PP/TPU/纳米SiO2复合材料的制备与性能研究

采用熔融共混法制备了聚丙烯(PP)/热塑性聚氨酯弹性体(TPU)/纳米SiO2复合材料,研究了复合材料的力学性能、结晶性能、流变性能.研究结果表明,填充5%的TPU和极少量纳米SiO2具有协同增强和增韧效应;PU能诱导PPβ晶的形成,纳米SiO2的用量影响其诱导作用;纳米SiO2对PP/TPU有一定的增容作用,使复合材料体系的模量与黏度增大.     

PMMA/纳米SiO2纳米复合材料的制备和界面研究

用硅烷偶联剂KH570对纳米SiO2进行修饰改性,采用原位分散聚合法制备了PMMA/纳米SiO2纳米复合材料,用溶解实验、力学性能、SEM和DMA等方法对纳米SiO2粒子和PMMA基体之间的界面相容性进行了表征和研究,由拉伸强度计算出来界面相互作用参数B.结果表明:SiO2在基体中可能起到了交联点的作用;改性后的氧化硅与聚合物基体形成强的界面结合;随着纳米粒子含量的增加,粒子和聚合物基体之间有效的界面相互作用越强.     

聚氨酯弹性体纳米复合材料的制备与表征

利用几种不同的纳米粒子[包括纳米SiO2、CaCO3、八乙烯基硅倍半氧烷(即八乙烯基POSS)]对聚氨酯弹性体进行改性,制备纳米复合材料。同时,研究了不同纳米粒子对聚氨酯弹性体性能的影响。测试结果表明,聚氨酯弹性体力学性能提高;热失重(TGA)结果表明加入纳米SiO2、CaCO3、八乙烯基POSS后,复合材料的初始热分解温度分别提高了16.01℃、10.95℃、15.00℃,材料热稳定性增强;扫描电镜(SEM)观察到纳米粒子在聚氨酯基体中分散性不够理想,存在团聚现象。     

改性甲基丙烯酸酯/SiO2-TiO2纳米复合材料的制备与表征

用原住复舍、溶胶-凝胶法制备了有机聚合物链段与无机相间有共价键存在的改性甲基丙烯酸酯类共聚物／SiO2-TiO2杂化纳米复合材料。通过红外光谱，透射电镜，扫描电镜对材料的结构和形态进行了表征，并对纳米分散相的形态、分布和界面状况对杂化材料的物理化学性能及氧阻透性能进行了测试．对结构与性能的关系进行了探讨．     

木质素／纳米SiO2复合材料的制备及其应用

采用高沸醇（HBS）木质素制备得到了HBS木质素／纳米SiO2复合材料。对产物进行红外光谱、透射电镜分析，可以明显看出材料复合后的特征，表明木质素／无机纳米复合材料的制备是可行的。把木质素／纳米SiO2复合材料作为橡胶的补强剂应用于乙丙橡胶。实验发现，HBS木质素／纳米SiO2复合材料添加到橡胶中可提高胶料的断裂伸长率，从165％提高到229％，但拉伸强度略有降低。     

革用聚氨酯/SiO2纳米复合材料的制备与物性研究

采用溶胶-凝胶反应制备纳米SiO2颗粒，然后通过超声分散机将SiO2纳米颗粒分散到聚氨酯树脂中制备出聚氨酯／SiO2纳米复合材料。利用透射电子显微镜(TEM)、傅里叶红外分光光度计(FTIR)、万能电子试验机、动态力学分析仪(DMA)、量热示差扫描仪(DSC)分别表征了纳米复合树脂材料的结构和形态、力学性能和热稳定性。实验结果表明，纳米SiO2颗粒均匀分布在聚氨酯中，并与聚氨酯的基团发生了反应；聚氨酯／SiO2纳米复合材料具有较纯聚氨酯树脂更高的模量和内耗峰强度。拉伸强度和拉伸模量得到了很大的提高，并具有一个最佳值；而断裂伸长率有所下降，但随SiO2含量的进一步增加又有所提高；纳米SiO2掺杂对聚氨酯树脂的耐低温的性能影响不大，却提高了树脂的耐热性能，从而使聚氨酯树脂使用温度更宽。     

纳米TiO2/聚乳酸复合材料的制备和表征

采用原位聚合的方法制备了有机化处理过的纳米 TiO 2粒子质量分数分别为 1 wt %、3 wt %、5 wt %和10 wt %的 4种纳米 TiO 2/聚乳酸复合材料。SEM结果表明 , 当纳米 TiO 2粒子质量分数较低时 , 纳米 TiO 2在聚乳酸基体中呈现均匀稳定分散 , 而质量分数较高时则发生团聚。通过力学和热学等性能测试发现复合材料的最大热分解温度、 玻璃化转变温度和力学性能相对于聚乳酸有较大幅度提高 , 其中纳米 TiO 2的质量分数为 3 wt %时改善效果最明显 , 其最大热分解温度、 玻璃化转变温度分别比聚乳酸提高了 25. 3℃和 4. 9℃, 拉伸强度、 断裂伸长率和弹性模量分别提高了 83. 6 %、 6. 73 %和 129. 4 %。     

可反应性纳米SiO2/尼龙1010复合材料的制备和力学性能

以可反应性纳米SiO2(RNS)为填料,用熔融共混法制备SiO2/尼龙1010纳米复合材料,表征其力学性能并研究了增强和增韧机理.结果表明,在熔融共混过程中RNS与尼龙1010发生了强烈的界面相互作用,提高了材料的拉伸强度、断裂伸长率和弹性模量;而纳米SiO2的表面有机修饰层使材料的韧性有所提高.纳米SiO2质量分数为1.0%的复合材料拉伸强度最大,比纯尼龙1010的高4%;而0.7%纳米SiO2的复合材料断裂伸长率和弹性模量最大,分别比纯尼龙的高16.6%和13.4%.     

纳米SiO2/有机硅改性水性聚氨酯复合材料的制备及性能

为了改善水性聚氨酯（WPU）耐水性差和表面性能差等缺陷,将有机硅和纳米SiO₂同时引入到WPU中,首先通过自乳化法制备了WPU和有机硅改性水性聚氨酯（SWPU）。然后采用超声共混法将纳米SiO₂粒子加入到SWPU中,制备了纳米SiO₂/SWPU复合材料。最后,采用FTIR和SEM对WPU、SWPU和纳米SiO₂/SWPU的结构进行了表征,通过接触角、吸水率及抗拉力学性能测试分析了WPU、SWPU和纳米SiO₂/SWPU的疏水性能及抗拉力学性能。结果表明：纳米SiO₂已被成功引入到SWPU中;纳米SiO₂含量较小（≤3wt%）时能够较均匀地分散在纳米SiO₂/SWPU胶膜中;当纳米SiO₂含量从0增大至5wt%时,纳米SiO₂/SWPU胶膜的吸水率降低了69%,拉伸强度从16.72 MPa增大至24.22 MPa,断裂伸长率从545%增至731%,表明纳米SiO₂的引入显著提高了SWPU胶膜的耐水性能和力学性能。     

EVA/SiO2纳米复合材料的制备与性能研究

采用一步法制备出 EVA/SiO2 纳米复合材料,利用 FESEM、FTIR、SEM 等测试手段表征纳米SiO2 微粒在 EVA 基体中的分散性,并研究其力学性能及流变性能。结果表明 SiO2 微粒以 30~40nm 左右的粒径分散于EVA基体之中,并与 EVA形成化学键合结构,断裂时呈现脆韧双重断裂特征。当纳米SiO2 填充量为1%时,拉伸强度与断裂伸长率分别提高16.1%与11.7%,并以该含量处为转折点先提高后降低。纳米SiO2 微粒填充量在1%~3%范围内,复合熔体的表观粘度低于纯 EVA,熔点变化较少,加工流动性得到改善。     

新型PMMA/SiO_2/DR1非线性光学杂化材料的制备及表征

通过溶胶-凝胶法将硅烷染料DR1ASD、含硅氧烷PMMA和TEOS在酸催化条件下共水解-缩合制备了新型非线性光学杂化材料PMMA/SiO2/DR1,并运用FT-IR、SEM、UV-vis、DSC/TG和UV-vis等测试方法对其结构和性能进行表征.测试结果表明:杂化材料中有机相和无机相之间通过共价键结合,无相分离出现;杂化材料的玻璃化转变温度(Tg)和热分解温度(Td)分别达到165℃和405℃;电晕极化后杂化材料具有较高的生色团取向有序度(Φ=0.238),并表现出良好的取向稳定性,80℃条件下3h后依然有初始值的79%.     

低收缩块状PMMA/SiO_2杂化材料制备及性能表征

以甲基丙烯酸甲酯(MMA)、正硅酸乙酯(TEOS)和硅烷偶联剂(MPMS)为原料,采用溶胶-凝胶法制备出低收缩、具有良好光学性能的PMMA/SiO2杂化材料。通过透射电子显微镜、差热分析、红外吸收光谱和紫外光-可见分光光度计表征了杂化材料的微观形貌、热性能和透明性。结果表明材料的网络结构相对比较均匀,在可见光波长范围内材料均一性好;有机相和无机相之间是通过共价键相互连接的,没有出现有机相、无机相分离现象;杂化材料的透光率约90%。     

GaP纳米复合发光材料的制备和性质

用微波水热方法制备了GaP纳米晶／桑色素复合发充材料，研究了粒度对复合材料发光波长及发光效率的影响。结果表明：在微波水热条件下，GaP纳米晶的晶体结构不发生变化，只是在复合反应后粒度有所长大；与纯CaP纳米晶的发光光谱相比，复合后材料的发光峰变窄，发光强度显著增加，而且发光峰峰位向短波方向移动；另外，复合材料的发光波长和效率与GaP纳米晶的粒度有密切关系，粒度减小时相应的复合材料发光波段蓝移且发光效率提高。     

TiO2/聚酰胺反渗透复合膜的制备及表征

以钛酸四丁酯为原料,在水/丁醇界面区进行水解,制备了锐钛矿型TiO2。分别将不同量的TiO2分散在水相或油相中,以界面聚合方法制备了TiO2/聚酰胺反渗透复合膜,研究了TiO2含量对所制备复合膜结构和分离性能的影响。SEM图谱结果表明,当TiO2添加到水相中时,其同时存在于聚酰胺复合膜皮层的底层以及聚砜基膜的指状孔道中;当TiO2添加到油相中时,复合膜表面结构致密,峰谷结构明显,可看到在膜皮层的表面有TiO2存在。膜分离性能的研究结果表明,与TiO2添加在水相中相比,TiO2添加在油相中能更好地提高膜分离性能。膜抑菌性能研究表明TiO2/聚酰胺反渗透膜在紫外光照下对大肠杆菌表现出良好的杀灭性能。     

有机/纳米二氧化钛杂化材料的合成与表征

采用溶胶 -凝胶聚合法 ,制备了稳定的纳米二氧化钛 /有机聚合物改性的杂化材料。研究了不同的反应方法对该杂化材料的粒子形状、溶液稳定性和光折射率的影响。红外光谱和透射电镜分析表明 :该材料是由内部的Si -O -Ti键和表面有机聚合物组成的 ,并且有纳米尺寸的结构。该杂化材料在甲苯 /丁醇组成的混合溶剂中具有良好的稳定性     

剪切增稠液体的制备及其性能表征

研制了一种新型功能材料——剪切增稠液体（Shear thickening fluid，即STF）。采用溶胶凝胶方法制备纳米二氧化硅作为分散相，极性溶剂作为分散介质。用流变仪测量了二氧化硅质量分数分别为30％、40％、50％、60％和70％的体系稳态和动态粘度曲线，结果表明，在低剪切速率下，出现剪切变稀现象，在高剪切速率下，出现剪切增稠现象。从实验角度证明了剪切增稠的可逆性。并对不同固相含量的剪切增稠液体的性能进行了分析比较。     

Ni/ZrO2梯度镀层的制备和性能

采用Watt型镀镍溶液，恒电流电沉积方法制备Ni／ZrO2梯度镀层．扫描电镜(SEM)测试和X-射线衍射分析表明，沿镀层的生长方向，ZrO2的含量由0逐渐增加到21％(体积分数，下同)，呈梯度分布；Ni和ZrO2各自在特定的角度分别出现其衍射特征峰，互不干扰，镀层中ZrO2的含量增高，衍射强度变强．断口分析表明，在梯度镀层的内部，材料的塑性变形能力大，韧性最好；沿镀层生长的方向，断口中的韧窝特征逐渐减小，镀层的韧性下降；在表层的断口中ZrO2微粒明显增多，呈团聚状态，基本上没有韧窝特征，镀层的韧性最差．Ni／ZrO2梯度镀层的韧性由外至内逐渐增加，呈梯度分布，其延展性为复合镀层的2．5倍．     

聚氨酯/有机刚性微球复合材料的制备和表征

采用乳液聚合的方法合成了表面富含羧基的核壳结构有机刚性微球,并以有机刚性微球、聚已二酸乙二醇酯二醇(PEA,M=1510)、甲苯二异氰酸酯(TDI)、扩链剂(MOCA)为原料,采用预聚法制备出新型聚氨酯/有机刚性微球复合材料并对其性能进行了表征.结果表明:有机刚性微球的添加量为1%～3%时,复合材料的力学性能最佳,耐溶剂性有所下降.     

纳米镍/炭复合材料的制备与磁性表征

以废弱酸型聚丙烯酸系阳离子交换树脂为炭前驱体,经过与镍离子交换后,再经热解制备纳米镍粒子均匀分散于炭基体的纳米镍/炭(Ni/C)复合材料.以XRD、TEM为主要分析手段研究了热解条件对纳米镍粒子在Ni/C复合材料中的形貌、大小的影响.结果表明:通过热解条件可以控制Ni/C复合材料中纳米镍粒子的平均粒径;热解温度的升高和热解保温时间的增加都可使Ni/C中纳米镍粒径增大.磁性能测试结果表明: Ni/C-500表现为超顺磁特性,而Ni/C-600、Ni/C-700为铁磁性;Ni/C-600、Ni/C-700的比剩磁化强度、矫顽力都要大于微米镍粉与块体镍,但其比饱和磁化强度要小于微米镍粉和块体镍.     

二氧化钛-二氧化硅复合材举制备研究及应用

对TiO2-SiO2复合材料的的制备方法进行了综述，同时讨论了在化妆品、涂料、食品抗菌、光催化、亲水薄膜等方面的应用，总结了针对不同的使用目的进行的TiO2包覆SiO2、TiO2包覆SiO2、TiO2与SiO2相互交联反应，并对其机理和应用进行了简单的介绍。