超临界二氧化碳发泡热硫化硅橡胶的研究

对超临界二氧化碳制备硅橡胶泡沫材料的可行性进行了研究.采用“预硫化—发泡—完全硫化”工艺,研究了发泡温度、压力、溶胀时间、卸压时间等对硅橡胶泡沫的密度和泡孔结构的影响,通过扫描电子显微镜(SEM)对泡孔结构进行了分析.结果表明:利用超临界二氧化碳发泡热硫化硅橡胶,得到了泡孔孔径小(＜ 100μm)、泡孔均匀、泡孔结构可...     

淀粉/LLDPE-EAA复合发泡材料的制备及性能研究

以淀粉、线性低密度聚乙烯(LLDPE)和乙烯-丙烯酸共聚物(EAA)为原料,甘油对淀粉进行塑化改性,碳酸氢钠作为发泡剂,辅以其他各种助剂,利用双螺杆挤出机进行熔融挤出发泡以制备复合发泡材料。通过观察发现当碳酸氢钠发泡剂含量为2%时,泡孔分布均匀,大小适宜,发泡效果最佳。重点探究了各原料的含量对复合发泡材料的拉伸强度和断裂伸长率的影响,研究结果表明,随着淀粉含量的增加,材料的拉伸强度逐渐增加,到一定程度的时候开始下降,材料的断裂伸长率则随之不断减小;LLDPE的含量对复合发泡材料的拉伸强度影响较大,EAA含量对断裂伸长率的影响较大;随着甘油含量的增加,增至10%时拉伸强度达到最大,之后开始逐渐下降,断裂伸长率则随则甘油含量的增加而增加。     

聚丙烯/纳米二氧化钛复合材料的超临界流体微孔发泡

以聚丙烯(PP)/nano-TiO2复合材料为研究对象,采用快速降压超临界微孔发泡技术,制备了泡孔密度、泡孔直径分别为2.8×107cell/cm3~3.15×109cell/cm3,46.36μm~6.08μm的PP/nano-TiO2微孔复合材料。研究了复合材料中nano-TiO2的质量分数、饱和压力及发泡温度对PP/nano-TiO2复合材料发泡行为的影响,通过扫描电镜(SEM)对微孔形貌进行表征。结果表明,加入nano-TiO2可以改善PP的发泡性能,并得到泡孔分布均匀的闭孔发泡材料;随复合材料中nano-TiO2质量分数由1%提高到5%,泡孔密度增加,泡孔直径减小。对于nano-TiO2质量分数为3%的PP/nano-TiO2复合材料,随着饱和压力的增加,泡孔直径和泡孔密度都增加;随着发泡温度的升高,泡孔密度减小,泡孔直径变大。     

玻璃纤维布增强聚四氟乙烯复合材料的制备及性能研究

制备了玻璃纤维布增强聚四氟乙烯复合材料;分析了偶联剂对复合材料性能的影响;讨论了树脂含量对材料介电性能和拉伸强度的影响;探讨了烧结工艺对复合材料拉伸强度影响;对复合材料介电性能理论值与试验值进行了对比分析.     

低温发泡制备酚醛泡沫材料及其表征

采用40℃低温发泡的方法制备酚醛泡沫,研究了发泡剂、表面活性剂和固化剂对泡沫的表观密度和压缩强度的影响,讨论了低温发泡对泡沫力学性能、导热性能、泡孔形态、阻燃性能、微观结构和热稳定性的影响。试验结果表明,40℃低温发泡对酚醛泡沫的阻燃性和热稳定性影响较小,泡沫的韧性和脆性得到了明显改善,泡孔孔径更小、分布更加均匀。     

短切玻璃纤维的分散及其对硬质聚氨酯泡沫塑料性能的影响

研究了不同特性的短切玻璃纤维的分散状况及其对物料黏度、硬质聚氨酯泡沫塑料(RPUF)泡孔结构和力学性能的影响.结果表明,玻璃纤维在基体中有单丝、小束(每束10～40根单丝)和大束(每束300～400根单丝)3种分散状况,其分散状况对物料黏度、RPUF的泡孔结构和力学性能均有明显影响.     

PP/PP-g-MAH/MMT纳米复合材料微孔发泡的研究

通过熔融共混法制备聚丙烯/马来酸酐接枝聚丙烯/蒙脱土(PP/PP-g-MAH/MMT)纳米复合材料母粒。利用"二次开模"法注塑成型制得PP/PP-g-MAH/MMT纳米复合微孔发泡材料。研究了MMT和PP-g-MAH的用量对纳米复合微孔发泡材料发泡质量的影响。结果表明:5%的MMT和6%的PP-g-MAH有较好的协同效应,微孔发泡材料发泡倍率最大,泡孔平均直径最小,泡孔密度较大,泡孔尺寸分布范围较窄。     

长玻璃纤维/聚丙烯复合材料粒料注塑制品的拉伸强度

利用自行研制的玻璃纤维(GF)增强聚丙烯(PP)预浸装置,制备了长玻纤增强聚丙烯(LGFRP)粒料,并通过普通注塑机注塑成型。研究了界面改性、粒料长度、浸渍程度及退火处理等对注塑试样拉伸强度的影响。试验发现,用接枝马来酸酐PP作为界面相容剂,试样的拉伸强度明显提高。当接枝马来酸酐量占PP量的0.3 %左右时,试样强度达到最大值。长纤维粒料内纤维浸渍度越高,注塑试样的强度越好。15 mm和5 mm长纤维粒料注塑成型试样的拉伸强度均高于10 mm粒料注塑成型的试样。退火处理可较大程度地提高注塑试样的拉伸强度。     

复合材料上纤维素可以取代短玻璃纤维

木材和纸浆巨头Weyerhaeuser说他们已经解决了如何去用树上的工程纤维素生产热塑性复合材料，用此代替常用来加固的短玻璃纤维。申请材料包括汽车零部件和工业组件。     

玻璃纤维-磷酸盐保温发泡材料的制备及性能研究

通过预混法制备了不同玻璃纤维(0%,3%,6%,9%质量分数)掺量的玻璃纤维-磷酸盐保温发泡材料,对该发泡材料的应力/应变、抗压强度、粉化率、导热系数和热稳定性等进行了分析。结果表明,随着玻璃纤维掺量的增加,玻璃纤维-磷酸盐保温发泡材料的应力/应变、抗压强度、质量损失率和热失重逐渐增大,粉化率逐渐降低,而导热系数无明显变化。当玻璃纤维的掺量为9%(质量分数)时,发泡材料的应变达到0.1,应力达到594 MPa,对应的抗压强度达到最大为497 MPa,与不掺杂玻璃纤维的样品相比提高了152.3%。当玻璃纤维的掺量从3%(质量分数)增加到6%(质量分数)时,发泡材料的粉化率降低了33.0%;当玻璃纤维的掺量从6%(质量分数)增加到9%(质量分数)时,发泡材料的粉化率降低了8.5%。4种玻璃纤维-磷酸盐保温发泡材料经过不燃性测试后,形貌和体积的变化不大,只是表面出现炭化现象,发泡材料的导热系数与玻璃纤维的掺量并无明显关系。     

Preparation and characterization of nano-hydroxyapatite/silicone rubber composite

To take advantage of the merits for both hydroxyapatite (HA) and silicone rubber (SR) in medical applications, we developed a novel method to produce a new nano-composite of these two widely used biomaterials. In this work, n-HA (nano-hydroxyapatite) slurry, which was modified by silane coupling agent, was mixed with silicone gum and the nano-composite could therefore be achieved. It is found that the dispersion states of the n-HA particles in SR are homogeneous and the mechanical properties of the composite can be improved significantly. The composites with micrometer HA (μ-HA) and SR were taken as the contrast for comparison. We find that the tensile strength of the n-HA/SR composite can be enhanced greatly in comparison with that of the μ-HA/SR composite.     

双层结构纳米羟基磷灰石/硅橡胶复合材料的制备及性能

纳米羟基磷灰石/硅橡胶与硅橡胶在同时硫化的条件下制备出了双层结构的纳米羟基磷灰石/硅橡胶复合材料,利用XRD、SEM、MTT和力学性能测试等手段对复合材料进行表征.结果表明,两层材料的界面结合紧密,材料的细胞相容性好,力学性能与硅橡胶的力学性能相近,能够达到医用植入硅橡胶材料的要求.     

短纤维增强发泡橡胶复合材料高低温拉伸性能

为开发新型耐高温和耐低温材料提供理论依据,对同一发泡率、不同纤维体积分数和同一纤维体积分数、不同发泡率的锦纶短纤维增强发泡橡胶复合材料(以下简称 SFRFRC)在213～398 K温度下的拉伸性能进行测试。结果表明：常温下,增大短纤维体积分数和减小发泡率均能提高材料的拉伸性能;在不同温度下,短纤维增强发泡橡胶复合材料的初始模量、断裂强度均随着温度的升高而减小,而断裂伸长率随着温度的升高先增大后减小,玻璃化转变温度在213～233 K之间。同时,短纤维的添加虽未改变SFRFRC的玻璃化转变温度,但使玻璃化转变温度范围变宽。温度为398 K时,SFRFRC的初始模量、断裂强度、断裂伸长率均达到最低值,这与橡胶的硫化温度有关,橡胶的硫化温度为423 K,越接近硫化温度,SFRFRC的拉伸性能就越差。     

短纤维增强发泡橡胶复合材料高低温压缩性能

为开发新型耐高温和耐低温材料提供理论依据,对同一发泡率、不同纤维体积分数和同一纤维体积分数、不同发泡率的锦纶短纤维增强发泡橡胶复合材料(SFRFRC)在213～398 K温度下的压缩性能进行测试。结果表明:在 213 K时,SFRFRC的压缩性能发生明显变化,已经由高弹态转变为玻璃态,而玻璃化转变温度在213～233 K之间。纤维体积分数和发泡率均对SFRFRC的耐低温性能有很大影响。短纤维的添加和适当改变发泡率都明显改善了SFRFRC在低温下的压缩性能。在定160 N和5 mm条件下,同一发泡率、不同纤维体积分数的SFRFRC,压缩永久变形随着纤维体积分数的增加而呈指数下降;而5 %纤维体积分数、不同发泡率的SFRFRC,压缩永久变形随着发泡率的增大而增大。      

Mechanical characterization of short fiber reinforced phenolic foam

The mechanical performance of fiber-reinforced phenolic foam is characterized and compared with unreinforced foam in terms of friability, compression and shear properties, and flexural behavior of simple sandwich beams. Compared with conventional phenolic foam, foam reinforced with aramid fibers exhibits significantly lower friability, higher resistance to cracking, and more isotropic behavior, while glass fiber-reinforced foam is significantly stiffer and stronger. Sandwich structures with reinforced phenolic foam cores show unique failure behavior, in which catastrophic collapse of the structure is not only delayed, but avoided altogether. The findings in this paper, coupled with earlier results, demonstrate the potential of reinforced phenolic foam as a fire-resistant, tough and low-cost engineering material.     

电气石/壳聚糖复合纤维制备与表征

以壳聚糖为基体,电气石为分散相,采用溶液纺丝法制备电气石/壳聚糖复合纤维。通过光学显微镜、SEM、XRD、IR、远红外发射率、接触角和吸液保液性等测试方法对复合纤维进行了分析和表征。结果显示,电气石颗粒在复合纤维中分散均匀且被壳聚糖包裹,纤维表面无裸露电气石;电气石降低了壳聚糖分子链排列的有序性和复合纤维中壳聚糖的结晶度;复合纤维中1552cm-1处红外峰增强;电气石和壳聚糖质量比为0.1、0.2和0.5的复合纤维远红外发射率分别达到0.919、0.900和0.921。     

纳米铜/改性聚丙烯腈复合纤维的制备与表征

改性聚丙烯腈纤维与Cu(Ⅱ)溶液反应,以甲醛为还原剂,硝酸银为活性剂,在30℃水浴中反应60min,制备出纳米铜/改性聚丙烯腈复合纤维.通过XRD、AFM、SEM等分析手段对其表征,结果表明:单质铜颗粒键合于纤维表面,铜颗粒呈球形,且沿表面链状排列,其粒径大小在100nm以内.     

纳米氧化亚镍/玻璃微球复合粒子的制备及表征

通过均匀沉淀法,将NiO 复合于玻璃微球表面,制备了纳米NiO/玻璃微球复合粒子。X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM) 结果表明,经过共沉积后,在玻璃微球表面生成一层具有面心结构的NiO 层,晶粒尺寸大约为14 nm,这些纳米NiO粒子以丝状胶连的形式附着于玻璃微球表面形成镀层。能谱分析(EDS) 结果显示,纳米NiO粒子在玻璃微球表面形成了分布均匀的镀层。傅立叶变换红外光谱仪(FTIR) 表明,所制得的纳米NiO/玻璃微球复合粒子在近红外和远红外波段都表现出良好的红外吸收特性。      

纳米功能化石墨烯/室温硫化硅橡胶复合材料的制备与表征

用KH-550对氧化石墨进行改性, 再对其进行还原, 获得功能化石墨烯(FG), 未经干燥的FG经超声处理后可以稳定分散在质量比9∶1的丙酮/水混合液中; 在高速搅拌和超声分散条件下, 将FG分散液分散到室温硫化(RTV)硅橡胶中, 固化后得到纳米FG(nano-FG)/RTV硅橡胶复合材料。采用FTIR、TEM、SEM、XRD和DSC分析了FG及复合材料的结构和形貌。结果表明: KH-550连接到石墨烯片层表面上, 使其片层起皱、折叠, 部分发生了剥离, 层间距增大到3.46 ; FG经过超声处理后剥离成透明至半透明的片层; nano-FG/RTV硅橡胶复合材料的断面结构为褶皱结构, 不同于纯硅橡胶, 也未出现微观相分离; 与硅橡胶相比, 复合材料的T_g、T_m和结晶度均有所提高。复合材料的力学性能测试结果表明, nano-FG对RTV硅橡胶具有明显的补强效果, 当nano-FG质量分数为0.5 %时, nano-FG/RTV硅橡胶复合材料的拉伸强度比纯RTV硅橡胶提高了一倍多, 达到了0.43 MPa; 断裂伸长率也提高了52%, 达到了265%。