制备工艺对PP/PA6/无机纳米粒子复合材料力学性能的影响

在PP/PA6基体中分别添加两种无机纳米粒子(SiO2,TiO2)和5%的接枝POE作为相容剂。采用三种不同的共混工艺制备PP/PA6/纳米粒子复合材料,并对其性能进行了对比分析。通过力学性能测试和SEM照片观测分析了影响复合材料力学性能的因素。结果表明:分步法的制备工艺能够明显提高PP/纳米粒子复合材料的综合力学性能,改善分散相的相容性。并且研究发现:在PP/PA6中添加相同质量分数的纳米TiO2的综合力学性能要优于纳米SiO2。     

PA66/POE-g-MAH/纳米高岭土三元复合材料的制备方法及性能

研究不同制备工艺对PA66/POE-g-MAH/改性纳米高岭土复合材料力学性能的影响以及POE-g-MAH分散相颗粒和改性纳米高岭土在PA66基体中的分散状况.结果表明:改性纳米高岭土的加入能有效提高复合材料的常温和低温冲击强度;母料法能较为均衡地提高不同纳米粒子添加量复合材料的常温冲击强度.亚微相态表明:改性纳米高岭土在基体中分散均匀.     

制样方法对SiO2/PA6复合材料基体PA6结晶熔融行为的影响

采用差示扫描量热法(DSC)研究了原位聚合法和熔融共混法制样方法对纳米SiO2/PA6纳米复合材料结晶熔融行为的影响,结果表明:通过阴离子原位聚合法制备的纳米复合材料,由于采用超声波分散技术,纳米粒子在基体的分散性好。随着纳米粒子含量的升高,纳米粒子的诱导成核能力增强;熔融共混法制得复合材料中,SiO2在机械力的剪切作用下,很难均匀地分散,多以团聚体的形式存在,在PA6基体结晶时,结晶成核的条件相匹配,有较强的成核效应,纳米粒子的含量影响不大。     

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。     

PP/纳米SiO2复合材料的研究

采用傅立叶红外光谱仪(FT-IR)表征了改性前后纳米SiO2粉体的性能特征;通过熔融共混法制备了PP/纳米SiO2复合材料。研究了纳米SiO2用量对PP基体性能的影响。通过力学性能测试、DSC热分析和SEM照片观测,对PP/纳米SiO2复合材料的结构和性能进行了系统的研究。结果表明:当纳米SiO2含量为2%时,PP/纳米SiO2复合材料的综合力学性能最好。DSC表明,纳米SiO2对PP基体有异相成核作用。SEM电镜分析得出,经表面改性的纳米SiO2均匀地分散于PP基体中,从而起到良好的改性作用。     

PA6/无机纳米复合材料的力学性能研究

通过熔融共混法制备了尼龙6(PA6)/SiO2包覆纳米CaCO3、PA6/纳米SiO2、PA6/纳米CaCO3复合材料,对其力学性能进行比较分析研究.结果表明,3种纳米复合体系的力学性能与纯PA6相比都有不同程度的提高.三者相比较,PA6/SiO2包覆纳米CaCO3体系的力学综合性能最优,当SiO2包覆纳米CaCO3的添加量为0.5份时,缺口冲击强度提高了13%,断裂伸长率提高了169%,拉伸强度和弯曲弹性模量也有所提高.另外,差示扫描量热法(DSC)研究发现,无机纳米粒子对PA6的结晶性能影响不大.     

聚氨酯弹性体/纳米SiO2复合材料的力学性能研究

采用预聚体的方法制备了聚氨酯弹性体(PUE)/纳米SiO2复合材料,通过AJ(OH)3对纳米SiO2表面改性以及超声波分散的方法来提高纳米SiO2在PUE基体中的分散性,并考查了表面处理前后的纳米SiO2对PUE/纳米SiO2复合材料力学性能的影响.结果表明:改性后的纳米SiO2能均匀分散于PUE基体中,复合材料的力学性能明显提高;纳米SiO2的用量对PUE/纳米SiO2复合材料的力学性能影响较大,并且当纳米SiO2的质量分数为2%和3%时,复合材料的拉伸强度和撕裂强度分别达到最大.     

SiO2纳米粒子改性填充PC的力学与流变性能

采用SiO2纳米粒子填充改性聚碳酸酯(PC),为使无机纳米粒子在基体PC中分散均匀,经硅烷偶联剂KH-550对SiO2纳米粒子进行表面处理,分析了改性SiO2纳米粒子对复合材料机械与加工性能的影响,并对复合材料进行了分析表征,探讨了无机刚性纳米粒子填充改性典型工程塑料PC的特点并探索其增强增韧的机理,研究了复合物的粘流变性能. 结果表明,改性SiO2纳米粒为球形,在PC基体中分散均匀,湿法改性制备的PC/SiO2纳米粒子复合材料的力学拉伸性能和流变性能最好.     

纳米SiO2粒子对PP结晶行为的影响

通过X-射线光电子能谱（XPS）对经偶联剂处理的纳米SiO2粒子（简称烷基化SiO2纳米粒子）和聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）接枝包覆SiO2纳米粒子（简称SiO2-g-PMMA复合纳米粒子）的表面组成进行分析。将纳米SiO2粒子，烷基化SiO2纳米粒子，复合纳米粒子分别与基体PP复合制备复合材料，通过DSC，WAXD和TEM等测试方法详细研究了PP/SiO2复合材料的结晶行为与力学性能，结果发现：纳米SiO2粒子与烷基化SiO2纳米粒子并不改变基体PP的结晶形态，而复合纳米粒子诱发了基体PP的β晶型结晶，复合纳米粒子比较均匀地分散于PP基体中，对复合材料的力学性能有较大的改善。     

PP/无机纳米粒子/POE-g-MAH三元复合材料的研究

采用熔融共混法分别制备了PP/纳米SiO2/POE-g-MAH和PP/纳米TiO2/POE-g-MAH两种复合材料;通过力学性能测试和SEM照片研究了其力学性能及微观形态结构。结果表明:纳米SiO2和纳米TiO2对PP/POE-g-MAH复合材料具有增强增韧作用,在POE-g-MAH的用量为5%、纳米粒子的用量为2%时,PP/无机纳米粒子/POE-g-MAH复合材料的综合力学性能达到最佳;SEM分析表明,该复合材料在断裂过程中发生塑性变形,因而韧性较佳;由DSC分析可知,纳米SiO2、TiO2均对PP基体有异相成核作用,此作用随POE-g-MAH的加入得到进一步促进。     

相容剂对聚丙烯/聚酰胺体系界面张力的影响

采用断裂纤维丝线法和变形液滴回缩法两种方法相结合,在线观察聚酰胺6(PA6)液滴在聚丙烯(PP)中的回缩过程,研究不同相容剂对该体系界面张力的影响。结果表明,PA6液滴在剪切场下发生变形,然后在界面张力的作用下逐渐回缩成球形,并测得该体系的界面张力为7.16 mN/m。添加相容剂可以显著降低体系的界面张力。不同相容剂[聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MA)、聚丙烯接枝丙烯酸(PP-g-AA)、氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)]对体系界面张力影响不同,满足以下关系:γ_(PP/PA6)>γ_(PP/SEBS/PA6)>γ_(PP/PP-g-AA/PA6)>γ_(PP/PP-g-MAH/PA6)。     

混杂填料增强PA6复合材料摩擦磨损性能

利用M-2000型摩擦磨损试验机考察载荷以及纳米Si_3N_4/SiO_2与玻璃纤维的混合填料对PA6复合材料摩擦磨损性能的影响,用扫描电子显微镜观察分析磨损表面形貌及磨损机理.结果表明:纳米材料与玻璃纤维的协同作用显著改善了材料的摩擦磨损性能,以3%纳米Si_3N_4与玻璃纤维混杂填充耐磨性最佳;以5%纳米SiO_2与玻璃纤维混杂摩擦因数最低.     

以SiO2为载体的纳米银粒子的制备及其在塑料中的应用

以硝酸银、无水乙醇、正硅酸乙酯(TEOS)、氨水、硼氢化钠为原料,通过溶胶凝胶法制备了载有纳米银的二氧化硅粒子,并将其与尼龙6共混,得到了抗静电的尼龙/(Ag/Si02)复合材料。以扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)等手段对载银二氧化硅粒子进行了表征。测定了所制备的载银二氧化硅粒子和尼龙形成的复合材料的力学性能和电学性能,结果表明复合材料有较好的抗静电性能。     

PET/PA6/蒙脱土体系的可纺性和染色性能研究

分别使用一步和二步熔融插层法,通过双螺杆挤出机制备了PET/PA6/蒙脱土(MMT)纳米复合材料。利用X-射线衍射、扫描电镜研究了蒙脱土在PET/PA6中的插层情况及PET、PA6的相容性,发现两种方法均可以使MMT在基体中达到纳米级分散,得到剥离型的纳米复合材料。对PET/PA6/MMT共混体系的可纺性及染色性作了比较。结果表明:PET/PA6/MMT组成为90/10/2的一次共混体系具有较好的可纺性,并具有良好的分散染料可染性。     

纳米二氧化硅改性尼龙11的研究

本文采用熔融共混法制备了尼龙11/纳米SiO2复合材料.研究了纳米SiO2的加入对尼龙11的力学性能的影响.通过电镜观察冲击断面形态发现:纳米SiO2均匀分散在尼龙11基体中,受冲击时基体产生了屈服.     

Effect of dendrimer‐like PAMAM grafted attapulgite on the microstructure and morphology of Nylon‐6

The effect of dendrimer‐like polyamidoamine grafted attapulgite (ATP‐PAMAM) on the microstructure and morphology of Nylon‐6 (PA6) was investigated. The ATP‐PAMAM nanoparticles were prepared by treating attapulgite (ATP) with heat and acid followed by grafting with polyamidoamine (PAMAM) molecules, which was confirmed by Fourier transform infrared spectroscopy (FT‐IR), thermogravimetric analysis (TGA), and dispersion state in formic acid. The X‐ray diffraction (XRD) analysis result indicated that the grafting modification was occurred on the surface of fibrous crystals and did not shift the crystal structure of ATP. PA6/ATP‐PAMAM (G_2.0) nanocomposites with different modified ATP content were prepared by melt compounding in a twin screw extruder. XRD measurements suggested that the intensity of diffraction peak of α crystalline form of PA6 decreased gradually as the inclusion of ATP‐PAMAM(G_2.0) into the PA6 matrix, while that of γ crystalline form increased gradually. The results of molau experiment and scanning electron microscopy (SEM) observation showed not only a uniform dispersion of ATP‐PAMAM(G_2.0) in the PA6 matrix but also a strong interfacial adhesion between them. Mechanical investigation (by tensile test) showed an obvious improvement in the presence of surface modified ATP. POLYM. COMPOS., 35:627–635, 2014. © 2013 Society of Plastics Engineers     

接枝聚丙烯增容改性PP/PA合金性能的研究

用PP接枝物增容PP/PA6共混体系,观察分析了共混合金的形态结构特点,测试了共混物的力学性能.结果表明：单独加入PP-g-MAH,力学性能均呈现先升后降的趋势,峰值时拉伸强度比未加接枝物时可提高20%,弯曲强度比未加接枝物时提高了54%,冲击强度比不添加接枝物时提高了3.6%.添加PP-g-MAH对不同比例PP/PA6共混物力学性能的影响不同,固定PP-g-MAH用量为4%,PA6质量分数为30%时共混物的综合力学性能达到最好.用PP-g-MAH和PP-g-GMA两种接枝物共同作为相容剂加入到PP/PA6共混物中比单独使用一种的效果要好,拉伸、弯曲和冲击强度都得到显著的提高.由共混物的SEM照片可以看到,PP-g-MAH使分散相的粒径变小,分布均匀,界面相互作用加强,所以是PP/PA6共混物的有效增容剂.     

超微细SiO2的制备及其对天然橡胶硫化胶结构与性能的影响

研究了溶胶-凝胶法和反胶团法制备的超微细SiO2填充天然橡胶(NR)硫化胶的硫化特性和力学性能，并与未改性纳米SiO2、KH-570改性纳米SiO2进行了比较结果表明：SiO2的制备方法和SiO2的填充质量分数对NR硫化胶的硫化特性有很大的影响，溶胶-凝胶法和反胶团法制备的超微细SiO2填充NR硫化胶的门尼焦烧时间缩短，综合力学性能优于纳米SiO2／NR硫化胶；试片的拉伸断面电子扫描显微镜(SEM)观察表明，制备的超微细SiO2在NR硫化胶中的分散性较好，拉伸断面的NR基质产生了剪切变形的痕迹。体现了超微细SiO2对NR硫化胶较强的补强效果。     

有机杂化纳米CaCO3/SiO2复合粒子对硅橡胶性能的影响

以纳米碳酸钙（CaCO3）为原料,采用溶胶沉积法制备出具有核/壳结构的纳米CaCO3/SiO2复合粒子,并将其原位有机杂化。用纳米CaCO3/SiO2复合粒子替代部分气相法白炭黑作为硅橡胶的补强填料,采用扫描电子显微镜、拉力试验机、热失重仪等对改性硅橡胶的力学性能和热稳定性能进行表征。结果表明：有机杂化剂的种类不同,纳为CaCO3/SiO2复合粒子对硅橡胶的补强效果不同;与用未杂化的纳米CaCO3/SiO2复合粒子取代部分气相法白炭黑的硅橡胶相比,用经A-151杂化的复合粒子取代部分气相法白炭黑的硅橡胶,其拉伸强度、断裂伸长率得到明显改善,耐热性也得到提高;但撕裂强度大大降低。同时还发现,硅橡胶的力学性能及耐热性能在很大程度上也与复合粒子的取代量有关;即使是经KH-570杂化的复合粒子,当取代量小于10%时,其硅橡胶的性能也优于全部用气相法白炭黑补强的硅橡胶。