聚丙烯酸酯/ TiO2-SiO2纳米杂化材料的制备与性能研究

用原位复合、溶胶-凝胶法成功制得热固性聚丙烯酸酯基纳米SiO2包覆TiO2的有机-无机纳米杂化材料,通过红外光谱(FT-IR)、透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)、紫外-可见光谱(UV-Vis)及热失重和差示扫描量热法(TG-DSC)等对材料的结构和性能进行了表征.实验证明了聚丙烯酸酯/TiO2-SiO2纳米杂化材料对紫外线有很好的屏蔽效果及更好的热稳定性.     

聚丙烯酸酯/TiO2-SiO2纳米杂化材料的制备与表征

用原位复合、溶胶-凝胶法制取热固性聚丙烯酸酯基纳米SiO2包覆TiO2的有机-无机纳米杂化材料，通过红外光谱(FT-IR)、透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)、X射线能量色散谱仪(EDAX)、紫外-可见光谱(UV—Vis)等对材料的结构和性能进行了表征，通过实验证明了纳米TiO2-SiO2复合物对紫外线有很好的吸收性能，应用到丙烯酸树脂材料中具有很好的紫外线屏蔽效果。     

溶胶-凝胶法制备聚丙烯酸酯/纳米TiO2有机-无机杂化材料的研究

以丙烯酸酯单体为原料,采用常规溶液聚合法制备了聚丙烯酸酯溶液,以钛酸正丁酯为前驱体,水解制备纳米二氧化钛溶胶,两者在常温高剪切力下共混,制得聚丙烯酸酯/纳米TiO2有机-无机杂化材料。分别用透射电子显微镜(TEM),原子力显微镜(AFM),双光束紫外-可见分光光度计UV-VIS,热重分析(TGA),拉伸测试研究了纳米溶胶以及杂化材料的性能。结果表明:TiO2在溶胶和杂化材料中都呈纳米级均匀分散,而且杂化材料的光学,热学,力学性能都比纯聚丙烯酸酯有显著的提高。     

钼酚醛树脂/TiO2纳米复合材料的研究

采用原位聚合法，用经表面处理的纳米TiO2对钼酚醛树脂进行填充改性，制备了钼酚醛树脂／TiO2纳米复合材料，研究了纳米TiO2用量对复合材料耐热性和力学性能的影响。结果表明，TiO2用量为1％时，纳米复合材料的玻璃化湿度和冲击强度达到最大值；TiO2用量为3％时，纳米复合材料的拉伸弹性模量和拉伸强度达到最大值。     

溶胶-凝胶法制备纳米SiO2/环氧树脂杂化材料

采用溶胶凝胶（Sol-Gel）法,以正硅酸乙酯（TEOS）为无机先驱体,γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷（KH-570）为偶联剂,氨水为催化剂,制备了纳米SiO2／环氧树脂杂化材料以有效控制纳米粒子在基体树脂中的分散。考察了共溶剂乙醇对溶胶-凝胶过程的影响,通过力学性能测试研究了TEOS和KH-570用量对杂化材料性能的影响并通过扫描电镜（SEM）对杂化材料的微观结构进行了表征。结果表明：TEOS质量分数为3％,KH-570质量分数为2％时杂化材料拉伸强度和弯曲强度分别提高9％和10％。杂化材料断口形貌有明显的波纹状,表现为韧性断裂。该方法能够实现无机成分和有机环氧树脂在分子级别上的复合,制备出高性能杂化材料。     

聚酰亚胺／纳米Al2O3-SiO2和聚酰亚胺／纳米Si3N4杂化材料的结构与性能研究

将纳米Al2O3-SiO2、Si3N4分别均匀分散于聚酰亚胺（PI）前驱体聚酰胺酸中，经过热亚胺化制备了PI／纳米Al2O3-SiO2和PI／纳米鼠N4杂化材料。通过傅里叶变换红外光谱仪、X射线衍射仪、高温微量热天平、静态热机械分析仪和差示热分析仪对杂化材料的微观结构及热性能进行了研究，结果表明，杂化材料中聚酰亚胺和无机纳米粒子之间存在相互作用，形成了复合相态结构；加入纳米Al2O3，SiO2、Si3N4后杂化材料的热稳定性均高于纯聚酰亚胺，但并不完全随无机纳米粒子含量的增加而提高；与纯PI相比，在90～130℃的温度范围内PI-8％Al2O3-SiO2、PI-8％鼠Si3N4热膨胀系数分别降低了约11％和47％，加入8％纳米Al2O3-SiO2、Si3N4后杂化材料的热导率分别提高了约8％和13％。PI／纳米Al2O3-SiO2、Si3N4杂化材料不仅保留了PI原有的优异性能，而且充分发挥了纳米无机粒子对PI的特殊改性性能。     

聚丙烯/纳米TiO2复合材料的性能研究

研究了PP／纳米TiO2、PP／普通TiO2复合材料的流变行为、力学性能和抗菌性能。结果表明：在PP中加入TiO2后，熔体的表观粘度增大，PP／纳米TiO2复合材料尤其明显；熔体流变性对温度的敏感性降低，PP的加工温度范围变宽。纳米TiO2对PP的增韧作用比普通TiO2更好，在0-4％的范围内，材料的冲击强度随用量的增加而增大；而对材料拉伸性能的影响甚微。PP／纳米、普通TiO2复合材料都是有抗菌作用，PP／纳米TiO2的抗菌作用相对较强。     

纳米TiO2/PP复合材料的研究

研究了纳米TiO2／PP复合材料的力学性能和耐老化性能，实验结果表明，添加1％－2％的纳米TiO2可以明显改善PP材料的抗冲击性能；纳米质量分数在1％－4％范围内对复合材料的拉伸强度几乎没有影响；而添加少量的纳米TiO2可以大大提高PP材料的耐紫外光老化性能，说明纳米TiO2对紫外光有极强的吸收能力。TiO2/PP复合材料具有良好的耐候性，可以提高其户外制品的使用寿命。     

新型纳米光触媒剂二氧化钛改性聚丙烯的研究

采用一种新型的纳米光触媒剂二氧化钛(TiO2)来改性聚丙烯(PP)，将无机纳米粒子通过熔融共混方法与PP复合制备了纳米TiO2／PP复合材料，利用透射电子显微镜(TEM)观察纳米粒子在聚丙烯基体中的分散效果，研究了纳米TiO2／PP复合材料的力学性能和抗菌性能。实验结果表明，填充量较少时纳米TiO2在PP基体中能够实现良好的分散。力学性能测试结果表明，填加质量分数为1％的纳米TiO2可以明显提高PP材料的抗冲击性能；纳米粒子质量分数在0～1％范围内对复合材料的拉伸强度几乎没有影响；而随着纳米光触媒剂TiO2的加入，PP具有良好的杀菌作用，并且随着TiO2含量的增加，复合材料的抗菌性能呈明显提高趋势。     

溶胶-凝胶法制备环氧树脂／SiO2杂化材料的研究

以环氧树脂、正硅酸乙酯（TEOS）、У-氨丙基三乙氧基硅烷（KH-550）为原料，采用溶胶-凝胶（Sol-Gel）法制备了环氧树脂／SiO2杂化材料。研究了TEOS用量、KH-550用量、温度对环氧树脂/SiO2杂化材料性能的影响。利用透射电镜（TEM）研究了SiO2在杂化材料中的分散状态，利用扫描电镜（SEM）对杂化材料的拉伸断口的微观形貌进行了研究，并用差示扫描量热（DSC）法研究了杂化材料的耐热性能。结果表明，TEOS含量在3％，KH-550含量在2％、反应温度在60℃时，杂化材料的拉伸强度、断裂伸长率、冲击强度和弯曲强度分别提高了30.1％、53.9％、34.4％、12.5％；生成的SiO2颗粒的平均尺寸为20nm左右；杂化材料玻璃化温度比纯环氧树脂提高20℃以上。     

纳米TiO2对PTFE基复合材料磨粒磨损性能的影响

利用自行改制的销-盘式磨粒磨损试验机测定纳米TiO2用量对聚四氟乙烯（PTFE）复合材料试件在干摩擦滑动条件下的磨粒磨损性能。考察了载荷、磨粒、转速等参数的变化对试件摩擦学性能的影响。结果表明，在实验条件下，纳米TiO2／PTFE复合材料的抗磨粒磨损性能，以纳米TiO2质量分数为2％时，填充PTFE复合材料抗磨损性能最好。随纳米TiO2用量的增大，抗磨损性能有所减弱。在载荷、磨粒、转速等参数的变化对PTFE复合材料耐磨性的影响中，磨料粒度对磨损的影响最大，转速的影响最小。     

纳米硫酸钡增强PET复合材料性能研究

通过熔融共混法制备了纳米硫酸钡增强PET复合材料。研究了纳米硫酸钡用量对增强PET复合材料力学性能的影响。结果表明,纳米硫酸钡对PET有显著的增强作用,在纳米硫酸钡质量分数为3％时,增强PET的力学性能最佳,对比空白样,拉伸强度和模量分别提高了15．6％和18．0％,弯曲强度和模量分别提高了13．6％和14．2％,而冲击强度基本没有下降。     

PVC/CaCO3纳米复合材料结构与性能的研究

研究了PVC／CaCO3纳米复合材料的力学性能和热性能,观察了复合材料冲击缺口的断面微观形态和纳米CaCO3粒子在PVC中的分散情况。结果表明：当纳米CaCO3粒子的质量分数为10％时,PVC／CaCO3纳米复合材料的冲击强度提高了约365％,拉伸强度略有提高;当纳米CaCO3质量分数超过10％以后,纳米粒子在基体中的分散情况变差;随着纳米CaO3用量的增加,PVC／CaCO3纳米复合材料的玻璃化转变温度先降后升。     

环氧树脂/二氧化钛纳米复合材料的制备及性能

以纳米ＴｉＯ２ 为填料制备了环氧树脂／ 二氧化钛（ＥＰ／ＴｉＯ２） 纳米复合材料,研究了纳米ＴｉＯ２ 对复合材料性能的影响,结果表明,纳米ＴｉＯ２ 经表面处理后,可对环氧树脂实现增强、增韧,当填充质量分数为３ ％ 时,材料的拉伸弹性模量较ＥＰ提高３７０ ％ ,拉伸强度提高４４ ％ ,冲击强度提高８７８ ％ ,其他性能也有明显提高。     

纳米硫酸钡增强增韧尼龙66

通过熔融共混法制备了纳米硫酸钡增强增韧尼龙66复合材料。研究了纳米硫酸钡含量对增强增韧尼龙66复合材料力学性能的影响。结果表明，纳米硫酸钡对尼龙66有显著的增强增韧作用。尼龙66的韧性、刚性和强度随着纳米硫酸钡含量的增加先增后减，在纳米硫酸钡质量分数为3％时，力学性能最优；对比空白样，缺口冲击强度提高了17．1％，弯曲强度和模量分别提高了5．74％和11．57％，拉伸强度和模量稍有提高。     

纳米SiO_2改性环氧树脂胶粘剂的研究

选择纳米 SiO_2 作为增强材料改性环氧树脂基体, 以物理分散法将纳米 SiO_2 分散在环氧树脂中。通过力学性能测试和热稳定性能测试, 研究了不同含量的纳米 SiO_2 对改性环氧树脂胶粘剂的热性能、拉伸性能和冲击性能的影响; 通过 NOL环测试和扫描电子显微镜(SEM) 分析, 研究了不同含量的纳米 SiO_2 对国产芳纶纤维/改性环氧复合材料的界面性能和层间剪切强度的影响。实验结果表明, 基体树脂中当 w( 纳米SiO_2)=3%时, 改性环氧树脂胶粘剂的拉伸强度和冲击强度分别提高了 28.8%和 22.6%, 复合材料的层间剪切强度(ILSS) 达到最大值, 比未改性胶粘剂提高约 56.8%。     

LDPE/纳米水滑石复合材料农用棚膜的研究

将纳米水滑石有机化改性以后,采用插层法制备LDPE／纳米水滑石复合材料,挤出吹塑农用棚膜。对棚膜的力学性能、透光性能、耐老化性能、流滴消雾性能进行测试。结果表明：纳米水滑石的质量分数约为3％时,棚膜的拉伸强度、直角撕裂强度和断裂伸长率、透光率、耐老化性、红外光线的阻透性等出现峰值;纳米水滑石的质量分数约为0．3％时,棚膜的流滴消雾效果好,持效性长。     

A study of the mechanical properties of randomly oriented short banana and sisal hybrid fiber reinforced polyester composites

The mechanical performance of short randomly oriented banana and sisal hybrid fiber reinforced polyester composites was investigated with reference to the relative volume fraction of the two fibers at a constant total fiber loading of 0.40 volume fraction (V_f), keeping banana as the skin material and sisal as the core material. A positive hybrid effect is observed in the flexural strength and flexural modulus of the hybrid composites. The tensile strength of the composites showed a positive hybrid effect when the relative volume fraction of the two fibers was varied, and maximum tensile strength was found to be in the hybrid composite having a ratio of banana and sisal 4 : 1. The impact strength of the composites was increased with increasing volume fraction of sisal. However, a negative hybrid effect is observed when the impact strength of the composites is considered. Keeping the relative volume fraction of the two fibers constant, that is, banana : sisal = 0.32 : 0.08 (i.e., 4 : 1), the fiber loading was optimized and different layering patterns were investigated. The impact strength of the composites was increased with fiber loading. Tensile and flexural properties were found to be better at 0.40 V_f. In the case of different layering patterns, the highest flexural strength was observed for the bilayer composites. Compared to other composites, the tensile properties were slightly higher for the composite having banana as the skin material and sisal as the core material. Scanning electron micrographs of the tensile and impact fracture surfaces of the hybrid composites having volume fraction 0.20 and 0.40 V_f were studied. The experimental tensile strength and tensile modulus of hybrid composites were compared with those of theoretical predictions. © 2005 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci 96: 1699–1709, 2005     

非晶态TiO2-SiO2复合氧化物合成及其汽油氧化脱硫性能

采用沉淀法制备不同TiO₂含量的TiO₂-SiO₂复合氧化物,并用XRD、FT-IR、UV-VIS及TEM对样品进行表征,结果表明,TiO₂-SiO₂复合氧化物为非晶态结构。以过氧化氢-乙酸作为氧化体系,TiO₂-SiO₂复合氧化物为催化剂,考察TiO₂含量、反应温度、反应时间、过氧化氢用量和催化剂用量对汽油催化氧化脱硫效果的影响。结果表明,TiO₂质量分数为40%的TiO₂-SiO₂复合氧化物催化汽油氧化脱硫效果最好,在汽油用量10 g、冰醋酸用量0.5 mL、30%过氧化氢用量0.6 mL、催化剂用量为汽油质量的4%、反应时间60 min和反应温度40 ℃最佳条件下,汽油脱硫率为78%。     

PET/纳米TiO2复合材料的结晶性能

采用光学解偏振、DSC等研究了原位聚合法制备的PET／纳米TiO2复合材料的结晶行为。结果表明：添加了锐钛型纳米TiO2之后，PET的最大晶体生长速率出现的温度有所降低，纳米TiO2对PET的结晶起到了异相成核的作用；加入锐钛型纳米TiO2时，如果添加量较少，PET纳米TiO2复合材料的结晶度升高、成核作用较明显；随着TiO2用量的增加，结晶度呈下降趋势，而加入2％的金红石型纳米TiO2对PET结晶具有良好的促进作用。