MC尼龙6/TiO2原位纳米复合材料等温结晶动力学的研究

采用差示扫描量热法(DSC)研究了阴离子原位聚合法制备的铸型尼龙6(MC尼龙6)/TiO2纳米复合材料的等温结晶行为,并应用Avrami方程分析了MC尼龙6的等温结晶动力学过程.结果表明纳米TiO2对MC尼龙6基体具有异相成核作用,使其原位纳米复合材料结晶速率常数变大,半结晶时间变小.Hoffman成核结晶理论计算结果表明,原位纳米复合材料的Kg(与结晶温度无关而与成核方式有关的参数)大于MC尼龙6且随着纳米含量的增加而增加,说明纳米TiO2阻碍了MC尼龙6分子链的运动,同时尼龙6由晶核生长占主导地位逐渐向成核机制占主导地位转变.     

纳米二氧化硅/MC尼龙6原位复合材料非等温结晶动力学的研究

通过阴离子开环聚合法制备了纳米二氧化硅(SiO2)／MC尼龙6原位复合材料。采用差示扫描量热法研究了MC尼龙6及其原位纳米复合材料的非等温结晶行为；并利用修正Avrami方程的Jeziomy和Liu法进一步处理原位纳米复合材料的非等温结晶动力学。结果表明，在纳米SiO2／MC尼龙6原位复合材料中，纳米SiO2对基体MC尼龙6的结晶有一定的成核作用，并提高了其结晶速率。     

纳米二氧化硅／MC尼龙6原位复合材料非等温结晶动力学

通过阴离子开环聚合法制各纳米二氧化硅／MC尼龙6原位复合材料,采用差示扫描量热法研究MC尼龙6及其原位纳米复合材料非等温结品行为,并利用修正Avrami方程的Jeziomy和Liu的方法进一步处理原位纳米复合材料的非等温结晶动力学,结果表明在纳米二氧化硅／MC尼龙6原位复合材料中,纳米二氧化硅对基体MC尼龙6的结晶有一定的成核作用,并提高了其结品速率。     

PP/纳米Dy_2O_3复合材料的非等温结晶

用溶液法制备了聚丙烯(PP)/纳米三氧化二镝(Dy_2O_3)复合材料,用差示扫描量热法研究了PP/纳米Dy_2O_3复合材料的非等温结晶行为,采用Caze法和莫志深法对其结晶动力学进行了分析,研究了纳米粒子的成核效率和成核活性。结果表明:纳米Dy_2O_3提高了PP的结晶峰温和结晶速率,使结晶活化能增大;w(Dy_2O_3)为2%的纳米粒子成核效率最高,w(Dy_2O_3)为5%的纳米粒子成核活性最低。     

尼龙6/石墨复合材料非等温结晶动力学研究

采用差示扫描量热法(DSC)研究了不同石墨含量的尼龙6(PA6)/石墨(Gr)复合材料的非等温结晶行为,运用Avrami方程确定其非等温结晶动力学参数,发现Avrami方程可以很好地描述PA6/Gr复合材料的非等温结晶过程。当石墨含量增加时,PA6/Gr复合材料的结晶放热曲线出现双峰,结晶速率略有提高,但均低于纯PA6树脂的结晶速率。同时,石墨的加入导致复合材料的结晶度减小,而且随着石墨含量的增加,其结晶度逐渐降低。     

碳纳米管/尼龙6复合材料的非等温结晶动力学研究

碳纳米管经过了酸化处理,用FTIR对处理后的碳纳米管进行了结构表征.采用哈克转矩流变仪制备了碳纳米管/尼龙6纳米复合材料.利用SEM对碳纳米管与尼龙6复合材料的结构进行了研究.通过DSC对复合材料的非等温结晶动力学进行了研究,采用Jeziorny修正的Avrami方程对非等温结晶动力学进行了处理.结果表明,Jeziorny 可以很好地描述碳纳米管/尼龙6复合材料的非等温结晶过程.随着降温速率的升高,结晶温度降低,结晶温度范围变大,结晶所需要的时间缩短.     

PA11/白炭黑纳米复合材料非等温结晶动力学研究

采用原位聚合法制备了聚酰胺(PA)11/白炭黑纳米复合材料,利用差示扫描量热仪研究了PA11纳米复合材料的非等温结晶过程,用经Jeziorny修正的Avrami方程、Mo法对其非等温结晶动力学进行了分析,计算并得到了非等温结晶动力学参数。结果表明,Avrami方程、Mo法都适用于处理PA11及其纳米复合材料的非等温结晶过程;在非等温结晶过程中,PA11及其纳米复合材料都包括初期结晶和二次结晶两个阶段;Avrami方程和Mo法表明,白炭黑含量较低时可提高复合材料的结晶速率,含量过高时则阻碍晶体的生长。     

MC尼龙6/纳米SiO2复合材料的合成

用原位聚合法制备MC尼龙6／纳米SiO2复合材料。当纳米SiO2的加入量为1％时,力学综合性能最优。与纯MC尼龙相比,拉伸强度提高21％,弯曲模量提高40．3％,简支梁冲击强度提高69．1％,断裂伸长率降低43％。随着纳米SiO2含量的增加,复合材料的力学性能呈现减小趋势。采用SEM、XRD对产物进行了表征,表明采用修饰后的纳米SiO2加入到产物中,粒子分布均匀,粒径分布窄,粒子的粒径在30nm左右。随着纳米SiO2加入量的增加,MC尼龙6／纳米SiO2复合材料的结晶度下降。     

MC尼龙6/纳米SiO_2复合材料的合成

用原位聚合法制备MC尼龙6/纳米SiO2复合材料。当纳米SiO2的加入量为1%时,力学综合性能最优。与纯MC尼龙相比,拉伸强度提高21%,弯曲模量提高40.3%,简支梁冲击强度提高69.1%,断裂伸长率降低43%。随着纳米SiO2含量的增加,复合材料的力学性能呈现减小趋势。采用SEM、XRD对产物进行了表征,表明采用修饰后的纳米SiO2加入到产物中,粒子分布均匀,粒径分布窄,粒子的粒径在30 nm左右。随着纳米SiO2加入量的增加,MC尼龙6/纳米SiO2复合材料的结晶度下降。     

MC尼龙/稀土纳米复合材料制备的反应动力学研究

测定了MC尼龙和MC尼龙/稀土纳米复合材料制备的温度与时间关系曲线,用非等温反应动力学方法对数据进行处理,用多元回归法确定其表观动力学参数。结果表明:MC尼龙和MC尼龙/稀土纳米复合材料制备过程的动力学特征基本相似,是一个并行的聚合/结晶过程;稀土纳米氧化物对MC尼龙制备的阴离子聚合反应有促进作用;MC尼龙和MC尼龙/稀土纳米复合材料制备过程的表观活化能在92~145kJ/mol之间,反应级数在0.9~1之间,频率因子在108~1014之间,MC尼龙和MC尼龙/稀土纳米复合材料制备过程由化学反应步骤控制。     

MC尼龙／Sm2O3纳米复合材料的制备及性能研究

用原位分散聚合法制备了一系列MC尼龙/Sm2O3纳米复合材料,并对其结构和力学性能进行了表征.结果表明,纳米Sm2O3使MC尼龙晶格尺寸发生了一定程度的改变;纳米Sm2O3的加入可以明显改善MC尼龙的力学性能,对MC尼龙同时具有增强和增韧双重效果;MC尼龙/Sm2O3纳米复合材料的力学性能随着纳米Sm2O3用量的增加呈先升高后降低的趋势.当纳米Sm2O3的质量分数为0.5%时,复合材料的拉伸强度和断裂伸长率达到最大值,分别比MC尼龙提高了18.8%和91.5%,当纳米Sm2O3的质量分数为1.0%时,复合材料的缺口冲击强度、穹曲强度和弯曲弹性模量达到最大值,分别比MC尼龙基体提高了36.6%、11.2%和11.5%.     

MC尼龙/无机纳米轴瓦材料的摩擦磨损性能研究

以纳米碳酸钙/石墨为增强改性剂制备MC尼龙/无机纳米复合轴瓦材料,在自制的摩擦磨损试验机上研究复合材料的摩擦磨损性能,并与普通MC尼龙材料作对比试验。结果表明,实验条件的变化影响着MC尼龙纳米材料的摩擦磨损行为,随实验压力和对磨速度的增加,摩擦系数和磨损体积都呈现先快速降低而后逐渐上升的趋势。在相同的实验条件下,MC尼龙纳米材料的摩擦系数和磨损体积均比普通MC尼龙的低,当对磨速度和压力分别为2.1 m/s和120 N时,MC尼龙纳米材料的摩擦系数和磨损体积分别约为普通MC尼龙的60%和17%。干磨时,MC尼龙纳米材料的磨损体积约为水润滑时的25倍。     

ZnO—B2O3—SiO2系焊料玻璃析晶过程的研究

本文通过不同的热处理程序、DTA、XRD、SEM等分析手段，对ZnO－B2O3－SiO2系焊料玻璃进行了研究。分析了析晶过程和析晶动力学；发现该系统的析出相为ZnZSiO4和ZnB2O4，其析晶活化能分别为628kJ／mol和279kJ／mol；指出了玻璃分相是玻璃析晶的主要原因。同时，探讨了其析晶机理。     

PA6／PET共混物的非等温结晶动力学研究

采用等速升温和等速降温ＤＳＣ法对ＰＡ６／ＰＥＴ共混物的非等温结晶动力学进行了研究。在升温和降温ＤＳＣ相变曲线上，ＰＡ６／ＰＥＴ共混物具有双重熔融峰和双重结晶峰，表明ＰＡ６和ＰＥＴ组分可形成各自的结晶体。给出了各组分的结晶峰温度、结晶峰的半高宽、结晶半时间等表征结晶行为的参数，并讨论了影响结晶的因素。     

MC尼龙6/纳米ZnO复合材料的研究

采用硅烷偶联剂KH-550修饰纳米ZnO,制备了MC尼龙6/纳米ZnO复合材料。力学性能测试表明,当纳米ZnO质量分数为1%时复合材料的力学性能最优,拉伸强度比纯MC尼龙6提高25.6%,断裂伸长率提高165.6%,简支梁冲击强度提高70.1%,这说明纳米ZnO可起到同时增强增韧的作用。扫描电子显微镜分析表明,纳米ZnO质量分数为1%时,纳米ZnO在MC尼龙6基体中分散最好,达到了纳米级分散;由X衍射分析发现,纳米ZnO没有改变MC尼龙6的结晶形态,纳米ZnO质量分数为1%时复合材料的结晶形态结构优越。     

NONISOTHERMAL CRYSTALLIZATION KINETICS AND MECHANICAL PROPERTIES OF PP/NANO-SiO2 COMPOSITES

The nonisothermal crystallization kinetics of polypropylene (PP)/nano-SiO₂ composites was studied by means of differential scanning calorimetry (DSC). The modified Avrami theories by Jeziorny, Ozawa, and Mo were used to analyze the data of DSC. The results showed that both the Jeziorny and Mo methods could describe this system very well, but the Ozawa analysis failed. The activation energy was evaluated by the Kissinger method. It was found that the crystallization activation energy of PP was higher than that of PP/nano-SiO₂ composites. The determined results of mechanical properties showed that the addition of nano-SiO₂ increased the mechanical properties of the PP. Micrographs of Polarized optical micrograph (POM) further demonstrated that nano-SiO₂ could toughen the PP.     

MC尼龙板材的制作

研究了不同厚度,面积为１－１．５ｍ＾２的铸型尼龙板材的制作 方法。所制得板材产品表面平整光洁内部无孔;薄板厚度的平均偏差范围：负值为０－－０．８８ｍｍ,正值为＋０．０８＋１．１３ｍｍ。     

MC尼龙/OMMT纳米复合材料的研制

采用正交试验方法研究了MC尼龙/有机蒙脱土(OMMT)纳米复合材料的配方,测试了复合材料的力学及耐热性能,探讨了OMMT、催化剂(NaOH)和助催化剂(TDI)对复合材料性能的影响。结果表明,OMMT对MC尼龙的聚合反应有阻聚作用,少量(1~2份)的OMMT可以提高复合材料的多数力学强度、硬度和维卡软化温度,继续增加OMMT的用量则使复合材料的性能降低。以加权综合评分法优化的试验配方是:己内酰胺100份、OMMT2份、NaOH0.25份、TDI0.45份。     

MC尼龙6/TiO2原位纳米复合材料的制备及表征

利用阴离子原位聚合法制备了铸型尼龙6(MC尼龙6)／TiO2原位纳米复合材料,并对其结构与性能进行了表征。透射电子显微镜观察表明,TiO2以纳米级均匀分散于MC尼龙6中,其含量小于1份时近乎单分散,大于1份时则开始团聚。差示扫描量热法和X射线衍射法分析结果表明,纳米TiO2对MC尼龙6的结晶起到了异相成核作用,提高了MC尼龙6的结晶温度,但不改变MC尼龙6的α晶型结构;退火处理结果表明,高温退火或加入纳米TiO2,都有利于MC尼龙6基体中α晶型的生成,加快γ晶向α晶的转变。热重分析和力学性能测试表明,纳米TiO2提高了复合材料的热稳定性,其拉伸强度、冲击强度等也得到了不同程度的提高。     

MC尼龙/纳米Al2O3复合材料力学性能的研究

采用原位聚合技术制备了纳米Al2O3增强单体浇铸(MC)尼龙复合材料,用扫描电子显微镜观察其断口形貌纳米粒子分布状况,并测试、分析了纳米Al2O3含量对对材料力学性能的影响。结果表明，采用原位聚合技术可获得的纳米粒子分布均匀、综合性能优良的纳米复合材料，当纳米Al2O3质量分数的4%时，MC尼龙/纳米Al2O3复合材料的拉伸强度、冲击强度和弯曲强度均达到最大值，分别比纯MC尼龙提高了19%、33%和11%。