改性纳米结晶纤维素/酚醛树脂复合材料的弯曲强度研究

以MPS(3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷)作为NCC(纳米结晶纤维素)颗粒的表面处理剂、MPS改性NCC作为增强填料和PF(酚醛树脂)作为基体,制备了改性NCC/PF复合材料,并对其结构和弯曲强度进行了表征。研究结果表明:当φ(MPS)=8.0%(相对于MPS-乙醇溶液的体积而言)时,PF基体的左、右侧接触角分别降低了19.2%、19.0%;当w(MPS改性NCC)=0.5%~1.0%(相对于PF基体质量而言)时,改性NCC在PF基体中分散良好,改性NCC/PF复合材料的结晶结构中位于22.1°、32.5°处的特征衍射峰显著增强;与对照样相比,1.5%MPS改性NCC可使PF复合材料的弯曲强度(达到98.6 MPa)提高15.7%。     

纳米纤维素-竹粉改性环氧树脂复合材料研究

以采用溶剂交换和熔融机械搅拌相结合的方法制备了纳米纤维素-竹粉改性的环氧树脂复合材料。采用拉伸性能测试、示差扫描量热仪(DSC)研究了复合材料的力学性能及固化反应。结果表明:随着竹粉含量增加,竹粉改性环氧体系的拉伸强度及拉伸弹性模量呈上升趋势,但断裂伸长率明显降低。而竹粉与纳米纤维素协同改性的环氧体系不仅改善了断裂伸长率而且在原来基础上再次提升了拉伸强度及拉伸模量。与纯的环氧基体相比,添加纳米纤维素质量分数为0.2%及竹粉质量分数为20%的体系性能最佳。竹粉的加入对环氧树脂固化反应有一定的阻碍作用,而纳米纤维素对反应有一定的促进作用。     

改性纳米纤维素/聚乳酸复合材料的制备及性能

通过化学酸水解法从农林废弃物油茶果壳中提取出纳米纤维素(CNC),并利用丁酸酐对CNC进行表面修饰,获得了丁酸酯化纳米纤维素(BCNC),再通过溶液浇铸法制备了BCNC/聚乳酸(PLA)复合材料。研究了CNC改性前后的形貌、性能变化以及BCNC对PLA膜力学性能、阻隔性能和透光率的影响。结果表明,经改性后,纳米纤维素的团聚现象得到改善并能稳定分散在非极性有机溶剂中。与纯PLA膜相比,当BCNC质量分数为5%时,PLA膜的拉伸强度提升了30.1%,水蒸气透过率和氧气透过率分别下降了60.0%和35.0%,且膜的透光率保持在60%以上。     

改性纤维素纳米晶/水性聚氨酯复合材料的制备

采用甲苯二异氰酸酯(TDI80/20)对纤维素纳米晶(CNC)进行表面改性,通过原位聚合的方式将改性CNC掺入水性聚氨酯(WPU)基体中,合成改性CNC/WPU复合材料,探讨了改性CNC添加量对复合材料性能的影响。通过马尔文激光粒度仪、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、拉力机和热重分析(TGA)等测试,分别对乳液的形态以及胶膜的断面形貌、力学性能和热学性能进行了表征。结果表明,随着改性CNC添加量的增加,乳液粒径变大、分布变宽,胶膜的力学性能和热稳定性明显改善。当改性CNC添加量为1%时,胶膜吸水率为8. 73%,拉伸强度达到26 MPa。     

改性纤维素纳米晶/水性聚氨酯复合材料的制备

采用甲苯二异氰酸酯(TDI80/20)对纤维素纳米晶(CNC)进行表面改性,通过原位聚合的方式将改性CNC掺入水性聚氨酯(WPU)基体中,合成改性CNC/WPU复合材料,探讨了改性CNC添加量对复合材料性能的影响。通过马尔文激光粒度仪、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、拉力机和热重分析(TGA)等测试,分别对乳液的形态以及胶膜的断面形貌、力学性能和热学性能进行了表征。结果表明,随着改性CNC添加量的增加,乳液粒径变大、分布变宽,胶膜的力学性能和热稳定性明显改善。当改性CNC添加量为1%时,胶膜吸水率为8. 73%,拉伸强度达到26 MPa。     

硬脂酸改性纳米纤维素晶体/纳米ZnO复合材料的制备与表征

通过硫酸水解微晶纤维素法制备纳米纤维素晶体(CNC),将其与一定量的纳米氧化锌复合制得复合材料;然后使用一定量的硬脂酸对复合材料进行改性,并将所得改性后的溶胶在120℃下鼓风干燥2 h,即可得到硬脂酸改性的CNC/纳米ZnO复合疏水材料。并采用X-射线衍射仪、场发射扫描电镜、傅里叶红外光谱和接触角分析仪对复合材料的表面形貌和疏水性进行了表征及揭示。结果表明,CNC/纳米ZnO复合材料构成微/纳米双重粗糙结构,经硬脂酸表面改性后引入了憎水基团甲基,使其具备一定的疏水性能,在最优制备工艺条件下疏水角可高达到145.6°。     

纳米纤维素/聚乳酸复合材料的性能研究

采用溶液浇铸法制备完全可降解的纳米纤维素/聚乳酸(PLA)复合材料.测试了80℃下纳米纤维素/聚乳酸共混体系的运动黏度,复合材料对紫外可见光(200～600 nm)的透过性,复合材料在土壤中降解后,聚乳酸黏均相对分子质量随降解时间的变化.并用扫描电子显微镜(SEM)观察了降解后复合材料的表面形貌.结果表明,共混体系的黏度随着纳米纤维素质量分数的增加,呈非线性增长,为部分相容体系.在260 ～ 600 nm,透过率随着纳米纤维素质量分数的增加而降低;纳米纤维素的存在加速了聚乳酸分子质量的降低;从SEM的图片中可以看出,在土壤中降解后材料表面有明显被侵蚀的痕迹.     

纳米纤维素微晶/PVA复合材料的研究

通过氯气氧化降解的新方法成功制备了20～30nm球形的纳米晶纤维素,研究了纳米纤维素微晶水溶胶改性PVA复合材料的性能.结果表明:纳米纤维素微晶对PVA起到很好的补强效果,随纳米纤维素微晶用量的增加,复合材料的弹性行为降低,粘性行为则出现先升高后降低的变化趋势;在纳米纤维素微晶用量为3%时,复合材料的拉伸强度提高了69...     

聚乙烯醇/纳米纤维素纳米复合材料的制备

以复合塑化剂改性聚乙烯醇(PVA),采用熔融加工成型方法制备了PVA/纳米纤维素(NCC)纳米复合材料,通过动态激光光散射、扫描电子显微镜(SEM)、热重分析仪(TGA)和电子万能试验机研究了NCC在PVA基体中的分散性以及对其力学性能、热稳定性的影响。结果表明:NCC在PVA基体中有较好的分散性,但当NCC含量达到6%时,在基体中出现部分团聚现象;添加NCC可提高PVA材料的热稳定性、抗拉强度,降低PVA的韧性。     

纳米SiO_(2-x)改性环氧复合材料研究

采用偶联剂表面处理同时通过超声波震荡的方法使纳米SiO2 x粒子在环氧树脂中充分分散,制得了纳米SiO2 x环氧E-51/MeTHPA复合材料。利用INSTRON试验机、TEM、TG等方法对该复合材料的性能进行了研究,结果表明,纳米SiO2 x粒子能够以纳米级分散到环氧树脂基体中,较大地提高了环氧树脂的拉伸强度、冲击强度、断裂伸长率、热稳定性等性能。     

纳米纤维素/聚乳酸/聚乙二醇三元复合材料的研究

将纳米纤维素(NCC)与聚乙二醇(PEG)、聚乳酸(PLA)共混制备出可生物降解的纳米纤维素/聚乳酸复合材料。考察了复合材料的力学性能、降解性和热稳定性能,结果表明:加入2%的纳米纤维素对复合材料有明显的增塑和增强效果;对复合材料进行TGA检测表明,复合材料的热稳定性较纯聚乳酸有所下降;由SEM检测看出,复合材料的柔韧性得到提高,从降解性能分析中看出,复合材料的降解速率随着纳米纤维素质量分数的增加而增加。     

聚丙烯/改性膨润土纳米复合材料研究

将十六烷基三甲基溴化胺与层状膨润土层间离子交换得到改性膨润土,再将改性膨润土与聚丙烯熔融共混得到聚丙烯／改性膨润土纳米复合材料。添加改性膨润土的质量分数为0．25％时,体系的缺口冲击强度提高178％。     

纳米纤维素/聚乳酸复合材料的制备与研究

利用纳米纤维素(CNFs)对聚乳酸(PLA)进行增强改性,通过浸渍法制备CNFs/PLA复合材料。测试了CNFs/PLA复合材料的红外谱图、力学性能、热膨胀系数和透光率,并用扫描电镜(SEM)分析了复合材料的拉伸断面。实验结果表明,CNFs的加入,使复合材料的力学性能和热稳定性得到显著提高,CNFs与PLA是通过物理作用结合在一起的,CNFs的加入使得PLA对紫外线的阻挡效果增强。从SEM图分析可知,CNFs与PLA结合得很好。比较木粉和棉花两种原料制备的CNFs对复合材料性能的影响可知,木粉制备的CNFs对提高PLA的性能更好。     

聚合物/改性白泥纳米复合材料的研究

国内外对制浆造纸厂废渣－白泥的回收再利用有了一定的研究。但对碱回收的白泥有效利用问题没能彻底的解决。我们在总结了现有状况的基础上，着重对白泥与聚合物共混制功能材料方面进行了相应的分析和研究。     

淀粉/纤维素/蒙脱土纳米复合材料研究

采用淀粉、纤维素、蒙脱土(MMT)等为主要原料,选择合适的溶剂体系,通过溶液插层聚合制得了剥离型的复合材料,其中蒙脱土以单个片层的形式均匀分散到淀粉中,再加上具有线形高分子结构的纤维素的增强作用,有效地改善了淀粉塑料的耐吸湿性,并通过正交试验确定了最佳反应条件。比较了不同溶剂体系下纤维素、蒙脱土的分散性,考察了不同条件下材料的拉伸强度、耐水性。     

聚砜改性环氧树脂复合材料热老化性能研究

以聚砜(PSF)改性环氧树脂(EP)为基体树脂,玻璃纤维为增强材料,采用高温模压成型法制备出PSF改性EP/玻璃纤维复合材料。结果表明:PSF能有效提高EP基体的热稳定性能;经200℃热老化72 h后,PSF改性EP/玻璃纤维复合材料的热失重率<1%,其冲击强度和弯曲强度呈先升后降态势,电绝缘性能仍然较好(其体积电阻率和表面电阻率的数量级仍保持在1012左右);该复合材料在高温绝缘场合中具有良好的应用前景。     

聚砜酰胺/纳米二氧化钛复合材料的制备与表征

将聚砜酰胺(PSA)与纳米二氧化钛(nano-TiO)2共混制成PSA/nano-TiO2复合纺丝溶液,分别采用湿法纺丝工艺以及数显匀胶技术制成复合纤维和复合薄膜。运用扫描电镜、傅里叶变换红外光谱、广角X-射线衍射、紫外光谱等方法表征和分析复合材料的大分子结构、力学性能、热稳定性和抗紫外线性能。结果表明:少量的nano-TiO2能够均匀分散在PSA基体中,其添加没有明显改变PSA的分子结构和化学组成;由于纳米颗粒的异相成核作用使复合纤维的结晶度有所提高,且nano-TiO2的添加明显提高了复合纤维的力学性能和热稳定性能;随着纳米颗粒含量的增加,PSA/nano-TiO2复合材料的抗紫外线性能也得到显著增强。     

HIPS/CG-ATH纳米复合材料界面改性研究

采用熔融共混法制备出了高抗冲聚苯乙烯(HIPS)/高抗冲聚苯乙烯接枝马来酸酐(MHIPS)/CG-ATH纳米复合材料,研究了MHIPS的加入量对复合材料阻燃性能和力学性能的影响,利用透射电镜(TEM)和扫描电镜(SEM)分析了纳米CG-ATH在HIPS基体中的分散性及其与HIPS基体间的界面粘接性.结果表明MHIPS的加入可以显著改善复合材料的阻燃性能和力学性能,并且有助于强化纳米CG-ATH在HIPS基体中的分散性及其与HIPS基体间的界面粘接性.     

环氧树脂/纳米纤维素复合材料的制备与性能研究

以木粉为原料制备纳米纤维素（CNF）,经甲基丙烯酸缩水甘油酯（GMA）改性后采用溶液共混法与环氧树脂（EP）复合,制得EP/CNF⁃GMA复合材料;通过对EP/CNF、EP/CNF⁃GMA复合材料力学性能、透光性能、亲水性、热稳定性和微观结构的表征,研究了CNF和GMA含量对复合材料性能的影响及其机理。结果表明,EP/CNF复合材料的拉伸强度、断裂伸长率、透光率随CNF含量的增大呈先增后减的变化趋势,亲水性随CNF含量的增大而增大;CNF含量为0.6 %（质量分数,下同）时,EP/CNF复合材料性能最优,拉伸强度为32.166 MPa,断裂伸长率为20.995 %,600 nm处透光率为79.8 %,接触角为77.34°。经GMA改性后,CNF与EP的相容性得到了改善,提升了EP/CNF复合材料的力学性能和热稳定性;随GMA含量的增加,EP/CNF⁃GMA复合材料的拉伸强度、断裂伸长率、透光率和亲水性均发生变化;GMA含量为4.8 %时EP/CNF⁃GMA复合材料性能最佳,拉伸强度为57.933 MPa,断裂伸长率为18.762 %,600 nm处透光率为86.3 %,接触角为81.42 °。