Gd_2O_3/MC尼龙纳米复合材料的制备及性能研究

用原位分散聚合法制备了一系列Gd2O3/ME尼龙纳米复合材料,用SEM观察了Gd2O3纳米粒子在MC尼龙基体中的分散情况,用XRD研究了复合材料的晶体结构,并对复合材料的力学性能进行了表征.研究结果表明:(1)用原位分散聚合法制备Gd2O3//ME尼龙纳米复合材料是可行的,Gd2O3纳米粒子均匀分散在MC尼龙基体中,团聚情况较少;(2)GD2O3纳米粒子没有改变MC尼龙的结晶形态,但使其晶格尺寸发生了一定程度的改变;(3)纳米Gd2O3的加入可明显改善MC尼龙的力学性能,对MC尼龙同时具有增强和增韧双重效果.随着纳米Gd2O3用量的增加,复合材料的拉伸强度、断裂伸长率、缺口冲击强度、弯曲强度和弯曲模量都呈先升后降的趋势.当纳米Gd2O3用量为0.5%时,复合材料的综合性能最好,其拉伸强度、断裂伸长率、缺口冲击强度、弯曲强度和弯曲模量分别比MC尼龙基体提高19.6%、47.2%、19.7%、9.3%%和11.7%.     

稀土氧化物/MC尼龙纳米复合材料的制备及性能研究

用原位分散聚合法制备了一系列稀土氧化物(La2O3、Sm2O3、Nd2O3、Gd2O3、Dy2O3)/MC尼龙纳米复合材料,用SEM观察了稀土氧化物纳米粒子在MC尼龙基体中的分散情况,用XRD研究了复合材料的晶体结构,并对复合材料的力学性能进行了表征.研究结果表明:用原位分散聚合法制备稀土氧化物/MC尼龙纳米复合材料是可行的,稀土氧化物纳米粒子均匀分散在MC尼龙基体中,团聚情况很少;稀土纳米氧化物没有改变MC尼龙的结晶形态,但使其晶格尺寸发生了一定程度的改变;稀土纳米氧化物可显著改善MC尼龙的力学性能,对MC尼龙同时具有增强和增韧的双重效果.     

MC尼龙6/ZnO纳米复合材料的一步合成与性能

采用一步原位聚合合成了MC尼龙6/ZnO纳米复合材料。对合成工艺条件和MC尼龙6/ZnO纳米复合材料的性能进行了研究。研究表明,当超声温度为80℃,超声时间为20min,偶联剂加入量为1%时,合成的MC尼龙6/ZnO纳米复合材料力学性能最优。纳米ZnO在基体中达到了纳米级的分散,起到同时增强增韧的作用;MC尼龙6/纳米ZnO复合材料表面电阻系数比MC尼龙6降了105倍;摩擦系数降低了0.15;起始降解温度提高了9℃,最大失重速率温度提高了21℃。说明一步合成MC尼龙6/纳米ZnO复合材料的抗静电性能、摩擦磨损性能和热稳定性都明显优于MC尼龙6。     

纳米ZnO对MC尼龙结构和性能的影响

采用原位聚合反应制备了纳米ZnO/MC尼龙6复合材料。对所制备的复合材料进行力学性能、 形貌、 结构检测及DSC、 XRD分析, 结果表明: 复合材料中的ZnO粒径小于100nm, 分布均匀; 纳米ZnO/MC尼龙6复合材料拉伸强度比纯MC尼龙6提高20%; 断裂伸长率提高33%; 弯曲模量提高36%; 冲击强度提高87%。纳米ZnO的加入对α晶型的衍射特征峰影响不大, 不改变尼龙6的结晶形态, 但使晶粒度加大, 结晶度减小; 动态高温XRD分析表明, 加入纳米ZnO, 能提高MC尼龙融熔温度, 纳米ZnO/MC尼龙6复合材料的结晶形态和相对结晶度在高低温度间基本是可逆的。      

纳米Al2O3/尼龙复合材料的制备及性能表征EI

为了提高单体浇铸尼龙6的高温性能,用纳米Al2O3对单体浇铸尼龙尼龙进行填充增强,采用原位聚合技术制备了纳米Al2O3/尼龙复合材料(简称NA/MCN),用万能材料试验机测试了复合材料的拉伸强度,用扫描电镜观察了断口形貌特征,通过动态热机械分析仪对材料的热机械性能进行了表征,并与微米Al2O3增强铸型尼龙复合材料进行了对比分析,研究了粒子的粒径、粒子含量对复合材料拉伸强度和热力学性能的影响.采用傅里叶红外光谱研究了复合材料的结构.结果表明,复合材料的拉伸强度和玻璃化温度比尼龙基体明显提高,而储能模量的变化不大,纳米粒子增强尼龙复合材料的拉伸强度和玻璃化转变温度明显高于微米粒子增强尼龙复合材料;并且纳米氧化铝与尼龙基体之间存在化学相互作用.     

纳米Al2O3/尼龙复合材料的制备及性能表征

为了提高单体浇铸尼龙6的高温性能,用纳米Al2O3对单体浇铸尼龙尼龙进行填充增强,采用原位聚合技术制备了纳米Al2O3/尼龙复合材料(简称NA/MCN),用万能材料试验机测试了复合材料的拉伸强度,用扫描电镜观察了断口形貌特征,通过动态热机械分析仪对材料的热机械性能进行了表征,并与微米Al2O3增强铸型尼龙复合材料进行了对比分析,研究了粒子的粒径、粒子含量对复合材料拉伸强度和热力学性能的影响.采用傅里叶红外光谱研究了复合材料的结构.结果表明,复合材料的拉伸强度和玻璃化温度比尼龙基体明显提高,而储能模量的变化不大,纳米粒子增强尼龙复合材料的拉伸强度和玻璃化转变温度明显高于微米粒子增强尼龙复合材料;并且纳米氧化铝与尼龙基体之间存在化学相互作用.     

磁性MH/Fe_3O_4/SR复合材料的耐热机理及摩擦性能

以SR、纳米Fe3O4和纳米MH为主要原料制备MH/Fe3O4/SR磁性橡胶复合材料。研究纳米Fe3O4和纳米MH不同配比时,复合材料的物理力学性能变化、耐热以及摩擦性能变化。结果表明:纳米粒子在SR基体中分布较为均匀,不同配比的Fe3O4/MH能够有效改善硅橡胶的物理力学性能。当配比20phrMH/10phrFe3O4时,复合材料的拉伸强度、伸长率有所改善,性能较普通硅橡胶提高了5%左右。随着纳米MH与Fe3O4填料填充量不断加大,复合材料耐热性能不断提高,摩擦因数有效降低。当纳米添加量为30phrMH/10phrFe3O4时,复合材料的分解温度提高为450℃,当纳米添加量为20phrMH/20phrFe3O4时,复合材料的摩擦因数降为0.52。     

ZnO粒径对MC尼龙/纳米ZnO复合材料力学性能的影响

用三种粒径范围的纳米ZnO合成MC尼龙/ZnO复合材料。考察了纳米ZnO的粒径对复合材料力学性能和在复合材料中的分散状况的影响。研究表明,平均粒径为30nm的ZnO合成的MC尼龙/纳米ZnO复合材料中ZnO粒子达到纳米级分散,粒子分布均匀,ZnO对MC尼龙的力学性能提高幅度最大,增强增韧作用非常明显;平均粒径为200nm的纳米ZnO在复合材料中,虽然粒径较大,但分散较均匀,无明显团聚,ZnO对MC尼龙的力学性能也有一定的提高,但提高幅度不大;平均粒径为60nm的ZnO分散难度大,ZnO在复合材料中既有小颗粒的分散,也有大颗粒的团聚体,使材料的力学性能明显不如前两种复合材料。     

纳米SiO_2改性氰酸酯/聚丙烯腈聚合物性能研究

应用聚合物网络技术,通过制备氰酸酯(CE)/聚丙烯腈(PAN)网络聚合物,再以纳米Si O2改性,制得聚合物复合材料。采用红外光谱、透射电子显微镜等手段表征了该复合材料的微观结构,测定了其力学性能。结果表明,该三组分复合材料CE/PAN/3%Si O2,在CE/PAN为85/15时,其力学性能均达到最佳状态,冲击强度和弯曲强度比纯CE分别提高了83.11%和12.84%;添加3%纳米Si O2的聚合物与未添加Si O2的相比,其冲击强度再次提高了30.31%,弯曲强度提高了17.16%;红外光谱和透射电镜测试分析结果表明,组成网络的各复合材料组分之间未发生化学反应。互穿提高了复合材料承担载荷的能力,从而提高了CE的强度与韧性。     

高浓度硅溶胶与纳米SiO_2粉体对聚丙烯结构和性能的影响

通过双螺杆挤出机实现了高浓度硅溶胶、纳米二氧化硅分别与聚丙烯(PP)的熔融共混,制备了PP/高浓度硅溶胶和PP/纳米Si O2的复合材料。利用差示扫描量热、透射电镜、电子探针及力学性能测试分别分析了高浓度硅溶胶及纳米Si O2粉体的含量对PP结晶性能、分散性及力学性能的影响。结果表明,与纳米Si O2粉体相比,高浓度硅溶胶更加纯净,与PP共混不会引入杂质,且在PP中分散更均匀。高浓度硅溶胶与纳米Si O2粉体的加入,都能提高PP的拉伸、弯曲和缺口冲击强度,并使PP的结晶度增大和结晶温度升高,但高浓度硅溶胶改性PP优于纳米Si O2粉体。当高浓度硅溶胶添加量为3%时,PP复合材料的缺口冲击强度达最大值,为4.49 k J/m2,纳米Si O2添加量为3%时,PP的缺口冲击强度达最大值,为4.43 k J/m2。