法填充天然乳胶(NRL)制备出不同添加量的伊蒙土/天然乳胶纳米复合材料(M-ISIC/NRL).研究结果表明,DDES的硅氧烷基团与ISIC表面的羟基发生反应,在M-ISIC的表面形成DDES接枝改性层,DDES的利用率为53.08％,M-ISIC的表面接触角提升至141.37°.并且,修饰后的ISIC均匀地分散在天然乳胶中,形成稳定的填料-乳胶交联网络结构.其中1％M-ISIC/NRL性能较优,断面形貌均匀,储能模量(G')大.70℃下热氧老化240 h后,其拉伸强度及撕裂强度保持率分别为86.75％、66.75％,表现出较优异的耐热氧老化性能.     

PET/SiO2纳米复合材料的研究进展

聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)是一种应用广泛的工程塑料,为进一步提升材料性能以拓宽其工程应用领域,采用无机纳米二氧化硅(SiO_2)粒子填充改性已成为最为有效的途径之一。针对PET/SiO_2纳米复合材料,主要从纳米SiO_2表面改性、复合材料制备以及复合材料性能三方面综述其研究进展。在此基础上,对PET/SiO_2纳米复合材料的研究方向进行了展望。     

稻壳灰/天然橡胶胶乳复合材料结构与性能研究

采用稀土偶联剂和硅烷偶联剂改性稻壳灰(RHA)填充天然胶乳(NRL)制备稻壳灰/天然橡胶胶乳复合材料,用扫描电镜(SEM)、热重分析仪(TG-DTG)以及力学性能测试等技术研究了稻壳灰在复合材料中的结构、形态分布和热氧稳定性及力学性能。结果表明,采用偶联剂对RHA进行改性处理,能显著改善RHA在橡胶相的分散程度,增强RHA粒子与橡胶基体之间作用力,从而提高RHA/NRL复合材料的力学性能和抗氧老化性能,并且稀土偶联剂RHA/NR复合材料力学性能和抗氧老化性能的改进更加明显。     

改性纳米碳酸钙填充天然胶乳的超微结构及热稳定性

采用环氧化天然胶乳改性纳米碳酸钙,并与天然胶乳通过共混制备复合材料,用扫描电镜和热重分析仪研究了复合材料的形态结构和热氧稳定性。未改性碳酸钙-天然胶乳复合材料热失重温度无明显变化,经环氧化天然胶乳处理的碳酸钙与天然胶乳所制备复合材料的热失重温度明显升高,其中碳酸钙填充量为4%时,复合材料的起始失重温度比对照样提高了约6...     

聚四氟乙烯无机纳米复合材料的研究进展

无机纳米粒子填充的聚四氟乙烯(PTFE)复合材料因其独特的性质受到广泛关注。综述了无机纳米粒子填充改性聚四氟乙烯复合材料的研究进展。重点介绍了无机纳米粒子的大小、粒子表面修饰、粒子的晶体形态以及粒子混合方式等因素对复合材料特性的影响,并对聚四氟乙烯无机纳米复合材料研究的发展趋势进行了展望。     

聚丙烯/无机纳米复合材料研究进展

少量纳米粒子可同时实现对聚丙烯(PP)基体的增强增韧并对其力学性能、结晶性能、抗老化及抗茵等性能均会产生一定的影响.用无机纳米粒子改性PP可制备综合性能优异的聚丙烯/无机纳米复合材料,是目前复合材料领域研究的热点.综述了无机纳米粒子改性聚丙烯的最新研究进展,在介绍PP纳米复合材料体系和制备方法的基础上重点对PP纳米复合材料的微观结构、力学性能,结晶和抗老化等性能进行了综述.研究表明少量纳米粒子可大幅度提升基体材料的综合性能,但目前许多文献报道的表面改性和制备技术仍没有解决纳米团聚的难题,特别是要实现工业生产则纳米粒子在PP基体中的分散性尚需进一步改善.     

胶乳共混法天然橡胶/二氧化硅纳米复合材料的制备及性能

采用胶乳共混法制备天然橡胶/二氧化硅(NR/SiO2)纳米复合材料。先用硅烷偶联剂KH-570对纳米二氧化硅进行改性,再经乳液聚合接枝上聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)得到PMMA-SiO2粒子,最后将其与用MMA改性的天然胶乳(NR-PMMA)共混制得NR/SiO2纳米复合材料。采用红外光谱仪、透射电镜、扫描电镜、热重分析仪、橡胶拉伸测试机对样品进行了表征。实验结果表明,PMMA成功地接枝于SiO2表面,PMMA-SiO2在橡胶基体中分散均匀,平均粒径在60nm～80nm之间,复合材料的拉伸强度比纯的NR提高了35%,定伸应力也有显著提高。     

聚酰亚胺基纳米复合材料的研究进展

聚合物基纳米复合材料具有许多不同于常规复合材料的特性,如同步增韧增强、高强度、高模量、光电转换、高效催化等特性,因此是纳米复合材料研究领域的一个重要方面。主要介绍了聚酰亚胺(PI)基无机纳米复合材料的研究现状,阐述了不同纳米增强物质,如碳纳米管、氧化铝(Al2O3)、氧化镁(MgO)、二氧化钛(TiO2)和二氧化硅(SiO2)等5种无机纳米粒子自身的表面改性方法和他们对PI的改性机理。同时,综述了聚酰亚胺基纳米复合材料的有关性质及应用。     

SiO_2离子纳米粒子/聚苯硫醚复合材料的性能

以纳米SiO_2为核,通过表面接枝3-(三甲氧基硅丙基)二甲基十八烷基氯化铵,然后与壬基酚聚氧乙烯醚磺酸钠进行离子交换反应,得到室温可流动SiO_2离子纳米粒子。将粒子作为填料与聚苯硫醚(PPS)共混制备复合材料。透射电镜结果表明7%(质量分数)填充量时粒子均匀分散在PPS基体中;力学测试表明粒子能够提高PPS的断裂伸长率,7%填充量时弹性模量最大;断面扫描电镜结果表明SiO_2离子纳米粒子通过其表面有机长链离子聚合物与PPS基体相互作用能够提高材料的韧性。热重分析结果表明10%填充量能够降低复合材料的初始热分解温度,这可能与填充量高时,表面柔性分子链降低聚合物分子链刚性所致。     

无机组合粒子/聚丙烯复合材料的制备与协同效应

提出了利用无机组合粒子的协同效应增强增韧聚丙烯的新思路。硅灰石(W)、滑石(T)、重晶石(B)、碳酸钙(C)、石英(Q)与纳米氧化铝(N)等无机粒子经组合、超细并表面处理制得无机组合粒子(CIPs)；CIPs与聚丙烯(PP)混合、挤出并注射成型制备CIPs／PP复合材料标准试件，并按相应国标检测材料性能。结果表明，无机组合粒子填充PP材料的综合性能明显高于相应单一粒子填充的PP材料；纳米氧化铝的添加降低了熔体粘度，改善了填充体系的流变性能，实现了聚丙烯塑料的同时增强增韧。     

纳米无机粒子改性聚丙烯的研究

利用双螺杆挤出机,通过熔融共混工艺制备了聚丙烯(PP)/聚烯烃热塑性弹性体(POE)/无机纳米粒子复合材料。利用扫描电子显微镜(SEM)观察了不同体系的断面形态,并测试了复合材料的力学性能。研究结果表明,对纳米粒子进行表面改性和用适当的共混方法,可以提高复合材料的冲击性能。     

双亲性二氧化硅纳米粒子的合成及应用

采用Stober溶胶-凝胶法制备出二氧化硅纳米颗粒，用十八烷基三氯硅烷（OTC）进行表面改性，利用SEM、FT-IR对改性纳米粒子进行表征，并对玻璃表面新鲜汗垢手印进行显现。结果表明，合成的双亲性二氧化硅纳米粒子双亲性能良好、形态均一、稳定性较好。此纳米材料显现手印效果显著，具有选择性强、背景干扰小等特点。     

表面修饰纳米SiO2与聚丙烯共混制备聚丙烯/SiO2纳米复合材料

二氧化硅纳米粒子经表面修饰将丙烯酸酯键接到SiO2表面制备出丙烯酸酯修饰SiO2纳米粒子.丙烯酸酯修饰SiO2纳米粒子与聚丙烯(PP)熔融共混制备PP/SiO2纳米复合材料.研究了纳米粒子对复合材料力学性能的影响,并对纳米粒子增韧机理进行了研究.研究结果表明:复合材料冲击强度在SiO2含量为3.5 wt%时达到最大值,SiO2纳米粒子对聚丙烯基体材料有很好的增强增韧效果.     

聚丙烯纳米复合材料的热老化

研究了纳米碳酸钙、纳米氧化硅对聚丙烯热老化行为及机理的影响。由于无机纳米粒子的存在,复合材料的老化速率远大于纯聚丙烯。不同于共识的氧化降解机理,聚丙烯纳米复合材料的破坏并不是由氧化引起。老化过程的显微观测和结晶度变化表明,材料破坏的可能原因:一是无机纳米粒子的聚集形成的缺陷,二是聚丙烯的重结晶收缩产生的应力。薄膜和厚试样具有相同的试验结果。     

无机纳米粒子/乳液复合材料的研究进展

无机纳米粒子/乳液复合材料是近几年发展起来的一种新型材料。本文中首先介绍了无机纳米粒子表面改性的原理和方法,然后总结了制备无机纳米粒子/乳液复合材料的方法及特点,最后对无机纳米粒子/乳液复合材料今后的发展提出一些见解。     

纳米碳化硅填充环氧树脂复合材料的摩擦磨损特性

以提高环氧树脂的摩擦磨损性能为目的,研究了纳米碳化硅粒子填充环氧树脂复合材料的滑动干摩擦磨损特性,着重探讨纳米粒子表面接枝改性、纳米粒子含量、摩擦条件等对复合材料摩擦学性能的影响。通过对复合材料磨损表面的形貌分析,以及复合材料的热变形性能和表面硬度的测定,探讨了复合材料的磨损机理。结果表明,纳米碳化硅粒子能在很低的含量下提高环氧树脂耐磨性、并降低其摩擦系数,而经过接枝处理后的纳米碳化硅粒子填充复合材料的上述性能改善更为明显,耐磨性比环氧树脂提高近4倍,摩擦系数降低36%。这说明在SiC纳米粒子表面引入聚丙烯酰胺接枝链后,由于界面的强相互作用 ( 包括化学键合与链纠缠),有效地提高了复合材料的抵抗裂纹引发能力等性能,从而有利于改善其摩擦学性能。      

非层状纳米无机粒子/热塑性聚合物复合材料制备方法研究进展

纳米粒子由于十分容易聚集和团聚, 加之表面亲水性的纳米颗粒和表面憎水性的聚合物基体的相容性较差, 往往以较大的团聚体形式分散于聚合物基体树脂中, 导致复合材料的性能不佳。基于常规共混法的纳米颗粒/聚合物复合材料制备技术仍是重要的制备途径之一, 关键在于如何解决复合体系中纳米粒子的有效分散和利用问题。为此, 本文中针对非层状纳米无机粒子/热塑性聚合物复合材料的制备, 介绍了纳米无机粒子表面改性和纳米颗粒在热塑性聚合物中的分散技术方面的研究进展。      

改性纳米Si_3N_4/环氧树脂复合材料的摩擦磨损特性

研究纳米氮化硅粒子(Si3N4)填充环氧树脂复合材料的滑动干摩擦磨损特性,着重探讨纳米粒子表面接枝共聚改性、粒子含量对复合材料摩擦磨损性能的影响。通过对复合材料磨损表面的粗糙度及形貌分析探讨复合材料的磨损机理。结果表明,纳米氮化硅粒子能在很低的含量下(0.18%(体积分数,下同))显著提高环氧树脂的耐磨性、并降低其摩擦系数,而经过接枝共聚改性的纳米Si3N4粒子填充的复合材料的上述性能改善更为明显,耐磨性比Si3N4/EP提高3倍,摩擦系数降低20%。这说明,在Si3N4纳米粒子表面进行接枝共聚后,有利于加强粒子与基体的界面结合,从而改善复合材料的摩擦学性能。     

功能性TiO2纳米粒子的合成及对聚甲基丙烯酸甲酯物理性能的影响

由水热反应法合成了二氧化钛(TiO_2)纳米粒子,以"Grafting-onto"的方式对TiO_2进行接枝改性,合成了带有聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)长链的TiO_2纳米粒子(M-TiO_2)。红外光谱与热重分析结果表明,TiO_2表面成功接枝了PMMA的长侧链,且PMMA接枝密度为0.042 nm~(-2)。随后,将不同表面修饰的纳米粒子与PMMA进行熔融共混,发现相较于纯TiO_2,改性后的TiO_2纳米粒子在PMMA中分散性更好,在扫描电镜与透射电镜中没有观察到明显的团聚现象。通过透光率/雾度测试表征,发现当添加5%未改性TiO_2时,复合材料光学性能较差(透光率83.7%,雾度为15.99%);而添加相同量M-TiO_2,复合材料的透光率和雾度与纯PMMA相近(透光率90.0%,雾度4.96%),折射率可由1.487提升至1.524,且其力学性能和热稳定性也明显改善。这为制备兼具有高机械与折射性能的有机无机杂化纳米复合材料提供了一种新的可靠途径。     

纳米二氧化硅的制备及应用

以Na2SiO3.9H2O为原料,浓H2SO4为酸试剂,采用化学沉淀法制备纳米二氧化硅,讨论Na2SiO3浓度、搅拌速度、pH值、分散剂Na2SO4和表面活性剂聚乙二醇等因素对产物特性的影响,并用红外光谱、透射电镜、扫描电镜和X射线衍射等分析手段对二氧化硅纳米颗粒进行结构和形貌表征。利用本体聚合法制备了聚甲基丙烯酸甲酯-纳米二氧化硅复合材料,研究纳米二氧化硅颗粒对聚甲基丙烯酸甲酯材料力学性能的增强作用以及透光度的影响。结果表明:二氧化硅纳米粒子呈球形,粒径在50~100 nm范围内、分布均匀、呈无定形;填充纳米二氧化硅的复合材料的冲击强度和弯曲强度明显提高。