PA66/TLCP/HNTs纳米管复合材料的制备与性能

采用熔融共混方法制备了尼龙(PA)66/热致液晶聚合物(TLCP)/埃洛石纳米管(HNTs)复合材料,研究了其热性能、微观形态及力学性能.结果表明,当TLCP的质量分数为4%、HNTs的质量分数为15%时,复合材料的综合性能最佳.其拉伸强度、拉伸弹性模量、弯曲强度及弯曲弹性模量相比纯PA66分别提高了30.4%、76.9%、34.4%、91.7%.熔体的加工流动性得到改善,PA66/TLCP/HNTs复合材料的吸水性能明显降低.少量的TLCP有利于提高PA66/TLCP复合材料的结晶性能和熔融温度;HNTs的加入能提高复合材料的结晶温度,与基体有较好的界面结合;TLCP及HNTs能在基体中均匀地分散,TLCP在PA66/TLCP/HNTs复合材料中形成微纤结构,且沿纤维轴方向取向.     

PA66/TLCP/埃洛石纳米管三元复合材料的结构与性能

采用熔融共混方法制备了尼龙66(PA66)/热致液晶聚合物(TLCP)/埃洛石纳米管(HNTs)三元复合材料.结果表明,TLCP对PA66起到一定的增强增韧作用,加入HNTs后,PA66/TLCP/HNTs三元复合材料的弯曲性能明显提高,含有质量分数10%TLcP和5%HNTs的三元复合材料相比纯PA66,在冲击强度提高32.6%的同时,拉伸强度、弯曲强度、热变形温度分别提高了约16.3%、103%、22℃.采用差示扫描量热分析研究了复合材料中TLCP和HNT8对PA66结晶和熔融性能的影响,扫描电子显微镜照片和动态热机械分析表明,HNTs的加入改善了PA66与TLCP的相容性,TLCP在HNTs的作用下能够较好地原位成纤.     

HNTs原位混杂复合材料的导热机理及自阻燃性能分析

采用熔融共混法制备了聚酰胺66(PA66)/热致液晶聚合物(TLCP)/埃洛石纳米管(HNTs)原位混杂复合材料,研究了其导热机理、阻燃性能及微观形态。结果表明,复合材料的热导率及极限氧指数均随HNTs含量的增加而提高,且HNTs形成导热网链的临界值为30%(质量分数,下同);当HNTs含量为40%时,复合材料的热扩散系数、热导率、极限氧指数分别提高了27%、134%和42%;扫描电子显微镜显示,TLCP及HNTs均能在基体中均匀分散,并能观察到TCLP所形成的沿纤维轴方向取向的微纤及HNTs所形成的导热网链。     

PPS/PA66/HNTs复合材料的制备与性能研究

采用熔融共混方法制备了聚苯硫醚(PPS)/尼龙-66(PA66)/埃洛石纳米管(HNTs)复合材料,研究了其力学性能、热性能及其微观形态.结果表明:当PPS/PA66的比为60/40、HNTs的含量为30%时,复合材料具有较好的性能.复合材料的拉伸强度、弯曲模量及缺口抗冲击强度相对纯PPS分别提高了36.6%、163....     

PVC/MBS/埃洛石纳米管复合材料的制备及其性能

采用熔融共混法制备了聚氯乙烯(PVC)/甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物(MBS)/埃洛石纳米管(HNTs)三元复合材料,研究了HNTs对PVC/MBS共混体系力学性能、热性能和微观结构的影响。结果表明:HNTs与MBS可协同增韧PVC,使复合材料的强度和刚性得到改善,当HNTs的填充量为3 phr时,PVC/MBS(100/3)共混体系的冲击强度、拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量分别提高了57.7%、12.1%、7.6%和45.9%;其冲击断面呈现韧性断裂特征;TEM观察结果发现,HNTs在PVC/MBS共混体系中具有良好的分散状态;热失重分析显示,HNTs对PVC/MBS共混体系热稳定性的提高能起到一定作用。     

埃洛石纳米管对聚酰胺66/热致液晶原位复合材料性能及微观形态的影响

采用熔融共混方法制备了埃洛石纳米管（HNTs）／聚酰胺66（PA66）／热致液晶聚合物（TLCP）原位混杂复合材料,研究了其结晶性能、动态力学性能及微观形态,并提出了相对结晶度的概念。差示扫描量热法分析（DSC）表明：HNTs能促进PA66的结晶并提高晶体的完善程度;随着HNTs含量的增加,体系的相对结晶度逐渐提高;动态力学性能分析（DMA）表明：复合材料的储能模量及损耗模量均随着HNTs含量的增加而显著升高当HNTs含量为40 ％（质量分数,下同）时,复合材料的储能模量及损耗模量分别提高了188％、190 ％;扫描电子显微镜（SEM）显示,TLCP及HNTs均能在基体中均匀分散,且TCLP能较好地沿纤维轴方向取向、成纤。     

PA66/TLCP共混物的结晶行为及力学性能研究

采用直接注塑法制备了聚酰胺66(PA66)/热致聚酰胺液晶(TLCP)复合材料,研究了共混物的结晶行为、晶体形貌和力学性能.DSC研究表明,PA66和TLCP有较好的相容性,随着TLCP含量的增加,PA66的结晶度、结晶速率下降.偏光显微照片显示,在PA66中加入TLCP后,PA66的球晶明显增大,晶界模糊,成为不规则的多面体.红外光谱分析表明,TLCP和PA66分子间存在着较强的相互作用,形成了大量的氢键.力学性能分析表明,当加入质量含量5%的TLCP时,PA66的拉伸强度、拉伸模量增幅最大,分别达25.4%、26.3%,当TLCP的质量含量小于5%时,PA66和TLCP分子间相容性较好,形成大量的分子间氢键,从而提高了力学性能;当TLCP的质量含量大于5%时,TLCP分子间形成了互锁的氢键,影响了共混材料力学性能的进一步提高.     

PBT/埃洛石纳米管复合材料的结构与性能

采用熔融共混的方法,制备了聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)/埃洛石纳米管(HNTs)复合材料,并对PBT/HNTs复合材料的结构与性能进行了研究.结果表明,随着HNTs用量的增加,复合材料的拉伸性能、弯曲性能和维卡软化温度明显提高,但是缺13冲击强度有所降低.动态力学性能分析表明:HNTs的加入使得复合材料的储能模量上升,力学损耗降低.差示扫描量热分析表明:HNTs的加入提高了体系的结晶温度.扫描电镜结果显示:HNTs能够以纳米尺度均匀地分散于PBT基体中.     

非对称双螺杆制备ABS/PUR-T/HNTs阻燃复合材料的性能

分别采用自主研制的新型同向非对称双螺杆挤出机以及传统双螺杆挤出机制备了丙烯腈–丁二烯–苯乙烯塑料(ABS)/膨胀型阻燃剂(IFR),ABS/热塑性聚氨酯弹性体(PUR-T)/IFR以及ABS/PUR-T/IFR/埃洛石纳米管(HNTs)等3种阻燃复合材料试样,表征了试样的冲击、拉伸和弯曲强度以及极限氧指数(LOI),同时测试了非对称双螺杆挤出机制备的试样的燃烧性能,分析了PUR-T和HNTs对试样性能的影响。结果表明,相比于传统双螺杆挤出机,自制非对称双螺杆挤出机由于具有更优异的混合性能,所制备的复合材料试样力学性能和LOI均有提高;针对非对称双螺杆制备的试样,加入质量分数为17.5%的PUR-T后,其冲击强度提高,而拉伸和弯曲强度降低,LOI由27%提升至40%,热释放速率峰值(PHRR)、平均热释放速率(MHRR)、总热释放量(THR)和生烟速率(SPR)降低,火灾性能指数(FPI)提高,阻燃效果显著增加;进一步加入2%的HNTs后,试样的冲击、拉伸和弯曲强度得到提高,LOI稍有下降,但仍为37%,MHRR和THR有所增大,但PHRR和SPR进一步降低,且FPI提高,有助于降低火灾危险性。     

x-PA6/GF/Boehmite纳米复合材料

采用熔融共混的方法制备了高流动性聚酰胺6(x-PA6)/玻璃纤维(GF)/勃姆石(Boehmite)纳米复合材料。在GF含量不变(25 %,质量分数,下同)的情况下,考查了Boehmite含量对复合材料力学性能、耐热性能、导热性能及微观形态的影响。结果表明,在实验范围内,复合材料的力学性能、耐热性能及导热性能均随着Boehmite含量的增加而提高,当Boehmite含量增至15 %时,复合材料的拉伸强度、弯曲强度、热变形温度及热导率分别提高了10.1 %、8.1 %、10.5 %、85.48 %; Boehmite的加入能有效促进GF的分散,且自身能均匀地分布于x-PA6基体中。     

PPS/E-MA-GMA/GF/HNTs混杂复合材料的制备与研究

采用熔融共混法制备了聚苯硫醚(PPS)／乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯(E-MA-GMA)／玻璃纤维(GF)/埃洛石纳米管(HNTs)混杂复合材料,研究了其力学性能、热性能、阻燃性能及其微观形态.结果表明,当E-MA-GMA在PPS/E-MA-GMA共混体系中的质量分数为12％、GF的质量分数为30％、HNTs...     

Microstructural,mechanical, and thermal characteristics of recycled cellulose fiber‐halloysite‐epoxy hybrid nanocomposites

Epoxy hybrid‐nanocomposites reinforced with recycled cellulose fibers (RCF) and halloysite nanotubes (HNTs) have been fabricated and investigated. The dispersion of HNTs was studied by synchrotron radiation diffraction (SRD) and transmission electron microscopy (TEM). The influences of RCF/HNTs dispersion on the mechanical properties and thermal properties of these composites have been characterized in terms of flexural strength, flexural modulus, fracture toughness, impact toughness, impact strength, and thermogravimetric analysis. The fracture surface morphology and toughness mechanisms were investigated by SEM. Results indicated that mechanical properties increased because of the addition of HNTs into the epoxy matrix. Flexural strength, flexural modulus, fracture toughness, and impact toughness increased by 20.8, 72.8, 56.5, and 25.0%, respectively, at 1 wt% HNTs load. The presence of RCF dramatically enhanced flexural strength, fracture toughness, impact strength, and impact toughness of the composites by 160%, 350%, 444%, and 263%, respectively. However, adding HNTs to RCF/epoxy showed only slight enhancements in flexural strength and fracture toughness. The inclusion of 5 wt% HNTs into RCF/epoxy ecocomposites increased the impact toughness by 27.6%. The presence of either HNTs or RCF accelerated the thermal degradation of neat epoxy. However, at high temperature, samples reinforced with RCF and HNTs displayed better thermal stability with increased char residue than neat resin. POLYM. COMPOS. 2012. © 2012 Society of Plastics Engineers     

埃洛石纳米管对PVC/CPE复合材料性能的影响

制备了PVC/CPE/埃洛石纳米管（HNTs）复合材料,研究了HNTs对PVC/CPE复合材料力学性能、微观形貌及热性能的影响.结果显示,HNTs对PVC/CPE材料的增韧效果与基体的韧性及HNTs的添加量有关.当基体韧性较低时,添加少量的HNTs可显著提高PVC/CPE的冲击强度,同时,材料的拉伸强度、弯曲强度和热性能也得到一定的提高.当m（PVC）∶m（CPE）∶m（HNTs）=100∶ 3∶3时,复合材料的冲击强度可达22.17 J/m2,为纯PVC基体树脂的3.4倍,复合材料的冲击断面较粗糙,HNTs在基体中分散较均匀.     

TLCP/GF混杂增强聚醚砜酮复合材料的研究

用热致性液晶聚合物(TLCP)和玻璃纤维(GF)对二氮杂萘酮联苯结构聚醚砜酮(PPESK)进行混杂增强改性,用双螺杆挤出机通过熔融共混的方式制备了改性PPESK复合材料。研究了PPESK/TLCP、PPESK/TLCP/GF复合材料的加工性能和力学性能,并对复合材料的拉伸断面形貌进行观察。结果表明,随着TLCP用量的增加,熔体的粘度逐渐降低,加工流动性得到改善;TLCP/GF的混杂增强使PPESK复合材料的拉伸强度得到一定提高,冲击强度有所降低;TLCP用量小于10份时,TLCP以球状粒子或棒状形式存在,当TLCP用量为20份时,TLCP在材料中形成直径为亚微米数量级的高长径比微纤。     

Mechanical, thermal and ablative properties of interply continuous/spun hybrid carbon composites

The mechanical and thermal properties of interply hybrid carbon fiber (continuous and spun fabric)/phenolic composite materials have been studied. Hybrid carbon/phenolic composites (hybrid CP) with continuous carbon fabric of high tensile, flexural strength and spun carbon fabric of better interlaminar shear strength and lower thermal conductivity are investigated in terms of mechanical properties as well as thermal properties.Through hybridization, tensile strength and modulus of spun type carbon fabric reinforced phenolic composites (spun CP) increased by approximately 28% and 20%, respectively. Hybrid CP also exhibits better interlaminar shear strength than continuous carbon fabric/phenolic composites (continuous CP).The in-plane thermal conductivity of hybrid CP is 4-8% lower than that of continuous CP. As continuous filament type carbon fiber volume fraction increases, the transversal thermal conductivity of hybrid CP decreases.The erosion rate and insulation index were examined using torch test. Spun CP has a higher insulation index than continuous CP and hybrid CP over the entire temperature range. Hybrid CP with higher content of spun fabric exhibits higher insulation index as well as lower erosion rate.