马来酸酐改性芦苇纤维及其复合材料的性能

以马来酸酐(MAH)为单体,过硫酸铵、无水亚硫酸钠为共引发剂,采用溶液接枝的方法制备了芦苇接枝马来酸酐产物(Cell-g-MAH),并对其结构进行了红外表征;结果表明,在1 722cm-1处出现明显的羰基吸收峰,则接枝产物为目标产物。制备了PP/LLDPE/未改性芦苇(PLC)、PP/LLDPE/Cell-gMAH(PLM)复合材料;探讨了芦苇纤维用量及Cell-g-MAH对复合材料力学性能、加工性能、吸水性及微观结构的影响;结果表明,芦苇纤维用量30份为宜;与PLC相比,PLM的弯曲强度和冲击强度分别提高了16.37%、10.26%,熔体流动速率提高了15.87%,吸水率降低了49.17%。接枝马来酸酐的芦苇纤维在PP/LLDPE基体树脂中分散较好,对复合材料的加工性能和机械性能都有改善。     

MWCNTs/PES-MBAE复合材料的微观结构与耐热性

以二烯丙基双酚A(BBA)和双酚A双烯丙基醚(BBE)为活性稀释剂、以4,4’-二氨基二苯甲烷双马来酰亚胺(MBMI)为前驱体制备聚合物基体(MBAE),采用聚醚砜(PES)和酸化MWCNTs为改性剂,通过原位聚合法制备MWCNTs/PES-MBAE复合材料。采用TEM和FT-IR分析酸化MWCNTs的改性效果,利用SEM观察材料的微观形貌及相结构。结果表明:经过混酸处理2 h的MWCNTs,其表面被氧化,保持了较大的长径比,且在基体中分散均匀;FT-IR显示在3 448cm~(-1)和1 635 cm~(-1)处存在特征峰,推断其表面存在-COOH;另外,PES与MBAE间呈现两相结构并以"蜂窝"状均匀分散在聚合物基体中。复合材料的耐热性测试结果显示:PES树脂会使材料的热分解温度降低,但MWCNTs会提高材料的耐热性能。当PES质量分数为2%,MWCNTs质量分数为0.02%时,MWCNTs/PES-MBAE复合材料的热分解温度为453.7℃,较基体树脂提高15.4℃。     

芦苇的均相酯化改性及其在PE中的应用

以乙酰氯为酯化剂,在自制的离子液体1-乙烯基-3-羟乙基咪唑氯盐中对芦苇纤维进行均相酯化改性;制备了聚乙烯/芦苇纤维(P/R)和聚乙烯/酯化芦苇纤维(P/ER)两种复合材料;考察了芦苇纤维用量及酯化改性对复合材料力学性能、加工性能及微观形貌的影响。结果表明,芦苇纤维和均相酯化芦苇纤维质量分数均为30%时,两种复合材料的综合性能较优。其中,添加均相酯化改性芦苇纤维的P/ER复合材料不仅较P/R复合材料的冲击强度提高了61.0%,而且均相酯化改性芦苇纤维对PE的抗拉强度、弯曲强度和弹性模量无不良影响。均相酯化改性芦苇纤维能够改善P/ER复合材料的加工流动性能,使其熔体流动速率提高了31.4%。均相酯化改性能够促进芦苇纤维在聚乙烯中的分散,提高其与聚乙烯基体树脂的界面相容性。     

多壁碳纳米管和聚醚砜改性双马来酰亚胺复合材料的力学性能与介电性能

以4,4’-二氨基二苯甲烷双马来酰亚胺(MBMI)为反应前驱体,3,3’-二烯丙基双酚A(BBA)和双酚A双烯丙基醚(BBE)为活性稀释剂,制备MBMI-BBA-BBE(MBAE)聚合物基体。采用聚醚砜(PES)和酸化修饰的多壁碳纳米管(MWCNTs)为改性剂,通过原位聚合法制备MWCNTs/PES-MBAE复合材料。研究复合材料的力学性能和介电性能。MWCNTs/PES-MBAE复合材料的力学性能采用冲击强度和弯曲强度进行表征,结果表明:冲击强度和弯曲强度均随着MWCNTs含量的升高呈现先增大后减小的趋势,且在质量分数为0. 02%时达到最高,分别提升了74%和53%。复合材料介电常数随MWCNTs含量的升高而降低,在低频区变化不大,当频率大于104Hz时下降幅度增大;介电损耗略有升高,在频率小于104Hz仍为千分位,可作为常规绝缘材料使用。     

导电性MWCNTs/PA6复合材料制备与性能表征

为提高复合材料的导电性,采用熔融共混法制备了一系列高质量分数(最高达10%)的多壁碳纳米管(MWCNTs)/聚酰胺6(PA6)复合材料,使用SEM、DSC、TG、XRD和电导率测试等测试手段对材料的微观形貌、热性能、结晶性能以及导电性能进行了表征.研究表明:MWCNTs的分散性较好.PA6基体的结晶行为、热性能以及晶体结构随着MWCNTs质量分数的提高而有所改变.当MWCNTs质量分数达到10%时,复合材料的电导率可达14.29 S/m.     

埃洛石纳米管/三元乙丙橡胶复合材料的导热机理及力学性能研究

采用机械共混法制备埃洛石纳米管(HNTs)/三元乙丙橡胶(EPDM)复合材料.通过导热仪和热失重分析仪(TG)研究了天然纳米材料HNTs的加入对复合材料导热性能和热稳定性的影响,并通过扫描电镜观察分析MW-CNTs在复合材料中的分布,同时考察HNTs填充量对复合材料硫化性能,力学性能的影响.结果表明:HNTs的加入能够有效地提高复合材料的力学性能,偶联剂si-69可以使HNTs在EPDM基体中能够均匀分散,形成良好的聚合物-填料界面.复合材料的热导率随着HNTs用量的增加先升高后略微下降,热稳定性也得到相应提高.在HNTs用量为50份时,复合材料具有较好的物理机械性能.     

原位聚合PA66/SiO_2纳米复合材料制备及其性能研究

通过原位聚合法制备PA66/SiO_2纳米复合材料,利用SEM、TEM观察复合材料的微观结构,利用DSC分析复合材料的熔融和结晶行为,测试了其热性能和力学性能,探讨复合材料的结构与性能之间存在关系.结果表明:当SiO_2纳米颗粒质量分数为0.8%时,可以均匀地分散在PA66基体中,SiO_2纳米颗粒的加入提高了复合材料的结晶度,改善了其力学性能和热性能.     

偶联剂改性4A沸石/溶聚丁苯橡胶复合材料

以硅烷偶联剂A和铝酸酯偶联剂B改性4A沸石,与溶聚丁苯橡胶(SSBR)共混制备了硅烷偶联剂A改性4A沸石/丁苯橡胶复合材料(ZEO/SSBR-A)和铝酸酯偶联剂B改性4A沸石/丁苯橡胶复合材料(ZEO/SSBR-B)两种复合材料,并研究了偶联剂的用量对改性4A沸石/SSBR复合材料的硫化性能、力学性能、耐老化性能和动态性能的影响。结果表明:硅烷偶联剂A的改性效果优于铝酸酯偶联剂B;ZEO/SSBR-A的硫化性能、力学性能、耐热氧老化性能优于ZEO/SSBR-B,当偶联剂的质量分数为3%时,复合材料的综合性能最佳,分散性能最好。     

液晶功能化碳纳米管有机硅复合材料的制备与性能

为提高有机硅复合材料的导热性能和力学性能,防止碳纳米管团聚,改善其与聚合物的混容性,通过一种向列型液晶N-(4-甲氧基亚苄基)对丁基苯胺(N-(4'-methoxybenzylidene)-4-butylaniline,MBBA)分子功能化改性多壁碳纳米管(multi-walled carbon nanotubes,MWCNTs),制备了MBBA-MWCNTs有机硅纳米复合材料.测试结果表明,MBBA液晶与碳纳米管之间通过非共价键(π-π堆积)相互结合,不仅提高了碳纳米管在有机硅复合材料中的分散性,而且保证了MBBA功能化碳纳米管与有机硅良好的混容性,从而更好地发挥了碳纳米管优异的热学性能和力学性能.当MWCNTs质量分数为1.0%时,MBBAMWCNTs有机硅复合材料的拉伸强度达到6.78 MPa,比相同质量分数的MWCNTs有机硅复合材料提高了36%,比纯有机硅材料的提高了500%.当MWCNTs质量分数为14.0%时,MBBA-MWCNTs有机硅复合材料的导热系数达到0.561 5 W/(m·K),比MWCNTs有机硅材料的导热系数高54%,约是纯的有机硅材料导热系数的4倍.     

聚醚砜/热膨胀石墨导电纳米复合材料的制备与性能研究

为改善PES的力学性能、热性能和电性能,采用熔融插层法制备了聚醚砜(PES)/热膨胀石墨(EG)导电纳米复合材料(PES/EG),并利用透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、热重分析(TGA)、X射线衍射(XRD)、密度测试、吸水率测试以及拉伸试验分别对PES/EG导电纳米复合材料的微观形貌、热性能、结晶性能、密度、吸水性及力学性能进行了分析测试。结果表明,当EG的质量分数为6%时,PES/EG导电纳米复合材料的综合力学性能较好。热性能测试表明,加入质量分数为6%的EG使基体PES的T-5%提高了4.8 oC。TEM和SEM分析表明,EG的表面处理改善了与基体PES的界面相互作用,EG经熔融插层后以10～30 nm的薄片均匀分散于PES基体中。电性能测试表明,当加入质量分数为2%的EG时,复合材料的电导率提高了12个数量级,其导电逾渗阀值小于2%。综合考虑复合材料的力学和电性能,添加的EG的质量分数应低于6%。