超临界流体快速膨胀制备和分散氮化硼纳米片及其高分子复合材料的构建

氮化硼纳米片(BNNSs)是一种拥有优良导热、力学、化学稳定性和热稳定性等的二维纳米材料,具有许多独特的应用价值,其制备技术及性能的研究是近年来材料科学领域研究的热点之一。以六方氮化硼(h-BN)为原料,利用超临界流体快速膨胀法(RESS)对氮化硼进行剥离,制备出氮化硼纳米片。同时,通过嵌入高分子基体法防止其重新聚集,将氮化硼纳米片分散入高分子基体中,得到了具有优异力学性能的氮化硼/高分子复合材料。     

MWCNT/PET复合纤维的制备及性能

为改善PET纤维的抗静电性能,以工业级多壁碳纳米管(MWCNTs)为导电填料,纤维级聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)为基体,通过熔融纺丝工艺制备复合纤维,研究不同MWCNT添加量和不同纺丝工艺对复合纤维的热学性能、导电性能以及MWCNTs在PET基体中分散性的影响。结果表明:采用全造粒法制备复合纤维,MWCNT质量分数达1.5%时仍具有良好的分散性;与纯PET纤维相比,母粒法复合纤维的结晶温度显著增加,MWCNT质量分数为0.5%时,结晶温度提高7℃左右;MWCNT的加入能提高复合纤维的热稳定性;MWCNT/PET复合纤维的导电渗流阈值在1.5%～2.0%之间,MWCNT质量分数为2.0%时复合纤维的体积电阻率达到10~7Ω·cm。     

聚丙烯/掺锑二氧化锡纳米复合导电纤维的结构与性能研究

首先采用溶液成型的方式制备PP/ATO复合材料,然后将其进行熔融纺丝制备复合导电纤维,采用扫描电镜（SEM）、广角X-衍射（XRD）及热失重仪（TGA）分析了复合纤维的结构,测试了复合纤维的导电性能。结果表明：纳米ATO在PP基体中分散良好;纳米ATO的加入可以有效地提高PP纤维的导电性能,当其质量分数为7.5%时,复合纤维的电导率可达10-6S/cm;ATO的加入没有改变PP的结晶形态,复合材料的结晶形态仍属于a晶型;PP/ATO复合纤维的热稳定性与纯PP相比明显提高。     

多壁碳纳米管/全同聚丁烯-1复合材料的制备及其性能

在转矩流变仪中通过熔融共混法制备了多壁碳纳米管/全同聚丁烯-1(MWCNTs/iPB-1)复合材料,讨论了MWCNTs用量对复合材料力学性能和热性能的影响。采用偏光显微镜(POM)观察了MWCNTs在iPB-1基体中的分散情况,并对复合材料进行了力学性能、维卡软化温度和熔体流动速率(MFR)测试。结果表明:当MWCNTs用量(质量分数)在0~2.0%时,用量小于1.0%时,MWCNTs可以较好地分散在iPB-1基体中,使iPB-1球晶的晶粒细化,其用量大于1.0%时,MWCNTs容易发生团聚现象;MWCNTs可以提高复合材料的力学性能和耐热性能,但熔体黏度略有增加,对加工性能影响不大。     

MWCNTs/PES-MBAE复合材料的微观结构与耐热性

以二烯丙基双酚A(BBA)和双酚A双烯丙基醚(BBE)为活性稀释剂、以4,4’-二氨基二苯甲烷双马来酰亚胺(MBMI)为前驱体制备聚合物基体(MBAE),采用聚醚砜(PES)和酸化MWCNTs为改性剂,通过原位聚合法制备MWCNTs/PES-MBAE复合材料。采用TEM和FT-IR分析酸化MWCNTs的改性效果,利用SEM观察材料的微观形貌及相结构。结果表明:经过混酸处理2 h的MWCNTs,其表面被氧化,保持了较大的长径比,且在基体中分散均匀;FT-IR显示在3 448cm~(-1)和1 635 cm~(-1)处存在特征峰,推断其表面存在-COOH;另外,PES与MBAE间呈现两相结构并以"蜂窝"状均匀分散在聚合物基体中。复合材料的耐热性测试结果显示:PES树脂会使材料的热分解温度降低,但MWCNTs会提高材料的耐热性能。当PES质量分数为2%,MWCNTs质量分数为0.02%时,MWCNTs/PES-MBAE复合材料的热分解温度为453.7℃,较基体树脂提高15.4℃。     

MWCNTs对SA/SF/LA-PA复合相变纤维结构与性能的影响

以月桂酸和棕榈酸二元低共熔脂肪酸(LA-PA)、海藻酸钠(SA)、丝素蛋白(SF)、多壁碳纳米管(MWCNTs)为原料,以氯化钙为凝固浴,通过湿法纺丝制备复合相变纤维。通过FT-IR表征了MWCNTs含量对复合相变纤维氢键作用的影响,对复合相变纤维表面形态、力学性能、热性能、蓄热稳定性进行了表征。结果表明,随着MWCNTs含量的增加,复合相变纤维分子间氢键先增大后减小,分子内氢键含量先减小后增大;复合相变纤维的断裂强度先增大后减小,MWCNTs为0.4%时,其断裂强度达到最大值1.53 cN/dtex;复合相变纤维具有适宜的相变温度(17～37℃),相变焓为18～24 J/g;复合相变纤维经100次热循环后具有良好的蓄热耐久性。     

弹性聚氨酯/聚苯胺复合纳米导电纤维的制备及表征

利用静电纺丝技术制备聚氨酯纳米纤维,采用原位聚合法在纤维表面聚合导电聚合物聚苯胺,得到具有优良导电性能的PU/PANI复合纳米导电纤维。利用扫描电镜(SEM)和红外光谱(FTIR)表征了PU/PANI复合纳米纤维的微观结构和化学组成,结果证明在聚氨酯纳米纤维表面成功合成了聚苯胺,并观察到聚苯胺均匀地包覆在聚氨酯纳米纤维的表面,PU/PANI复合纳米纤维呈现明显的皮芯结构。通过导电性能测试发现,PU/PANI复合纳米纤维电导率可达到4.34×10-1S/cm,导电性能优良。制得的复合纳米纤维网络的电导率相比普通纤维复合材料大幅提高,有望应用于微电子、传感器和抗静电领域。     

自支撑尼龙66/钼酸铋/碘化银复合纳米纤维的制备及其光催化性能

利用静电纺丝和溶剂热法制备了尼龙66/钼酸铋复合纳米纤维,在室温下利用沉积-沉淀法将碘化银沉积在尼龙66/钼酸铋复合纳米纤维表面,制备了具有可见光响应的自支撑尼龙66/钼酸铋/碘化银复合纳米纤维.通过X射线衍射、扫描电子显微镜、能谱扫描仪、紫外-可见漫反射、光电流等表征分析了晶型结构、表面形貌及其光学性能.以罗丹明B为...     

碳纳米纤维／镍管复合材料的制备

采用化学镀法在化学纤维布表面覆盖均匀镍层,通过热处理去除基体后获得中空镍纤维管;将其置于化学气相沉积装置中,通过调整合适的氢气和甲烷流量比及气压条件制备了以中空微米镍纤维管为主体结构、碳纳米纤维（CNF）以及金属管体结构为存储介质的碳纳米纤维／镍管复合纤维材料．运用扫描电子显微镜（SEM）分析中空镍纤维及复合纤维管表面形貌,x射线衍射（XRD）对复合纤维管晶相组成进行表征．结果表明,利用模版法制备出的中空镍纤维管孔径在10μm左右,管壁厚约0．5μm;化学气相沉积制备过程中,当微波功率500W,氢气和甲烷流量比100：6,气压4．0kPa,沉积时间5min时,复合纤维管外壁和端口内壁均匀沉积长径比较大且直径均匀分布的碳纳米纤维,碳纤维直径约50nm;复合纤维成分为碳纳米纤维、镍和三镍化磷合金相,其中碳纳米纤维表现为石墨相．表面覆盖有碳纳米纤维的镍管复合材料,增加了材料自身的吸附存储和导电性能,可应用于多相催化、电容存储和电极材料等领域．     

纳米复合丙烯酸共聚浆料的制备与浆纱性能

淀粉类浆料,聚乙烯醇(PVA)浆料和聚丙烯酸类浆料是常用的三大类纺织浆料,但由于环保问题,近年来发达国家已经提出禁止使用PVA作为纺织浆料,因而不用或少用PVA仍然是近几年我国纺织浆料的发展方向。纳米复合材料是近年来发展起来的新型材料,聚合物/无机纳米复合材料是将无机纳米结构单元分散于聚合物基体中所形成的复合材料。无机材料具有极好的耐热性、阻燃性、高强度和高刚性,而聚合物材料具有良好的柔韧性,将两种材料在纳米尺度上复合,就可以结合聚合物和无机纳米材料的优点,从而大幅度地提高聚合物的力学性能。将无机材料与丙烯酸类浆料进行纳米尺度上复合制备纳米复合丙烯酸浆料,也有可能提高现有丙烯酸类浆料的浆纱性能。     

碳系导电纳米材料填充高分子导电复合材料及其研究进展

碳系纳米材料具有优异导电性能,可作为导电填料填充到高分子基体制备导电复合材料。对碳系纳米导电材料分类、导电机理、导电性能及应用领域进行了讨论,对近期研究进展进行简要综述。最后,展望了碳系纳米导电材料填充高分子导电复合材料未来发展趋势并探讨了目前存在的问题。     

PVC/OMMT纳米复合材料的结构与性能

采用锥形双螺杆挤出机直接熔融插层制备了聚氯乙烯/有机蒙脱土(PVC/OMMT)纳米复合材料,通过X射线衍射(XRD),透射电子显微镜(TEM),热重分析仪(TG)研究了OMMT在PVC基体中的分散状态以及对PVC/OMMT纳米复合材料力学与热性能的影响.结果表明:OMMT在PVC基体中多数以剥离形态存在,适量的OMMT不仅有利于复合材料强度与韧性的提高,而且可以提高材料的模量,在OMMT含量为6份时体系具有最佳综合力学性能.OMMT有利于降低PVC/OMMT纳米复合材料的粘度,但会使PVC的热分解温度降低.     

乙二醇基铁/氧化钛纳米复合粒子的制备及其电流变性能

采用两步法制备出乙二醇基铁/氧化钛纳米复合粒子,并将制备的纳米复合粒子分散在硅油中得到一系列的电流变液。首先采用高温回流法制备出乙二醇基铁模板,然后分别用水解法和溶剂热制备出氧化钛纳米颗粒包覆在乙二醇基铁模板表面。使用X射线衍射仪(XRD),扫描电子显微镜(SEM),电流变仪等对纳米复合粒子进行结构的表征和性能的测试。研究了不同种类的表面活性剂复配体系对纳米复合粒子电流变性能的影响。通过对比,水解法得到纳米复合粒子相比于溶剂热在形貌和电流变性能方面都有所提高,水解法制备得到的纳米颗粒基的电流变液电流变效率可以达到200。     

形状记忆PI/ANF复合气凝胶的制备与性能

为解决气凝胶的低密度带来的空间成本问题，将聚酰胺酸纳米纤维及芳纶纳米纤维通过水相分散、冷冻干燥、热亚胺化等过程制备了具有形状记忆特性的聚酰亚胺/芳纶复合纳米纤维气凝胶，并对其微观形貌、化学结构、力学性能、隔热性能和形状记忆性能进行了研究。结果表明：复合气凝胶表现为纳米纤维相互缠结的三维网络，体密度仅为0.009 6 g/cm³，具有优异的热稳定性和隔热性能，导热系数为0.031 7 W/(m·K)；气凝胶表现出形状记忆特性，当温度大于140℃时，气凝胶开始从临时形状恢复至初始形状，其形状固定率和形状恢复率分别可达到84.5%和96.15%，在智能材料、高温隔热领域有广阔的前景。     

熔喷非织造布用磁性Fe3O4@SiO2/PLA共混材料的性能分析

采用溶剂热法制备磁性四氧化三铁(Fe₃O₄)纳米粒子,随后利用改进的溶胶-凝胶法制备四氧化三铁与二氧化硅复合纳米粒子(Fe₃O₄@SiO₂),再以聚乳酸(PLA)为基体,通过熔融共混工艺制备Fe₃O₄@SiO₂/PLA共混材料。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、差示扫描量热仪(DSC)、万能拉伸试验机、熔体流动速率仪(MFR)和振动样品磁强计(VSM)等对共混材料的形貌、结晶结构、热性能、力学性能、熔体流动速率和磁性能进行表征分析。结果表明：添加量为1%(以质量分数计)的Fe₃O₄@SiO₂纳米粒子可在PLA基体中均匀分散,与基体有良好的界面相容性。相比于纯PLA,Fe₃O₄@SiO₂/PLA共混材料的热性能变化不大,当Fe₃O_4<...     

纳米TiO2 /PMMA复合材料性能的研究

采用超声波分散技术,通过溶液共混制备出含不同比例纳米TiO2的TiO2/PMMA聚合物复合材料薄膜,并采用扫描电镜、物理机械性能测试、紫外-可见光谱等方法对复合材料的结构性能进行了分析.结果表明:超声波分散可以有效地防止纳米TiO2粒子团聚而使之充分分散于聚合物基体中;加入纳米TiO2的TiO2/PMMA复合材料紫外透过率大大降低.     

利用静电纺丝制备导电纳米纤维的研究进展

静电纺丝是制备超细长丝的有效、便捷技术,制备的导电纳米纤维具有纳米至微米结构形态特征、高比表面积、良好的导电性能,为新型导电材料的设计研究提供了广阔的应用空间,受到基础科学和应用领域专家的兴趣和重视。利用静电纺技术制备导电纳米纤维的原料成分主要有导电高分子聚合物、纳米碳基材料、金属化合物及复合型材料,较多的应用于传感器、超级电容器和光伏电源等领域,是静电纺研究的热点。文中概述了静电纺导电纳米纤维的分类、制备方法和结构性能,并展望了静电纺导电纳米纤维的研究前景。     

静电纺制备TiO2/PVA复合纳米纤维及其光催化性能研究

通过静电纺丝的方法制备一种以二氧化钛(TiO2)为催化剂,聚乙烯醇(PVA)为载体的TiO2/PVA复合纳米纤维光催化材料。使用FE-SEM,XRD,Tg,FTIR对制备的TiO2/PVA复合纳米纤维膜进行了表征,并考察了其紫外光照射下光催化降解罗丹明B(Rh B)的能力。结果表明:制备的TiO2/PVA复合纳米纤维具有较高的光催化活性。     

多元改性酚醛树脂/玄武岩纤维复合材料的制备与性能

选用纳米二氧化硅分散液、硼酸、有机硅防水剂、七钼酸铵/季戊四醇复合阻燃剂分别对一种水溶性酚醛树脂进行改性,利用所制备的改性酚醛树脂进一步与玄武岩纤维针刺毡复合,再通过干燥、固化、定型等工艺制备复合板材,并用傅里叶红外光谱仪和示差扫描量热仪分析其结构与固化性能.结果表明,酚醛树脂与各个改性剂结合较好,改性树脂中耐高温结构增多,耐热性能得到改善.将各个改性剂进行复配、优化后提出了最佳配方,使用该配方制备的改性酚醛树脂/玄武岩纤维复合板材具有较好的机械强度与疏水性能,防火性能达到GB8624-2006的A1级标准,与同类产品综合比较优势明显,且该板材在生产加工过程中可以同步实现树脂改性与板材成型,在建筑外墙防火保温领域具有发展潜力.     

PVDF基微纳米复合过滤材料的制备及性能研究

为探究微纳米复合材料在过滤领域的应用,以聚偏氟乙烯(PVDF)为原料,N-N二甲基甲酰胺(DMF)和丙酮为混合溶剂,利用静电纺丝在线沉积技术将PVDF纳米纤维膜分别与聚丙烯(PP)纺粘非织造布、PP纱网两种微米级材料复合,制备PVDF基微纳米复合过滤材料,对比分析两种试样的微观形貌、孔隙大小及分布、孔隙率、单位面积质量与厚度、弯曲性能、透气性能及过滤性能.结果表明:与P VDF纳米纤维/P P纱网复合过滤材料相比,P VDF纳米纤维/PP纺粘非织造布复合过滤材料的孔隙分布较为集中为2.5μm2～15.5μm2,孔隙率44.2％±2.8％、弯曲刚度7.35mN·cm±0.47mN·cm、透气率358.71mm/s±30.79mm/s、过滤效率82.55％±2.25％,具有较高的过滤性能和广泛的适用范围.