硅烷偶联剂KH550对炭黑填充天然橡胶性能的影响

研究不同用量的硅烷偶联剂KH550对炭黑填充天然橡胶的硫化特性、物理性能和动态力学性能的影响。结果表明,硅烷偶联剂KH550的加入缩短了焦烧时间和正硫化时间;硅烷偶联剂KH550添加量为2份时邵尔A型硬度和拉伸强度达到最大值,拉断伸长率有所降低,回弹性和压缩永久变形性能有明显改善;硅烷偶联剂KH550的加入能有效降低炭黑的Payne效应,提高胶料的交联密度及炭黑的分散性,硫化胶损耗因子和动态生热降低,动态力学性能明显改善。     

CNT-MF/硅橡胶泡沫复合材料的制备及介电性能

以碳纳米管(CNT)作为核,密胺树脂(MF)作为壳,苯乙烯马来酸酐共聚物(SMA)为乳化剂,原位聚合制备微胶囊化碳纳米管(CNT-MF),并将包覆后的碳纳米管作为填料添加到硅橡胶泡沫中,制备了CNT-MF/硅橡胶泡沫复合材料。探讨了核/壳质量比对微胶囊化碳纳米管的包覆效果的影响,同时研究了微胶囊化碳纳米管用量对硅橡胶泡沫泡孔结构和介电性能的影响。结果表明,微胶囊化碳纳米管的加入有利于提高复合材料的泡孔结构,大泡孔的存在和泡孔面积有利于材料介电性能的提高。当核/壳质量比为1∶10的微胶囊化碳纳米管添加量为15 phr时,复合材料介电性能表现最佳,此时复合材料在1 kHz的介电常数为26.34,介电损耗仅为0.013 6。     

石墨烯改性硅橡胶功能复合材料的制备及应用

综合性能优异的石墨烯改性硅橡胶复合材料在航天航空、电子电器以及医药卫生等领域展现出广泛的应用前景。总结石墨烯改性硅橡胶复合材料的主要制备方法及其优缺点,重点介绍具有特殊润湿性、导热性能和导电性能的石墨烯改性硅橡胶功能复合材料的研究进展。提高石墨烯的功能改性效率及石墨烯在复合材料中的含量和均匀分散性、实现复合材料的多功能化等是未来研究的难点和重点。     

硅橡胶基高导电复合材料的制备及其性能研究

以导电炭黑、片状微米银、碳纳米管为填料制备甲基乙烯基硅橡胶（MVQ）基高导电复合材料并研究其性能。结果表明：导电炭黑在MVQ中的逾渗阈值为8～12份（体积分数3.33%～4.92%）,导电炭黑用量为12份时导电炭黑/MVQ复合材料的交联网络最稳定;在添加12份导电炭黑的基础上添加150份片状微米银时,导电炭黑/片状微米银/MVQ复合材料在50%应变后的导电网络恢复程度最大;导电炭黑/片状微米银/碳纳米管/MVQ复合材料在50%应变后的电导率为1.2×104 S·m-1,电导率变化率为18%。     

碳纤维/硅橡胶复合材料的制备

以硅烷偶联剂为相容剂研制碳纤维/硅橡胶复合材料。最佳配方为硅橡胶100,白炭黑20,碳纤维12,偶联剂KH-550 2.5,三氧化二铁1,硬脂酸1,防老剂D 1,交联剂DCP 5,促进剂M 1;最佳一段硫化条件为175℃/10 MPa×30 min,最佳二段硫化条件为200℃(常压)×2 h。     

Silicone Rubber Composites Modified by Chopped Basalt Fibers Treated with Coupling Agent

To improve the mechanical properties of the silicone rubber, the chopped basalt fiber / silicone rubber composites were prepared in this work, in which the silicone rubber was used as the matrix, the basalt fibers treated with coupling agent were used as the reinforcement. The types and content of coupling agent were determined by testing mechanical properties and thermal properties of the composites, The morphology structures of the composites were observed by scanning electron microscope (SEM) , the compatibility among various components in composites were studied by infrared spectrum analysis (IR), dynamic thermal mechanical analysis (DMA) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). The results showed that the best coupling agent was KH550 and the content was 2.5 phr ( parts per hundred rubbers ). The basalt fibers treated with KH550 combined with silicone rubber and formed new chemical bond, indicating the coupling agent KH550 improved the compatibility among various components in composites.     

偶联剂KH550改性氧化石墨烯/聚苯乙烯磺酸钠 及其与丁苯橡胶的复合材料性能研究

在界面剂聚苯乙烯磺酸钠(PSS)的物理改性作用下,以硅烷偶联剂KH550(简称KH550)对氧化石墨烯(GO)进行化学改性,制得KH550改性GO(KH550-GO)/PSS,采用乳液法制备KH550-GO/PSS/丁苯橡胶(SBR)复合材料,并对其结构和性能进行研究。结果表明:通过PSS的加入,使KH550-GO在SBR中的分散性得到改善;与不加KH550-GO/PSS的复合材料相比,KH550-GO/PSS/SBR复合材料的物理性能和气密性能显著提高。     

镀镍填料/甲基乙烯基硅橡胶导电复合材料的制备与性能研究

采用镀镍石墨(NCG)和镀镍碳纤维(NCF)并用填充甲基乙烯基硅橡胶(MVQ)制备导电复合材料,并对其导电性能、导电稳定性、硫化特性和物理性能进行研究。结果表明:与NCG/MVQ复合材料相比,NCG/NCF/MVQ复合材料能以较小填料用量达到相同的体积电阻率,且物理性能更好;NCG/NCF/MVQ复合材料的导电稳定性下降。     

氮化硼/硅橡胶可瓷化复合材料的制备及性能研究

以硅橡胶为基体材料、氮化硼为成瓷填料、短切碳纤维为补强填料,制备出硅橡胶可瓷化复合材料,研究氮化硼用量对硅橡胶可瓷化复合材料性能的影响。结果表明:随着氮化硼用量的增大,硅橡胶可瓷化复合材料的物理性能提高,当氮化硼用量为20份时,复合材料的拉伸强度和拉断伸长率均达到最大值;复合材料高温热解产物的弯曲强度随着氮化硼用量的增大而逐渐增大;复合材料中氮化硼的X射线衍射峰强度随其用量的增大而逐渐增强;当氮化硼用量为40份时,高温热解产物表面形成了坚硬、致密的陶瓷层,能够有效地阻止热量传递。     

硼系化合物对可瓷化硅橡胶复合材料性能的影响

研究硼系化合物B1（粒径为5～10 μm）/B2（粒径为2～3 μm）用量比对可瓷化硅橡胶复合材料物理性能和热稳定性的影响,以及研究不同烧蚀温度下可瓷化硅橡胶复合材料陶瓷体的微观形貌和物相演变。结果表明：当硼系化合物B1/B2用量比为30/20时,可瓷化硅橡胶复合材料的拉伸强度和拉断伸长率均最大,分别为4.11 MPa和255%;在较低烧蚀温度（600～800 ℃）下,随着硼系化合物B1/B2用量比的增大,可瓷化硅橡胶复合材料陶瓷体的弯曲强度增大、线性收缩率减小,但变化不大;在较高烧蚀温度（800～900 ℃）下,可瓷化硅橡胶复合材料陶瓷体的弯曲强度先减小后增大,体系中生成的液相物质较多,形成了致密的陶瓷层,从而减缓了热量传递、阻碍了氧气对内部材料的氧化,提高了复合材料的热稳定性和增大了陶瓷体的弯曲强度。     

芳纶短纤维增强硅橡胶阻尼材料的制备及性能研究

以芳纶纤维和苯基硅橡胶为原料,制得芳纶短纤维增强硅橡胶阻尼材料,研究了纤维长度、纤维用量及纤维处理方式对阻尼材料力学性能与阻尼特性的影响。结果表明,硫酸酸蚀处理可增大纤维表面粗糙度,而硅烷偶联剂则附着于纤维表面,实验所涉纤维处理方式中,γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷与纤维的结合最好,以其制得的阻尼材料的拉断伸长率最高,达到524%。阻尼材料的弹性模量随纤维长度的增加变化不明显,但随纤维用量的增加而略有增加。纤维长度对阻尼材料的储能模量与损耗因子的影响较小;而随着纤维用量的增加,材料的储能模量与损耗因子增加,使得材料的阻尼性能得到改善。相比于基体硅橡胶,制备的短纤维增强阻尼材料的损耗因子提高明显。     

碳纤维/聚氨酯复合材料的制备与性能研究

以聚酯二元醇、异氰酸酯、碳纤维为主要原料,采用预聚体法制备了一系列碳纤维/聚氨酯复合材料,并对该复合材料进行了性能测试和结构表征。研究表明,复合材料的机械性能随着碳纤维长度和含量的增加出现先升高后降低的趋势。当碳纤维长度为3 mm、质量分数为1.0%时,复合材料的机械性能达到最佳值,此时其拉伸强度增加22.7%,撕裂强度增加48.1%,扯断伸长率增加5.9%。热力学分析和动态力学性能研究表明,复合材料的热分解温度提高,质量保留率提高,失重率降低,材料的玻璃化转变温度和软化温度提高,引入碳纤维后材料的耐热性提高。     

室温硫化硅橡胶／石墨烯复合材料的制备与性能

采用溶液共混法制备了以石墨烯和氧化石墨为填料的室温硫化硅橡胶复合材料,并对其导电性能和力学性能进行了研究。结果表明,当石墨烯质量分数为3％时,复合材料的拉伸强度提高200％左右;体积电导率提高了9个数量级,复合材料中石墨烯的逾渗阈值为1％。利用原位热还原法处理氧化石墨／硅橡胶复合材料,当处理时间为30min时,其体积电导率提高了3个数量级。     

碳纤维/硅橡胶/氟橡胶复合材料制备及表征

以硅橡胶（MVQ）/氟橡胶（FKM）并用胶为基相、碳纤维（CF）为增强相制备CK/MVQ/FKM复合材料。最佳配方为：FKM混炼胶　90,MVQ混炼胶　10,白炭黑　20,硅烷偶联剂KH590　2.5,碳纤维（纤维长度为12 mm）　8;其中FKM混炼胶配方为FKM　100,氢氧化钙　6,氧化镁　3,3#硫化剂　3;MVQ混炼胶配方为硅橡胶　100,氧化锌　3,三氧化二铁　1,防老剂D　1,促进剂M　1.5,硫化剂DCP　5。最佳一段和二段硫化条件分别为170 ℃/10 MPa×30 min和200 ℃（常压）×2 h。     

碳纤维/硅橡胶/氟橡胶复合材料的制备

以硅橡胶(MVQ)/氟橡胶(FKM)并用胶为基相、碳纤维(CF)为补强相制备CF/MVQ/FKM复合材料。最佳配方为:FKM混炼胶90,MVQ混炼胶10,白炭黑20,硅烷偶联剂KH590 2.5,CF(纤维长度为12 mm)8;其中FKM混炼胶配方为FKM 100,氢氧化钙6,氧化镁3,3~#硫化剂3;MVQ混炼胶配方为MVQ 100,氧化锌3,三氧化二铁1,防老剂D 1,硫化剂DCP 5,促进剂M 1.5。最佳一段和二段硫化条件分别为170℃/10 MPa×30 min和200℃(常压)×2 h。     

碳纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料的研究进展及应用

碳纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料具有密度低、高强度、高韧性和耐高温等综合性能,已得到世界各国高度重视.本文综述了碳纤维的研究进展,C_f/SiC复合材料的制备方法,并分析了各种制备方法的优缺点.概述了C_f/SiC复合材料作为高温热结构材料和制动材料的应用状况.最后,指出了有待解决的问题和今后的主要研究方向.     

碳纤维增强BT-HA复合材料的制备与性能

目前,人工骨由于力学性能不佳在应用上受到极大的限制,因此,如何在保证人工骨具有压电性能和生物性能的前提下提高其力学性能成为了研究热点。本文以钛酸钡-羟基磷灰石(BT-HA)复合材料为基体,质量分数为5%的碳纤维(C_f)作为增强体,利用传统固相烧结法制备了C_f/BT-HA复合材料,目的是在保证电学性能不变的前提下提高复合材料的力学性能。结果表明,BT-HA复合材料中加入C_f后,电学性能基本保持不变,力学性能得到了很大的提升。样品具有较好的铁电性,压电常数d₃₃为37 pC/N,居里温度为170 ℃,高于人工骨的使用温度。抗弯强度达到121.7 MPa,硬度达到3.56 GPa,均增大到未加C_f样品的3倍,断裂韧性增加了1倍,达到1.21 MPa·m^1/2。C_f/BT-HA复合材料没有细胞毒性且骨诱导性良好,有望应用于骨替代材料领域。     

Nicalon SiC纤维增强SiC复合材料制备工艺研究

本文对SiC纤维增强SiC复合材料的制备工艺进行了研究.将Nicalon SiC短纤维、SiC颗粒、钾长石、高岭土按设计的配方通过干法混合,干压成型后采用常压烧结法制备出SiCf/SiC复合材料;利用DTA分析混合粉体的热物理性能,采用XRD分析烧成前后材料的物相,利用SEM观察样品的显微结构,并测定了样品的致密度和抗弯强度.研究结果表明:常压烧结温度1115 ℃,保温时间2 h可制备出性能良好的SiCf/SiC复合材料.     

橡胶复合材料中炭黑微观结构图像的拟合算法

将炭黑聚集体视为由多个圆形原生粒子构成,对橡胶复合材料中炭黑聚集体形态进行图像拟合分析。基于炭黑补强橡胶复合材料的微观结构图像,在采用图像分割和阈值迭代等方法处理图像背景缺陷的基础上,研究了轮廓骨架算法、最大内切圆算法和K-means聚类算法3种拟合算法处理炭黑聚集体图像,并用峰值信噪比和结构相似度2个指标对图像拟合效果进行评价。结果表明,轮廓骨架算法拟合炭黑聚集体形态效果最优,更适用于炭黑补强橡胶复合材料微观结构重构时对炭黑聚集体形态的描述。