玻璃纤维增强聚甲醛复合材料性能与结构的研究

制备了一系列玻璃纤维增强聚甲醛(POM/GF)复合材料,采用傅立叶变换红外光谱仪、差示扫描量热仪、扫描电子显微镜及万能材料试验机等对POM/GF复合材料的结构与力学性能进行了研究,并详细考察了增容剂二苯基亚甲基二异氰酸酯(MDI)的不同添加量对复合材料性能的影响.结果表明,MDI的加入使得POM/GF复合材料的性能显著提高,并在其添加量为POM质量的0.7%时具有最佳性能.     

氰乙基三乙氧基硅烷改性玻璃纤维增强尼龙6研究

通过浸渍工艺对玻璃纤维进行了表面改性,并制得玻璃纤维增强型尼龙6复合材料.研究了玻璃纤维浸渍液中氰乙基三乙氧基硅烷质量分数对复合材料力学性能的影响,并与γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH 550)和γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(KH 560)处理的玻璃纤维制得的尼龙6复合材料性能进行了对比.结果表明,随着玻璃纤维...     

偶联剂与相容剂协同处理对马尾松木粉/PE复合材料性能的影响

为改善马尾松木粉/聚乙烯(PE)复合材料的性能,采用硅烷偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)、乙烯基三甲氧基硅烷(A171)对马尾松木粉进行表面处理,研究不同偶联剂与相容剂聚乙烯接枝马来酸酐(MAPE)协同处理对压制成型马尾松木粉/PE复合材料物理力学性能的影响。接触角测试与红外分析表明硅烷偶联剂成功接枝到木粉表面,且三种硅烷偶联剂处理均可降低马尾松木粉表面极性。三种硅烷偶联剂和MAPE均可提高复合材料的弯曲强度,同时会降低复合材料的吸水性和冲击强度。其中,利用KH550和MAPE协同处理制备复合材料的综合性能最好,处理后复合材料的静曲强度提高了88.55%、24 h吸水率降低了75.84%。     

高韧性高强度聚丙烯复合材料的研究

研究了自制的马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)和马来酸酐、苯乙烯接枝聚丙烯(PP-g-MAH-g-St)2种增容剂对聚丙烯/聚烯烃弹性体/玻璃纤维(PP/POE/GF)复合材料力学性能的影响,利用扫描电子显微镜观察了试样断口形貌。结果表明,2种增容剂均显著改善了GF与PP基体的界面粘结强度,从而提高了复合材料的力学性能;就2种增容剂的效果而言,PP-g-MAH-g-St的增容效果远优于PP-g-MAH。当PP-g-MAH-g-St的质量分数为8%时,PP/POE/GF/PP-g-MAH-g-St复合材料的综合性能已接近常用工程塑料的性能。     

改性凹凸棒土增容PP/PGA复合材料及纤维的结构与性能

采用γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(KH570)对凹凸棒土(ATP)进行表面化学改性制得ATP-KH570,再经接枝聚合制得ATP接枝聚甲基丙烯酸缩水甘油酯改性粒子(ATP-g-PGMA).以ATP-g-PGMA为增容剂,协同聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)对PP/聚乙醇酸共混物(PP/PGA)进行增容改性...     

硅烷偶联剂改性阳离子水性聚氨酯的研究

以硅烷偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)为封端剂对阳离子型水性聚氨酯进行杂化改性,并以KH550和γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH560)为原料合成新型偶联剂D,对聚氨酯进行复合改性,分别合成了纳米SiO2/PU杂化材料和纳米SiO2/PU复合材料.通过FT-IR、粒径分析、AFM对样品的结构进行表征,并对样品的力学性能和耐水性、耐溶剂性进行测试.结果表明:两种体系均生成了二氧化硅相,二氧化硅相在杂化体系中的分散性好于其在复合体系中的分散性.对提高产品性能而言,化学封端改性比物理共混改性更有效.     

POM/GF-MWCNTs复合材料的制备及其性能研究

将经γ氨丙基三乙氧基硅烷（KH550）处理后的多壁碳纳米管（MWCNTs）接枝到玻璃纤维（GF）表面,制成GF-MWCNTs复合填料,通过双螺杆挤出机熔融共混制备出聚甲醛（POM）/GF-MWCNTs复合材料,并对其力学性能、热性能及电性能进行了测试。结果表明,GF-MWCNTs添加量较低时,复合材料的拉伸强度和缺口冲击强度都有所提高,且分别在3 %（质量分数,下同）和1 %时达到最大值,之后则随着填料含量的增加而不断降低;当GF-MWCNTs的添加量达到10 %时,复合材料的拉伸强度和缺口冲击强度已然低于纯POM;加入GF-MWCNTs提高了复合材料的热稳定性,使POM的结晶温度和结晶度提高;GF-MWCNTs能降低复合材料的体积电阻率,但由于未在POM基体中形成逾渗网络,复合材料导电性提高并不明显。     

组分对PC/PBT/GF三元复合材料的影响

通过双螺杆挤出机制备了聚碳酸酯(PC)/聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)/玻璃纤维(GF)三元复合材料,研究了PC,PBT,GF以及增容剂的含量对复合材料的影响。结果表明,在PC/PBT体系中,当PC∶PBT=7∶3时复合材料可以达到较好的刚韧平衡,拉伸强度为71.6 MPa,缺口冲击强度为10.21 kJ/m~2;在PC/PBT/GF复合材料中GF可以起到异相成核的作用,提高了复合材料的结晶速度,随着GF含量的增加,弯曲强度逐渐增加,拉伸强度先上升后下降,缺口冲击强度先下降后上升;增容剂KH–550,AX8900以及PTW均能改善PC/PBT/GF三元复合材料的相容性,其中AX8900增容效果最佳,从力学性能表明,加入1%的AX8900,PC/PBT/GF复合材料的性能最平衡,弯曲弹性模量和缺口冲击强度分别是没有添加增容剂的1.13倍和2.11倍。     

水滑石改性聚碳酸亚丙酯复合材料的力学性能与相态调控

将γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)改性的水滑石(KH550-LDH)与聚碳酸亚丙酯(PPC)、异氰尿酸三缩水甘油酯(TGIC)熔融共混挤出制备PPC/KH550-LDH/TGIC复合材料。考察了水滑石(LDH)表面改性处理以及KH550-LDH和TGIC添加量对复合材料的力学性能、熔体流动性能、相容性的影响。结果表明,KH550-LDH与PPC有着更好的相容性,PPC/KH550-LDH/TGIC复合材料的综合性能要优于PPC/LDH/TGIC复合材料。以树脂100份为基准,当KH550-LDH和TGIC的质量份数分别为10份和3份时,复合材料具有最佳的力学性能,拉伸强度达到18.9 MPa,比纯PPC提高84%,同时复合材料具有良好的相容性。     

聚乳酸/麦秸秆纤维复合材料力学及吸水性能研究

以西北地区麦秸秆纤维（WSF）和聚乳酸（PLA）为原料,通过熔融共混的方式加工制备了PLA/WSF复合材料,研究了偶联剂γ—氨丙基三乙氧基硅烷（KH550）对PLA/WSF复合材料的力学性能、吸水性能及界面性能的影响。利用傅里叶变换红外光谱仪(FITR)对改性前后的WSF进行分析,采用扫描电子显微镜（SEM）研究了复合材料拉伸断面的形貌变化。结果表明,KH550与WSF中羟基的反应降低了WSF表面极性;随着WSF含量的增加,PLA/WSF复合材料的力学性能最终呈现下降的趋势;经KH550对WSF改性处理, PLA/WSF复合材料的力学性能得到提升,同时降低了复合材料的吸水性;KH550处理改善了WSF与PLA的界面相容性。     

玻璃纤维对聚乳酸力学性能的影响

采用熔融复合和模压成型工艺,分别制备玻璃纤维(GF)增强聚乳酸(PLA)复合材料及其经KH550表面改性的复合材料。通过扫描电镜观察和力学性能测试,系统研究玻璃纤维和KH550的用量对玻璃纤维改性聚乳酸复合材料的微观形貌、冲击、弯曲和拉伸强度的影响。结果表明含KH550的复合材料中玻璃纤维表面被聚乳酸基质包覆。当聚乳酸与玻璃纤维质量比为7∶3时,复合材料的冲击、弯曲和拉伸强度达到最大,分别为17.33 kJ/m2、96.23 kPa和75.24 kPa。与纯PLA的相比,分别增加8.31%、20.2%和25.4%。当复合体系中添加一定量(1.2%)KH550,体系的这些性能有所改善,分别达到18.52 kJ/m2、110.34 kPa和77.59 kPa。     

PE⁃UHMW/海泡石纤维复合材料的力学性能与摩擦学性能研究

采用硅烷偶联剂KH550对海泡石纤维（Sep）进行了改性,采用平板硫化机通过热压成型法制备了超高分子量聚乙烯（PE?UHMW）/Sep和PE?UHMW/改性海泡石纤维（O?Sep）复合材料,并通过红外光谱仪（FTIR）、电子万能试验机、扫描电子显微镜（SEM）等对Sep 及O?Sep的表面结构和复合材料的力学性能、摩擦学性能及磨痕形貌进行了表征和测试。结果表明,O?Sep表面存在KH550分子,其在复合材料中分布比Sep更为均匀;当O?Sep含量达到6 %（质量分数,下同）时,复合材料力学性能和摩擦学性能表现最佳,其拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量和冲击强度分别为32.1 MPa,171.2 MPa、138.3 GPa和17.62 kJ/mm²,比纯PE?UHMW分别提高了41.4 %、40.0 %、95.6 %和36.9 %;其摩擦因数和磨损量分别为0.124和 0.1 mg,比纯PE?UHMW分别提高了77.1 %和80 %。     

热致性液晶聚合物/酚醛树脂/氧化石墨烯混杂复合材料的性能研究

采用熔融挤出法将热致性液晶聚合物(TLCP)与酚醛树脂(PF)熔融挤出,分别加入改良Hummers法制备的氧化石墨烯(GO)、硅烷偶联剂改性GO(KH550 GO、KH560 GO),制备了TLCP/PF/GO混杂复合材料,研究了加入GO对TLCP/PF/GO混杂复合材料的力学性能、摩擦磨损性能的影响。结果表明,硅烷偶联剂处理的GO能一定程度提高复合材料的摩擦磨损性能和力学性能,特别是TLCP/PF/KH560 GO混杂复合材料的摩擦因数稳定,在150 ℃和250 ℃下的体积磨损率分别降低了20.6 %和23.1 %,材料的冲击强度提高了18.6 %。     

KH560改性双组分室温固化环氧结构胶的制备与性能

将γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH560)与环氧树脂(EP)预反应,采用黏度计、万能电子材料试验机、红外光谱、差示扫描量热仪,考查了KH560含量对EP/改性聚酰胺室温固化环氧结构胶性能的影响。结果表明,KH560含量从0增加至9质量份(每100份EP中加入量)时,胶体拉伸强度从51 MPa降低至36.5 MPa;压缩强度从79.7 MPa降低至53 MPa;粘接强度从8.7 MPa增至11.7 MPa。同时,固化物的热稳定性也有一定程度提高,未改性及9份KH560改性的EP固化物50%热失重的温度分别为382.1℃与403.6℃。     

增容剂对PVDF/PUR-T复合材料的性能影响

采用流延成膜法制备了硅烷偶联剂KH–560和端氨基液体丁腈橡胶(ATBN)协同改性的聚偏氟乙烯(PVDF)/聚醚型热塑性聚氨酯弹性体(PUR–T)复合材料,初步探讨了单一增容剂(KH–560或ATBN)含量、复配增容剂含量与比例及成膜温度等条件对PVDF/PUR–T复合材料力学性能的影响,深入研究了复合材料的结晶性能、热稳定性能和亲/疏水性能。结果表明,与单一增容剂相比,复配增容剂的引入明显提高了复合材料的力学性能,并且当复配增容剂添加量为10%,复配比KH–560/ATBN=3/1,成膜温度为50℃时,其与PVDF/PUR–T基体间的界面粘结性明显得到改善,改性后复合材料断裂伸长率达到273%。PUR–T与复配增容剂的加入抑制了PVDF的结晶,复合材料的结晶度降低,但仍具有良好的热稳定性能,且疏水性得到提高。     

β成核剂对抗冲聚丙烯共聚物的结晶和力学性能研究

分别用α晶型成核剂和β晶型成核剂对抗冲聚丙烯共聚物（iPP）的结晶和力学性能进行研究,并用偏光显微镜（POM）、广角X射线衍射仪（WAXD）和差示扫描量热仪（DSC）对其进行了详细的表征。结果表明,α和β成核剂使iPP的起始结晶温度（ton）提高15.3℃和12.7℃,结晶峰温度（tp）提高17℃和13.7℃,结晶速率加快。两种成核剂都能使球晶细化,使结晶更加均匀化、规整化,从而使结晶度增加。α成核剂（TMA-3）使iPP的拉伸强度、冲击强度和断裂伸长率分别提高到23.43MPa、22.27kJ/m2和788%;β成核剂因主要是改变球晶的形态,形成与α球晶完全不同的β晶型,使iPP的拉伸强度、冲击强度和断裂伸长率的提高比α成核剂显著,分别达到24MPa、32.81kJ/m2和861%。     

偶联剂对nano-ZnO/HDPE复合材料性能的影响

通过熔融共混法制备出不同硅烷偶联剂(KH550,KH560)改性的nano-ZnO/HDPE复合材料,并考察了偶联剂及ZnO含量对复合材料性能的影响。结果表明:改性nano-ZnO对HDPE基体起到了明显的增强增韧的效果,当改性nano-ZnO含量为0.2%～0.5%时,复合材料的力学性能最好。此外,nano-ZnO在HDPE中起异相成核剂的作用,从而使体系的熔融温度、结晶温度和结晶度升高。经KH560处理的nano-ZnO/HDPE复合材料的力学性能和结晶性能均优于经KH550处理的nano-ZnO/HDPE复合材料的性能。     

玻璃纤维改性尼龙6性能的研究

采用硅烷偶联剂KH550处理玻璃纤维,通过熔融共混法制备了尼龙6(PA6)/玻璃纤维(GF)复合材料,对复合材料表面处理前后的力学性能、熔体流动速率(MFR)和断面形貌进行了表征。结果表明:随着GF含量的增加,PA6/GF复合材料拉伸强度和缺口冲击强度均先增大后减小;添加同样含量的GF时,采用偶联剂处理后PA6/GF的拉伸强度和缺口冲击强度增大,MFR减小,扫描电镜观察结果表明,偶联剂KH550有效地改善了GF与PA6间的界面结合。     

硅烷偶联剂改性玻璃纤维增强硅气凝胶的研究

为了达到增强硅气凝胶力学性能的目的,采用硅烷偶联剂KH550与KH560二步改性接枝玻璃纤维,进而制备纤维增强硅气凝胶。利用扫描电子显微镜、红外光谱仪、比表面及孔径分布仪、热重-差热分析仪、导热系数仪、电子动静态疲劳试验机等对其表征。实验结果表明：硅烷偶联剂改性玻璃纤维与硅气凝胶复合后网络结构更加均匀、骨架强度更加稳定、孔径多在30 nm以下、具有良好的热稳定性;同时,改性玻璃纤维的最佳添加量为20%（质量分数）,此时其密度为0.167 g/cm³,导热系数为0.018 5 W/（m·K）,接触角为127°,抗弯强度为1.042 MPa,抗压强度为0.669 MPa,达到预期实验目的。