偶联剂改性对酚醛树脂/碳化硅复合材料力学性能和耐磨耗性能的影响

使用不同种类偶联剂处理碳化硅表面,并将改性碳化硅与酚醛树脂共混后通过热压成型工艺制备复合材料样条,对不同种类偶联剂改性的酚醛树脂/碳化硅复合材料性能差异进行分析。结果表明：偶联剂添加量为3%时,相比氨基硅烷KH550和钛酸酯偶联剂NDZ101,巯基硅烷偶联剂KH590改性的酚醛树脂/碳化硅复合材料性能提升最明显。偶联剂添加量为3%时,KH590改性的酚醛树脂/碳化硅的拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量以及硬度与未改性材料相比分别提升了34%、57%、23%和17%,磨耗比提升至1.84。KH590添加量为5%时,复合材料的力学性能和耐磨耗性能达到最佳。KH590改性的碳化硅被酚醛树脂紧密包覆,两相之间的界面结合较好,露出的碳化硅颗粒较少。KH590与碳化硅表面产生了有效结合。     

千枚岩型废石制备聚丙烯填料的研究

对酒钢千枚岩型废石进行超细粉磨、表面改性,通过双螺杆挤出制备废石/聚合物复合材料。结果表明,用干式球磨机球磨70 min,可制得粒度D_(90)为16.18μm的超细微粉;以铝酸酯偶联剂改性废石微粉,当质量分数为1.6%,改性温度110℃,改性时间30 min时,废石微粉活性指数达96.50%。红外光谱(FTIR)表明改性剂是以化学吸附的方式与废石微粉结合,说明偶联剂使废石达到了表面疏水改性的目的;扫面电镜(SEM)表明,改性后废石微粉能均匀分散到聚丙烯(PP)基体中。当改性废石微粉填充量为10 phr时,复合材料拉伸强度、冲击强度、弯曲强度和弯曲模量分别为:35.70 MPa、37.33 k J/m~2、36.92 MPa、832.10 MPa。     

α-Al2O3微粉表面稀土改性对铝基复合材料性能的影响

采用液相包裹法对α-Al2O3微粉进行稀土Y2O3表面改性, 用挤压铸造法制备表面经稀土Y2O3改性的α-Al2O3/Al复合材料, 并对复合材料进行拉伸性能测试.结果表明表面经稀土Y2O3改性的α-Al2O3微粉能均匀的分布于Al液中, 材料的组织更加均匀;与未改性粉体增强Al复合材料相比, 复合材料的拉伸强度提高20%, 屈服强度提高30%, 延伸率提高一倍以上.     

PP/TPE/表面改性CaCO3复合材料的制备及性能

采用硅烷偶联剂对纳米CaCO₃进行表面改性,将表面改性CaCO₃与热塑性弹性体(TPE)、聚丙烯(PP)熔融共混,制备了PP/TPE/表面改性CaCO₃复合材料,表征并研究了其结构与性能。结果表明:加入表面改性CaCO₃使复合材料的储能模量、损耗模量和复数黏度增加。表面改性CaCO₃含量为6%(w)时复合材料的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度均最大,分别为29.85 MPa,25.67 MPa,43.79 kJ/m²;与纯PP相比,复合材料的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度分别提高了6.5%,11.5%,3.0%。表面改性CaCO₃含量为10%(w)时,终止分解温度从466.9℃增加到473.7℃,分解速率最快时的温度从455.9℃增加到460.5℃,对体系的热解稳定性有一定的改善。     

OMMT/PU/HTV硅橡胶纳米复合材料的制备与性能研究

采用硅烷偶联剂对钠基蒙脱土进行表面改性,制备有机蒙脱土(OMMT)/PU/热硫化(HTV)硅橡胶纳米复合材料,并对其性能进行研究.试验结果表明,与HTV硅橡胶相比,OMMT/PU/HTV硅橡胶纳米复合材料的热稳定性提高;当OMMT/PU用量为2份时,纳米复合材料的拉伸强度和拉断伸长率达到最大值.     

聚丙烯/改性高岭土复合材料的制备及性能表征

采用乙酸钾插层改性高岭土后,与十八胺共混球磨制得表面疏水的插层改性高岭土,再与聚丙烯(PP)熔融共混制得聚丙烯/改性高岭土复合材料。采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线衍射仪(XRD)对改性高岭土进行表征;扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、拉力机和热重分析仪分别对复合材料的表面形貌、力学性能和热学性能进行测试。结果显示,插层改性后高岭土d001为1.42 nm,增加0.7 nm,插层率达到79.65%;改性高岭土片层较均匀分散在聚丙烯基体中,随着改性高岭土的添加量的增加,复合材料力学性能和热稳定性均明显改善,当改性高岭土的填充量为7%时复合材料的拉伸强度比纯PP增加34.22%,断裂伸长率增加29.33%。     

氢氧化镁阻燃剂填充EVA共聚物力学性能研究

研究了普通氢氧化镁、六角片状氢氧化镁和硬脂酸(SA)改性氢氧化镁分别填充到乙烯-乙酸乙烯共聚物(EVA)中制得的复合材料的力学性能。用红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)对3种类型氢氧化镁及EVA/氢氧化镁复合材料的结构和形貌进行了分析。结果表明:相比普通氢氧化镁,六角片状氢氧化镁和SA改性的氢氧化镁有效地降低了表面极性,大大降低了对复合材料的力学性能的影响;4%(质量分数)SA改性氢氧化镁在EVA树脂中的分散性均匀,填料表面与树脂表面的界面黏结性较好;氢氧化镁(MH)粉体的加入增加了EVA/MH复合材料的拉伸强度,其中4%(质量分数)SA改性氢氧化镁粉体对复合材料拉伸强度的影响最大,六角片状氢氧化镁影响最小;氢氧化镁粉体填充量达到60质量份(60质量份氢氧化镁填充至100质量份EVA中)时,断裂伸长率降低到100%以下,复合材料力学性能急剧恶化。     

聚丙烯/改性长石复合材料的制备、性能及结构表征

以新疆地产哈密长石为原料,对长石进行湿法表面改性。以改性长石作为填料,制备了聚丙烯(PP)/改性长石复合材料,对其性能及微观结构进行了测试和表征。结果表明,改性长石的界面接触角明显增大;与PP基体相比,PP/5%改性长石复合材料的拉伸强度提高了3.78%,冲击强度提高了3.40%,热分解温度提高了6.47℃;改性长石填料起到了部分β-PP晶成核剂的作用,PP/改性长石复合材料的结晶度比纯PP有了不同程度的提高。     

贝壳微粉/PE复合材料的制备与性能研究

分别采用钛酸酯偶联剂、硅烷偶联剂、表面活性剂等对贝壳微粉进行表面处理,通过熔融共混法制备了贝壳微粉/PE复合材料,并进行了力学性能测试与表征。结果表明,经过3种处理剂处理后的贝壳微粉能显著提高PE的缺口冲击韧性和拉伸强度,其中NDZ-201钛酸酯偶联剂的处理效果最佳,当贝壳微粉质量分数为8%时,对PE的改性效果最好,缺口冲击韧性提高了68%,弹性模量提高了28%。     

CTAB/PEG复配改性制备OC/NBR复合材料及性能研究

本文采用阳离子表面改性剂CTAB与非离子表面改性剂PEG复配改性粘土(OC),并通过乳液法制备复配改性粘土/NBR复合材料,并研究CTAB与PEG的比例对于复合材料力学性能的影响,同时利用红外、X射线衍射表征改性粘土的结构,扫描电镜表征改性粘土/NBR复合材料分散相态。实验结果表明:CTAB与PEG比例为1∶0.4制得的复配粘土/NBR复合材料性能最优,其拉伸强度为6.87MPa,撕裂强度为16.41N/mm,断裂伸长率为432%。     

改性钢渣微粉/麦秸秆纤维/PVC复合材料性能

将钢渣微粉(SSM)、麦秸秆纤维(WSF)作为填料,通过挤出成型工艺制得聚氯乙烯(PVC)基复合材料,分别研究了不同配比(0∶10、1∶9、2∶8、3∶7、4∶6)的改性钢渣微粉和麦秸秆纤维对复合材料的力学性能、吸水特性、尺寸热稳定性能的协同作用以及微观形貌的影响。结果表明,钢渣微粉经偶联剂改性后,分散性及与PVC基体的相容性得到改善,制得的复合材料力学性能较好,拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量、冲击强度分别提升9.8%、5.45%、13.10%、2.95%。随改性钢渣微粉/麦秸秆纤维配比的增加,复合材料的力学性能先上升后下降,其综合力学性能在配比为3∶7时,达到最优。材料的拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量、冲击强度分别为16.67%、20.76%、4.64%、34.41%;吸水率及吸水厚度膨胀率均明显下降,分别为7.19%和4.74%,综合吸水特性在配比为3∶7时,达到最佳;尺寸热稳定性逐渐下降,当改性钢渣微粉/麦秸秆纤维配比从0∶10增加到4∶6时,复合材料的热膨胀系数LTEC值增加了26.31%。     

ABS／蛋白石复合材料的研究

利用扫描电镜观察分析了蛋白石轻质页岩微粒的结构和形态，并将表面改性后的超细化蛋白石微粉与ABS树脂共混，对复合材料的结构和力学性能、流变性能和释放负离子性能进行了表征与测试。结果表明蛋白石微粉具有纳米级微孔，共混后，超细蛋白石微粉均匀地分散在ABS树脂中，ABS树脂／蛋白石复合材料的力学性能、流动性、加工性明显提高，并且能够持久释放负离子。当硬脂酸加入量为蛋白石的20％时，材料的冲击强度达到最高，加工材料的最佳加工温度为240℃。     

纳米碳酸钙的表面改性及其填充107硅橡胶复合材料的性能研究

采用硬脂酸对纳米碳酸钙进行湿法表面改性,探讨改性机理,研究107硅橡胶/改性纳米碳酸钙复合材料的性能。结果表明:硬脂酸对纳米碳酸钙表面改性的效果较好,硬脂酸主要通过化学吸附改性纳米碳酸钙;随着硬脂酸用量增大,纳米碳酸钙的活化度增大,在107硅橡胶中的分散性提高;107硅橡胶/改性纳米碳酸钙复合材料Payne效应减弱,拉伸强度、拉断伸长率和撕裂强度增大。     

碳化硅纳米粒子改性环氧树脂影响因素的研究

通过先强力磁力搅拌再超声波分散的方式制备了均匀分散的碳化硅纳米粒子改性环氧树脂复合材料。采用X射线衍射仪、扫描电镜和透射电镜以及力学性能测试研究了强力磁力搅拌时间、超声波振荡时间和碳化硅纳米粒子添加量对复合材料性能的影响。结果表明:当强力磁力搅拌、超声波分散时间分别为2 h时,碳化硅纳米粒子的分散效果最佳,复合材料的拉伸强度和弯曲强度均为最大值。随着碳化硅纳米颗粒用量增加,复合材料的拉伸性能和弯曲性能都出现了先增加后减小的趋势。当碳化硅纳米颗粒的质量分数为2%时,材料的拉伸模量、弯曲强度、弯曲模量和弯曲应变达到了最大值1 390.7 MPa,110.53 MPa,3 269.4 MPa和6.62%,较纯环氧树脂分别提高了24.3%,36.8%,28.6%和30.1%。其质量分数为3%时,拉伸强度和断裂伸长率分别达到最大值70.51 MPa和5.09%,比纯环氧树脂提高了49%和20.3%。     

改性石墨烯/硅橡胶复合材料的力学性能

采用氧化还原法、以杨树叶为原料制备石墨烯,用硅烷偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷对石墨烯进行改性以制备改性石墨烯。通过机械共混法制备了改性石墨烯/硅橡胶复合材料,研究了改性石墨烯对硅橡胶力学性能的影响。结果表明,与未改性石墨烯相比,改性石墨烯可以在硅橡胶中更好地分散。当加入0. 1份(质量)改性石墨烯时,改性石墨烯/硅橡胶复合材料的力学性能最好,拉伸强度和扯断伸长率比石墨烯/硅橡胶复合材料分别提高了36. 2%和19. 4%,耐磨性能提高了57. 1%。     

矿渣微粉填充PA6复合材料的力学性能研究

以矿渣微粉为填料,经共混、挤出造粒、注塑成型工序制备出矿渣微粉/尼龙6(PA6)复合材料,采用扫描电镜(SEM)观察断口形貌,通过检测样品的拉伸强度、断裂伸长率和冲击强度,研究了矿渣微粉对尼龙6复合材料的力学性能影响。结果表明,矿渣微粉在PA6复合材料中主要起到承受部分荷载,阻挡裂纹扩展的作用。当用矿渣微粉质量分数为25%填充PA6时,与纯PA6相比,拉伸强度能提高13%。此时拉伸强度为52 MPa,冲击强度为5.794 k J/m2。     

改性煤粉对天然橡胶的性能影响

对煤粉进行超细化处理、表面改性后,将改性煤粉部分替代炭黑,与天然橡胶及其它添加剂共混,制得超细煤粉填充天然橡胶复合材料,并对改性煤粉效果和复合材料的性能进行表征。结果表明,煤粉替代部分炭黑后,拉伸强度、断裂伸长率均下降,偶联剂改性超细煤粉后部分替代炭黑,橡胶性能改变,当硅烷偶联剂改性煤粉替代量为炭黑填料的5%时,天然橡胶的断裂伸长率达到605.13%,相对于炭黑提升了19.4%。     

HOMMT/MVQ纳米复合材料的制备与性能研究

采用超支化技术对有机蒙脱土(OMMT)进行改性制备超支化有机蒙脱土(HOMMT),并制备HOMMT/甲基乙烯基硅橡胶(MVQ)纳米复合材料,对其性能进行研究。结果表明,HOMMT呈剥离纳米片层结构,与OMMT相比,HOMMT耐热性能提高;随着HOMMT用量的增大,HOMMT/MVQ复合材料拉伸强度减小;与MVQ硫化胶相比,当HOMMT用量为1份时,HOMMT/MVQ纳米复合材料拉伸强度提高了28%,拉断伸长率提高了67%,起始降解温度升高了25℃。     

退役硅橡胶复合绝缘子胶粉填充改性室温硫化硅橡胶的性能研究

退役硅橡胶复合绝缘子的合理处置是电力行业需要解决的重要问题。利用硅烷偶联剂表面处理退役硅橡胶绝缘子胶粉,再将其填充室温硫化硅橡胶。利用红外光谱和热失重(TGA)分析表面处理效果,利用万能材料试验机、TGA、动态力学热分析和扫描电镜对硫化胶性能和结构进行分析。结果表明,硅烷偶联剂可有效地对退役硅橡胶复合绝缘子胶粉进行表面改性,其中乙烯基三乙氧基硅烷是较佳的偶联剂;在5～35份改性胶粉用量范围内,所得硫化胶拉伸强度提高7%～23%;填充处理胶粉不影响硫化胶的玻璃化转变温度(-27～-23℃),提高了硫化胶最大热分解速率温度(最高达到532℃)和模量(30℃模量提高7%～85%),且在基体内分散均匀。因此,退役硅橡胶复合绝缘子胶粉作为室温硫化硅橡胶的填充材料是实现其回收再利用的有效途径。     

酚醛树脂改性石墨/天然橡胶复合材料的性能

采用酚醛树脂对石墨进行改性处理,制得改性石墨/天然橡胶(NR)复合材料,采用扫描电子显微镜对石墨的微观形貌进行了表征,并对改性石墨/NR复合材料的性能进行了研究。结果表明,改性石墨的表面粗糙度增加。改性石墨/NR复合材料在不同温度下的平均热导率高于未改性石墨/NR复合材料;随着酚醛树脂含量的增大,复合材料导热性能有所降低。与未改性石墨/NR复合材料相比,改性石墨/NR复合材料的拉伸强度、撕裂强度、定伸应力和硬度增大,扯断伸长率和永久变形降低;酚醛树脂含量高的改性石墨/NR复合材料较酚醛树脂含量低的复合材料力学性能有所降低。