PP／EPDM共混物注射成型样条的断口形态和冲击性能

借助扫描电子显微镜观察了ＰＰ／ＥＰＤＭ共混物注射成型样条的冲击断口形态以及该共混物注射产条的芯－壳结构特征，研究了ＥＰＤＭ基体中的各向异性分布，不同冲击强度样品的断口形态以胶芯－壳结构和ＥＰＤＭ的各向异性分布对断口形态和冲击性能的影响。     

DBM-g-PE与PVC的相互作用研究EI

采用固相接枝法制备了ＤＢＭ－ｇ－ＰＥ，用红外光谱分析证明了接枝物确实存在。ＰＶＣ／ＣＰＥ＝１００／５合金性能测定结果表明，添加５份接枝物的合金（Ａ），缺口冲击强度、拉伸强度分别为１８．２ｋＪ／ｍ２和５３．０ＭＰａ；而添加５份ＰＥ的合金（Ｂ），其相应性能为５．１ｋＪ／ｍ２和３３．８ＭＰａ。不加接枝物的合金（Ｃ），虽有高韧性，但拉伸强度却由５３．０ＭＰａ降至５０．２ＭＰａ。ＤＳＣ、ＳＥＭ的结果均表明，ＰＥ接枝ＤＢＭ后与ＰＶＣ的相互作用增强，与ＣＰＥ协同作用能增韧、增强ＰＶＣ，并探讨了其机理。     

PVC／LLDPE共混体系形态结构的控制

采用氢化聚丁二烯－ｂ－甲基丙烯酸甲酯（ＰＢＤ－ｂ－ＰＭＭＡ）共聚物作为聚氯乙烯／线性低密度聚乙烯（ＰＶＣ／ＬＬＤＰＥ）共混体系的增容剂，用扫描电子微镜（ＳＥＭ）和透射电子显微镜（ＴＥＭ）对共混体系的冲击缺口断面和相结构进行了研究。并用小角激光菜射技术了ＬＬＤＰＥ在共混物中的结晶行为，发现增容剂对共混体系的形态结构会产生极大的影响。     

共聚物对PVC／PE共混物相容性的作用

本实验室合成了丁二烯－ｂ－甲基丙烯酸甲酯共聚物（ＰＢＤ－ｂ－ＰＭＭＡ），氢化聚丁二烯段得到含聚乙烯结构的氢化聚丁二烯－ｂ－甲基丙烯酸甲酯共聚物（ＨＰＢＤ－ｂ－ＰＭＭＡ）作为聚氯乙烯／聚乙烯（ＰＶＣ／ＰＥ）共混物的增容剂。实验结果表明，共聚物增加了ＰＶＣ／ＰＥ体系的相容性。共混物中加入共聚物后，体系的冲击强度，断裂伸长率和拉伸强度都有提高。动态粘弹谱和扫描电镜也证实了共聚物的增容作用。共聚物使共混体     

固相法CPE增容PVC／LDPE共混体系的研究

通过力学性能试验、动态力学分析（ＤＭＡ）、电子显微镜观察，研究了固相法氯化聚乙烯（ＣＰＥ）对聚氯乙烯（ＰＶＣ）与低密度聚乙烯（ＬＤＰＥ）共混体系的增容作用。实验结果表明，ＣＰＥ的加入能明显改善ＰＶＣ／ＬＤＰＥ共混体系的相容性，显著提高共混物的力学性能，且低温氯化制得的ＣＰＥ的改善效果优于两段氯化制得的ＣＰＥ。电子显微镜观察表明，增容剂增加了共混体系相间相互作用或相界面粘附性，对共混体系的形态结构产     

紫外线辐照HDPE与尼龙－6共混材料结构与力学性能的研究

研究了紫外线辐照ＨＤＰＥ与ＰＡ６共混材料的微观形态、结晶结构、熔融行为及力学性能。ＳＥＭ、ＷＡＸＤ、ＤＳＣ结果表明，随紫外线辐照时间的增加，共混物中ＰＡ６的粒径减小，与基体作用加强，ＨＤＰＥ晶面间距增大，熔点、结晶度降低，熔程变窄。力学性能测试结果表明，紫外线辐照能明显提高共混材料（ｕＨＤＰＥ／ＰＡ６：９０／１０）的拉伸强度、断裂伸长率、拉伸断裂能和冲击强度。当辐照时间超过１４４ｈ由于ＨＤＰＥ热稳定性明显降低，共混过程中ＨＤＰＥ热降解严重，共混物的韧性突降。     

超高韧半晶聚合物PP多相体系的结构及脆韧转变的研究

通过严格控制工艺条件，得到了不同分散相含量和不同粒径的ＰＰ／ＥＰＤＭ／ＨＤＰＥ和ＰＰ／ＥＰＤＭ共混体。利用ＳＥＭ分析了ＰＰ／ＥＰＤＭ／ＨＤＰＥ的结构特点，通过测量Ｉｚｏｄ缺口冲击强度，得到了ＰＰ／ＥＰＤＭ／ＨＤＰＥ的脆韧转变主曲线，证明其符合脆韧性转变规律；同时利用ＳＥＭ照片，分析了主曲线不同区域的增韧机理。     

紫外线辐照HDPE与尼龙—6共混材料结构与力学性能的研究

研究了紫外线辐照ＨＤＰＥ与ＰＡ６共混材料的微观形态、结晶结构、熔融行为及力学性能。ＳＥＭ、ＷＡＸＤ、ＤＳＣ结果表明，随紫外线辐照时间的增加，共混物中ＰＡ６的粒径减小，与基体作用加强，ＨＤＰＥ晶面间距增大，熔点、结晶度降低熔程变窄。力学测试结果表明，在紫外线辐照能明显提高共混材料（ｕＨＤＰＥ／ＰＡ６：９０／１０）的拉伸强度、断裂伸长断理解能和冲击强度。当辐照时间超过１４４ｈ，由于ＨＤＰＥ热稳定性明显     

新型渗透汽化透水膜的研制（II）：膜的结构和性能

确定聚合物共混的相容性最常用的方法是通过测定共混物的玻璃化转变温度（Ｔｇ），本文利用ＤＳＣ－７（Ｅｐｓｏｎ）测定了不同共混比的ＰＶＡ，ＣＳ共混物的玻璃化转变温度，结果表明ＰＶＡ，ＣＳ之间有良好的相容性。本文利用扫描电子显微镜（ＳＥＭ），红外光谱（ＩＲ）和Ｘ－射线衍射（ＸＲＤ）等现代分析仪器，对研制的多元酸交联的ＰＶＡ－ＣＳ／ＰＳＦ膜结构进行了观察测试，探讨了膜结构与性之间的关系。     

聚氨酯对聚氯乙烯粘接机理的研究

用３种聚酯（ＰＥＡ、ＰＢＡ、ＰＨＡ）和ＭＤＩ合成了分子量和软硬段比例大致相同的３种聚氨酯胶粘剂（ＰＥＡＵ、ＰＢＡＵ、ＰＨＡＵ），以ＤＳＣ、ＤＭＡ和相差显微镜等手段研究了它们与ＰＶＣ的相容性。结果表明，ＰＢＡＵ、ＰＨＡＵ与ＰＶＣ均有良好的相容性，而ＰＥＡＵ则与ＰＶＣ不相容。３种胶粘剂对ＰＶＣ的粘接强度差异很大，其粘接强度次序为：ＰＨＡＵ～ＰＢＡＵ＞＞ＰＥＡＵ，由此提出了聚氨酯胶粘剂对ＰＶＣ的粘接机理     

三维编织碳复合材料的制备及其力学性能研究

采用真空辅助RTM工艺制备了三维编织碳纤维增强环氧树脂(C3D/EP)复合材料,通过对树脂的粘度特性和固化特性的分析,确定了最佳的工艺参数.金相显微镜对复合材料微观结构的观察表明树脂对纤维的浸润良好.同时,还研究了该工艺制备的C3D/EP复合材料的力学性能,结果表明随着纤维体积比的增加,复合材料的硬度、弯曲强度和冲击强度均提高,断口的扫描电镜观察表明复合材料的破坏方式是以脆性断裂为主.     

Preparation and characterization of EP/SiO<Subscript>2</Subscript> hybrid materials containing PEG flexible chain

EP/SiO₂ hybrid materials, which contained flexible chain, were prepared by epoxy resin (EP) and polyethylene glycol (PEG)-grafted polysilicic acid (PSA), which was obtained by endcapping polyethylene glycol-1000 with toluene 2,4-diisocyanate (TDI), followed by a reaction with polysilicic acid. The formation of hybrid materials was confirmed by a wide-angle X-ray diffraction (WAXD) and atomic force microscopy (AFM) analysis. Results showed that the EP/SiO₂ hybrid particles were nanosized and the average size was about 20–50 nm. The mechanical properties, dynamic mechanical properties, and thermal properties were evaluated and compared with the corresponding matrix. The improvement in impact properties in hybrid materials was explained in terms of the impact fracture surface analysis by scanning electron microscope (SEM).     

碳纳米管-有机化蒙脱土多维纳米界面构筑及其对环氧树脂的增韧机制

分别采用混酸、环氧树脂（EP）和硅烷偶联剂对碳纳米管（CNTs）进行功能化处理,用十八烷基三甲基氯化铵对蒙脱土（MMT）进行有机化处理,将具有一维纳米尺度的CNTs和二维纳米尺度的有机化蒙脱土（OMMT）复合引入EP酸酐固化体系,通过溶液共混法制备纳米OMMT/EP、CNTs/EP、CNTs-OMMT/EP复合材料。使用简支梁冲击试验仪测试三种复合材料的冲击强度,并利用SEM观察纳米复合材料的冲击断面形貌。实验结果表明,当OMMT的含量为4wt%时,纳米OMMT/EP复合材料的冲击强度比未掺杂纳米组分的EP提高了16.7%。经硅烷偶联剂处理后的CNTs（Si-CNTs）能与EP基体形成良好界面,当Si-CNTs的含量为0.9wt%时,纳米Si-CNTs/EP复合材料冲击强度比未掺杂纳米组分的EP提高了84.0%。当OMMT的含量为4wt%、Si-CNTs的含量为0.9wt%时,纳米Si-CNTs-OMMT/EP复合材料的冲击强度比未掺杂纳米组分的EP提高了135.4%。管状CNTs和片层结构OMMT对EP的韧性具有协同提高作用。     

Improved fracture toughness and fatigue life of carbon fiber reinforced epoxy composite due to incorporation of rubber nanoparticles

In this study, core–shell rubber (CSR) nanoparticles with approximate particle size of 35 nm were used as a modifier for the epoxy polymer. The effects of various CSR contents in the epoxy matrix on mode I interlaminar fracture toughness, tensile strength, and fatigue life of the carbon fabric reinforced epoxy (CF/EP) composites were investigated. The experimental results showed that the mode I interlaminar fracture toughness at crack initiation and propagation significantly improved by 71.21 and 58.47 %, respectively, when 8.0 wt% CSR was dispersed in the epoxy matrix. The fatigue life of the modified CF/EP composites at all of CSR contents dramatically increased 75–100 times longer than that of the unmodified CF/EP composites at high cycle fatigue while tensile strength slightly increased by about 10 %. Field emission scanning electron microcopy (FESEM) observations of the fracture surfaces were conducted to explain failure mechanisms of CSR addition to the CF/EP composites. The evidences of the rubber nanoparticle debonding, plastic void growth, and microshear banding were credited for delaying the onset of matrix crack, and reducing the crack growth rate, as a result, attributed to increase in the mechanical properties of the CF/EP composites.     

取向碳纳米管/环氧树脂复合薄膜制备及结构与性能表征

碳纳米管(Carbon nanotube, CNT)/环氧树脂(Epoxy resin, EP)纳米复合材料中树脂含量、分布、CNT取向及其与树脂间界面结合是制备高性能纳米复合材料的关键因素。为了探究树脂分布和CNT/EP复合材料性能之间的关系,采用浮动催化化学气相沉积法制备的CNT薄膜和EP为原料,通过浸渍、牵伸、清洗和热压固化工艺制备CNT/EP复合薄膜。利用聚焦离子束结合扫描电子显微镜定性表征树脂在复合膜中的分布状态。结果表明,随着树脂含量增加,树脂在复合薄膜表面富集程度增加。在最优工艺条件下制备的纳米复合材料中CNT含量为66.14wt%, 拉伸强度和拉伸模量达到1405 MPa和46.7 GPa。      

Preparation and characterization of epoxy nanocomposites by using PEO-grafted silica particles as modifier

EP/SiO₂ nanocomposites, which contained PEO flexible chain, have been prepared via epoxy resin and PEO-grafted silica particles. The PEO-silica particles were obtained by endcapping PEO-1000 with toluene 2,4-diisocyanate (TDI), followed by a reaction with silica sols. The chemical structure of the products was confirmed by IR measurements, and the mechanical properties of composites such as impact strength, flexural strength, dynamic mechanical thermal properties were investigated. The results showed that the addition of the PEO-grafted silica particles to the epoxy/DDS curing system, the impact strength is 2 times higher than that of the neat epoxy. While the storage modulus and the glass transition temperature are a little changed. The morphological structure of impact fracture surface and the surface of the hybrid materials were observed by scanning electron microscope (SEM) and atomic force microscopy (AFM), respectively.     

Morphologies and properties of polyurethane/epoxy resin interpenetrating network nanocomposites modified with organoclay

Polyurethane/epoxy resin interpenetrating network nanocomposites containing various contents of organophilic montmorillonite (oM-PU/EP nanocomposites) were prepared by a sequential polymeric technique and an in situ intercalation method. Transmission electronic microscopy and scanning electronic microscopy analysis showed that the interpenetrating process of PU and EP increases the exfoliation degree of organophilic montmorillonite (oMMT), and that oMMT improves the compatibility and phase structure of polyurethane/epoxy resin interpenetrating polymer networks (PU/EP IPNs). Tensile test, differential scanning calorimetry and thermal gravity analysis proved that the mechanical and thermal properties of the oM-PU/EP nanocomposites are superior to those of the pure PU and PU/EP IPNs.     

磷酸铵锌/埃洛石纳米管/环氧树脂纳米复合材料的阻燃性能

采用吸附-化学沉淀法合成了磷酸铵锌/埃洛石纳米管(ZAP/HNT)复合材料,并将ZAP/HNT和Exolit○R OP 1230膨胀型阻燃剂一起用于阻燃环氧树脂(EP)。采用红外光谱(FT-IR)和扫描电子显微镜(SEM)对合成的ZAP/HNT及其环氧树脂复合物(EP/ZAP/HNT)进行了表征,ZAP/HNT中ZAP的粒径约为20~50 nm,表面的-OH与环氧基发生了作用,在EP中分散均匀。热分析(TG)表明,ZAP/HNT在加热过程中脱水、脱氨,600℃时总质量损失约11.34%。790℃时,EP/ZAP/HNT的残炭量为26%,具有良好的成炭性能。用微尺度燃烧量热法(MCC)和UL-94等方法分析了复合材料的阻燃性能,与EP相比,EP/ZAP/HNT(25%)的HRR下降幅度可达到58.82%。ZAP/HNT与OP 1230具有明显的协同阻燃性能。对炭渣用能谱仪(EDS)和SEM进行了分析,P、Al、Si、Zn主要分布在残渣外层,说明燃烧中阻燃剂在气体的作用下迁移到表面,形成由焦磷酸盐、碳、Al 2Si 2O 5等金属氧化物组成的稳定炭层。     

两亲性嵌段共聚物增韧环氧树脂

合成了端环氧基硅油与聚醚胺(D-230)的嵌段共聚物。采用端环氧基硅油和嵌段共聚物对双酚A型环氧树脂(E-51)进行改性。结果表明,采用端环氧基硅油和D-230的嵌段共聚物改性环氧树脂(EP),效果优于端环氧基硅油改性的方式。采用4份端环氧基硅油预反应改性EP后,Tg由未改性的163.23℃提高到164.81℃。除耐热性有所提高外,其拉伸强度也几乎能保持不变,断裂伸长率由38.62%降低到30.53%,冲击强度由20.23 kJ/m2提高到32.51 kJ/m2。     

端羧基丁腈橡胶改性环氧树脂的结构与性能

用液体端羧基丁腈橡胶(CTBN)对环氧树脂(EP)进行改性,合成了CTBN/EP预聚物,FT-IR分析表明,在反应中EP的环氧基开环后与CTBN的羧基反应生成了酯键。研究了CTBN/EP/聚醚胺(PEA)体系的力学性能,结果表明,随着CTBN含量的增大,其弯曲强度、拉伸强度降低,冲击强度、断裂伸长率增大,说明CTBN通过化学预聚改性的EP具有良好的韧性。SEM分析表明,固化过程中析出了橡胶相并均匀分散在环氧树脂基体中。