多步接枝改性锐钛矿型TiO_2的制备及其在CE中分散性

采用溶胶–凝胶法制备了锐钛矿型二氧化钛(Ti O2)粒子(M粒子),以锚固接枝的方式,将偶联剂SEA–171锚固于Ti O2粒子表面(M1粒子),再以乳液接枝的方式,将聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)二次接枝改性纳米Ti O2粒子(M2粒子),制备了M系列粒子改性氰酸酯树脂(CE)基复合材料。通过表面分析、元素分析、红外光谱、X射线衍射、X射线光电子能谱、透射电子显微镜、扫描电子显微镜等技术,研究了多步接枝的机理以及相应复合粒子的结构。测试结果显示,锚固接枝过程中,硅烷偶联剂SEA–171实现了在Ti O2粒子表面的锚固。乳液接枝过程中PMMA通过化学键的形式接枝到Ti O2的表面,实现了无机粒子表面的有机化,促使其在CE基体中得到较好的分散,而且存在无机粒子表面的PMMA与CE以化学键键合、分子缠结形成网络结构,有效增加了Ti O2粒子与CE界面的相容性,减弱了相分离,提高了改性粒子在复合材料中的分散能力,有望改善复合材料的综合性能。     

TiO_2掺杂钕-氰酸酯树脂基复合材料的制备及性能研究

运用多步接枝工艺,实现了掺杂Ti O2粒子(M系列)的表面改性,制备出系列M粒子-氰酸酯树脂(CE)复合材料。研究了复合材料的摩擦力学性能及洛氏硬度的变化。结果表明,加入少许M系列粒子(质量分数4%)后,可以使得氰酸酯树脂(CE)的摩擦力学性能得到改善。当复合材料中M-2粒子的含量为3wt%时,摩擦系数下降36%,摩擦消耗下降约60%,增强了复合材料的耐磨性;当M-2粒子的含量为4wt%时,复合体系洛氏硬度提高了10.4%。     

原位分散聚合制备聚甲基丙烯酸甲酯/超细碳酸钙复合粒子

为了提高聚合物在超细碳酸钙粒子表面的接枝和包覆,对超细碳酸钙锚固偶氮引发剂及甲基丙烯酸甲酯(MMA)/改性碳酸钙原位分散聚合进行了研究. 碳酸钙粒子经氨基硅烷偶联剂处理后能与偶氮二氰基戊酸反应而实现锚固化,由红外光谱和元素分析证明了偶联和锚固反应.通过锚固在碳酸钙上的偶氮引发剂的引发作用,由MMA分散聚合制备了聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)接枝率高的PMMA/超细碳酸钙复合粒子,PMMA接枝率随聚合转化率增加而增加,而接枝效率随之降低;接枝PMMA的碳酸钙粒子在四氢呋喃和MMA中的分散稳定性明显优于未改性碳酸钙.     

二氧化钛/氰酸酯树脂基复合材料的制备及性能

采用多步接枝工艺,对M系列二氧化钛粒子表面改性,制备系列二氧化钛/氰酸酯树脂基复合材料。研究复合材料的摩擦力学性能、固化性能。结果表明,少量M系列Ti O_2粒子(质量分数≤4%)引入,可改善氰酸酯树脂(CE)的固化性能及摩擦性能。M-2粒子质量分数为4%时,复合材料摩擦系数降低约43.5%,摩擦损耗降低68.1%,复合材料耐磨性得到提高。     

锚固处理对SiO_2/CE复合材料静态力学性能的影响

采用偶联剂SEA-171对纳米SiO2表面进行了处理(M-1),再由偶氮异丁腈对M-1进行锚固表面处理(M-2),对产物进行了红外,元素分析和热失重分析。研究了上述2种纳米SiO2的含量对其氰酸酯树脂复合材料静态力学性能的影响,并采用扫描电镜和透射电镜分析研究了材料界面结构特征,探讨了其作用机理。结果表明,当M-1的添加质量分数为3%时,复合材料的冲击强度增长61.9%;弯曲强度增长44.2%,添加4%M-2时,增幅分别为89.0%和53.8%。经锚固处理后,纳米SiO2颗粒团聚程度减小,在高分子有机相中的分散更加均匀。     

纳米CaCO_3的接枝改性及其填充PVC复合材料的性能

采用表面原位接枝聚合在纳米CaCO3颗粒表面引入聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或聚丙烯酸丁酯(PBA),用共混法制备了纳米CaC03/PVC复合材料,研究了不同界面特性时纳米CaCO,/PVC复合材料的力学性能.研究结果表明:通过表面原位接枝聚合反应可以在纳米CaCO3颗粒表面接枝PMMA和PBA;表面接枝聚合改性大大促进了纳米CaCO3粒子在PVC基体中的分散行为,增加了复合材料的拉伸强度以及与聚合物的界面粘接强度,但复合材料的冲击强度有所下降.     

KH-560和SEA-171表面处理纳米SiC改性氰酸酯树脂

采用模塑成型法制备了氰酸酯树脂(CE)/纳米SiC(nano-SiC)复合材料,分别采用小分子偶联剂KH-560和大分子偶联剂SEA-171对nano-SiC进行表面处理,考察了不同含量的nano-SiC对CE/nano-SiC复合材料性能的影响,采用透射电子显微镜(TEM)对复合材料的微观形貌进行表征,并通过模型对其作用机理进行了分析。结果表明,当w(nano-SiC)=1.0%时,经KH-560表面处理后的nano-SiC,其复合材料的冲击强度和弯曲强度比纯CE分别提高了86.28%和29.55%;经SEA-171表面处理后的nano-SiC,其复合材料的冲击强度和弯曲强度比纯CE分别提高了95.06%和34.69%;SEA-171的改性效果优于KH-560,对提高CE的力学性能更有利。     

多步接枝稀土掺杂/氰酸酯树脂基复合材料固化性能研究

通过多步接枝制得系列表面有机化的掺杂TiO2粒子(M系列粒子),制备了系列氰酸酯树脂(CE)基复合材料。结果表明,M系列掺杂粒子的引入,在降低复合材料活化能,有利于复合材料固化成型的同时,未改变复合材料的固化机理。定量M系列粒子(质量分数≤3%)的引入,优化了复合材料的介电性能,使复合材料介电常数增大66.2%,介电损耗减小50%。     

钕掺杂二氧化钛/氰酸酯树脂基复合材料的研究Ⅲ:耐热、摩擦与介电性能测试

通过多步接枝工艺,对掺杂Ti O2粒子(M系列)表面改性,并制备了M系列粒子/氰酸酯树脂(CE)基复合材料。采用示差扫描量热分析,扫描电镜和透射电镜等研究了M系列粒子对复合材料的耐热性、摩擦力学性能和介电性能的影响。结果表明,表面有机化的纳米Ti O2粒子的添加质量分数为3%时,复合材料的热失重温度增幅为60℃,质量保持率达到70.7%;摩擦系数降低了约37.5%,摩擦损耗降低了62%;介电常数增大66.2%,介电损耗减小50%。     

纳米碳化硅对氰酸酯基复合材料摩擦性能的影响

采用模塑成型法制备了氰酸酯(CE)树脂/纳米碳化硅(nano-SiC)复合材料,通过磨损率、摩擦因数和扫描电镜(SEM)表征,探讨了经硅烷偶联剂表面处理过的nano-SiC对CE/nano-SiC复合材料摩擦性能的影响。研究结果表明:硅烷偶联剂对复合材料磨损率的影响大于对摩擦因数的影响;与未经硅烷偶联剂表面处理过的CE/nano-SiC复合材料相比,nano-SiC表面经硅烷偶联剂(如KH-560、SCA-3和SEA-171等)处理后,相应复合材料的磨损率降幅分别为51.52%、54.11%和55.84%,稳定摩擦因数降幅分别为5.94%、8.13%和12.19%;3种硅烷偶联剂中SEA-171的改性效果相对最好。     

氰酸酯树脂/多步接枝二氧化钛复合材料的制备

采用多步接枝工艺,对纳米TiO_2进行表面改性,制备了M系列纳米TiO_2粒子,并制备了氰酸酯树脂(CE)/M系列纳米TiO_2粒子复合材料。研究了复合材料的摩擦性能、固化性能,分析了微观形貌与性能变化之间的关联,考察了复合材料黏度对固化工艺的影响,初步得出复合材料微观形貌与性能演变之间的规律,以及复合材料性能得以改善的微观机理。结果表明:引入少量M系列TiO_2粒子(质量分数≤4%),可改善CE的固化性能及摩擦性能。表面二次乳液接枝聚甲基丙烯酸甲酯的纳米TiO_2质量分数为4%时,复合材料摩擦因数降低约43.5%,摩擦损耗降低68.1%,耐磨性能提高。     

纳米SiO_2表面接枝甲基丙烯酸甲酯的研究

为了提高纳米二氧化硅(SiO2)粒子在阻燃型聚合物基纳米复合材料中的有效利用,需要对粒子的表面进行改性。此实验采用溶液聚合法,使甲基丙烯酸甲酯单体(MMA)在烷基化预处理的纳米SiO2粒子的表面进行接枝聚合,得到以纳米SiO2粒子为核、接枝聚甲基丙烯酸甲酯为壳的复合颗粒(SiO2-g-PMMA)。结果表明,PMMA以化学键成功地接到纳米SiO2的表面,并可通过改变接枝聚合的条件来调节粒子上所接聚甲基丙烯酸甲酯的结构,改性后的纳米SiO2粒子具有良好的热稳定性及分散性。     

原位聚合制备尼龙6/改性氢氧化镁纳米复合材料及其性能的研究

对纳米氢氧化镁(NMH)进行硅烷KH570接枝改性后,将甲基丙烯酸甲酯(MMA)与之共聚获得表面改性的纳米氢氧化镁(MNMH),然后在催化剂作用下原位聚合制备PA 6/MNMH纳米复合材料。利用FTIR、SEM、热重分析和电子拉力机对NMH及PA 6/MNMH纳米复合材料的结构与性能进行测试与表征。红外光谱分析表明改性的NMH表面成功接枝了KH570和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。PA 6/NMH-KH570-PMMA复合材料的缺口冲击强度比PA 6/NMH纳米复合材料的提高34%。NMH或其改性NMH的加入提高了PA 6纳米复合材料的热稳定性。     

PP-g-MAH/改性高岭土复合材料的制备与性能

利用γ-氨丙基三乙氧基硅烷偶联剂(KH550)对高岭土(kaolin)进行表面改性,制备了改性kaolin(M-kaolin),然后将聚丙烯(PP)接枝上顺丁烯二酸酐(MAH),制备了PP-g-MAH,将两者经过熔融共混制备了PP-gMAH/M-kaolin复合材料,研究了M-kaolin添加量对复合材料力学性能和热稳定性的影响。结果表明,当M-kaolin粒子质量分数为1%时,PP-g-MAH/M-kaolin复合材料的拉伸强度和断裂伸长率达到最大值,与纯PP相比分别提高了10.4%和122%;当M-kaolin粒子质量分数为2%时,复合材料的缺口冲击强度达到最大值,较纯PP提高了96.5%,且热稳定性最好。这表明kaolin粒子经KH550改性且PP经MAH接枝后,PP与kaolin相容性得到优化,从而使复合材料的强度和韧性都得到了提高。     

偶联剂表面处理对复合材料动态力学性能的影响

利用纳米SiO2对氰酸酯树脂(CE)进行改性,研究了纳米SiO2的含量对纳米SiO2/CE复合材料动态力学性能的影响;在此基础上,分别选用小分子偶联剂KH-560和大分子偶联剂SEA-171对纳米SiO2进行表面处理,进一步研究了界面结构对纳米SiO2/氰酸酯树脂复合材料动态力学性能的影响。结果表明,经SEA-171表面处理后的3.0%纳米SiO2/CE复合材料的储能模量比纯CE可提高近4倍,损耗模量可提高2.4倍,力学损耗因子可提高1.8倍。初步探讨了其作用机理。     

偶联剂对SiO_2/CE复合材料热学及摩擦性能的影响

利用纳米SiO2对氰酸酯树脂(CE)进行改性,通过热失重分析(TGA)、摩擦磨损性能测试及扫描电镜(SEM)分析研究了纳米SiO2及其表面处理(分别选用小分子偶联剂KH-560和大分子偶联剂SEA-171)对纳米SiO2/CE复合材料热学及摩擦性能的影响,并初步探讨了其作用机理。结果表明,经SEA-171表面处理的纳米SiO2质量分数为3.0%时,其CE复合材料的热分解温度比纯CE树脂提高了将近75℃,摩擦系数降低了约25%,磨损率降低了77%。偶联剂的加入增加了纳米SiO2与CE树脂之间的界面粘结作用,因而复合材料的耐热性能和摩擦性能等得以提高。     

纳米复合粒子GO-g-PS改性SBS复合材料性能的研究

通过原位自由基聚合法在氧化石墨烯(GO)表面接枝聚苯乙烯(PS),制备纳米复合粒子GO-g-PS,并以此对苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物(SBS)进行改性,研究其对SBS物理性能、热稳定性和动态力学性能的影响。结果表明:PS成功接枝到GO表面,生成GO-g-PS;当GO-g-PS质量分数为0.03时,GO-g-PS改性SBS复合材料的拉伸强度和拉断伸长率较高;与SBS和GO改性SBS复合材料相比,GO-g-PS改性SBS复合材料的物理性能、热稳定性和高温峰玻璃化温度均提高。     

PMMA接枝纳米ZnO复合粒子改性PVC塑料性能研究

通过原位聚合将甲基丙烯酸甲酯（MMA）接枝于纳米ZnO表面,制备了PMMA接枝纳米ZnO复合粒子,将其加入聚氯乙烯（PVC） 基体中进行改性。研究了纳米ZnO粒子在PVC基体中的分散性和PVC复合材料的力学性能,探讨了改性纳米ZnO粒子填充PVC材料的抗紫外线性能。结果表明,改性后的纳米ZnO粒子在PVC基体中分散均匀, 提高了纳米ZnO粒子与PVC基体之间的相容性,使改性PVC材料的拉伸强度达到78 MPa,比纯纳米ZnO粒子改性PVC提高了35 %;冲击强度提高了近1倍,达到13.6 kJ/m2;加入改性纳米ZnO粒子的PVC还具有明显的吸收紫外线功能。     

偶联剂对SiO2／CE复合材料动态力学性能的影响

利用纳米SiO2对氰酸酯树脂(CE)进行改性,研究了纳米SiO2的含量对纳米SiO2/CE复合材料动态力学性能的影响.在此基础上,分别选用小分子偶联剂KH-560和大分子偶联剂SEA-171对纳米SiO2进行表面处理,进一步研究了界面结构对纳米SiO2/氰酸酯树脂复合材料动态力学性能的影响,初步探讨了其作用机理.结果表明,经SEA-171表面处理后的3.0wt%纳米SiO2/CE复合材料的储能模量比纯CE可提高近4倍,损耗模量可提高2.4倍,力学损耗因子可提高1.8倍.     

偶联剂对复合材料热学及摩擦性能的影响

利用纳米S iO2对氰酸酯树脂(CE)进行改性,研究了纳米S iO2的含量对纳米S iO2/CE复合材料热学及摩擦性能的影响;在此基础上,分别选用小分子偶联剂KH-560和大分子偶联剂SEA-171对纳米S iO2进行表面处理,进一步研究了界面结构对纳米S iO2/氰酸酯树脂复合材料热学及摩擦性能的影响,初步探讨了其作用机理。结果表明,经SEA-171表面处理后的3.0%纳米S iO2/CE复合材料的热分解温度提高了将近75℃,摩擦系数比纯CE树脂的摩擦系数降低了约25%,耐磨性提高了77%。