还原氧化石墨烯/天然橡胶-丁腈橡胶复合材料的制备与性能

采用水合肼还原氧化石墨烯（GO）制备了还原氧化石墨烯（RGO）,以RGO作为分散介质加入到天然橡胶（NR）和丁腈橡胶（NBR）基体中,通过乳液共混法制备了RGO/NR-NBR复合材料。采用FTIR、Raman、XRD及SEM等手段表征了RGO的结构和形貌,测试结果表明,水合肼还原GO效果较好,基本除去含氧官能团,同时RGO还保留了GO的片层结构。RGO/NR-NBR复合材料的SEM测试结果显示,纳米尺寸的RGO均匀分散在橡胶基体中,且复合材料的拉伸断面粗糙程度显著增加。RGO/NR-NBR复合材料的硫化性能测试结果表明,随RGO的含量增加,复合材料的交联密度、最大扭矩及扭矩差均增大。RGO/NR-NBR复合材料的力学性能随RGO含量的增加而提高,当RGO含量为3.0%时,材料的拉伸强度、100%定伸强度和邵氏硬度分别提高了65.7%、90.3%和21.1%,断裂伸长率降低了13.1%。     

氧化石墨烯/海藻酸钠复合材料的制备与性能研究

通过溶液共混法和溶剂挥发法制备了氧化石墨烯/海藻酸钠(GO/SA)复合材料,通过XRD,IR,吸水性实验和拉伸实验对其结构和性能进行了研究。结果表明,GO的添加可显著提高SA基体的力学性能。当GO含量为7%(wt,质量分数,下同)时,与SA基体相比,GO/SA复合材料的干态和湿态力学性能分别提高了42.5%和212%。吸水性实验表明,GO/SA复合材料的吸水率在GO含量为3%时出现最大值。     

氧化石墨烯/羧甲基纤维素钠/海藻酸钠复合材料的制备与性能研究

采用改进的Hummer法和超声波剥离法制备了纳米氧化石墨烯悬液,再将其与羧甲基纤维素钠、海藻酸钠复合制备了氧化石墨烯/羧甲基纤维素钠/海藻酸钠(GO/CMC/SA)复合材料,并通过吸水性实验和拉伸实验方法对其结构和性能进行了研究。结果表明,添加GO和CMC可显著提高GO/CMC/SA复合材料的力学性能和吸水性,当GO含量为7%,CMC含量为15%时,复合材料的干态拉伸强度最大达到124.5MPa,复合材料湿态拉伸强度最大达到31.0MPa;吸水率达到196%,在生物医学领域具有较大的应用潜力。     

改性纳米碱式氯化镁晶须填充ABS/PP复合材料的力学性能

本文通过熔融共混法在接枝了PMMA的碱式氯化镁（g-BMC）表面包覆TPE橡胶层,制得BMC母料,再将其与PP、ABS共混复合制备出ABS/PP复合材料,分别考察了BMC母料、g-BMC以及PP三者不同添加量对复合材料力学性能的影响。结果表明,在试验用量范围内,BMC/ABS复合材料的冲击强度和熔融指数随着BMC填料含量的增加而增大。当BMC母料含量为15%,g-BMC含量为55%时具有较好的冲击性能;当PP含量为9%-10%时,BMC/PP/ABS复合材料的拉伸强度和冲击强度最好;BMC填料含量对复合材料的拉伸强度影响较小,但随其用量增加复合材料的冲击强度有明显提高。     

亚微米尺度氧化石墨烯的制备及增强聚酯复合材料

采用超声法制备了尺寸分布较窄的亚微米级的氧化石墨烯(GO),通过熔融共混法制备GO/聚对苯二甲酸乙二酯(PET)复合材料并注塑成型。结果表明,超声法成功制备了尺寸分布较窄的亚微米级的GO,利于在PET中分散。加入GO未改变复合材料的晶型结构,但能提高复合材料的结晶温度、结晶度和热变形温度,且复合材料的热稳定性不变。复合材料的力学性能随GO添加量的增加,先增大后减小。当GO的质量分数为0.05%时,PET复合材料的力学性能最佳。此时拉伸强度、拉伸模量和弯曲强度与纯PET相比,分别提升了26%,15%和22%。这种方法操作简单,较低的GO添加量就可达到较好的增强效果,不需要有机溶剂,有良好的大规模生产前景。     

氧化石墨烯/丁腈橡胶-聚氯乙烯复合材料的隔声性能

为了制备一种轻质隔声复合材料,以氧化石墨烯(GO)为隔声填料,通过熔融共混法制备了GO/丁腈橡胶-聚氯乙烯(GO/NBR-PVC)复合材料。采用SEM、XRD、DMA和万能材料试验机等对GO/NBR-PVC的结构形态、弹性模量和力学性能等进行测试;利用四通道阻抗管系统对隔声性能进行测试。结果表明,GO在NBRPVC基体中分散均匀;GO/NBR-PVC的拉伸强度、弹性模量和阻尼性能明显增大。隔声测试结果表明:GO的添加可以提高GO/NBR-PVC的隔声性能,尤其在低频段。当GO的质量分数分别为0.1%、0.2%、0.3%、0.4%时,复合材料面密度几乎不变,隔声指数分别提高了0.8dB、1.1dB、1.5dB、1.2dB;而添加质量分数为30%的重质金属(HM)时,HM/NBR-PVC面密度明显提高,而隔声指数只提高了0.6dB。     

石墨烯/环氧树脂复合材料的制备及力学性能

分别通过超声共混法和原位还原法制备了石墨烯/环氧树脂复合材料。利用X射线光电子能谱(XPS)、X射线衍射(XRD)、光学显微镜和扫描电子显微镜(SEM)对复合材料的结构进行了表征,并对其力学性能进行了测试。结果表明,原位还原法制备的石墨烯/环氧树脂复合材料中,氧化石墨烯已经被成功地还原为石墨烯,并且石墨烯具有良好的分散性。力学性能测试结果表明,两种方法制备的复合材料的力学强度较纯环氧树脂明显提高。当石墨烯的量为m(GO)/m(EP)=0.3/100时,超声混合法制备的石墨烯/环氧树脂复合材料的拉伸强度和弯曲强度分别最大提高约29.2%和1.4%;而原位还原法制备的石墨烯/环氧树脂复合材料的拉伸强度和弯曲强度分别最大提高约40.5%和9.4%。     

原位聚合制备聚氨酯/氧化石墨烯纳米复合材料的力学性能和热稳定性能研究

采用两步投料法,将氧化石墨烯(GO)与4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)充分反应后、再加入聚醚多元醇和三羟甲基丙烷原位聚合制备聚氨酯(PU)/GO纳米复合材料。用广角x衍射、拉伸仪、热失重分析仪和扫描电子显微镜等研究了GO含量对PU/GO复合材料弹性模量、拉伸强度、断裂伸长率和热稳定性能的影响。研究发现当GO含量为0.2%时,GO在PU基体内分散均匀未出现团聚现象;当GO含量增加时,出现GO团聚体,且随着GO含量增加而增加。GO团聚现象对PU/GO复合材料的力学性能和热稳定性提高具有不利的影响。未出现GO团聚体的PU/0.2%GO复合材料具有最佳力学性能和热稳定性。用连二亚硫酸钠、氢氧化钠水溶液就地还原制备还原PU/GO纳米复合材料(PU/rGO),研究GO还原对复合材料力学性能和热稳定性的影响。结果发现,GO在PU基体内可以实现一定程度的就地还原,还原后复合材料的力学性能有所下降,但热稳定性能有所提高。     

氧化石墨烯增强苯并■嗪-双■唑啉树脂纳米复合材料

将双酚A型苯并■嗪(Ba)、双■唑啉(1,3-PBO)和氧化石墨烯(GO)在室温下进行物理共混,再将共混物逐步升温热固化制备了GO/Ba/1,3-PBO树脂纳米复合材料。红外光谱证实Ba、1,3-PBO与GO之间已经发生反应,热重分析表明,随着GO含量增加,GO/Ba/1,3-PBO树脂纳米复合材料的热稳定性得到显著提高。GO的添加能明显增强苯并■嗪-双■唑啉树脂的力学性能,当仅添加0.3%的GO时,复合材料的弹性模量和拉伸强度较纯树脂分别增加了146.7%和127.8%。GO/Ba/1,3-PBO树脂纳米复合材料的吸潮率也显著降低。     

介孔二氧化硅/氧化石墨烯并用对天然橡胶性能的影响EI北大核心CSCD

胶乳法是制备石墨烯及其衍生物橡胶纳米复合材料最常用的方法,文中在胶乳法的基础上,将静电自主装的技术运用于石墨烯基/橡胶纳米复合材料领域,即,将正电荷的十六烷基三甲基溴化铵修饰的介孔二氧化硅纳米粒子(MCMNH4H)、表面带负电荷的氧化石墨烯、表面带负电荷的橡胶乳胶粒共混,使三者在水溶液中发生静电自组装制备了一种新型三元复合纳米材料。通过红外光谱、X射线衍射、扫描电镜等测试手段对制备的材料进行了结构表征,系统地研究了氧化石墨烯(GO)和MCM-NH4H对复合材料性能的影响。结果表明,MCM-NH4F和GO之间的协同作用极大地提高了复合材料的性能,当GO的用量为0.75phr时,复合材料的拉伸强度达到29.4 MPa,提高了32.6%,介电性能具有一定程度的提升。     

氧化石墨烯对丁腈橡胶-聚氨酯共混物动态力学性能的影响

以丁腈橡胶(NBR)与聚氨酯(PU)为共混基体,添加氧化石墨烯(GO)或片状石墨(G)通过热压成型工艺合成GO/NBR-PU和G/NBR-PU三元体系复合材料,借助DMA、FTIR、SEM等手段,研究氧化石墨烯与片状石墨对NBR-PU共混物动态力学性能的影响。研究结果表明,GO加入后,损耗角正切值(tanδ)、损耗模量(E″)以及储能模量(E′)随着GO含量的增加先增加后减小,当GO含量达到临界值(与NBR质量比为3%)时,其动态力学性能tanδ、E″及E′表现出较好的性能;而添加片状石墨时,NBR-PU共混物的阻尼性能和力学性能均有一定的增强,但随着含量进一步增加,阻尼性能与力学性能有所下降。通过微观分析发现,GO的增强作用主要是因为界面效应,而无论是氧化石墨烯或是片状石墨,在基体中均有很强的团聚作用,而性能下降的主要原因就是其团聚作用。     

废橡胶胶粉/HDPE/POE热塑性弹性体的动态硫化

以过氧化二异丙苯(DCP)为硫化剂,研究了废橡胶胶粉／高密度聚乙烯(HDPE)／乙烯-辛烯共聚物(POE)(50/25/25)热塑性弹性体的动态硫化．考察了过氧化二异丙苯(DCP)用量对该共混物力学性能的影响．结果表明,加入DCP后,废橡胶胶粉／HDPE／POE共混物的交联度增加。动态硫化提高了共混物的力学性能,DCP用量为0．5份时．共混物具有最大的拉伸强度(8．01MPa)和断裂伸长率(225％)．扫描电镜观察结果表明,动态硫化后共混物的界面结合更加紧密．有利于力学性能的提高。废橡胶胶粉／HDPE／POE热塑性弹性体具有良好的耐老化性和再加工性．可以循环使用。     

Improvement of impact property of natural fiber–polypropylene composite by using natural rubber and EPDM rubber

In this research, vetiver grass was used as a filler in polypropylene (PP) composite. Chemical treatment was done to modify fiber surface. Natural rubber (NR) and Ethylene Propylene Diene Monomer (EPDM) rubber at various contents were used as an impact modifier for the composites. The composites were prepared by using an injection molding. Rheological, morphological and mechanical properties of PP and PP composites with and without NR or EPDM were studied. Adding NR or EPDM to PP composites, a significant increase in the impact strength and elongation at break is observed in the PP composite with rubber content more than 20% by weight. However, the tensile strength and Young’s modulus of the PP composites decrease with increasing rubber contents. Nevertheless, the tensile strength and Young’s modulus of the composites with rubber contents up to 10% are still higher than those of PP. Moreover, comparisons between NR and EPDM rubber on the mechanical properties of the PP composites were elucidated. The PP composites with EPDM rubber show slightly higher tensile strength and impact strength than the PP composites with NR.     

透明LED石墨烯/苯基硅橡胶复合封装材料

采用化学接枝技术,利用硅烷偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷（KH-550）、水合肼改性氧化石墨烯（GO）制备功能型石墨烯（FG）。将FG与苯基硅橡胶混合,采用氢化硅烷化法,在铂催化剂作用下制备了一种发光二极管（LED）封装用FG/苯基硅橡胶复合材料,考察了改性后FG结构、表面官能团变化以及其用量对FG/苯基硅橡胶复合材料力学性能及光学性能的影响,并分析了FG/苯基硅橡胶复合材料的微观相态及其热稳定性。结果表明:经KH-550改性后的FG表面附有特殊官能团,能提高其在苯基硅橡胶中的分散性。当苯基硅橡胶中引入0.010 0wt% FG时,FG/苯基硅橡胶复合封装材料的透光率仍可达到85%以上,耐紫外老化性能和力学性有明显提高。FG/苯基硅橡胶复合材料的热分解温度为690 ℃、GO/苯基硅橡胶复合材料的热分解温度为623 ℃,而纯苯基硅橡胶的热分解温度为491 ℃,且FG/苯基硅橡胶复合材料的放热量始终比纯苯基硅橡胶略低。苯基硅橡胶中引入0.010 0wt% 改性的FG,材料热分解温度提高了200 ℃,放热量有所减少,能更好满足功能型LED复合封装材料热稳定性能要求。      

环保型水切割胶粉对天然橡胶力学性能和动态性能的影响

采用环保型水切割胶粉及力化学改性胶粉（MRP）与天然橡胶（NR）复合制备胶粉-NR复合胶,并探讨了胶粉用量对复合胶力学性能和动态性能的影响。通过红外和热失重分析确定了胶粉的主要成分为NR和丁苯橡胶（SBR）,且改性后胶粉大分子链结构未发生明显变化。通过橡胶加工分析仪研究了胶粉用量及改性对复合胶加工性能的影响。采用炭黑分散仪研究并观察了胶粉在NR中的分散情况。结果表明,胶粉改性后与NR的相容性提高,二者界面结合力增大,MRP-NR复合胶加工性能改善。炭黑分散结果表明,胶粉用量越多,其分散性越差,改性后胶粉的分散性提高,MRP-NR复合胶的力学性能最优,拉伸强度为27.9 MPa。     

高岭土/白炭黑并用填充天然橡胶复合材料的性能

以高岭土和白炭黑作为增强剂,采用熔融共混法制备了一系列的天然橡胶(NR)复合材料,并对其微观结构、气体阻隔性能和力学性能进行了表征.结果表明,改性高岭土(MK)以片层结构,白炭黑(PS)以球状结构,均匀分散于NR基体之中;MK与PS单独填充NR时,随着MK填充量的增加,NR复合材料的气体阻隔性能逐渐提高,而且MK的增强...     

石墨烯微片/天然橡胶纳米复合材料的研究

目的 研究石墨烯微片的添量对石墨烯微片/天然橡胶纳米复合材料性能的影响,并对机械共混法和胶乳共混法进行比较。方法 探索复合材料的制备工艺,利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、拉曼光谱(RDS)、万能力学试验机等对石墨烯微片和石墨烯微片/天然橡胶纳米复合材料的形貌、结构以及性能进行分析和研究。结果 测试结果表明,石墨烯微片作为填料添加到复合材料中,使复合材料的性能得到了增强。相比纯橡胶而言,石墨烯微片(10 phr)/天然橡胶复合材料的拉伸强度增加了41.5%,热导率增加了153.3%。结论 石墨烯微片可以大幅度提高复合材料的性能,并且胶乳共混法制备的复合材料的性能要优于机械共混法制备的复合材料的性能。     

玄武岩短纤维-芳纶浆粕/氯丁橡胶复合材料的制备与性能

以氯丁橡胶（CR）为基体,改性玄武岩短纤维（BSF）和芳纶浆粕（AP）作为增强相,制备了高强度、高模量的BSF-AP/CR复合材料,系统地研究了BSF和AP对BSF-AP/CR复合材料基本物理性能、动态力学性能和动刚度的影响。采用超声波辅助γ-氨丙基三乙氧基硅烷（KH550）对BSF进行了改性,通过FTIR测试显示KH550与BSF表面基团发生了反应。通过SEM观察发现,改性BSF与CR界面相容性较好,易于分散和取向,而AP锚固在CR基体中,取向度不如BSF高;随着BSF与AP质量比值减小,BSF-AP/CR复合材料的拉伸强度、拉断伸长率和屈挠性能降低,耐撕裂性能和耐磨性能变好。采用弹性体材料测试系统（MTS）测试复合材料的动刚度。结果表明,BSF与AP质量比越小,BSF-AP/CR复合材料的动刚度越大,说明AP对BSF-AP/CR复合材料动刚度贡献大。动态力学性能显示,AP用量越多,BSF-AP/CR复合材料的储能模量（G'）越高,Payne效应越明显,而阻尼因子越小,说明AP有良好的模量-滞后平衡效应。当BSF与AP质量比为10:10时,BSF-AP/CR复合材料的综合性能较好。