原位聚合法制备聚酰胺6/ZnO纳米复合材料及性能研究

以Zn_2(OH)_2CO_3为填料,采用原位聚合法制备聚酰胺6/ZnO纳米复合材料。利用TEM、XRD、TGA、DSC、POM测试了纳米ZnO的粒径和分散性能,以及复合材料的结晶性能、热稳定性能。结果显示,Zn_2(OH)_2CO_3在聚酰胺6聚合体系中能够原位生成纳米ZnO,并均匀分散于聚酰胺6基体材料中。纳米ZnO在聚酰胺6基体材料中具有异相成核作用,提高了聚酰胺6的结晶度,然而对基体材料分子链运动的阻碍作用降低了结晶速率和晶体尺寸。通过万能拉力试验机、冲击试验机和高速环块摩擦试验机研究了纳米ZnO对聚酰胺6基体材料的力学性能和摩擦学行为。当纳米ZnO的含量为0.2%时,拉伸强度和冲击韧性较纯聚酰胺6提高了75%,摩擦学行为也有较好的改善作用。     

MC尼龙/纳米Al2O3复合材料力学性能的研究

采用原位聚合技术制备了纳米Al2O3增强单体浇铸(MC)尼龙复合材料,用扫描电子显微镜观察其断口形貌纳米粒子分布状况,并测试、分析了纳米Al2O3含量对对材料力学性能的影响。结果表明，采用原位聚合技术可获得的纳米粒子分布均匀、综合性能优良的纳米复合材料，当纳米Al2O3质量分数的4%时，MC尼龙/纳米Al2O3复合材料的拉伸强度、冲击强度和弯曲强度均达到最大值，分别比纯MC尼龙提高了19%、33%和11%。     

MC尼龙6/纳米ZnO复合材料的研究

采用硅烷偶联剂KH-550修饰纳米ZnO,制备了MC尼龙6/纳米ZnO复合材料。力学性能测试表明,当纳米ZnO质量分数为1%时复合材料的力学性能最优,拉伸强度比纯MC尼龙6提高25.6%,断裂伸长率提高165.6%,简支梁冲击强度提高70.1%,这说明纳米ZnO可起到同时增强增韧的作用。扫描电子显微镜分析表明,纳米ZnO质量分数为1%时,纳米ZnO在MC尼龙6基体中分散最好,达到了纳米级分散;由X衍射分析发现,纳米ZnO没有改变MC尼龙6的结晶形态,纳米ZnO质量分数为1%时复合材料的结晶形态结构优越。     

MCPA–聚醚嵌段共聚物/MoS_2复合材料的制备及性能研究

用原位聚合法制备了单体浇铸尼龙(MCPA)–聚醚嵌段共聚物/MoS2复合材料,并对其性能进行了表征。结果表明,聚醚和MoS2配合使用,可显著降低MCPA的磨耗体积并大幅度提高MCPA的断裂伸长率和缺口冲击强度,但会使MCPA的拉伸强度和硬度降低;随MoS2用量增加,复合材料的拉伸强度先升后降,断裂伸长率逐渐下降,缺口冲击强度、硬度、密度和磨耗体积基本没有变化。当MoS2质量分数为0.5%、聚醚预聚体的质量分数为8%时,复合材料具有最好的韧性和耐磨性。     

PMMA/纳米三氧化二镧复合材料的制备及性能

制备了聚2–甲基–2–丙烯酸甲酯(PMMA)/纳米三氧化二镧(La_2O_3)系列复合材料,对复合材料浇注体板材进行了力学性能、腐蚀性及吸湿率测试。结果表明,表面经PMMA接枝处理后的纳米La_2O_3质量分数为0.3%时,浇铸体复合材料板材的力学性能最佳,冲击强度比纯PMMA板材提高了154.7%,弯曲强度提高了52.0%;当纳米La_2O_3含量为0.5%时,浇铸体板材的耐酸、碱腐蚀性及吸湿性得到明显改善;在实验含量范围内,随着纳米La_2O_3含量的增加,浇铸体板材的邵氏硬度线性上升。得到了性能优异的复合材料浇铸体板材,并总结了浇铸体板材性能得以综合提升的原因。     

偶联改性棉花纳米纤维素/聚乳酸复合材料的非等温结晶性能和疏水性能研究

采用偶联剂3-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)对棉花纳米纤维素(CNF)进行表面改性,得到偶联改性棉花纳米纤维素(cCNF),将cCNF与聚乳酸(PLA)的氯仿溶液直接共混,通过溶液浇铸得到偶联改性棉花纳米纤维素/聚乳酸复合材料(cCNF/PLA)。研究cCNF的加入量对PLA的非等温结晶性能和疏水性能的影响。结果表明:复合材料的结晶峰温度及结晶度先升高后降低,当cCNF的添加量为0.125%时,复合材料结晶峰温度及结晶度升高至最大值,分别为107.2℃、32.1%,比纯PLA分别升高2.4℃、5.5%;PLA及其复合材料的半结晶时间(t_(1/2))也缩短。采用改进的Avrami方程研究PLA及cCNF/PLA的非等温结晶过程,在2、4、6℃/min的降温速率下,n值的范围为1.85～2.54,表明晶体的生长模式为二维和三维并存,当cCNF的添加量为0.125%时,结晶速率常数均升高到最大值。当cCNF的添加量为1%时,cCNF/PLA复合材料的接触角降到最小值69°,比纯PLA降低11.5°。     

PA6/海泡石复合材料的制备及性能研究

将海泡石酸活化后经熔融共混制备了聚酰胺(PA)6/海泡石复合材料,研究了复合材料的微观结构、吸湿性能、结晶行为及力学性能.结果表明,海泡石在PA6树脂中分散均匀;当海泡石质量分数为25%时,复合材料的饱和吸水率由纯PA6的11.0%下降到8.3%,吸湿性能得到改善,拉伸强度和弯曲强度则分别提高了13.5%和35.0%;复合材料中PA6的晶体尺寸变小,结晶温度升高,海泡石起到了异相成核的作用.     

聚丙烯/超支化聚酰胺接枝纳米Y2O3复合材料的性能

利用一步法缩聚工艺在经过偶联剂处理的纳米Y2O3粒子表面接枝超支化聚酰胺(HBPA),得到HBPA接枝纳米Y2O3(Y2O3-g-HBPA),用傅里叶变换红外光谱与热重分析对其进行了表征。通过熔融共混制备了聚丙烯(PP)/Y2O3复合材料,研究了纳米粒子含量和增容剂甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)接枝PP(PP-g-GMA)对复合材料性能的影响。结果表明:Y2O3-g-HBPA比未改性Y2O3对PP有更好的增强增韧作用,当w(Y2O3-g-HBPA)为3%时,PP/Y2O3-g-HBPA复合材料的冲击强度与拉伸强度分别比纯PP提高了43.8%,16.3%;PP-g-GMA提高了PP/Y2O3复合材料的力学性能,但降低了PP/Y2O3-g-HBPA复合材料的力学性能;纳米粒子起到异相成核的作用,使PP的结晶峰温度升高,PP-g-GMA提高了复合材料的总结晶速率。     

PA6/SMA/N-PMI复合材料的热性能和力学性能研究

采用熔融共混法制备了聚酰胺6/苯乙烯-马来酸酐共聚物/N-苯基马来酰亚胺复合材料(PA6/SMA/N-PMI),利用差示扫描量热法(DSC)、热重分析(TGA)及力学性能测试等手段研究了N-PMI用量对PA6/SMA/N-PMI复合材料熔融结晶行为、热性能以及力学性能的影响。结果表明:复合材料的最大分解温度较纯PA6有所提高;随着N-PMI用量的增加,复合材料的结晶温度、结晶度以及熔融焓均逐渐降低;当N-PMI用量为15份时,复合材料的弯曲强度、弯曲模量、拉伸强度以及热变形温度均达到最大值,分别为101.0、2 892、71.6 MPa以及56.6℃,较纯PA6分别提高了11.0%、21.3%、3.1%和10.0%。     

原位聚合抗磨损PA6/纳米SiO2复合材料制备及其性能研究

为提高聚酰胺6（PA6）的抗磨损性能,采用原位聚合法合成并制备了PA6/纳米SiO2复合材料,研究了该材料的抗磨损性能、耐热性能、力学性能和结晶性能。结果表明,原位聚合PA6/纳米SiO2复合材料具有良好的抗磨损特性,当纳米SiO2含量为1 %(质量分数,下同)时,复合材料抗磨损性能最佳,该材料的热变形温度、拉伸强度、弹性模量和断裂伸长率均明显高于原料PA6;当纳米SiO2含量为3 %时,复合材料热变形温度由原料PA6的64.6 ℃提高到130 ℃。采用原位聚合母料法制备的PA6/纳米SiO2复合材料同样具有理想的抗磨损性能,并可获得更好的力学性能,且可大幅降低材料制备成本。     

MCPA6/聚酯型PUR-T原位复合材料的制备及表征

采用阴离子原位聚合法制备了单体浇铸尼龙6(MCPA6)/聚酯型热塑性聚氨酯弹性体(PUR-T)复合材料,考察了其性能及结构.力学性能测试表明,当PUR-T质量分数为1.1%时,复合材料的断裂伸长率达到214.5%,相比MCPA6提高了147%,随着PUR-T含量的增加,复合材料的缺口冲击强度逐渐提高.扫描电子显微镜观察...     

纳米Al2O3颗粒填充聚酰胺6的摩擦性能研究

通过原位聚合制备了纳米Al2O3增强单体浇铸聚酰胺复合材料(简称PA6／Al2O3)。在磨损试验机上考察了纳米粒子含量和试验条件对其摩擦性能的影响，并利用扫描电子显微镜对其摩擦性能和磨损机制进行了考察。分析结果表明：纳米Al2O3填料可提高单体浇铸PA6的耐磨性，其含量在3％左右时增强效果最好；随着载荷的增加，PA6／Al2O3的磨损率平缓增大，而摩擦系数逐渐减小，其摩擦系数值较单体浇铸PA6的摩擦系数稍大。     

PET/nano-MgO复合材料的性能研究

通过熔融共混法制备了聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）/纳米氧化镁（nano-MgO）复合材料,对该复合材料的力学性能进行了测试,并用扫描电子显微镜对nano-MgO在复合材料中的分散情况进行了观测。通过差示扫描量热法研究了复合材料的结晶性能,通过热重分析研究了复合材料的热稳定性,通过紫外可见光谱研究了复合材料的紫外屏蔽性能。结果表明,nano-MgO含量为1 %时复合材料的缺口冲击强度比纯PET高15 %,nano-MgO含量为2 %时复合材料的拉伸强度比纯PET高8 %;nano MgO在复合材料中分散均匀;nano-MgO含量为2 %时复合材料的结晶半峰宽为7.7 ℃,比纯PET低15 %;nano-MgO含量为2 %时复合材料的熔点为252.4 ℃,比纯PET高4.1 ℃;nano MgO含量为3 %时复合材料屏蔽紫外线的截止波长为300 nm,比纯PET高11 %。     

Improvement of Hardness and Wear Resistance of Glass Fiber-Reinforced Epoxy Composites by the Incorporation of Silica/Carbon Hybrid Nanofillers

The tribological performance of hybrid composite (epoxy reinforced with woven, nonwoven tissue glass fibers, silica and carbon black nanoparticles) was investigated. Two methods were used to ensure good dispersion of nanoparticles in epoxy resin which were ultrasonic processor and magnetic stirrer. The effect of silica and/or carbon black nanoparticle content on microindentation hardness and wear properties of the neat glass fiber-reinforced epoxy composites was investigated. The results from the wear test indicated that, under all applied loads, incorporation of silica and carbon black nanoparticles either single or combined significantly improved the wear resistance of neat glass fiber reinforced epoxy. A significant increase in hardness of the hybrid nanocomposite laminates was achieved. Analysis of variance was developed to study the optimal wear testing parameters on composite samples. The most significant parameter is the time, followed by nanoparticle (silica and carbon black) content.     

超韧耐磨MC尼龙的制备及性能研究

以聚醚、纳米炭黑等作为单体浇注尼龙(MC尼龙)的改性剂,采用原位聚合法制备了超韧耐磨MC尼龙,并对其性能进行了表征.结果表明,聚醚、纳米炭黑配合使用可大幅度提高MC尼龙的韧性和耐磨性;随聚醚用量的增加,MC尼龙的断裂伸长率、缺口冲击强度提高,而拉伸强度、密度、硬度和磨耗体积降低.     

煤矸石填充聚酰胺6复合材料的结构与性能研究

采用熔融共混法制备了聚酰胺6／煤矸石复合材料，研究了复合材料的力学性能、微观结构、结晶行为和流变性能。结果表明：煤矸石的加入使聚酰胺6的的拉伸强度、弹性模量、弯曲强度和弯曲模量分别增加了约53．8％、66．1％、37．1％和63．4％，而冲击韧性基本保持，煤矸石最佳填充量为25％；煤矸石在聚酰胺6基体中分散均匀，复合材料具有韧性断裂特征；煤矸石使聚酰胺6的结晶温度由187．0℃升高到191．3℃，过冷度由33．6℃降至18．9℃，结晶温度范围变窄，即煤矸石提高了聚酰胺6的结晶速率，对聚酰胺6具有异相成核作用；在所研究的剪切速率范围内，聚酰胺6及其复合材料的流变行为表现为假塑性，煤矸石的加入使非牛顿指数减小，聚酰胺6对剪切敏感性下降。     

舰船用高性能密封橡胶研究(Ⅱ)纳米补强填料对氟橡胶硫化胶物理性能的影响

研究了普通炭黑、纳米炭黑、纳米白炭黑以及纳米炭黑／纳米白炭黑复合并用体系对舰船用氟橡胶硫化胶物理性能的影响。结果表明，纳米白炭黑／炭黑并用体系对提高补强效果具有协同作用，当纳米白炭黑在复合填充体系中质量分数在35％左右时氟硫化胶拉伸强度最大，断裂伸长率随填料用量增加而降低。纳米填料补强硫化胶不仅需要补强填料粒子与大分子之间有较强的结合力，而且需要补强填料粒子表面上的分子产生滑移。     

PE⁃g⁃MAH对聚酰胺6/导电炭黑复合材料性能的影响

采用马来酸酐接枝聚乙烯（PE-g-MAH）以同时提高聚酰胺6/导电炭黑（PA6/CB）复合材料的抗静电性能和韧性,利用双螺杆挤出机和注射成型机制备了系列PA6/CB、PA6/PE-g-MAH和PA6/PE-g-MAH/CB复合材料,并通过扫描电子显微镜（SEM）、差示扫描量热仪 （DSC） 等观察和表征了材料的形貌和结晶性能,测试了材料的力学性能和抗静电性能。结果表明,添加7.5 %（质量分数,下同）的CB后PA6韧性显著降低,CB对PA6结晶有异相形核作用;PE-g-MAH与PA6有较好的相容性,PE-g-MAH韧相能均匀分散在PA6和PA6/7.5 %CB中;添加PE-g-MAH后可提高CB在PA6中的分散性,改变CB的选择性分布,提高PA6/PE-g-MAH/7.5 %CB三元复合材料的电导性能;添加PE-g-MAH还可显著提高PA6和PA6/CB7.5 %的冲击强度和断裂伸长率;添加少量PE-g-MAH能促进复合材料中PA6的结晶。     

PA6/LiC1复合材料结构分析与性能研究

采用熔融共混挤出的方法,制备了尼龙(PA)6/LiCl复合材料,研究了不同含量的LiC1对PA6的结晶结构及性能的影响.傅立叶变换红外光谱、差示扫描量热、X射线衍射分析及力学性能测试结果表明,LiC1中“+和PA6间产生了络合作用,破坏了PA6中原有的氢键,降低了PA6的分子链的规整排列,但该络合作用使PA6分子链间产...     

环氧改性聚酰胺对淀粉基生物降解复合膜性能的影响

将环氧改性聚酰胺(EPA)与热塑性玉米淀粉复合后采用浇铸法制备出新型增强生物降解复合膜,研究了EPA对复合膜结晶性能、交联程度、力学性能以及生物降解性能的影响。结果表明,玉米淀粉与EPA、烷基烯酮二聚体及丙三醇复合后,结晶程度明显下降。当EPA质量分数为21 62%时,复合膜的交联度高达45 77%,且复合膜残留物中非EPA成分的质量分数也达到24 15%;复合膜的干态拉伸强度和断裂伸长率分别可以高于12 0MPa和45 0%,湿态拉伸强度和断裂伸长率则分别可以达到5 40MPa和30 0%以上。EPA的添加降低了复合膜的生物降解性能。