纳米有机蛭石/天然橡胶复合材料的制备及性能

以十六烷基三甲基溴化铵为插层剂, 用球磨法对蛭石进行了快速有机插层, 用过熔融共混法制备出纳米有机蛭石/ 天然橡胶复合材料。用XRD、SEM、TEM 对其微观结构进行了表征与分析, 证明蛭石以纳米片层分散在天然橡胶基体中。力学性能测试表明: 复合材料拉伸强度、扯断伸长率、300 %定伸强度、邵氏A 硬度、撕裂强度得到明显的改善。DMA、DSC 测试表明: 复合材料的模量具有明显的提高, 而玻璃化转变温度无明显变化。可见有机插层蛭石对天然橡胶的综合性能具有较明显的改善作用。      

有机改性凹凸棒土/聚氨酯弹性体纳米复合材料的制备与性能

采用插层复合法制备有机改性凹凸棒土/聚氨酯弹性体纳米复合材料。用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)测试技术对凹凸棒土的有机改性进行表征。研究了纳米复合材料的力学性能、耐热性能及纳米填料在复合材料中的分散形态。结果表明,当改性凹凸棒土质量分数达到2%时,复合材料的拉伸强度为55.91MPa,扯断伸长率为559.45%,300%定伸应力为31.69 MPa,硬度几乎保持不变,综合力学性能达到最佳,同时其热稳定性也有所提高;改性凹凸棒土的加入量低于2%时,在聚氨酯基体中分散较为均匀,随着含量的增加出现团聚现象。     

有机改性高岭土/聚氨酯纳米复合材料的制备与表征

用原位插层复合法制备了有机改性纳米高岭土/聚氨酯复合材料。研究了纳米复合材料的力学性能、耐热性能及纳米填料在复合材料中的形态。结果表明,当改性纳米高岭土质量分数为3%时,复合材料的拉伸强度为29.3 MPa、弹性模量达6.23 MPa、断裂伸长率达492%,均比纯聚氨酯弹性体增加10%以上,同时其热稳定性也有所提高;改性纳米高岭土加入量低于3%时,以剥离形态存在于聚氨酯基体中,而高于3%时,则开始出现片层形态且有团聚现象。     

聚乳酸/聚氨酯复合材料的制备及性能研究

目的 以聚乳酸(PLA)为基材,制备聚乳酸/聚氨酯(TPU)复合材料,并研究复合材料的性能和TPU含量对复合材料的影响。方法 利用双螺旋杆挤出机将PLA和TPU熔融共混后挤出,得到含不同质量分数TPU(17%、20%、25%、33%、50%)的复合材料,对复合材料进行红外分析,测试不同含量TPU对其热稳定性能、动态热力学性能和流变特性的影响。结果 随着TPU含量的增加,复合材料的热稳定性能和韧性变好;在流变实验中复合材料表现出剪切变稀的特点,且TPU质量分数为33%时复合材料所表现出的各项性能最优。结论 TPU的加入可以改善PLA脆性大、韧性小的缺陷,并获得热力学性质稳定、兼具2种材料的优势并且具有环境友好性的复合材料。     

改性多壁碳纳米管/聚氨酯形状记忆复合材料的制备及性能

利用表面引发原子转移自由基聚合(SI-ATRP)的方法在多壁碳纳米管(MWNT)表面接枝聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA),接枝改性后的多壁碳纳米管通过原位聚合法与形状记忆聚氨酯(SMPU)合成SMPU/MWNT-PMMA复合材料。采用FTIR、SEM、TGA、DMA等方法表征材料的结构与性能,并测试其形状记忆性能。结果表明,随着MWNT-PMMA含量的增大,复合材料的力学性能显著改善,最大拉伸强度达到81.30MPa,玻璃化转变温度(Tg)增大,热稳定性增强,且复合材料具有电热双敏性,循环四次后形状固定率和形状恢复率均在95%以上,具有较好的形状记忆性能。     

聚氨酯/金刚砂复合材料的制备及性能研究

以聚醚多元醇(N210)、液化二苯基甲烷二异氰酸酯(L-MDI)、甲苯二异氰酸酯(TDI-80)和3,5-二甲硫基甲苯二胺(E-300)等为原料,制备了聚氨酯型公路网裂快速维护复合材料。研究了液化MDI型预聚体与TDI型预聚体质量比、金刚砂和扩链剂用量对复合材料力学性能的影响以及复合材料与石料的粘附性能。通过IR和DSC讨论了复合材料的结构变化和耐温性。结果表明:液化MDI型预聚体与TDI型预聚体质量比为0.6,金刚砂质量含量为15%,E-300质量含量为14%时,复合材料抗拉强度为13.1MPa,冲击强度为4.8MPa,撕裂强度为26.5KN·m-1,抗压强度(变形10%)为22.9MPa,邵氏硬度为91A,复合材料与石料的粘附力5级,并且可以在-52~170℃温度范围内使用,经实际应用试验效果良好。     

三氧化二锑/聚氨酯复合材料的制备及性能

采用合适的表面改性剂对三氧化二锑改性处理,分析三氧化二锑改性前后在活化指数等方面的差异。将改性后的三氧化二锑添加至硬质聚氨酯中,制备三氧化二锑/聚氨酯复合材料,再按照相同的梯度制备可膨胀石墨/聚氨酯复合材料。通过对样品进行水平-垂直燃烧、压缩性能、氧指数、吸水率等方面的性能测试,结果表明,三氧化二锑质量添加量为30%(wt,质量分数)时,复合材料的吸水率、压缩强度、密度等方面性能最优,氧指数较为理想,可作为很好的防水和阻燃材料。     

纳米CaCO3改性聚氨酯复合材料的制备及性能研究

以纳米CaCO₃为增强材料,通过预聚体法制备了不同纳米CaCO₃掺杂的聚氨酯复合材料,研究了纳米CaCO₃改性聚氨酯复合材料的力学性能、微观形貌、磨损性能和热稳定性能。结果表明,纳米CaCO₃的掺杂没有改变聚氨酯的结构,但改善了复合材料的微观形貌和整体的均匀性,提升了复合材料的力学性能、磨损性能和热稳定性。随着纳米CaCO₃掺杂量的增加,改性聚氨酯复合材料的拉伸强度、断裂延伸率和残余量先升高后降低,磨损量先降低后升高。当纳米CaCO₃的掺杂量为3%(质量分数)时,复合材料的拉伸强度、断裂延伸率和残余量达到了最大值,分别为33.7 MPa、510.2%和4.4%,磨损量最低为50.1 mg。综合分析可知,纳米CaCO₃的最佳掺杂量为3%(质量分数)。     

乳液聚合法制备有机改性高岭土/聚苯胺复合材料及其性能研究

以十六烷基三甲基溴化铵为有机化改性试剂,对高岭土进行改性,再以苯胺为单体,十二烷基苯磺酸为掺杂剂与乳化剂,过硫酸铵为引发剂,采用乳液聚合法制备有机改性高岭土/聚苯胺复合材料。结果表明,利用四探针技术测试发现,随着有机改性高岭土掺量的增加,复合材料电导率逐渐下降;FT-IR分析证明采用乳液聚合法可实现高岭土有机化改性及其与聚苯胺原位复合;TGA分析结果表明,复合材料耐热性能随改性高岭土引入量的增加而逐渐增强,当掺量为50%(质量分数)时,聚苯胺的分解起始温度和失重最快温度分别提高了13℃和36℃;采用SEM分析证明二者复合成功;XRD分析说明改性高岭土与聚苯胺的复合仅通过物理吸附作用而未发生插层。     

石墨烯/聚氨酯复合材料制备及性能研究进展

近年来,石墨烯改性聚氨酯纳米复合材料因其优异的综合性能而备受关注。在聚氨酯基体中添加石墨烯或其衍生物可显著提升聚氨酯的物理机械、热学、电磁学等性能,满足聚合物复合材料高性能和多功能的特殊要求。首先介绍了石墨烯的功能化改性方法,包括共价键改性和非共价键改性。随后介绍了石墨烯/聚氨酯纳米复合材料的制备工艺,包括原位聚合、溶液共混、熔融共混、水相(胶乳)共混等。综述了石墨烯/聚氨酯纳米复合材料在物理机械性能、导电性能、介电性能、导热性能、气体阻隔性能、阻燃性能、电磁屏蔽性能和防腐蚀性能等方面的最新研究进展。最后,对石墨烯/聚氨酯纳米复合材料面临的挑战和发展前景进行了展望。     

泡沫陶瓷/聚氨酯复合材料的制备及性能研究

以不同孔隙密度泡沫陶瓷作为复合材料骨架,选用聚氨酯作为基底材料填充进泡沫陶瓷,制备出泡沫陶瓷-聚氨酯复合材料。通过分析复合材料的微观形貌,以及对材料的压缩和冲击性能进行测试分析,研究了不同孔隙密度泡沫陶瓷对复合材料压缩性能及冲击性能的影响。结果表明：加入泡沫陶瓷后的复合材料界面结合紧密,性能得到提高。当泡沫陶瓷的孔径密度为40ppi时,复合材料压缩强度得到了极大提高,达到了16.52MPa,相比较纯PU,压缩强度提高了84.2%,复合材料压缩强度达到最大。但复合材料的抗冲击性能与泡沫陶瓷孔隙密度成反比,泡沫陶瓷孔隙密度越低,材料抗冲击性能越好,20ppi泡沫陶瓷聚氨酯复合材料冲击能量为66.25J,与纯聚氨酯相比,冲击能量提高了367.2%,性能得到明显增长,表现出良好的力学性能,可在建材领域加以利用。     

膨胀蛭石/酚醛阻燃保温复合材料的制备及性能

以膨胀蛭石为阻燃剂,采用中温发泡方法与酚醛树脂复合制备膨胀蛭石/酚醛阻燃保温复合材料。阻燃保温复合材料通过极限氧指数、锥形量热、导热系数和表观密度分析了发泡温度、固化剂含量、发泡剂含量、表面活性剂含量、固化时间以及蛭石含量对膨胀蛭石/酚醛阻燃保温复合材料阻燃及保温性能的影响。结果表明:以膨胀蛭石为阻燃剂制备的膨胀蛭石/酚醛阻燃保温复合材料的阻燃保温性能优越、表观密度低。单因素实验结果表明,膨胀蛭石/酚醛阻燃保温复合材料的最优条件为发泡温度80℃、固化剂含量10wt%、发泡剂含量10wt%、表面活性剂含量5wt%、固化时间2 h以及蛭石含量60wt%。最优条件下的膨胀蛭石/酚醛阻燃保温复合材料表观密度为190.08 kg/m3、压缩强度为0.32 MPa、导热系数为0.054 9 W/（m·K）、极限氧指数为71.1%、平均热释放速率为15 kW/m2。      

环氧树脂/改性氮化硅复合材料制备及性能研究

纳米氮化硅用偶联剂N97进行改性,并制得环氧树脂/改性氮化硅(EP/Si_3N_4-N97)复合材料。通过导热系数测定、热重分析(TG)、红外分析(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)对复合材料进行分析和表征。结果表明,加入改性后氮化硅可以有效地提高复合材料的导热性,含1.0%(wt,质量分数)改性氮化硅的EP/Si_3N_4-N97复合材料导热系数为0.4471W/m℃,比纯树脂材料的导热系数提高了44.23%;800℃时复合材料的质量残留率是环氧树脂的1.82倍;改性氮化硅的加入提高了复合材料的断裂韧性。     

SiC粒子改性聚氨酯/环氧树脂复合材料性能研究

利用聚氨酯预聚体对环氧树脂(EP)进行改性制备聚氨酯/环氧树脂复合材料,再加入碳化硅(SiC)粒子作为无机填料对复合材料改性。结果表明:改性后的复合材料力学、耐磨、防腐等性能均得到了提高,当SiC粒子的加入量为复合材料的6%时,复合材料的冲击强度为24.28kJ/m2,拉伸强度为66.19MPa,均达到最大值,磨损量为0.083g,提高了耐磨性能,耐酸碱腐蚀性能达到最佳。     

改性纳米TiO2/环氧-聚氨酯三元复合材料的制备及性能研究

油酸改性的纳米TiO_2与一定量二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)和环氧树脂(E51)等充分反应,得到的乳液通过红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)等手段进行表征和分析,证实了改性纳米TiO_2成功接枝到环氧-聚氨酯共聚物分子链上形成了稳定的三元复合材料。结果表明:三元复合材料的稳定性能好,涂膜的耐水性能和力学性能强,当TiO_2质量含量为0.8%时,复合涂膜的铅笔硬度最高达3H,拉伸强度最高达12.3MPa,涂膜的抗紫外、抗老化性能亦有明显提高。     

改性菜籽油/有机蒙脱土纳米复合材料的制备及性能

首先以菜籽油、乙二胺、丙烯酸为原料,合成改性菜籽油(KRF),然后将其与有机改性蒙脱土(OMMT)复合制备了改性菜籽油/有机蒙脱土纳米复合材料(KRF/OMMT)。红外光谱分析结果表明,已成功制得了KRF/OMMT复合材料;X射线衍射(XRD)分析结果表明,KRF能在蒙脱土中进行插层;热重分析(TGA)结果表明,蒙脱土的引入使纳米复合材料的起始热分解温度升高,最高可达257℃。将KRF/OMMT应用于皮革加脂工艺,对加脂后坯革的阻燃性能检测结果表明,采用纳米复合材料加脂的坯革的有焰燃烧时间从146s可降至74s,阴燃时间从958s可降至11s,极限氧指数从14.8%增至21%,表明纳米复合材料能赋予坯革良好的阻燃性能。     

改性淀粉/丁苯橡胶复合材料的制备及性能研究

采用固相法制备了玉米淀粉接枝马来酸酐(MAH)和苯乙烯(St)的共聚物Starch-g-MAH-St(SMS)。采用机械共混法制备了接枝改性淀粉/丁苯橡胶(SMS/SBR)复合材料,研究了复合材料的力学性能、热空气老化性能、动态力学性能以及微观形态。结果表明,SMS/SBR复合材料的力学性能优于未改性淀粉/SBR复合材料和纯SBR。当苯乙烯和MAH单体用量都为原淀粉质量的10 %且SMS的用量为20 g/100 g SBR时,SMS/SBR复合材料的力学性能最佳。经100℃ 热空气老化48 h后,复合材料的拉伸强度仍可达10 MPa。与纯 SBR硫化胶相比,SMS/SBR复合材料的玻璃化转变温度(T_g)降低。微观形态分析显示,淀粉经改性后粒子尺寸减小,在SBR 中的分散性得到了改善,与SBR基体的相容性得到了提高。      

聚氨酯改性明胶/壳聚糖复合膜的制备及性能研究

采用预聚-扩链-中和-分散法合成了聚氨酯(PU)水溶液,用聚氨酯对明胶(GT)进行改性后与壳聚糖(CS)复合制备复合膜。考察了中和度、R值、水杨醛含量以及GT/PU/CS三者的比例对复合膜性能的影响,并用傅立叶变换红外光谱(FT-IR)对复合膜的化学结构进行表征。结果表明,当中和度为85%及以上、R值为3∶1及以上、水杨醛含量为0.5%时,可得澄清透明稳定的聚氨酯水溶液;当中和度为100%、R值为3∶1、水杨醛含量为0.5%、GT/PU为7∶3时,可得完整的复合膜;CS的加入增加了复合膜的柔韧性,且随着CS含量的增加,膜的吸水率增加;红外光谱表明聚氨酯与明胶进行了化学交联反应。     

热塑性聚氨酯/石墨烯纳米复合材料的制备及性能研究

采用热剥离法和甲苯二异氰酸酯(TDI)改性制备了功能化氧化石墨烯(iGO),并以iGO作为填料制备了热塑性聚氨酯/石墨烯(TPU/iGO)纳米复合材料.采用扫描电镜(SEM)对GO和iGO进行了微观形貌研究;采用XRD衍射仪、拉曼光谱仪和傅里叶红外光谱仪等对复合材料的结构进行了研究;采用精密介电频潜仪测定了复合材料的介...