新型叶片密炼机对PP/MWNT纳米复合材料性能的影响

利用基于体积拉伸流变的叶片密炼机制备聚丙烯(PP)/多壁碳纳米管(MWNT)纳米复合材料,探究体积拉伸流场下,PP/MWNT复合材料中碳纳米管的质量分数以及叶片转子轴转速对复合材料力学性能和热稳定性以及结晶的影响。结果表明,体积拉伸流场作用下,拉伸强度和拉伸模量随MWNT质量分数的增加呈先增大后减小的趋势,随叶片转子轴转速的升高而增大;冲击强度随MWNT质量分数的增加先增加后急剧减小,在MWNT质量分数为1%左右达到最大值;复合材料的冲击强度随叶片转子轴转速升高有所提高;MWNT的加入可以提高PP/MWNT复合材料的热稳定性和结晶峰温,且均随MWNT质量分数以及叶片转子轴转速的提高而提高。     

MWNT对长玻纤增强PP/膨胀阻燃剂体系性能的影响

用熔融共混法制备了长玻纤增强聚丙烯/膨胀阻燃剂/多壁碳纳米管(LGFPP/IFR/MWNT)复合材料。通过极限氧指数、垂直燃烧测试、热失重分析、力学性能测试等手段研究了MWNT对LGFPP/IFR的阻燃性能、热性能和力学性能的影响。结果表明,MWNT的加入提高了LGFPP/IFR阻燃体系的阻燃性能,在LGFPP/IFR阻燃体系中添加1%MWNT后,LGFPP/IFR/MWNT复合材料的氧指数提高到23.5%;MWNT可显著增加LGFPP/IFR的热稳定性,添加1%MWNT可使LGFPP/IFR热分解起始温度提高12.34℃;MWNT的加入还提高了LGFPP/IFR阻燃体系的力学性能,在LGFPP/IFR阻燃体系中添加1%MWNT后,LGFPP/IFR/MWNT复合材料的拉伸强度、弯曲强度和冲击韧性分别提高了5.7%、12.7%和1.0%。     

PP/MWNT复合材料的力学性能研究

采用熔融共混法制备了不同质量分数的聚丙烯/多壁碳纳米管(PP/MWNT)复合材料,研究了MWNT的含量对复合材料的拉伸强度、冲击强度等力学性能以及储能模量的影响,并利用扫描电镜研究了复合材料的微观形貌。结果显示,MWNT的质量分数为1.5%时,复合材料的拉伸强度由28.58MPa提高到32.47MPa,冲击强度由5.67kJ/m~2提高到8.85 kJ/m~2,断裂伸长率呈下降趋势,复合材料的储能模量在MWNT为2%时出现最大值;SEM图像显示MWNT的含量较低时,在PP基体中分布均匀,当MWNT的含量增大后,在PP基体中产生了缠结,形成了团聚,导致PP/MWNT复合材料的力学性能有所下降。     

酸化多壁碳纳米管/水性聚氨酯复合材料的制备与性能研究

采用混酸对多壁碳纳米管进行表面处理,通过共混法制备出酸化多壁碳纳米管/水性聚氨酯(WPU)复合材料。通过FT-IR,拉曼光谱,SEM表征了多壁碳纳米管酸化前后的结构,通过TGA、拉力测试以及SEM研究了复合材料的热性能、力学性能和微观结构。结果显示,多壁碳纳米管通过混酸处理后表面羧基化,管壁卷曲程度降低。与纯WPU相比,当添加量为1.5%时,复合材料的断裂伸长率增加29%,当添加量在2%时,复合材料的拉伸强度增加169%,酸化碳纳米管在聚氨酯(PU)基体中均匀分散。酸化碳纳米管的添加显著提高了复合材料的热稳定性和导电性。     

碳纳米管对聚4-甲基1-戊烯结晶及力学性能的影响

在聚4-甲基1-戊烯(TPX)中分别加入多壁碳纳米管(MWNT)、羟基化多壁碳纳米管(MWNT-OH)、羧基化多壁碳纳米管(MWNT-COOH),制备了TPX/碳纳米管(CNTs)复合材料。研究了CNTs对复合材料结晶性能与力学性能的影响。结果表明:加入CNTs对TPX的熔点与晶体结构没有影响,但复合材料的结晶度有所降低;加入CNTs可提高复合材料的弹性模量,与MWNT-OH相比,MWNT更能提高复合材料的弹性模量;随着MWNT-COOH含量的增加,TPX/MWNT-COOH复合材料的弹性模量也得到很大提高,当w(MWNT-COOH)为5.0%时,复合材料的弹性模量达257 MPa。     

TPU/MH复合材料的制备及性能研究

以聚氧化丙烯二醇(PPG)为软段,甲苯二异氰酸酯(TDI)和3,3-二氯-4,4-二氨基二苯基甲烷(MOCA)为硬段,氢氧化镁(MH)为填料,采用两步法制备了热塑性聚氨酯/氢氧化镁(TPU/MH)复合材料。通过极限氧指数(LOI)测试、热重分析(TGA)、拉伸测试和维卡软化点测试研究了MH质量分数对复合材料阻燃性、热稳定性和力学性能的影响。结果表明,MH的加入使TPU的阻燃性和热稳定性得到提高。MH质量分数为30%的复合材料,LOI和最快失重温度比纯TPU分别增加了14.3℃和18.3℃。但是,由于与基体的结合力较弱,MH对TPU的力学性能造成了一定损失。     

硅橡胶/多壁碳纳米管复合材料的结构与性能研究

研究了硅橡胶/多壁碳纳米管复合材料的形态结构和物理机械性能。利用扫描电子显微镜观测了复合材料中多壁碳纳米管的分散情况,并测试分析了复合材料的力学性能、热性能、动态力学性能。结果表明,多壁碳纳米管能够良好地分散在硅橡胶基体中,随着多壁碳纳米管用量的增加,硅橡胶/多壁碳纳米管复合材料热稳定性明显提高,且有效地提高了硅橡胶的物理机械性能。硅橡胶/多壁碳纳米管复合材料中形成了碳纳米管的某种形式网络结构,网络结构的打破与重建导致了储能模量的非线性下降。     

PET中添加MWNT对其性能及结构的影响测定

将多壁碳纳米管(MWNT)在聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)聚合时加入,制备包含MWNT不同含量的MWNT/PET复合材料,并通过扫描电子显微镜(SEM)分析了复合材料的结构;借助差示扫描量热仪对MWNT/PET复合材料的结晶性能进行测试。     

MWNT-g-PBA的制备及对PVC的改性

采用原子转移自由基聚合(ATRP)方法在多壁碳纳米管(MWNT)表面接枝聚丙烯酸丁酯(PBA),制备得到PBA接枝MWNT(MWNT-g-PBA),并以此对聚氯乙烯(PVC)行改性。红外光谱(FTIR)及射电子显微镜(TEM)分析结果表明,采用ATRP法成功地将PBA接枝到MWNT的表面。采用熔融共混法制备了PVC/MWNT-g-PBA复合材料,对其力学性能和耐热性能进行了研究。结果表明,MWNT-g-PBA可以显著提高复合材料的拉伸强度和冲击强度,同时复合材料的耐热性能并未受到较大影响。     

原位聚合制备尼龙-6/多壁碳纳米管复合材料及其结晶行为

采用酰氯化处理的多壁碳纳米管(MWNT)同氨基封端的尼龙-6(PA6)原位聚合的方法制备了PA6/MWNT复合材料.红外光谱说明了MWNT与PA6化学的键合作用.DSC测试表明MWNT对PA6的分子链段运动有较大的阻碍作用.动力学分析表明MWNT具有成核作用,提高了PA6的结晶温度;共价键连接使MWNT对PA6的分子链段运动有强烈的阻碍作用,造成复合材料(含MWNT质量分数2%)的总结晶速率降低.     

短纤维增强热塑性聚氨酯弹性体复合材料的性能研究

通过短切碳纤维(CF)与热塑性聚氨酯弹性体(TPU)共混改性制得一系列不同CF质量分数(含量)、不同方法处理CF的碳纤维/TPU复合材料。重点研究了不同CF质量分数和不同表面处理方法对碳纤维/TPU复合材料的微观形态、物理机械性能、热性能和动态力学性能的影响。研究结果表明:随着CF质量分数的提高,复合材料的杨氏模量和压缩模量逐渐提高,当CF质量分数为25%时,拉伸强度出现最大值。热性能和动态性能也均以CF质量分数为25%时最佳。各种表面处理中以胺基硅烷KH5501处理CF对CF/TPU复合材料的机械性能和热稳定性改善效果明显;而TCA-K44和浓硝酸氧化刻蚀CF/TPU复合材料则表现出较好的韧性和弹性。SEM分析结果表明,TPU与CF间具有很好的粘接。     

炭黑碳纳米管导热聚丙烯复合材料性能研究

本文通过探究导热填料的比例和种类、多壁碳纳米管(MWNT)的表面改性条件以及偶联剂的用量对聚丙烯(PP)热导率的影响,用扫描电镜(SEM)、冲击试验机、拉力试验机、热变形-维卡软化点测试仪表征了复合材料的力学性能和热稳定性能。优良配方复合材料的热导率比纯PP提高303%,维卡软化点提高9%,拉伸强度降低18%,冲击强度降低1%。     

PA66/胺基化碳纳米管复合材料薄膜的制备及表征

对多壁碳纳米管进行胺基化处理后,用溶液共混法制备了PA66/多壁碳纳米管复合材料,研究了碳纳米管的加入对PA66电学性能、热稳定性能、结晶行为的影响。复合材料薄膜的渗流阈值出现在碳纳米管质量分数为3%～4.5%,胺基化碳纳米管质量分数为4%时,已基本构成完整的导电网络,体积电阻率和表面电阻率均降低了8个数量级。碳纳米管的加入提高了复合材料的热稳定性能。碳纳米管在复合材料中充当了成核剂,提高了PA66的成核速度,但降低了其结晶总速度。     

长支链聚丙烯及其碳纳米管复合材料的电性能和流变性能研究

采用自由基熔融接枝的方法制得长支链聚丙烯(LCBPP),通过熔融共混得到聚丙烯(PP)/碳纳米管(MWNT)和LCBPP/MWNT导电复合材料。红外光谱表明,三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)分子成功接枝到了PP分子主链上。对复合材料进行导电性能测试发现由于长支链造成的高黏度使得碳纳米管在LCBPP中的分散性差,因此逾渗值大于PP/MWNT复合材料的逾渗值,导电性较差。流变性能测试发现MWNT含量低于2%时,会首先破坏LCBPP的分子链缠结,之后随着含量增加,逐渐形成导电网络结构。     

碳纳米管在环氧树脂中的分散及抗静电性研究

采用混酸法对多壁碳纳米管(MWNT)表面进行处理,引入双键后与丙烯酸正丁酯(BA)、乙酸乙烯酯(VAc)共聚,得到表面接枝高分子聚合物的碳纳米管(MWNT-PBV)。采用透射电镜(TEM)和热重分析仪(TGA)对其进行表征。将MWNT-PBV与环氧树脂机械共混,制得碳纳米管/环氧树脂复合材料,测试其力学性能、抗静电性,用扫描电镜(SEM)对其断面进行分析。结果表明:碳纳米管表面成功接枝了聚合物;MWNT-PBV在环氧树脂中的分散性优良;复合材料的耐冲击性提高约400%;表面电阻明显降低;抗静电性增强。     

特种纤维及其他合成纤维

20096126 形状记忆聚氨酯/多壁碳纳米纤维Meng Q.…;Journal of Applied Polymer Science,2007,106(2),p.837(英)合成形状记忆的不同多壁碳纳米管(MWNT)含量的聚氨酯/多壁碳纳米管(SMP-MWNT)复合材料,采用熔融纺丝制造相应SMP-MWNT纤维。研究MWNT含量对形状记忆聚合物可纺性、破裂形态、     

MCMB/MWNT/TPU柔性导电3D打印耗材的制备及压敏特性研究

使用热塑性聚氨酯(TPU)、中间相炭微球(MCMB)、多壁碳纳米管(MWNT)制备了一种柔性导电压敏3D打印耗材,验证了耗材的打印效果并研究了两种碳材料添加比例对柔性导电材料力学性能、导电性能的影响。结果表明,加入两种碳材料皆能有效提高材料的导电性,MWNT与MCMB可在TPU基体中共同构建导电网络并互相起协同作用,当MWNT与MCMB添加量均为12%时,材料的电导率达到0. 842 S/cm。为了研究材料的力敏特性,选用含9%MWNT、6%MCMB (型号为9T-6B)的复合材料进行了压力敏感性能实验。结果表明,材料受压力越大其体积电阻值越小,当压力卸载后电阻值发生回弹,说明材料对压力具有一定的敏感性,并且在约400次0～90 N压力循环加载的情况下仍能保持良好的敏感性,所制备的复合材料有望结合3D打印技术制备不同复杂结构的柔性力敏感电子器件。     

水性聚氨酯/十二烷基苯磺酸钠修饰多壁碳纳米管复合材料的制备与表征

以十二烷基苯磺酸钠(SDBS)修饰多壁碳纳米管(MWNTs)得到MWNTs-SDBS,采用溶液共混法,制备出水性聚氨酯/SDBS修饰多壁碳纳米管复合材料。探讨了MWNTs-SDBS含量对复合材料力学性能、热性能和电性能的影响及复合材料的微观结构。结果表明:碳纳米管在水性聚氨酯中分散均匀,明显提高了水性聚氨酯的力学性能和导电性。与纯水性聚氨酯相比,当MWNTs-SDBS含量为0.3%时,复合材料的拉伸强度和断裂伸长率分别提高9%和29%;当其含量为0.9%时,复合材料的电阻率提高接近9个数量级。此外,添加碳纳米管降低了聚氨酯软段的结晶性能。     

PP/碳纳米管复合材料的结晶动力学研究

采用原子转移自由基(ATRP)活性聚合方法在多壁碳纳米管(MWNT)表面接枝丙烯酸丁酯聚合物(PBA),并以接枝聚合物MWNT-PBA对聚丙烯(PP)进行改性。红外光谱(FT-IR)及透射电子显微镜(TEM)测试结果表明,采用ATRP法成功地将PBA接枝到MWNT表面上。利用差示扫描量热仪(DSC)对PP/MWNT复合材料的非等温结晶动力学进行了研究。结果表明,PP/MWNT复合材料中由于MWNT的加入明显地提高了复合材料的结晶温度和结晶速率,并降低了结晶活化能。MWNT-PBA和MWNT-COOH(酸化MWNT)加入PP都有异相成核的作用,而MWNT-PBA比MWNT-COOH的作用更加明显。     

HDPE/MWNT动态保压注塑制品结构与性能研究

采用动态保压注塑成型技术(DPIM),通过在熔融共混体系中施加往复的剪切应力以改善多壁碳纳米管(MWNT)与高密度聚乙烯(HDPE)注塑制品的结构与性能.偏光显微镜结果显示,成型过程中的剪切有助于碳纳米管在HDPE中的分散,剪切形成的动态样品中碳纳米管的团聚与未施加剪切应力的静态样品相比明显减小.力学性能测试表明动态保压获得的制品,拉伸强度与模量大幅提高,但断裂伸长率降低.在MWNT质量分数为1%时动态复合材料的拉伸强度及模量提高了20%.DSC结果显示,由于碳纳米管充当了成结晶核点的作用,使得复合物的结晶温度提高.