几种改性剂对稻草纤维/ABS复合材料挥发性有机化合物释放的影响

以稻草纤维及丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS）为原料,分别以活性炭、Al₂O₃、SiO₂为改性剂,通过混炼-模压工艺制备了稻草纤维/ABS复合材料,采用热重-质谱联用仪对复合材料的挥发性有机化合物（VOC）释放情况进行对比分析,探讨了几种改性剂对稻草纤维/ABS复合材料VOC释放的影响。研究发现:ABS及稻草纤维均能在热解过程中释放CH₂O、C₂H₄O及C₃H₄O,而C₆H₆、C₇H₈、C₈H₈等苯类及烷烃类物质的释放源则主要为ABS;活性炭的添加能够显著降低稻草纤维/ABS复合材料的VOC释放,其VOC释放总量降低了55.5%;Al₂O₃和SiO₂虽然能比较明显地降低复合材料中苯类物质的释放含量,分别降低了32.4%和30.9%,但是其中的Fe、Cu等金属杂质却能够催化醛类物质的产生,导致VOC释放总量分别增加了11.8%和235.7%。      

丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物/六方氮化硼复合材料的制备及性能

利用双螺杆的强剪切作用,制备了丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)树脂/六方氮化硼(h-BN)复合材料(ABS/h-BN),通过测定复合材料的热导率和电阻率,并借助拉伸试验、动态力学分析、热失重分析等手段,研究了h-BN添加量对复合材料导热性能、力学性能、耐热性能和电绝缘性能的影响。结果表明,h-BN在ABS基体中发生了取向,当h-BN质量分数为20%时,复合材料的热导率由0.176 W/(m·K)提高到0.404 W/(m·K),增加了129.6%,且拉伸强度由35.26MPa提高到38.45 MPa。ABS/h-BN复合材料有望应用于家电等的外壳材料。     

抗静电丙烯腈-丁二烯-苯乙烯表面电阻及体积电阻测试影响因素

针对外部测试因素,探究了调节时间、温度、湿度、测试电压及外加压力对抗静电丙烯腈-丁二烯-苯乙烯材料电阻性能的影响。结果表明：调节时间会影响电阻测试数据的稳定性,在标准环境下的调节时间至少为24 h,电阻才能趋于稳定;材料整体电阻随温度、湿度的增大而减小,湿度对电阻的影响更加显著;测试电压的增大会使材料电阻减小;随着外加压力的增大,材料电阻性能也呈现下降趋势。     

聚苯醚/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物共混合金的结构与性能EI北大核心CSCD

采用熔融共混法制备了不同比例的聚苯醚(PPO)/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)合金,并以苯乙烯接枝马来酸酐共聚物(SMA)作为增容剂,采用哈克转矩流变仪、扫描电子显微镜、冲击和拉伸试验、热重分析等研究了PPO/ABS共混合金的加工流动性、相形态、力学性能和热稳定性。结果发现,PPO和ABS属于热力学不相容聚合物,SMA可以在PPO/ABS合金中起到较好的增容作用; PPO/ABS合金中ABS的含量越高,合金加工流动性越好,SMA可以使PPO/ABS合金的转矩明显降低,但其含量对转矩的影响较小; PPO/ABS合金的力学性能较差,加入适量SMA后合金的冲击性能和拉伸性能都有较大改善; PPO/ABS共混合金中PPO的含量越高,合金的热稳定性越好,SMA对合金的热稳定性影响不大。     

纳米SiO2与间苯二酚-双(二苯基磷酸酯)对聚碳酸酯-ABS合金的协同阻燃机制

选用以凝聚相阻燃机制为主的间苯二酚-双(二苯基磷酸酯)(RDP)作为阻燃剂,纳米SiO₂为协效剂,以熔融共混法制备了聚碳酸酯(PC)-丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)阻燃合金。通过垂直燃烧(UL94)和锥形量热测试(Cone)探究了纳米SiO₂与RDP复配对PC-ABS合金阻燃性能和燃烧行为的影响。采用SEM观察燃烧残炭的微观形貌,用EDS分析炭层表面元素含量的变化,进一步探究了纳米SiO₂与RDP在PC-ABS凝聚相中的协效阻燃机制。通过拉伸性能和冲击性能测试研究纳米SiO₂与RDP复配对PC-ABS合金力学性能的影响及甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯(MBS)对PC-ABS合金的增韧增容作用。结果表明,纳米SiO₂与RDP可以在凝聚相中形成Si—O—P化合物,对PC-ABS合金的燃烧炭层起到增强作用,从而改善PC-ABS合金的阻燃性能;适量MBS的加入可以提高PC-ABS合金的冲击强度和断裂伸长率,但会降低其阻燃性能。      

丙烯腈-丁二烯-苯乙烯/甲基乙烯基硅橡胶共混体系的动态硫化及性能EI北大核心CSCD

研究了动态硫化对丙烯腈-丁二烯-苯乙烯/甲基乙烯基硅橡胶(ABS/MVQ)共混体系性能的影响,讨论了不同含量硫化剂对ABS/MVQ共混物流变性、耐热性、力学性能和微观结构的影响。结果表明,动态硫化使共混体系黏度增大,流体假塑性增强,流动性下降;在一定范围内,随着硫化剂2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧化)己烷(DHBP)用量的增大,共混体系的耐热性和力学性能表现出先增大后减小的趋势;动态硫化使ABS/MVQ体系的相容性变好,成炭量增加;当硫化剂含量为0.04%时,ABS/MVQ体系综合性能最好。     

石墨烯/ABS 3D打印复合材料的制备与性能研究

采用气体驱动液相剥离法制备了石墨烯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)3D打印复合材料,测试了材料的力学性能和导电性能。结果表明：石墨烯的添加可以显著地提升3D打印耗材的拉伸强度、弹性模量及导电性;当石墨烯添加质量为4.8%时,复合材料的拉伸强度、弹性模量、最大拉力及电导率达到最大,分别为210MPa、5166MPa、0.4kN及4.46×10^-3S/m。     

聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯复合材料的力学性能敏感度

研究了丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)与相容剂甲基丙烯酸甲酯、丁二烯和苯乙烯三元共聚物(MBS)对聚碳酸酯(PC)/ABS复合材料的拉伸强度及其熔接痕敏感度与冲击厚度敏感度的影响。结果表明,随ABS含量的增加,相容相苯乙烯-丙烯腈(SAN)与橡胶相丁二烯(PB)共同作用,使得体系的拉伸强度逐渐降低,拉伸强度因子呈现先微弱增加、后减小、再增加的趋势,并在ABS含量为10%时获得最大值;冲击厚度因子在PC或ABS出现严重聚集态时表现出最强烈的厚度敏感性。同时,MBS能显著增加PC与ABS两相的相容性,降低拉伸强度对熔接痕的敏感程度。     

ABS对β-iPP晶成长及其复合材料的力学性能

采用熔融挤出法制备了一系列不同ABS含量的ABS/iPP复合材料。研究了该复合材料的结晶性能和力学性能。广角X射线衍射扫描结果表明,ABS诱导iPP在β(300)面结晶,在ABS含量为5%(质量分数)时,复合材料β晶的相对含量为0.45;DSC结果表明,ABS的加入能提高复合材料的结晶温度和结晶速率;偏光显微镜观察结果表明,在iPP中加入ABS后,iPP在ABS表面附着生成β球晶。ABS的加入能在一定程度上提高iPP的机械性能,在ABS含量为5%(质量分数)时,复合材料的抗冲击强度提高了16%,热变形温度提高了5℃。综上所述,ABS可以作为iPP的大分子β成核剂,促进β-iPP晶的成长。     

丙烯酸酯类共聚物与纳米CaCO3协同改性聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物合金

研究了聚碳酸酯(PC)/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物(ABS)组分配比对合金性能的影响;丙烯酸酯类共聚物(ACR)、纳米CaCO3单独使用与复配对PC/ABS合金性能的影响,并采用电子扫描电镜观察其微观结构。结果发现,随着PC用量的增加,冲击强度与断裂拉伸应变先降后升再降,PC质量分数在50%~60%,出现极大值,拉伸强度先降后升再降再升;随着ACR用量的增加,冲击强度与断裂拉伸应变先升后降,ACR质量分数在5%左右时,出现极大值,拉伸强度呈下降趋势;随着纳米CaCO3用量的增加,冲击强度与拉伸强度先升后降,断裂拉伸应变急剧下降,质量分数在4%左右时,综合性能优异;ACR与纳米CaCO3复配使用时,材料性能明显优于单独使用,当纳米CaCO3质量分数为4%,ACR质量分数为5%时,拉伸强度可达59 MPa,冲击强度可达108 kJ/m2;通过扫描电镜照片发现,ACR改善了纳米CaCO3的界面结合与分散状况。     

甲基三乙氧基硅烷改性溶胶制备陶瓷化木材的性能

采用甲基三乙氧基硅烷(MTES)与正硅酸乙酯(TEOS)共水解获得改性溶胶,然后将溶胶通过真空-加压设备浸注入木材内部,并发生凝胶复合制备陶瓷化木材,解决了TEOS水解溶胶制备的陶瓷化木材脆性大、耐水性差的问题。改性凝胶具有疏水性,降低了陶瓷化木材的吸水增重率,提高了抗压和抗弯曲强度等力学性能。     

硅烷修饰对环氧树脂/纳米介孔MCM-41复合材料性能的影响

用偶联剂将纳米介孔MCM-41粉体修饰后与环氧树脂溶液共混,制备出环氧树脂/MCM-41纳米复合材料.研究了偶联剂的含量和不同溶剂的修饰对纳米介孔MCM-41粉体分散性和复合材料力学性能的影响.结果表明,加入适量的偶联剂和在极性较小的介质中修饰,可制备出单分散的纳米介孔MCM-41颗粒增强的新型网络复合材料.偶联剂中的有机基团-(CH2)3-NH2不仅进入孔道、修饰了MCM-41的孔壁,而且使介孔分子筛保持了有序的孔道结构.环氧树脂高分子链与偶联修饰后的MCM-41颗粒的内、外表面以强烈的化学键结合,使MCM-41颗粒均匀分散在聚合物基体中,提高了材料的力学性能,其拉伸强度比基体树脂提高了69%,杨氏模量提高了90%.     

石墨表面Al_2O_3/SiO_2复合涂层的抗氧化性能

400 ℃下的石墨不能有效地冷却热气溶胶,且抗氧化失重性能差.采用sol-gel法在石墨表面制备了Al2O3/SiO2复合涂层,探讨了Al2O3粉末对涂层抗氧化性能的影响,研究了涂层的组成、结构形貌及抗氧化性能.结果表明:sol-gel法制备的Al2O3/SiO2复合抗氧化涂层除了少量的微孔外,比较致密完整,涂层主要由无定形的SiO2和Al2O3晶体组成;涂层700℃氧化40 min后失重为1.866%(质量分数),800℃氧化30 min后失重为2.750%(质量分数);Al2O3/SiO2复合溶胶中加入适量的Al2O3粉末能有效提高涂层的抗氧化性能.     

硅烷偶联剂对Al-Sm_2O_3/聚氨酯复合涂层的改性及其耐润滑油性能

为了提高Al-Sm_2O_3/聚氨酯(PU)复合涂层的耐润滑油性能,采用硅烷偶联剂KH550对其进行了改性。从功能特性和力学性能角度,系统研究了复合涂层改性前后耐金吉星J600型润滑油性能的变化规律。结果表明:经KH550改性的Al-Sm_2O_3/PU复合涂层红外发射率对600型润滑油的稳定性得到了明显的增强,同等条件下的发射率明显低于未改性时的值;经KH550改性后复合涂层表面的Sm_2O_3颗粒分散更加均匀,经600型油润滑一定时间后复合涂层的表面出现了少量微孔,使涂层对1.06μm近红外光的反射率明显低于未改性涂层;改性前后复合涂层的硬度和附着力对600型润滑油均具有良好的稳定性,两者可分别保持在3 H和2级以上;经KH550改性后复合涂层的耐冲击强度比未改性的得到明显的加强,经润滑10 d后仍可达到450 N·cm。     

碳纤维表面改性增强Fe3Al-Al2O3复合材料的制备及组织性能

采用溶胶-凝胶分散和热压烧结制备了短切碳纤维（CF_s）/Fe₃Al-Al₂O₃复合材料。分别通过电化学镀Cu和化学气相沉积SiC对CF_s表面修饰和改性,研究了Cu镀层和SiC涂层对CF_s/Fe₃Al-Al₂O₃复合材料显微组织、相组成、力学性能及断裂行为的影响。结果表明,未修饰的CF_s在Fe₃Al-Al₂O₃基体中受到严重侵蚀,CF_s/Fe₃Al-Al₂O₃复合材料致密度低,抗弯强度仅为239.0 MPa,与Fe₃Al-Al₂O₃强度相当;表面镀Cu可有效保护CF_s不被侵蚀,同时提高了CF_s/Fe₃Al-Al₂O₃复合材料的烧结致密性和界面结合强度,从而明显提高了复合材料的断裂强度,但断裂过程中纤维拔出较短;CF_s表面沉积SiC的CF_s/Fe₃Al-Al₂O₃复合材料组织均匀致密,表面涂层完整,且与纤维及基体之间结合力相当,断裂过程中,涂层既可随纤维一起拔出基体,也可与CF_s分离而留在基体之中,SiC涂层与纤维及基体之间的弱相互作用很大程度上促进了纤维脱黏和拔出,从而促进CF_s/Fe₃Al-Al₂O₃复合材料韧化所需的渐进破坏机制。      

Al_2O_3粒径与形貌对尼龙复合材料导热性能影响研究

以尼龙(PA)为基体、三氧化二铝(Al2O3)为导热填料经熔融共混、模压成型后制得尼龙导热复合材料。通过扫描电子显微镜、导热分析仪对复合材料微观形貌、导热性能进行表征。结果表明,Al2O3在尼龙基体中具有良好的分散性;Al2O3填料含量、粒径和形貌都对复合材料导热率有影响,当粒径为5μm的片状Al2O3的填充量达到50%(质量分数)时,其导热率可达0.838 W/(m·K);不同形貌的Al2O3填料复配使用可以有效构建导热通路、提高复合材料热扩散系数,但会降低材料热容、使复合材料导热系数减小。     

恒温等压处理对氧化喷射Al_2O_3／Al颗粒复合材料性能的影响

通过对喷射氧化沉积法制备的Ａｌ_２Ｏ_３／Ａｌ颗粒复合材料进行恒温等压处理，研究了恒温等压处理对复合材料组织和性能的影响。结果表明，该处理工艺基本上能消除复合材料中的孔隙，改善Ａｌ_２Ｏ_３／Ａｌ颗粒与基体的界面结合，提高材料的力学性能。     

磁化学合成Al2O3/7055Al复合材料的微观结构

脉冲磁场下,以7055Al-Ce2(CO3)3为反应体系制备了内生Al2O3颗粒增强铝基复合材料。X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、电子探针(EPMA)分析表明,在脉冲磁场作用下,原位合成的颗粒细小,呈球形或橄榄形的Al2O3颗粒尺寸为200～400nm,且弥散分布于基体中。从反应动力学角度进行考虑,与常规反应相比,磁场下反应更快更完全,并缩短了反应时间。随着脉冲磁场强度的增大,反应生成的增强颗粒变得更加细小,分布更均匀。当磁场作用的时间增加时,内生颗粒数目逐渐增多,尺寸逐渐细化,圆钝化,分布也变得均匀,颗粒达到纳米尺寸。     

Crack-healing and mechanical behaviour of Al2O3/SiC composites at elevated temperature

Alumina/silicon carbide (Al₂O₃/SiC) composite ceramics with large self‐crack‐healing ability, high strength and high heat‐resistance limit temperature for strength were developed and subjected to three‐point bending. A semicircular surface crack 100 μm in diameter was made on each sample. Crack‐healing behaviour was systematically studied, as functions of crack‐healing temperature and healing time, and the fatigue strengths of the crack‐healed sample at room temperature and 1373 K were investigated. Four main conclusions were drawn from the present study. (1) Al₂O₃/SiC composite ceramics have the ability to heal after cracking from 1273to 1673 K in air. (2) The heat‐resistance limit temperature for strength of the crack‐healed sample is ?1573 K, and ?68% of the samples fractured from outside the crack‐healed zone in the testing‐temperature range 873–1573 K. (3) The crack‐healed sample exhibited very high fatigue limit at room temperature and also 1373 K. (4) The large self‐crack‐healing ability is a desirable technique for the high structural integrity of ceramic component.