EVA/SiO2纳米复合材料的制备与性能研究

采用一步法制备出 EVA/SiO2 纳米复合材料,利用 FESEM、FTIR、SEM 等测试手段表征纳米SiO2 微粒在 EVA 基体中的分散性,并研究其力学性能及流变性能。结果表明 SiO2 微粒以 30~40nm 左右的粒径分散于EVA基体之中,并与 EVA形成化学键合结构,断裂时呈现脆韧双重断裂特征。当纳米SiO2 填充量为1%时,拉伸强度与断裂伸长率分别提高16.1%与11.7%,并以该含量处为转折点先提高后降低。纳米SiO2 微粒填充量在1%~3%范围内,复合熔体的表观粘度低于纯 EVA,熔点变化较少,加工流动性得到改善。     

共混型石墨烯-nanoSiO_2/TPU复合材料的制备与性能

采用熔融共混技术制备了氧化石墨烯(GO)-nano SiO_2杂化材料填充改性的形状记忆热塑性聚氨酯(GO-nano SiO_2/TPU)复合材料,探讨了GO-nano SiO_2杂化材料对复合材料力学性能、熔融指数及形状记忆性能的影响。结果表明:GO-nano SiO_2含量对GO-nano SiO_2/TPU复合材料的力学性能有明显的影响,其含量为0.5wt%~1wt%时,GO-nano SiO_2/TPU复合材料的综合力学性能较好。熔融指数分析表明,填料的加入会降低材料的加工流动性能。形状记忆性能研究表明,加入GO-nano SiO_2杂化材料使得GO-nano SiO_2/TPU复合材料的形状固定率先降低后上升,在含量为1wt%后上升趋势更加明显;而形状回复率随填料含量的增加而呈降低趋势,并且在100℃高温这种变化趋势更加明显和稳定,回复温度越高,形状回复率越好。     

纳米SiO2/环氧树脂复合材料性能研究

采用溶液共混法制备了纳米SiO2/环氧树脂复合材料。通过冲击强度测试、SEM分析、DSC测试以及红外光谱分析、对材料的冲击性能耐热性能及其固化行为进行了探讨。实验结果表明,不同类型的纳米SiO2/环氧树脂复合材料其冲击性能都比纯环氧树脂固化物要好,并且都在纳米SiO2含量为4%时为最佳;纳米SiO2的加入也能有效提高材料的玻璃化转变温度;而且纳米SiO2的比表面积越大,其冲击性能和耐热性能越好。     

纳米SiO2/环氧树脂复合材料性能研究

以纳米SiO2作为增强材料，制备纳米复合材料，研究了不同的纳米SiO2含量对纳米复合材料性能的影响，采用透射电镜对纳米SiO2粒子的分布进行了表征，采用正电子湮没技术（PALS）测试了自由体积的尺寸及浓度。结果表明，当纳米粒子SiO2含量为3％时，自由体积浓度最小，纳米复合材料的性能最佳。     

功能化聚丙烯对纳米SiO2/聚丙烯复合材料性能的影响

以环氧功能化聚丙烯(PP-g-GMA)作为纳米SiO2/PP复合材料的增容剂,研究了PP-g-GMA对复合材料力学、结晶和流变性能的影响.研究结果表明,PP-g-GMA的加入使PP复合材料的拉伸强度、冲击强度提高;使PP的结晶峰温明显提高,使复合材料的储能模量和复合黏度均明显高于纯PP.     

PP/纳米SiO2/氮磷阻燃剂复合材料的研究

目的研究聚丙烯复合材料的燃烧行为和纳米SiO_2含量对复合材料力学性能的影响。方法采用熔融共混方法,将聚丙烯、氮磷复配阻燃剂及表面改性的纳米SiO_2制备成聚丙烯复合材料。结果在燃烧过程中纳米SiO_2对阻燃性能有一定影响,氮磷复配阻燃剂是影响复合材料阻燃性能的关键因素。随着纳米SiO_2含量的增加,复合材料的极限氧指数先增加后降低,当纳米SiO_2质量分数为1%时,复合材料的极限氧指数最大。随着纳米SiO_2含量的增加,复合材料的拉伸、冲击、弯曲强度和弯曲模量呈现先增大后减小的现象。结论氮磷复配阻燃剂与纳米SiO_2对于复合材料有一定的协同阻燃效果。当纳米SiO_2质量分数为1%时,复合材料的阻燃及力学性能最优。     

原位生成纳米SiO2/橡胶复合材料的制备及性能研究

采用原位生成技术制备了纳米SiO2/橡胶复合材料,研究了生胶的结构、反应时间、催化剂、偶联剂种类及用量对SiO2生成量及其增强橡胶硫化胶性能的影响.结果表明:生胶的结构对SiO2的生成量有较大的影响,不同生胶中生成SiO2量的顺序为NR＞IIR＞SBR＞BR＞NBR.随着反应时间的增加,SiO2的生成量增加,72h后基本达到恒定值,偶联剂的种类对SiO2生成量影响不大.当Si-69的用量为2g/100gNR、催化剂为乙二胺、反应时间为72h时,效果最佳.原位生成纳米SiO2填充橡胶硫化胶的性能优于机械共混法填充橡胶硫化胶的性能.     

PMMA/纳米SiO2纳米复合材料的制备和界面研究

用硅烷偶联剂KH570对纳米SiO2进行修饰改性,采用原位分散聚合法制备了PMMA/纳米SiO2纳米复合材料,用溶解实验、力学性能、SEM和DMA等方法对纳米SiO2粒子和PMMA基体之间的界面相容性进行了表征和研究,由拉伸强度计算出来界面相互作用参数B.结果表明:SiO2在基体中可能起到了交联点的作用;改性后的氧化硅与聚合物基体形成强的界面结合;随着纳米粒子含量的增加,粒子和聚合物基体之间有效的界面相互作用越强.     

革用聚氨酯/SiO2纳米复合材料的制备与物性研究

采用溶胶-凝胶反应制备纳米SiO2颗粒，然后通过超声分散机将SiO2纳米颗粒分散到聚氨酯树脂中制备出聚氨酯／SiO2纳米复合材料。利用透射电子显微镜(TEM)、傅里叶红外分光光度计(FTIR)、万能电子试验机、动态力学分析仪(DMA)、量热示差扫描仪(DSC)分别表征了纳米复合树脂材料的结构和形态、力学性能和热稳定性。实验结果表明，纳米SiO2颗粒均匀分布在聚氨酯中，并与聚氨酯的基团发生了反应；聚氨酯／SiO2纳米复合材料具有较纯聚氨酯树脂更高的模量和内耗峰强度。拉伸强度和拉伸模量得到了很大的提高，并具有一个最佳值；而断裂伸长率有所下降，但随SiO2含量的进一步增加又有所提高；纳米SiO2掺杂对聚氨酯树脂的耐低温的性能影响不大，却提高了树脂的耐热性能，从而使聚氨酯树脂使用温度更宽。     

累托石/热塑性聚氨酯弹性体纳米复合材料的制备与性能

将累托石(REC)有机化处理后通过熔融插层复合法制备了REC/热塑性聚氨酯弹性体(TPUR)纳米复合材料,并用傅立叶变换红外光谱仪(FTIR),X-射线和扫描电镜(SEM)等进行了表征。研究结果表明:十二烷基芳基季铵盐(C₁₂)对REC的处理效果及在TPUR中的分散性优于十六烷基季铵盐(C₁₆)和联苯胺(BZD);少量有机化处理REC(分别记作C₁₂-REC,C₁₆-REC和BZD-REC)加入TPUR就可使复合材料的力学性能大幅度提高,其中C₁₂-REC/TPUR的拉伸和撕裂强度在2 wt% C₁₂-REC含量时分别由38.87 MPa和92.8 kN/m提高到57.93 MPa和123.37 kN/m ,增幅分别达49 ％和33 ％;初步考察了有机化处理条件对力学性能的影响,结果发现:用处理2h的REC制备的纳米复合材料性能最佳。     

TPU/EVM共混体系的动态硫化工艺

比较了通过HAAKE Rheocord90转矩流变仪用两种不同的动态硫化混炼方法对热塑性聚氨酯弹性体/乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(TPU/EVM)共混体系性能的影响,硫化剂选用过氧化二异丙苯(DCP);探讨了密炼室转子转速和混炼温度对动态硫化共混物性能的影响。通过相差显微镜和傅立叶变换红外光谱仪(FT-IR)对硫化后共混物的微观结构进一步分析表明:动态硫化后的共混体系力学性能优于未硫化体系;两种不同动态硫化法制备的共混物性能相比,B法优于A法,且B法中两相呈明显互锁结构,相畴较小且均匀;FT-IR表明EVM主链的亚甲基和侧链的甲基参与了交联反应,且主要在亚甲基上;转速为30 r/min和混炼温度为150℃时共混物的综合力学性能最优。     

聚乳酸/聚氨酯复合材料的制备及性能研究

目的 以聚乳酸(PLA)为基材,制备聚乳酸/聚氨酯(TPU)复合材料,并研究复合材料的性能和TPU含量对复合材料的影响。方法 利用双螺旋杆挤出机将PLA和TPU熔融共混后挤出,得到含不同质量分数TPU(17%、20%、25%、33%、50%)的复合材料,对复合材料进行红外分析,测试不同含量TPU对其热稳定性能、动态热力学性能和流变特性的影响。结果 随着TPU含量的增加,复合材料的热稳定性能和韧性变好;在流变实验中复合材料表现出剪切变稀的特点,且TPU质量分数为33%时复合材料所表现出的各项性能最优。结论 TPU的加入可以改善PLA脆性大、韧性小的缺陷,并获得热力学性质稳定、兼具2种材料的优势并且具有环境友好性的复合材料。     

TPU/PVDC高阻隔共挤膜的制备与改性研究

目的采用共挤复合工艺制备一种高阻隔、阻燃、抗静电、耐磨性好的TPU/PVDC共挤膜。方法根据PVDC和TPU的材料特点,以及2种材料共挤膜的性能要求和应用需求,设计TPU/PVDC五层共挤薄膜结构,采用TPU改性配方设计,使共挤膜具有良好的阻燃性和抗静电能力,运用共挤复合技术,合理设计制备工艺流程,控制工艺中PVDC挤出机各区的加工温度和加工助剂比例,解决PVDC加工中受热易分解的技术难题。结果通过共挤复合工艺优化设计,制备的TPU/PVDC五层共挤薄膜厚度达154.3μm,透湿率可达到0.88 g/(m~2·d),阻燃性可达国标FV-0级,薄膜的撕裂强度为43 N,不可剥离。结论有效解决了PVDC共挤复合中的热分解问题,以及TPU树脂的阻燃、抗静电改性问题,制备的高阻隔TPU/PVDC共挤膜在透湿率、厚度、幅宽、阻燃性、抗静电和强度等方面具有优异的性能,为研制高阻隔复合封套材料提供了技术支持。     

Susceptibility to scratch surface damage of wollastonite- and talc-containing polypropylene micrometric composites

The paper describes the effect of wollastonite and talc on the scratch deformation behavior of low and high crystallinity polypropylenes under identical test conditions. The vertical resolution of atomic force microscopy and lateral resolution of scanning electron microscopy is utilized to examine the characteristics of scratch damage. Contrary to the expectations that high crystallinity and stiffness of polypropylene composites should increase resistance to scratch deformation, the susceptibility to mechanical deformation depends on bonding of mineral particles to the polymer matrix. Scratch deformed regions in neat polypropylenes were free of voids and grooves, while reinforced-polypropylenes exhibited voids and debonding/detachment of filler particles. The severity of plastic deformation in reinforced polypropylenes is a function of debonding/detachment of mineral particles, which is comparatively more for talc-reinforced polypropylenes than wollastonite-reinforced polypropylenes because of the layered structure of talc that encourages delamination. Usage of coating and coupling agents improved the resistance to scratch deformation by promoting adhesion and bonding between the reinforcement and matrix.     

Preparation and characterization of polypropylene–wheat straw–clay composites

Preparation of polypropylene hybrid composite consisting of wheat straw and clay as reinforcement materials was investigated. The composite samples were prepared through melt blending method using a co-rotating twin-screw extruder. The composition of constituents of hybrid composite such as percentages of wheat straw, clay and maleic anhydride grafted polypropylene as a coupling agent was varied in order to investigate their influence on water absorption and flexural properties. The XRD analysis of composite samples containing clay showed shift in d₀₀₁ peak to lower 2θ indicating slight intercalation of polymer in clay sheets. The results of the study indicate that the increase in wheat straw and clay content in a composite increases the flexural modulus and reduces the resistance for water absorption. The increase in PP-MA coupling agent also increases the flexural modulus and resistance for water absorption. The morphological study by scanning electron microscope reveals that the addition of coupling agent increases the interfacial adhesion between the fibers and polymer matrix which is evidenced further from increased flexural modulus. Further, the particle size of wheat straw was analyzed before and after extrusion in order to investigate the effect of extrusion on wheat straw dimensions. The addition of clay as additional filler had no significant role on water absorption and flexural properties of the composite.     

苎麻布/聚丙烯复合材料的力学性能

利用聚丙烯及苎麻布作原料、马来酸酐接枝聚丙烯 (MAPP) 作界面增容剂, 采用模压工艺, 在175℃, 5、10、15及20 MPa四种压力下成型复合材料, 研究了MAPP质量分数、苎麻布质量分数及成型压力对复合材料力学性能的影响。复合材料的拉伸强度和弯曲强度在MAPP加入量为 3 %和 5 %时分别达最大值 46.72 MPa和 68. 43 MPa , 较无MAPP的复合材料的强度值分别提高 50. 95 %和 61. 81 %; 拉伸模量及弯曲模量因使用MAPP而增加, 但拉伸断裂伸长率却会下降。随着苎麻布质量分数增加, 复合材料拉伸强度、 拉伸模量、弯曲模量均逐渐增加; 苎麻布质量分数10 %、20 %的复合材料在较低的压力 (5、10 MPa) 下成型时 , 其拉伸强度和弯曲强度值相对更高, 当苎麻布质量分数超过20 %后, 成型压力对力学性能的影响无明显的规律。      

氧化石墨烯纳米带/TPU复合材料薄膜制备及性能表征

采用氧化法将碳纳米管纵向切割成氧化石墨烯纳米带,利用溶液成形在涂膜机上制备氧化石墨烯纳米带/TPU复合材料薄膜。FT-IR、拉曼光谱、XRD、FE-SEM、TEM等测试表明,碳纳米管成功地被纵向切割成带状结构的氧化石墨烯纳米带。力学测试表明,当氧化石墨烯纳米带用量为2%(质量分数)时,复合材料薄膜弹性模量与拉伸强度相比TPU薄膜提高了160%与123%。氧气透过率测试表明当氧化石墨烯纳米带用量为2%(质量分数)时,复合材料薄膜氧气透过率降低77%,阻隔性能明显提高。     

尖晶石/玻璃复合材料的制备和性能研究

采用电子陶瓷工艺制备了一系列玻璃/尖晶石陶瓷复合材料,结果表明:复合材料的介电常数、热膨胀系数和显微硬度随着尖晶石含量的增加而增加,而且材料中硼酸铝的生成对复合材料的介电和热膨胀性能有一定影响。所制备的复合材料具有低的介电常数(5.5~6.5)、低的热膨胀系数(5.3×10-6~5.5×10-6℃-1)和低的烧结温度(≤1000℃),有望用于先进的微电子封装基板材料。