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%。     

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。     

尼龙11/蒙脱土纳米复合材料形态和性能研究

通过熔融共混法成功地制备了不同含量蒙脱土的尼龙11/蒙脱土纳米复合材料,利用X衍射(XRD)和透射电镜(TEM)研究了尼龙11/蒙脱土纳米复合材料的微观结构。结果表明,当蒙脱土质量分数小于2%时,形成了剥离型的纳米复合材料,当蒙脱土质量分数超过2%时形成了插层型的纳米复合材料。热重分析表明当蒙脱土质量分数为2%时,纳米复合材料的热分解温度比纯尼龙11提高了27℃。不同蒙脱土含量的纳米复合材料悬臂梁冲击强度均比纯尼龙11的高,但其拉伸强度在蒙脱土质量分数小于8%时降低,以后随蒙脱土含量的增加而提高。     

MC尼龙6／ZnO纳米复合材料制备

将铝酸酯偶联剂和纳米ZnO同时用超声分散在熔融的己内酰胺中,一步原位聚合制备MC(单体铸塑)尼龙6/ZnO纳米复合材料,应用正交试验对偶联剂的用量和超声温度、时间等工艺参数进行了优化.结果表明,当超声温度为80℃、超声时间为20 min、偶联剂加入量为1.0%(质量分数)时,合成的MC尼龙6/ZnO纳米复合材料力学性能最优.通过SEM和XRD对MC尼龙6/ZnO纳米复合材料进一步的表征表明,ZnO在基体中达到了纳米级的分散,结晶形态理想.     

尼龙66/纳米SiO2复合材料的形态和力学性能

通过熔融共混法制备了尼龙66／纳米SiO2复合材料，并对复合材料的力学性能、动态力学性能以及拉伸断面形态进行了研究。结果表明，随着纳米SiO2含量的增加，复合材料的拉伸强度在纳米SiO2质量分数为3％时达到最大．较纯尼龙66提高7．6％；复合材料的简支梁缺口冲击强度随纳米SiO2含量的增加而增加，在纳米SiO2质量分数为4％时，比纯尼龙的简支梁缺口冲击强度提高51．3％。复合材料储能模量和损耗模量也较纯尼龙66有所增加；复合材料的断面出现明显的塑性变形。     

NMA与纳米SiO2复配对PA6热性能及力学性能的影响

N-苯基马来酰亚胺与马来酸酐的共聚物(NMA)对尼龙(PA)6具有良好的耐热改性作用,纳米Si O2能够较好地改善PA6的力学性能。采用自制的NMA与纳米Si O2以不同质量配比复配,对PA6进行共混改性,利用差示扫描量热法、热重分析、热变形温度和力学性能等表征方法研究了不同复配比例对PA6热性能及力学性能的影响。结果表明,随着纳米Si O2含量增加,PA6/NMA/纳米Si O2复合材料的熔融温度、结晶温度、结晶度及熔融焓均呈现先上升后下降的趋势;当NMA与纳米Si O2的质量比为10∶0时,复合材料的热稳定性最好;当NMA与纳米Si O2的质量比为8∶2时,复合材料的弯曲强度、弯曲弹性模量、拉伸强度和热变形温度均达到最大值,分别为108.3,2 989,77.6 MPa以及68.4℃,较纯PA6分别提高了19.0%,25.3%,11.7%和19.2%。随着纳米Si O2含量的增加,复合材料的熔体流动速率呈现先增加后减小的趋势。     

MC尼龙6/SiO2纳米复合材料的制备与表征

用原位聚合法制备了MC尼龙6／SiO2纳米复合材料。当纳米SiO2的加入量为1％时，复合材料的力学综合性能最优。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降低趋势。采用SEM、XRD和DSC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／SiO2纳米复合材料的结晶度下降。复合材料的熔点比未改性的纯MC尼龙6提高了2～3℃左右。     

钛酸酯偶联剂改性纳米ZnO制备MC尼龙6/ZnO复合材料

用钛酸酯偶联剂改性纳米ZnO制备MC尼龙6/纳米ZnO复合材料。当纳米ZnO加入量为2%时,MC尼龙6/纳米ZnO复合材料力学综合性能最优,与纯MC尼龙6相比,其拉伸强度提高28.4%,断裂伸长率提高152.7%,弯曲模量提高30.2%,冲击强度提高60.5%。从SEM分析可见,ZnO在MC尼龙6中分布均匀,达到纳米级分散;从XRD分析可见,纳米ZnO没有改变MC尼龙6的结晶形态。     

Fe2O3/PA6复合材料的制备及性能研究

将通过液压-热晶法合成的纳米Fe2O3粒子加入到聚合反应体系中进行原位聚合,制得纳米Fe2O3/PA6复合材料。通过扫描电镜研究了纳米Fe2O3在PA6基体中的分散情况,将复合材料挤压成直径为1mm的细线,测试了其力学性能和热学性能。结果表明,纳米Fe2O3在基体中分散均匀,当纳米Fe2O3质量分数为16.7%时,复合材料的最大失重速率温度比纯PA6提高了16.0℃,热稳定性得到提高,拉伸强度和拉伸模量比纯PA6分别提高了27.78%和109%。     

石墨烯/SiO2杂化纳米粒子改性酚醛树脂及其性能

将氧化石墨烯(GO)与氨基化纳米SiO₂粒子,通过静电自组装和化学还原制得杂化纳米粒子(SiO₂-RGO),然后通过原位聚合法制得SiO₂-RGO/酚醛树脂(PF)复合材料。结果表明：适量引入SiO₂-RGO可明显改善PF的力学性能和热稳定性,当SiO₂-RGO质量分数为1.0%时,SiO₂-RGO/PF复合材料的弯曲强度、弯曲模量、冲击强度均达到最大值(78.77 MPa、3.87 GPa和14.15 kJ/m²),分别比PF提高了73.62%、52.36%和115.05%;当SiO₂-RGO质量分数为1.5%时,SiO₂-RGO/PF复合材料的摩擦系数降至0.92,比PF降低了27.0%;SiO₂-RGO/PF复合材料的玻璃化转变温度、分解温度以及残炭率均明显提高。     

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。     

插层剂对尼龙6/蒙脱土纳米复合材料性能的影响

用3种不同的插层剂有机化蒙脱土,并分别与尼龙6熔融共混制得了尼龙6/蒙脱土纳米复合材料,对热变形温度(HDT)和力学性能进行了研究。结果表明:与纯尼龙6相比,3种复合材料的HDT、拉伸模量、弯曲模量、弯曲强度有明显提高,屈服强度也有所提高,而冲击强度和断裂伸长率则有所下降;其中,含羟基的插层剂对复合材料的综合改性效果最好。     

环氧树脂改性聚乳酸/低熔点尼龙6/蒙脱土纳米复合材料结构与性能

通过熔融共混法制备了环氧树脂改性聚乳酸 (ePLA)/低熔点尼龙6 (LMPA6)/蒙脱土纳米复合材料。XRD和DSC结果表明,结晶度随着有机蒙脱土（OMMT）加入量的增加呈先增加后减小的趋势。流变行为结果表明,ePLA/LMPA6/OMMT纳米复合材料的黏性响应占主导地位,另外,随着OMMT加入量的增加,储能模量和损耗模量也增加。阻隔性能测试结果表明,OMMT的加入能够有效地改善纳米复合材料的阻隔性能。热重结果表明,OMMT的加入能够显著提高纳米复合材料的热稳定性能。TEM测试结果表明,OMMT加入量较少时,OMMT容易在基体中形成均一的纳米结构。力学性能分析表明,随着OMMT质量分数的增加,纳米复合材料的拉伸强度、断裂伸长率和冲击强度均出现先上升后下降的趋势,且当OMMT质量分数为3%时,纳米复合材料的力学性能均达到最大值,与未加OMMT时相比,分别提高了9.7%、37.8%和35.9%。     

Mechanical properties and morphology of nylon‐6 hybrid composites

In this investigation, the influence of filler type and filler content on the mechanical properties of nylon‐6 is investigated. The mineral fillers were selected on the basis of their shape and size: flake‐like kaolin and talc, spherical glass beads or fibrous wollastonite. These fillers were added to nylon‐6 individually or in mixed combinations. They were added at different percentages varying between 10 and 30% w/w. Samples of the composites were prepared by the injection moulding process. Uniaxial tensile, Izod impact and flexural tests were carried out. Tensile strength, elongation at break, modulus of elasticity and impact energy were obtained and compared. In case of single fillers the results showed that the tensile strength, modulus of elasticity and their flexural values for nylon‐6 composite improve with the increase in filler content while mixed compounds showed no significant changes above 15% + 15% w/w filler. However, for single and mixed filler up to 10% w/w, the impact strength and maximum elongation at break showed significant decrease. In general, the maximum improvement in mechanical the addition of 10–15% w/w filler. Copyright © 2003 Society of Chemical Industry     

插层剂对PA66/蒙脱土纳米复合材料性能影响

将不同插层剂改性的蒙脱土与尼龙66(PA66)通过熔融共混制得了纳米复合材料,对复合材料的热变形温度和力学性能进行了研究。结果表明,与纯PA66相比,3种插层剂改性的蒙脱土／PA66纳米复合材料的热变形温度、弯曲模量、弯曲强度均有明显提高,拉伸模量和屈服强度也有所提高,但断裂伸长率和缺口冲击强度则明显下降;含极性羟基的插层剂对复合材料的综合改性效果较好,含2个长链非极性烃基的插层剂改性效果较差;加入环氧树脂后,复合材料的热变形温度、拉伸模量和弯曲模量有所降低,屈服强度、弯曲强度、断裂伸长率和缺口冲击强度则有所增加。     

玻纤增强聚丙烯复合材料性能研究

研究了玻纤(GF)、SEBS和聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)用量对GF增强聚丙烯复合材料性能的影响,以及PP/GF(65/35)、PP-g-MAH/PP/GF(15/65/35)的微观形态。结果表明:随着GF用量的增加,复合材料的拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量增加,断裂伸长率降低,冲击强度先减小后增大,PP/GF复合材料断面呈脆性断裂;在PP/GF中添加增韧剂SEBS可以提高复合材料的冲击强度,但拉伸强度、断裂伸长率、弯曲强度和弯曲模量均减小;在PP/GF中添加增容剂PP-g-MAH,可使其拉伸强度、断裂伸长率、弯曲强度、弯曲模量和冲击强度均得到提高,当PP-g-MAH/PP/GF为15/65/35时,复合材料性能优异,材料断面呈韧性断裂。