聚丙烯/氧化石墨烯(PP/GO)复合材料的制备及性能

通过原位聚合法制备了聚丙烯/氧化石墨烯(PP/GO)复合材料,并以此为母料与聚丙烯溶液共混,制备了不同氧化石墨烯含量的PP/GO复合材料,研究了GO对复合材料力学性能、电性能及热性能的影响。力学性能测试发现,石墨烯能显著提高复合材料的刚性,同时,使其韧性降低。当GO的含量为2. 5%时,复合材料的弹性模量和拉伸强度分别提高了700%和82%,而断裂伸长率降低了93%。电性能测试结果发现,PP/GO的渗流阈值为1. 5%,在此含量条件下,复合材料的电导能达到10-2S/m,与PP相比,提高了11个数量级;同时,PP/GO的快速降解温度也提高了250℃。     

汽车内饰用PP/黄麻纤维复合材料力学性能

采用转矩流变仪混合造粒,通过注射成型方法制备了聚丙烯(PP)/黄麻纤维复合材料,研究了对纤维表面进行处理的NaOH浓度、纤维含量和相容剂的含量对PP/黄麻纤维复合材料力学性能的影响,采用扫描电镜对纤维表面及复合材料的断面形貌进行分析。结果表明:黄麻纤维经过碱处理后PP/黄麻纤维复合材料的力学性能优于纤维未处理的复合材料的力学性能,随着NaOH浓度的提高,PP/黄麻纤维复合材料的拉伸强度和冲击强度增加,在NaOH浓度为16%时,其拉伸强度和冲击强度最佳;其弯曲强度随着NaOH浓度的提高先增加而后下降,在8%浓度时,弯曲强度最大。随着纤维含量的提高,PP/黄麻纤维复合材料的拉伸强度和弯曲强度先增加后下降,在纤维含量达到20%时,PP/黄麻纤维合材料的拉伸强度和弯曲强度达到最大。随着纤维含量的提高,PP/黄麻纤维复合材料的冲击强度降低。相容剂的加入使得PP/黄麻纤维复合材料的拉伸强度和弯曲强度明显增加。     

POSS/GO复合接枝碳纤维/环氧树脂复合材料性能研究

在碳纤维表面逐层接枝多面体低聚倍半硅氧烷（POSS）和氧化石墨烯（GO）后,将其用于增强环氧树脂（CF/EP）制得复合材料,采用扫描电子显微镜、接触角测试和X射线光电子能谱等研究了POSS和GO复合接枝碳纤维对CF/EP复合材料力学性能的影响。结果表明,POSS和GO可以显著提高碳纤维的表面活性和比表面积,改善树脂与碳纤维的浸润性、反应性和机械啮合作用,从而提高复合材料的界面性能和力学强度。相比未改性碳纤维复合材料,POSS/GO复合接枝改性碳纤维复合材料的层间剪切强度（ILSS）提高了98.3%,弯曲强度提高了95.7%。     

石墨烯纳米片对碳纤维/聚丙烯复合材料导热及力学性能的影响

采用熔融共混法制备了聚丙烯(PP)/石墨烯纳米片(GNSs)/碳纤维(CF)复合材料,研究了石墨烯纳米片含量对其导热性能和力学性能的影响。结果表明,石墨烯纳米片和碳纤维混合使用,不仅对导热有明显的协同作用,力学性能也有一定提升。PP/GNSs(3 phr)/CF(2 phr)复合材料热导率为0. 42 W/(m·K),相对于纯PP、PP/GNSs(3 phr)复合材料分别提高了110%、31%;该复合材料的拉伸强度和弯曲强度最大相对于纯PP提高了12%和13%,相对于PP/CF(2 phr)复合材料提高了8%和12%。     

还原氧化石墨烯对PP结晶和力学性能的影响

采用硼氢化钠对氧化石墨烯(GO)进行还原制备了还原氧化石墨烯(GE),通过熔融共混法制备了还原氧化石墨烯/聚丙烯(GE/PP)复合材料。研究了不同的GE用量对GE/PP复合材料的结晶性能和力学性能的影响。结果表明:随着GE含量增加,GE在PP中的分散性得到改善;GE质量分数增加到2.0%时,复合材料的结晶温度提高了4.4℃,结晶能力提高,拉伸强度提高了12.9 MPa。     

聚丙烯/氧化石墨烯复合材料的制备，结构及性能

以石墨、浓硫酸、高锰酸钾和双氧水等为原料,通过Hummers法制备了氧化石墨烯(GO)分散液,对其冷冻干燥得到GO粉体,将GO粉体与熔融聚丙烯(PP)树脂共混制备PP/GO复合材料,采用FTIR、AFM、TEM、XRD、DSC及导热仪和氧指数测定仪等对GO及PP/GO复合材料的结构和性能进行了表征。结果表明,GO能够以双片层形式均匀地分散在PP基体中,GO/PP复合材料具有致密均匀的微观结构,其力学性能、耐热、阻燃和热传导等性能比对照样品(单纯PP树脂)有显著提高。当GO掺量为0.4%(以PP的质量为基准,下同)时,PP/GO复合材料的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度比对照样品分别提高了29.6%、33.6%和62.7%,熔点从154.5℃提高为174.2℃,热导率提升了205.3%,极限氧指数从18.0提高到27.6。     

聚丙烯/麦秸秆木塑复合材料的力学性能

采用转矩流变仪混合造粒,通过注射成型方法制备了聚丙烯(PP)/麦秸秆木塑复合材料,研究了NaOH浓度、增容剂的含量和麦秸秆含量对PP/麦秸秆木塑复合材料力学性能的影响,采用扫描电子显微镜对麦秸秆表面及复合材料的断面形貌进行分析。结果表明:8%NaOH溶液处理麦秸秆时,PP/麦秸秆木塑复合材料的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度达到最大;马来酸酐接枝PP增容剂的加入使得麦秸秆与PP的界面相容性提高,复合材料的力学性能增加;在一定范围内麦秸秆的添加降低了PP材料的拉伸强度和冲击强度,而提高了其弯曲强度,并且PP/麦秸秆复合材料的弯曲强度随着麦秸秆含量的增加而增加,在麦秸秆含量为30%时弯曲强度达到最大值为43.4 MPa。     

碳纤维增强聚丙烯复合材料的研究进展及应用

碳纤维(CF)增强聚丙烯(PP)复合材料以其轻质高强的特点被国内外学者广泛研究应用。本文主要介绍了PP/CF复合材料在国内外的研究进展及性能研究。PP/SCF复合材料具有较高的机械性能和良好的加工性能,向PP中加入适量的碳纤维,材料的硬度、拉伸强度、冲击强度、弯曲强度等均有显著提高,材料的热性能、导电性、降解性等均有明显的改善。PP/SCF复合材料在国外已成功应用于汽车领域等先进制造业,国内应用市场广阔。     

EDA-GO/CPE/PS纳米复合材料的制备及性能研究

选取氯化聚乙烯(CPE)弹性体为增韧剂,乙二胺接枝氧化石墨烯(EDA-GO)为纳米填料,经熔融共混法制备了CPE/聚苯乙烯树脂(PS)和EDA-GO/CPE/PS纳米复合材料。采用红外光谱、拉伸测试、冲击测试和熔融指数测试方法研究了EDA-GO的表面结构,复合材料的拉伸性能、冲击性能和熔融流动性能。结果表明,乙二胺(EDA)已成功接枝于氧化石墨烯(GO)的表面上;在CPE/PS复合材料中,材料的拉伸强度和冲击强度的变化规律与一般弹性体增韧塑料的规律一致;在EDA-GO/CPE/PS纳米复合材料中,随着EDA-GO含量的增加其拉伸强度、冲击强度、断裂伸长率和弹性模量都有先上升后下降的趋势,当EDA-GO质量分数为0.5%时,拉伸强度达最大值,较CPE/PS复合材料提高了38%,较纯PS提高了61%;在EDA-GO质量分数为0.75%时,其冲击强度和弹性模量最大,比CPE/PS复合材料冲击强度和弹性模量分别提高了18%和41%。因此,当EDA-GO的质量分数在0.5%~0.75%之间时,复合材料的综合力学性能最好。随着EDA-GO的加入,纳米复合材料的熔融指数先下降后上升。     

改性碳纤维含量对聚丙烯的阻燃性能影响研究

利用聚二甲氧基硅氧烷对碳纤维（CF）进行改性，在聚丙烯（PP）中填充硅烷改性碳纤维（MCF）制备PP/MCF复合材料，并对其力学性能、阻燃性能以及抑烟性能进行研究。结果表明：PP/MCF复合材料相较于PP/CF具有更优异的力学性能以及阻燃性能。PP/MCF-3的力学性能达到最佳，其拉伸强度和弯曲强度分别达到27.8 MPa和28.3 MPa，缺口冲击强度相较纯PP提高15.5%。MCF的加入有效提高复合材料的LOI值，PP/MCF-3的LOI达到31.3%，并且具有较低的热释放速率以及产烟量。PP/MCF复合材料具有优异的力学性能以及阻燃性能，可以用于建筑阻燃管材领域。     

表面改性对酚醛树脂/氧化石墨烯复合材料的力学性能与摩擦性能的影响

采用硅烷偶联剂KH550对氧化石墨烯(GO)进行表面改性,制备改性的氧化石墨烯(MGO),采用FTIR和XRD对MGO进行结构表征,通过共混、混炼、模压成型工艺制备酚醛树脂(PF)/MGO复合材料,研究GO的表面改性对PF复合材料的力学性能、动态力学性能和摩擦性能的影响,采用扫描电子显微镜(SEM)对复合材料的磨损表面进行形貌分析。结果表明:GO的表面改性对提高PF复合材料的力学和动态力学性能、摩擦学性能具有明显效果,相比于未改性的PF/GO复合材料,其冲击强度提高了24.32%,弯曲强度提高了10.95%,弯曲模量提高了21.21%,松弛模量提高了42.22%,形变率降低了40.79%,同时改性的PF/MGO复合材料具有较高的摩擦系数和磨损率;扫描电镜观察结果显示,复合材料的磨损表面显得平整、光滑。     

氧化石墨烯/聚对苯二甲酸乙二醇酯纳米复合材料的制备及其性能

以聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)为基材,添加不同含量的氧化石墨烯(GO),采用熔融共混的方法制备纳米复合材料,并对其性能进行测试.结果表明,随着GO含量的增加,GO/PET纳米复合材料熔体流动性能、导电性能和耐弯曲性能逐渐增加;拉伸强度和断裂伸长率降低;冲击强度先增大后减小.为解决由GO导致的GO/PET纳米复合材料拉...     

PP基木塑复合材料的制备及性能研究

以PP为基体,采用热压成型方法制备木塑复合材料。通过X-ray衍射,SEM研究了木粉含量、偶联剂改性对复合材料结晶、流变、力学性能的影响。结果表明,木粉的加入会抑制β-PP晶型的生成,10份木粉可能有助于（040）晶面的生长。随着木粉含量的增加,复合材料的拉伸强度有所提高,而冲击性能明显降低。加入0.5份铝酸酯偶联剂时,α-PP的特征峰（130）,以及主要晶面（010）、（040）的衍射强度均有所增加,缺口冲击强度为6.25kJ/㎡,较WF30提高23.52%,SEM结果也显示出同样的趋势;同时,材料的加工性能也有所改善。     

酸化石墨烯改性环氧树脂及其碳纤维复合材料力学性能研究

针对石墨烯在复合材料增强增韧上的应用,对石墨烯进行了酸化处理,采用超声分散方法制备酸化石墨烯/环氧树脂(EP)浇注体,并在此基础上制备了酸化石墨烯/碳纤维(CF)/环氧树脂(EP)复合材料。分别利用红外光谱和透射电镜表征了酸化石墨烯表面结构和微观形貌,利用拉伸、弯曲、冲击等机械测试手段评价了酸化石墨烯改性EP和CF-EP的力学性能,并利用扫描电镜对复合材料拉伸断面形貌进行观察。试验结果表明:石墨烯酸化处理后,成功在表面引入了羟基、羧基等极性基团;酸化石墨烯可对EP和CF/EP进行有效增强增韧,当其添加量为0.2wt%时,EP拉伸强度和冲击强度分别提高了23.3%和109.8%,CF/EP拉伸强度、弯曲强度分别提高了6.0%和10.6%,当酸化石墨烯添加量为0.5wt%时,CF/EP复合材料层间剪切强度提高了7.4%。微观形貌分析表明,酸化石墨烯对CF/EP增强改性主要是通过对EP进行增强增韧,同时提高CF和EP之间的界面性能来实现的。     

连续碳纤维增强聚丙烯性能研究

根据聚丙烯/碳纤维(PP/CF)复合材料的发展趋势,从聚丙烯的聚合方式、碳纤维含量、相容剂马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)含量以及聚烯烃弹性体(POE)含量4个方面对PP/CF复合材料冲击强度、弯曲模量、拉伸强度和弯曲强度进行研究。结果表明:PP-g-MAH的加入不仅可以增强PP/CF复合材料的韧性,同时还保持了PP/CF复合材料的刚性。     

聚丙烯/滑石粉复合材料的制备及其力学性能北大核心

用经偶联剂改性的滑石粉(Talc)与聚丙烯(PP)共混制备PP/Talc复合材料,测试了复合材料的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度等,并探讨了Talc含量对复合材料力学性能的影响机理。结果表明:Talc含量对复合材料力学性能有明显影响,复合材料的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度均随Talc含量的增加而增大,但均会出现拐点,即当Talc含量分别超过18%,20%,8%时,复合材料的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度却随Talc含量的增加而逐步降低。     

聚丙烯/滑石粉复合材料的制备及其力学性能

用经偶联剂改性的滑石粉(Talc)与聚丙烯(PP)共混制备PP/Talc复合材料,测试了复合材料的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度等,并探讨了Talc含量对复合材料力学性能的影响机理。结果表明:Talc含量对复合材料力学性能有明显影响,复合材料的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度均随Talc含量的增加而增大,但均会出现拐点,即当Talc含量分别超过18%,20%,8%时,复合材料的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度却随Talc含量的增加而逐步降低。     

硅钙镁晶须填充聚丙烯复合材料的性能研究

在啮合同向双螺杆挤出机中制备了聚丙烯（PP）/硅钙镁（SCM）晶须复合材料,研究了硅烷偶联剂用量、SCM晶须含量对复合材料力学性能以及熔体流动性能的影响。实验结果表明,当硅烷偶联剂用量占晶须的2 ％（质量分数,下同）时,PP与SCM晶须的配比为80/20（质量比,下同）时,PP/SCM晶须复合材料的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度等综合力学性能最佳。     

EP/BMI树脂基碳纤维复合材料的制备与性能表征

以环氧树脂(EP)、双马来酰亚胺(BMI)、4,4’-二氨基二苯砜(DDS)和短切碳纤维(SCF)等为主要原料制备了EP/BMI/DDS/SCF复合材料,并研究了SCF添加量对复合材料力学性能和热性能的影响。结果表明,当SCF添加量为0.25 %(质量分数,下同)时,EP/BMI/DDS/SCF复合材料的力学性能提高最大,其拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量和缺口冲击强度比未添加SCF时的EP/BMI/DDS复合材料分别提高了48.52 %、32.15 %、25.77 %以及150.91 %;此外,SCF的加入有助于提高复合材料的热性能。     

碳纤维/聚丙烯复合材料的制备及性能研究

为了提高聚丙烯(PP)材料的拉伸性能、摩擦性能等力学性能,采用液相氧化的方法将碳纤维(CF)预处理,并将预处理后的碳纤维填充到聚丙烯中,制备CF/PP复合材料,研究其对聚丙烯材料的力学性能和摩擦性能的影响。实验结果表明:CF/PP复合材料的拉伸性能较PP材料提高、冲击性能降低、材料摩擦系数降低,在一定范围内,材料的拉伸强度与碳纤维的含量基本成正比,但当CF含量超过7.5g时纤维的增强效果变得缓慢。随着CF含量的增加CF/PP复合材料的抗冲击性能、摩擦系数明显下降。