PP/PVAc-OMMT纳米复合材料的力学与阻燃性能

利用乳液聚合法引发乙酸乙烯酯(VAc)在有机蒙脱土(OMMT)中原位插层聚合,再与聚丙烯(PP)熔融共混制备PP/聚乙酸乙烯酯(PVAc)-OMMT纳米复合材料.研究了OMMT用量对复合材料力学性能和阻燃性能的影响.并通过X射线衍射仪、透射电子显微镜等对复合材料进行了表征.结果表明:PP/PVAc-OMMT形成了插层与剥离型的纳米复合材料结构;在PP/PVAc-OMMT纳米复合材料中,PVAc-OMMT具有明显的增韧作用,当w(OMMT)为5%时,冲击强度比纯PP提高76%;PP/PVAc-OMMT的极限氧指数最高达23.9%,比纯PP提高了33%.     

上转换纳米棒NaGdF_4:Yb~(3+),Tm~(3+)的合成、形貌调控及其荧光研究

水热法制备了高纯度六方相NaGdF_4:Yb~(3+),Tm~(3+)纳米颗粒,采用以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为表面活性剂,通过X射线衍射(XRD),透射电镜(TEM),元素分析(mapping),荧光光谱学等手段对所制备的NaGdF_4纳米棒的结构与形貌进行表征,发现提高反应时间对粒子尺寸和形貌的影响不明显,表面活性剂的浓度对发光强度有明显影响,并着重研究粒子长径比和发光强弱关系的特点。结果表明:共掺杂NaGdF_4纳米颗粒在980 nm下可发射出475 nm蓝光,以及695 nm红光800 nm的强近红外光。且发现颗粒长径比越大,荧光强度越强,进一步探索了颗粒长径比调控的荧光增强机理。     

石墨烯纳米片对碳纤维/聚丙烯复合材料导热及力学性能的影响

采用熔融共混法制备了聚丙烯(PP)/石墨烯纳米片(GNSs)/碳纤维(CF)复合材料,研究了石墨烯纳米片含量对其导热性能和力学性能的影响。结果表明,石墨烯纳米片和碳纤维混合使用,不仅对导热有明显的协同作用,力学性能也有一定提升。PP/GNSs(3 phr)/CF(2 phr)复合材料热导率为0. 42 W/(m·K),相对于纯PP、PP/GNSs(3 phr)复合材料分别提高了110%、31%;该复合材料的拉伸强度和弯曲强度最大相对于纯PP提高了12%和13%,相对于PP/CF(2 phr)复合材料提高了8%和12%。     

弹性纳米粒子/纳米TiO2/聚丙烯复合材料的研究

采用专利技术制备了弹性纳米粒子(ENP)／纳米二氧化钛(TiO2)复合材料，并使用这种复合材料改性聚丙烯(PP)，制备了具有较高韧性和较好灭菌性能的PP纳米复合材料。当丁苯ENP的用量为2％，平均粒径为50nm的金红石型TiO2用量为1％时，所研制的PP纳米复合材料的冲击强度可提高30％以上，灭菌率可达60％。     

新型有机蒙脱土的制备及其在聚丙烯改性中的应用

采用十六烷基三甲基溴化铵（CTAB） 、环氧树脂（EP）、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、十八胺(ODA)对钠基蒙脱土(MMT)进行干法插层改性, 分别制备了CMMT、EMMT、IMMT和OMMT等新型有机蒙脱土,并对聚丙烯(PP)进行熔融改性制得PP/OMMT纳米复合材料。通过傅里叶变换红外光谱仪、X射线衍射仪 、透射电子显微镜、差示扫描量热仪等分析手段对新型有机蒙脱土及纳米复合材料的结构形态及性能进行了研究。结果表明,OMMT层间距由蒙脱土的1.5626 nm扩大到4.2828 nm, OMMT片层均匀分散在PP基体中;当OMMT含量为5 %（质量分数,下同）时,纳米复合材料拉伸强度、断裂伸长率及冲击强度分别比纯PP提高了25.9 %、17.1 %和127.1 %;同时,加入OMMT后,PP的结晶度先升高后降低。     

POE-g-MAH对PP/PS合金形态结构和力学性能的影响

采用双螺杆挤出机反应挤出法制备了马来酸酐接枝乙烯-1-辛烯共聚物(POE-g-MAH)。研究了聚苯乙烯(PS)和POE-g-MAH对聚丙烯(PP)/PS合金形态结构和力学性能的影响。结果表明:PS能提高PP/PS合金的拉伸强度和弯曲强度,同时降低了其冲击强度;在PP/PS合金中加入少于5份的POE-g-MAH,不仅能够显著改善PP/PS合金的相容性,明显降低分散相的粒径,而且能够使PP/PS合金在保持较高的拉伸强度和弹性模量的同时,大幅度提高其冲击强度。     

纳米SiO_2对聚丙烯/环氧树脂共混物性能的影响

采用熔融共混法制备了聚丙烯(PP)/环氧树脂(EP)共混物,研究了纳米SiO2对共混物性能的影响。结果表明:与纯PP相比,PP/EP共混物的冲击强度、断裂伸长率及黏度降低,弯曲模量增大;在PP/EP共混物中加入纳米SiO2后,共混物弯曲模量和冲击强度明显提高;将硅烷偶联剂KH550改性的纳米SiO2(SiO2-KH550)添加到共混物中,在EP为17%、SiO2-KH550为7%时,共混物的弯曲模量比纯PP提高了64%;EP降低了PP的结晶温度。     

PP/OMMT纳米复合材料制备技术研究

对潍坊某地的膨润土(MMT)原料进行提纯、用碳酸钠作为钠化剂进行钠化改型及有机改性,制备出与聚合物相容性较好的有机膨润土(OMMT),将之与聚丙烯(PP)复合制备出PP/OMMT纳米复合材料。重点研究了不同改性剂对MMT层间距的影响以及OMMT用量对复合材料力学性能的影响。结果表明:在十八烷基苄基二甲基溴化铵(1827)和己内酰胺复合改性剂的作用下,MMT的层间距扩大到2.44 nm;在一定范围内,随着OMMT用量的增加,PP/OMMT纳米复合材料的冲击强度和拉伸强度呈现先提高再降低的趋势,OMMT用量为2%时,复合材料的缺口冲击强度达到6.65 kJ/m2,拉伸强度达到24.53 MPa。     

纳米莫来石/聚苯乙烯复合材料性能研究

采用优质煤系高岭土煅烧制备的纳米莫来石(nano-mullite)对聚苯乙烯(PS)进行改性研究,通过机械共混的方法制备了nano-mullite/PS复合材料.实验探讨了纳米莫来石的表面状态及其含量对复合材料力学性能的影响.实验结果表明:2%的偶联剂包覆改性的纳米莫来石改性PS的效果最为显著;纳米莫来石加入量为2.5%左右时,改性PS的拉伸强度和缺口冲击强度达到峰值.     

纳米SiO_2增加聚丙烯(PP)的研究

通过熔融共混法制备了聚丙烯(PP)／SiO_2纳米复合材料,并使用扫描电镜(SEM)、电子拉力机和冲击机等对材料进行表征。研究发现硅烷偶联剂对纳米SiO_2在聚丙烯(PP)中的分散起一定的作用,但不是非常有效。添加相容剂PP-g-MAH后,可以使纳米SiO_2均匀地分散于PP中。当纳米SiO_2含量为2重量份时,PP／SiO_2纳米复合材料的性能最优,与纯PP相比较,Izod冲击强度提高了90％,拉伸强度略微提高了5％,弯曲强度提高了23%。最后,作者对纳米SiO_2的增韧机理和PP-g-MAH大幅度改善纳米SiO_2在PP中分散效果的机理作了初步推断。