纳米碳酸钙/ 弹性体/ 聚苯乙烯体系的力学性能及形态

研究了纳米碳酸钙/ SBS 或mSBS/ 聚苯乙烯共混物体系的力学性能和形态。由于mSBS 和纳米碳酸钙较强的相互作用, 在PS 复合材料体系中, 更多的纳米碳酸钙进入弹性体相, 原位形成了以纳米碳酸钙为核、弹性体为壳层的结构。这种结构增加了弹性体的体积分数, 放大了弹性体的作用, 减少了分散到脆性PS 基体中的纳米碳酸钙粒子(尤其是纳米碳酸钙团聚体) 数量, 从而避免了对复合材料体系的不利影响; 另一方面, 可通过提高无机粒子的填充率降低材料成本。      

脂肪族聚氨酯弹性体/蒙脱土复合材料的制备与性能

使用原位插层聚合法制备了一系列不同有机蒙脱土含量的基于异佛尔酮二异氰酸酯的脂肪族聚氨酯弹性体/蒙脱土纳米复合材料,通过X射线衍射(XRD)、差示扫描量热测试(DSC)、热重分析(TGA)等研究了有机蒙脱土含量对脂肪族聚氨酯弹性体结构与性能的影响。XRD结果表明,成功地合成了聚氨酯/蒙脱土插层型纳米复合材料。TGA结果表明,纳米复合材料的热稳定性随着有机蒙脱土含量的增加而提高。有机蒙脱土对聚氨酯基体有较好的增强和增韧作用,而当有机蒙脱土含量为7%时,纳米复合材料的力学性能最佳。     

聚氨酯/纳米TiO2复合材料抗冲蚀磨损性能研究

以聚四氢呋喃醚二醇-1000(PTMG)、甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)、3,3-二氯-4,4-二苯基甲烷二胺(MOCA)为原料,采用预聚法合成聚氨酯弹性体,并选用经表面改性的纳米TiO2颗粒对聚氨酯弹性体进行增强,制得聚氨酯复合材料.结果表明:纳米TiO2/聚氨酯复合材料与纳米CaCO3/聚氨酯复合材料、高铬铸铁相比较,具有优异的抗冲蚀磨损性能.     

TiO_2填充聚氨酯弹性体复合材料的性能

以聚己二酸乙二醇酯二醇(PEA)、甲苯二异氰酸酯(TDI)、3,3-二氯-4-4-二苯基甲烷二胺(MOCA)为原料,采用预聚法合成聚氨酯弹性体,并选用微米级的TiO2对聚氨酯弹性体进一步增强,考察了TiO2加入量及交联剂MOCA用量对聚氨酯弹性体复合材料力学性能的影响。结果表明,微米级的TiO2对聚氨酯弹性体的力学性能有一定的提高,并且在TiO2加入量为4%(相对于PEA而言),MOCA用量为理论用量的82%~87%时,复合材料综合力学性能最好。SEM对其表面和断口形貌分析表明,TiO2在复合材料中分布较均匀,其断裂为韧性断裂。     

碳系填料对聚氨酯弹性体导电性能的影响

为改善柔性传感器基体材料的力传感性能,利用物理共混的方式将碳系填料(乙炔炭黑、超导炭黑、碳纳米管、纳米石墨)填充到聚醚型聚氨酯预聚体中,经过扩链、硫化形成导电聚氨酯弹性体。分析了碳系填料在基体中的分布情况,测试了导电聚氨酯弹性体的渗滤阈值、压阻特性及压阻范围,讨论了导电聚氨酯弹性体的迟滞性与弛豫性。研究表明,乙炔炭黑在基体中分散性最好;超导炭黑填充型导电聚氨酯弹性体的导电性能与电阻弛豫性最好;纳米石墨填充型导电聚氨酯弹性体的压阻范围最小;乙炔炭黑填充型导电聚氨酯弹性体电阻迟滞性最优。     

HMDI基聚氨酯弹性体的制备及力学性能研究

以聚四氢呋喃醚二醇(PTMG)、聚醚多元醇(EP3600)、环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)为主要原料,以1,4-丁二醇(BDO)为扩链剂,采用半预聚体法合成了一系列聚氨酯弹性体。研究了多元醇配比、预聚体异氰酸根(NCO)含量、扩链剂用量、异氰酸根指数对聚氨酯弹性体性能的影响。结果表明:数均分子量为1000的PTMG(PTMG1000)与EP3600摩尔比为4∶6,预聚体中NCO质量分数为9.5%,BDO质量分数为2%,异氰酸根指数为1.10时,可操作性最好,制备的聚氨酯弹性体力学性能最佳。     

聚醚型聚氨酯橡胶的合成及浇注工艺的研究EI

通过聚醚多元醇和甲苯二异氰酸酯(TDI)预聚后,用3,3’-二氯-4,4’-二氨基二苯甲烷(MOCA)扩链合成浇注型聚氨酯弹性体,研究了不同分子量聚醚和NCO基因含量以及MOCA用量对聚氨酯断裂伸长、抗张强度、硬度等各项力学性能的影响。并且通过选用适当的催化体系和添加第三组分的办法,在保证聚氨酯综合性能的前提下大大延长了混合后釜中寿命,有利于较大制品的浇注成型,为利用常见原料和设备合成高模量聚氨酯弹性体提供了方法。     

超细复合粉体改性聚甲醛的研究

利用磨盘型力化学反应器制备聚氨酯弹性体／无机物超细复合粉体,复合粉体中聚氨酯弹性体(TPU)以厚度为200nm左右的片状结构存在;研究了不同形态无机物制备的超细复合粉体对聚甲醛冲击性能的影响,结果表明,球状碳酸钙与聚氨酯弹性体则成为聚氨酯弹性体包覆无机粒子的核壳式粒子分散于聚甲醛基体中,这种核壳式结构单元与聚甲醛有良好的相容性．有利于聚甲醛冲击性能的提高;TPU／CaCO3超细复合粉体含量为10％时,材料缺口冲击强度可以提高2．3倍,超细粉体填充体系力学性能明显优于常规共混物。     

微交联PPG型聚氨酯弹性体的制备与性能

聚氧化丙烯多元醇(PPG)型聚氨酯弹性体具有良好的耐水解性和耐候性,但其力学性能和耐热性能不足。本工作以丙氧化季戊四醇(PPG-4,四官能度聚醚多元醇)、4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)和PPG-1000为原料,合成含有交联中心的PPG型聚氨酯预聚体,以1,4-丁二醇(BDO)为扩链剂制备微交联PPG型聚氨酯预聚体弹性体。通过拉伸试验、维卡软化温度测试、动态力学性能分析(DMA)、差示扫描量热(DSC)和动态流变等手段,考察了不同PPG-4含量对PPG型聚氨酯弹性体力学性能、热性能和流变性能的影响。研究结果表明,PPG-4的加入可提高PPG型聚氨酯弹性体的拉伸强度、撕裂强度和硬度;微交联PPG型聚氨酯预聚体弹性体的耐热性能显著提升,其维卡软化温度由90℃(PPG-4含量为0%)提高至135℃(PPG-4占PPG-1000含量的3%);DSC与DMA结果表明,微交联PPG型聚氨酯预聚体弹性体的玻璃化转变温度明显提高;流变测试表明,PPG型聚氨酯弹性体的弹性模量、粘性模量和复数黏度均显著提高。     

HTPB型聚氨酯弹性体的改性研究

采用预聚体法制备了端羟基聚丁二烯(HTPB)型聚氨酯弹性体,并采用了化学改性的方法对HTPB型聚氨酯弹性体进行了改性研究.结果表明:以分子量为3100的HTPB作软段,2,4-甲苯二异氰酸酯(TDI)作硬段,预聚体中-NCO的含量控制在4.5%～5.0%之间,双酚A型环氧树脂(E-51)占25%时,弹性体材料的力学性能和耐水性能最好.     

纳米CaCO_3对CPE/ACR共混增韧PVC力学性能的影响

研究了纳米碳酸钙(CaCO_3)对氯化聚乙烯(CPE)/丙烯酸树脂(ACR)/聚氯乙烯(PVC)共混体系力学性能的影响,并通过动态机械热分析(DMA)和扫描电子显微镜(SEM)对共混体系的力学松弛行为、纳米CaCO_3在CPE/ACR/PVC共混体系中的分散状态及共混体系的断面形貌特征进行了表征。结果表明,纳米CaCO_3能够显著提高CPE/ACR/PVC共混体系的冲击性能,而不降低共混体系的强度。加入纳米CaCO_3后,共混体系的低温损耗(tanδ)峰强度显著增大,并且与冲击强度的变化具有很好的对应性。SEM观察发现,8 phr纳米CaCO_3可在CPE/ACR/PVC基体中形成纳米尺度的均匀分散,加入过多纳米CaCO_3则会出现明显的团聚。     

稀土β成核剂改性纳米CaCO_3/PP复合材料的研究

讨论了稀土β成核剂(WBGⅡ)对纳米CaCO_3/PP复合材料力学性能的影响,并借助WAXD、DSC及PLM研究了PP、纳米CaCO_3/PP和WBGⅡ/纳米CaCO_3/PP复合材料的结晶行为及晶体形态.结果表明:加入少量WBGⅡ后,聚丙烯基复合材料的晶型和球晶形态发生明显变化,同时纳米CaCO_3/PP复合材料的冲击强度和综合力学性能均显著提高.     

纳米CaCO3/EPR/PP复合材料性能与结构研究

采用双辊混炼和挤出制样的方法制备了纳米CaCO₃/EPR/PP复合材料。通过PCM、TEM及力学性能测试研究了复合材料的力学性能及EPR和CaCO₃粒子的分散状况。在纳米CaCO₃/EPR/PP复合体系中,纳米CaCO₃粒子的加入,不但使冲击强度显著提高,而且使弯曲弹性模量显著提高。纳米CaCO₃粒子的增韧机理在于纳米CaCO₃粒子的加入使弹性体EPR的分散更加均匀,EPR颗粒的粒径变小,进而与纳米CaCO₃粒子产生协同增韧的作用。      

纳米CaCO3填充聚丙烯的非等温结晶动力学

利用差示扫描量热仪(DSC)研究了未处理纳米CaCO3和经偶联剂处理的纳米CaCO3对聚丙烯非等温结晶行为的影响。结果表明，处理的与未处理的纳米CaCO3粒子在聚丙烯基体中都能起到异相成核作用。但是，与未处理的纳米CaCO3相比，经表面改性的纳米CaCO3粒子能更加有效的提高聚丙烯的结晶温度。研究还发现，当偶联剂用量为纳米复合材料中CaCO3含量的1％～2％(质量)，同时降温速率大于5K／min小于40K／min，相对结晶度要求大于30％时，处理的纳米CaCO3粒子可使聚丙烯的结晶动力学参数Zc有小幅度的增加，F(T)值则显著减小，此结果具有非常重要的实际应用价值。     

纳米CaCO3在环氧树脂中的分散及其复合涂料的制备

采用正交试验法研究了纳米CaCO3在环氧树脂中的分散工艺,制备了纳米CaCO3复合环氧树脂浆液。探讨了分散剂种类,环氧树脂、纳米CaCO3和分散剂的用量等因素对纳米CaCO3在环氧树脂中分散性的影响,并优化出最佳分散工艺条件:环氧树脂25g、纳米CaCO345g和分散剂BYK110为3g。考察了纳米CaCO3复合环氧浆液的贮存稳定性,结果表明,优化条件下制得的纳米CaCO3浆的稳定性好,3周内外观、粘度和细度均无变化。并用该浆液制成的纳米复合涂料,与传统涂料相比其耐水性、耐盐雾性和贮存稳定性等显著改善。     

ABS/改性纳米CaCO3复合材料的微观结构和力学性能

制备了改性纳米CaCOa／ABS复合材料,采用SEM和TEM对复合材料的微观结构进行了分析,同时,对复合材料的力学性能进行了考察。结果表明,改性纳米CaCO3可以在ABS塑料中与树脂充分结合,同时改性纳米CaCO3在复合材料中呈纳米分散。复合材料的断面产生了大量的网状结构。分散在丙烯腈一丁二烯一苯乙烯共聚物(ABS)中的改性纳米CaCO3可提高复合材料的裂缝引发能和裂缝增长能。其单缺口冲击强度达到36．77kJ／m^2,与未添加纳米CaCO3的相比提高了44％;邵氏硬度达到34．87N,提高了23．5％。     

表面改性对PVC/稻糠发泡复合材料的影响

研究了纳米CaCO3、硅烷偶联剂、甲基丙烯酸甲酯(MMA)改性稻糠对PVC/稻糠发泡复合材料性能的影响.结果表明:纳米CaCO3能改善稻糠的耐热性,用硅烷偶联剂处理稻糠的发泡复合材料冲击性能好于用MMA微波处理稻糠发泡复合材料;而用MMA微波处理稻糠的发泡复合材料在拉伸性能、弯弹性模量及加工性能优于硅烷偶联剂处理的稻糠发泡复合材料.     

SBS及SBS-MAH改性PS/纳米CaCO3复合材料的研究

将嵌段热塑性弹性体SBS与PS及纳米C aCO3熔融复合以增韧PS及PS/纳米C aCO3复合材料。结果显示:在含5 phr纳米C aCO3的PS/纳米C aCO3复合材料中加入不同比例的SBS后,随SBS含量增加,复合材料的缺口冲击强度及无缺口冲击强度均增加,复合材料的缺口敏感性及拉伸强度下降,断裂伸长率则成倍增加,材料在达到挠度3.2 mm时不发生弯曲断裂现象,显示出SBS对PS良好的增韧效果。M AH对SBS的接枝改性有助于进一步提高PS/SBS/纳米C aCO3复合材料的拉伸强度及弯曲强度。电镜照片显示纳米C aCO3在PS基体中主要呈微米分散状态,SBS的加入有助C aCO3纳米分散程度的提高。     

纳米碳酸钙增容PVC/LDPE共混体系的研究

采用经过表面处理的纳米碳酸钙作为相容剂,制备了PVC/LDPE/纳米碳酸钙的共混物,对其进行了DSC、DMA测试,并用相差显微镜观察了共混物的形态.研究结果表明,纳米碳酸钙的加入影响了共混物中LDPE的结晶性能,降低了PVC的玻璃化转变温度,减小了分散相尺寸.说明纳米碳酸钙能有效地提高PVC/LDPE的相容性.