PA6-66-1010/MCPA6复合材料的结构与性能

采用原位聚合法制备了三元共聚尼龙6-66-1010(PA6-66-1010)与原位浇铸尼龙6(MCPA6)的共混复合材料。利用差示扫描量热法(DSC)、动态热机械分析(DMA)、力学性能测试和扫描电子显微镜(SEM)表征复合材料的结晶熔融行为、动态力学性能、力学性能及断裂破坏形貌。结果表明,PA6-66-1010的加入,使得复合材料中MCPA6分子间的氢键作用减弱、分子链活动性增加;复合材料的结晶温度、熔融温度、结晶度随着PA6-66-1010含量的增加而下降;PA6-66-1010的加入,破坏了MCPA6分子间氢键的规整性,使得复合材料韧性得到提高而强度变化不大;当PA6-66-1010含量为10%时,复合材料断裂伸长率提高近6倍。     

聚丁二酸丁二醇酯/聚乳酸交替多层复合材料的力学性能和降解行为

以聚丁二酸丁二醇酯(PBS)和聚乳酸(PLA)为原料,通过微纳多层共挤出技术制备了不同层数的PBS/PLA交替多层复合材料。采用偏光显微镜、差示扫描量热分析、力学测试和降解测试对比研究了交替多层复合材料和普通共混材料的力学性能及降解行为。研究表明:随着层数的增加,交替多层复合材料界面作用增强,在超过16层后材料的断裂伸长率高于普通共混材料,而屈服强度整体明显高于普通共混材料。在降解前期,交替多层复合材料的降解速率随层数的增加而降低;在降解后期,降解速率随层数的增加而增加,并在多于32层时降解速率保持相对稳定。交替多层复合材料的降解速率整体低于普通共混材料。     

POE-g-MA对纳米CaCO_3/聚乳酸复合材料热及流变性能影响

以纳米碳酸钙(Nano-CaCO_3)和聚乳酸(PLA)为原料,马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物(POE-g-MA)为增容剂,利用熔融挤出热拉-骤冷工艺制备了一系列Nano-CaCO_3/PLA复合材料。分别采用SEM、DSC、TG、毛细管流变仪(CR)和万能实验机研究了Nano-CaCO_3/PLA复合材料的界面相容性、热性能、流变性能与力学性能。结果表明:与纯PLA相比,当Nano-CaCO_3含量达到15wt%,Nano-CaCO_3/PLA复合材料团聚现象明显,其结晶度、最大热分解温度与拉伸强度分别下降1.9%、15.5℃与28.2%,弯曲强度和断裂伸长率分别提高37.5%和29.3%,而相应添加4wt%POE-g-MA增容剂的Nano-CaCO_3/PLA复合材料分散形态得到改善,其结晶度和拉伸强度分别下降4.2%和25.2%;最大热分解温度、弯曲强度和断裂伸长率分别提高5.8℃、25.3%和174.4%;同时POE-g-MA增加了Nano-CaCO_3/PLA复合材料的剪切黏度。     

聚丁二酸丁二醇酯/聚乳酸交替多层复合材料的力学性能和降解行为EI北大核心CSCD

以聚丁二酸丁二醇酯(PBS)和聚乳酸(PLA)为原料,通过微纳多层共挤出技术制备了不同层数的PBS/PLA交替多层复合材料。采用偏光显微镜、差示扫描量热分析、力学测试和降解测试对比研究了交替多层复合材料和普通共混材料的力学性能及降解行为。研究表明:随着层数的增加,交替多层复合材料界面作用增强,在超过16层后材料的断裂伸长率高于普通共混材料,而屈服强度整体明显高于普通共混材料。在降解前期,交替多层复合材料的降解速率随层数的增加而降低;在降解后期,降解速率随层数的增加而增加,并在多于32层时降解速率保持相对稳定。交替多层复合材料的降解速率整体低于普通共混材料。     

PBS/氧化石墨烯复合薄膜的制备与性能

目的利用氧化石墨烯(GO)为填料制备聚丁二酸丁二醇酯(PBS)的增强复合薄膜材料。方法以生物可降解材料PBS为基体,以GO为纳米增强相,首先用双十二烷基二甲基溴化胺(DDAB)对GO进行修饰,进而通过溶液复合法制备PBS/GO复合薄膜,并对其力学性能、结晶熔融行为和热稳定性进行表征。结果力学性能测试表明,在GO质量分数为0.1%时,复合薄膜的拉伸强度和断裂伸长率较纯PBS分别提高了37%和25%,但是随着GO含量的继续增加,其拉伸强度和断裂伸长率都呈现出下降趋势;热行为分析表明,GO的加入使PBS的熔融温度和结晶温度均有所提高,结晶度有所下降,但GO对PBS的热稳定性并无明显影响。结论适量GO的加入有利于改善PBS生物降解材料的力学性能和结晶熔融行为。     

PBS/MMT纳米复合材料的制备及表征

以聚丁二酸丁二醇酯(PBS)为基材,经十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)改性过的纳米蒙脱土为填料,采用熔融共混法,制备了PBS/MMT纳米复合材料,并研究了该复合材料的热稳定性能、力学性能和流变性能等。结果表明:当改性nano-MMT的添加质量分数为5%时,复合材料的熔点约提高了2.55℃,热初始分解温度提高了33℃;当其添加质量分数为3%时,复合材料的拉伸强度提高了9%,断裂伸长率提高了3%,冲击强度提高了23%;复合材料的流变性能比纯PBS的流变性能有一定程度的提高。     

乙二醛交联对明胶/PVA可生物降解复合膜性能的影响

采用流延成型法制备明胶/聚乙烯醇(Gel/PVA)复合膜,并以乙二醛为交联剂通过溶液交联法制备乙二醛交联的Gel/PVA复合膜,采用红外光谱(FTIR)、X-射线衍射(XRD)、差示扫描量热(DSC)、热重(TG)等表征交联前后复合膜的结构与性能,研究了交联剂用量对Gel/PVA复合膜力学性能及溶解性能的影响。结果表明,随着乙二醛用量的增加,Gel/PVA复合膜的拉伸强度呈先增加后逐渐降低的趋势,而断裂伸长率和溶解率则逐渐降低;乙二醛交联可提高复合膜的熔融温度及热稳定性;乙二醛交联显著影响Gel/PVA复合膜中分子间的氢键和化学结构。     

纳米HA/PU复合材料的力学性能和热性能

以4 , 4′-亚甲基二环己基二异氰酸酯( H₁₂MDI) 、聚乙二醇、蓖麻油、1 , 4-丁二醇和具有生物活性的纳米羟基磷灰石(n-HA) 为原料, 采用预聚法制备了纳米羟基磷灰石/ 聚氨酯( HA/PU) 复合材料, 并对其力学性能和热性能进行了研究。结果表明: 复合材料的拉伸强度和断裂伸长率随n-HA 含量的增加而提高。当n-HA 的质量百分数为30 %时, 复合材料的综合力学性能达到最佳, 与纯PU 相比, 拉伸强度和断裂伸长率分别提高了186 %和107 %。动态力学分析得出复合材料的储能模量随n-HA 质量百分含量的增加而显著上升。TGA 试验表明HA/PU 纳米复合材料的热稳定性能随n2 HA 的添加得到改善, 而DSC 分析显示n-HA 的加入在一定程度上降低了PU 软段的结晶度。这些结果均表明该n-HA/PU 是一种有应用前景的组织工程材料。      

聚丁二酸丁二酯/聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)/纳米高岭土熔融共混力学性能、流变及降解行为研究

用熔融共混挤出法制备的聚丁二酸丁二酯(PBS)/聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)[poly(3HB-co-4HB)]/纳米高岭土(nano Kaolin)复合降解材料;利用万能拉力机、旋转流变仪和SEM对其力学性能、流变行为、微观结构及降解性能进行研究。结果表明,PBS/poly(3HB-co-4HB)/nano Kaolin(100/10/8)复合降解材料的缺口冲击强度、断裂伸长率达到最大,此后随着nano Kaolin质量百分比增加,而呈下降趋势;在室外自然条件下,经过土埋一段时间后的降解实验,PBS/poly(3HB-co-4HB)/nano Kaolin(100/10/12)复合材料发生了明显的降解,复合降解材料的失重率也已经降到64%左右,说明材料的降解性能较好;纳米复合降解材料熔融剪切储能模量(G′),剪切损耗模量(G″)随着频率的增大呈单增趋势。     

竹粉/聚羟基丁酸戊酸共聚酯复合材料的结构性能

以竹粉和聚羟基丁酸戊酸共聚酯(PHBV)为原料,采用高温熔融共混挤出法制备了竹粉/PHBV复合材料,研究了不同竹粉含量对复合材料的力学性能、结晶度、分子结构及热稳定性的影响。结果表明,竹粉的加入提高了竹粉/PHBV复合材料的拉伸强度、断裂伸长率和弹性模量,但竹粉和PHBV的界面结合较差;高温复合造成竹粉中少量主成分发生了热降解,而对PHBV的结构影响不大。另外,随竹粉含量的增加,复合材料的结晶度先升高后降低,热稳定性略有降低。竹粉的加入有利于复合材料的成型加工。     

聚丁二酸丁二醇酯/水滑石纳米复合材料的制备及性能研究

采用双螺杆挤出机制备了聚丁二酸丁二醇酯/水滑石(PBS/HT)纳米复合材料,并详细研究了复合材料的形貌及分散、结晶和熔融行为,晶体结构和球晶形态以及力学性能。采用SEM、TEM、DSC、XRD、POM和DMA进行了表征测试,结果表明层状水滑石纳米粒子较好地分散在PBS基体中,加入HT具有明显的异相成核能力,显著地提高了PBS的结晶温度。偏光显微镜结果显示,随着HT加入量的增加PBS球晶密度增加,球晶尺寸细化。HT添加量为1%(质量分数)时复合材料的拉伸强度增大,随着HT加入量增加断裂伸长率下降而弹性模量增加。动态机械测试表明复合材料的储能模量显著提高。     

纳米CaCO3改性HDPE复合材料的性能研究

利用熔融共混法制备HDPE/纳米CaCO3复合材料,研究了纳米CaCO3含量对HDPE基体性能的影响。实验结果表明:加入纳米CaCO3后,HDPE基体的力学性能得到提高。其中,随着纳米CaCO3含量增加,复合材料拉伸强度提高,冲击强度、断裂伸长率有所下降。当加入含量为4%时复合材料具有较好的综合力学性能。此后随着纳米Ca-CO3含量的继续增加复合材料性能降低。同时加入纳米CaCO3后,复合材料的结晶起始温度提高,结晶峰变窄,熔融热晗增大,结晶度提高。     

废旧轮胎粉/POE-g-MAH复合改性 PA6的制备与性能研究

以PA6为基体、废旧轮胎粉与POE-g-MAH为复合增韧剂,采用双螺杆挤出机,制备了废旧轮胎粉/POE-g-MAH/PA6复合材料,研究了复合增韧剂含量对复合材料力学性能、熔融与结晶行为、晶体结构、热性能以及微观形貌等的影响.结果表明,复合材料的冲击强度和断裂伸长率随复合增韧剂含量的增加而显著提高,而拉伸强度和弯曲强度则正好相反;DSC、XRD和TGA结果表明,复合增韧剂的加入,提高了PA6基体的结晶速率,却降低了其结晶度、晶体结构的完整性和耐热性能.     

聚丁二酸丁二醇酯/聚羟基烷酸酯熔融共混物的结晶及流变力学行为

用熔融共混法制备聚丁二酸丁二醇酯(PBS)/聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)[Poly(3HB-co-4HB)]复合降解材料,利用差示扫描量热(DSC)、旋转流变仪及万能拉力机对其结晶、流变行为及力学性能进行研究。结果表明,在PBS中加入Poly(3HB-co-4HB)后,发现结晶起始温度(To,c)、结晶峰温度(Tp,c)以及结晶结束温度(Te,c)有所提高,结晶度随着Poly(3HB-co-4HB)的增加呈先增大后下降的趋势;PBS/Poly(3HB-co-4HB)复合降解材料随着Poly(3HB-co-4HB)添加量的增大,断裂伸长率和拉伸强度却呈下降趋势;同时剪切储能模量(G′)、剪切损耗模量(G″)呈现出单增趋势。因此,在复合降解材料中添加适量的Poly(3HB-co-4HB)能改善PBS的结晶、流变及力学行为。     

聚左旋乳酸/聚丁二酸丁二醇酯共混物的结构与性能

通过熔融共混制备出一系列不同组成比的聚左旋乳酸(PLLA)/聚丁二酸丁二醇酯(PBS)/醋酸锌(Zn(OAc)2)样品,通过扫描电子显微镜、动态力学性能分析仪、差示扫描量热仪及力学性能测试等,研究了不同PBS及Zn(OAc)2含量对PLLA/PBS共混物的形态结构、结晶性能和力学性能的影响。结果表明,PLLA和PBS属于非相容体系,Zn(OAc)2的加入能降低PBS相区的尺寸,提高PLLA/PBS体系的相容性,且质量分数为0.05%时增容效果最佳;PBS的加入可有效提高PLLA的结晶速率和结晶度;随着PBS含量的增加,共混物的断裂伸长率和冲击韧性与纯PLLA相比显著提高,共混物的断裂伸长率均在300%以上;当PLLA/PBS/Zn(OAc)2质量比为80/20/0.05时,共混物的综合性能最优。     

PBS增韧改性MWNTs/PLA导电3D 打印耗材的制备及性能

为解决多壁碳纳米管/聚乳酸(MWNTs/PLA)导电打印耗材变脆的问题,本文利用双螺杆熔融共混方法,制备了聚丁二酸丁二醇酯(PBS)增韧改性的MWNTs/PLA复合材料。研究发现,PBS添加量对复合材料的性能有显著影响。随PBS含量增加,复合材料的电阻率升高,断裂伸长率和冲击强度明显提高,但拉伸强度、弯曲强度和硬度有所降低。当PBS含量为10%时,共混复合材料的综合性能最好,并根据最佳条件制成具有一定韧性的导电3D打印耗材,实际使用效果良好。     

聚丁二酸丁二醇酯滑石粉填充改性研究

目的研究滑石粉填充改性对聚丁二酸丁二醇酯(PBS)力学性能、热稳定性与结晶性能等的影响。方法将滑石粉经过钛酸酯偶联剂表面改性后,通过双螺杆挤出机将不同份数的改性滑石粉填充到PBS基体中挤出改性。结果当滑石粉质量分数分别小于15%时,其对复合材料的拉伸强度与断裂伸长率的影响并不显著。热失重分析表明,滑石粉质量分数为5%~10%时,PBS复合材料的热稳定性得到显著提高,热分解温度由纯料的357℃增加至372℃。X射线衍射图谱表明滑石粉的加入并没有改变PBS的晶型,仅给晶胞参数带来一些微小的改变。电镜结果表明,在质量分数15%以下时,滑石粉在PBS基体中具有较为均一的分布,但是这种均一的分布会随着滑石粉质量分数的增加而逐渐变差。结论随着滑石粉质量分数的增加,复合材料的硬度逐渐增强,结晶度逐渐下降。钛酸酯偶联剂的加入能够提升复合材料的界面粘合力并给材料带来了良好的力学性能。此外,PBS/滑石粉复合材料的热稳定性与滑石粉在PBS基体中的分布状态有着密切联系。     

PBS-PPS生物降解聚酯的合成与降解性能EI北大核心CSCD

以癸二酸1,3-丙二醇酯(PPS)预聚物为软段,丁二酸丁二醇酯(PBS)预聚物为硬段,通过直接缩聚方式,合成了一系列聚(丁二酸丁二醇酯癸二酸1,3-丙二醇酯)嵌段共聚物(PBS-PPS)。通过红外光谱(IR)、核磁共振(1H-NMR)、差示扫描量热(DSC)、凝胶色谱(GPC)和扫描电镜(SEM)对产物进行了表征,研究了物料配比对共聚物的结晶性、热性能和降解性的影响。结果表明,合成产物为典型的聚酯结构,随着PPS链段的增加,共聚物的结晶度下降,PBS为68.00%,而PBS-PPS10∶3仅为35.50%;质量损失率增加,PBS在酶解液中10周内质量损失率为27%,而PBS-PPS10∶3为71%;相对分子质量降低程度增大,PBS下降了35%,而PBS-PPS10∶3为81%;共聚物表面形态的破坏程度和酯键的水解程度也有显著提高。     

明胶/锂藻土纳米复合材料的制备与性能研究

通过溶液共混和溶剂蒸发的方法制备了明胶/锂藻土纳米复合材料,利用衰减全反射傅立叶红外光谱(ATR-FTIR)、广角X射线衍射(WAXD)、紫外-可见光谱(UV-Vis)、差示量热扫描(DSC)和热重分析(TGA)等仪器方法对材料的结构与性质进行了研究。结果表明:ATR-FTIR曲线中,除Si-O键外,各基团特征峰强度都随锂藻土含量增加而降低。WAXD谱图中未发现锂藻土的层状衍射峰,说明锂藻土完全剥离。锂藻土还对明胶的结晶性和结晶结构产生影响,在2θ=27.1°发现了新的衍射峰,并随着锂藻土含量增加峰强度变强。明胶/锂藻土纳米复合膜表现出良好的透明性,锂藻土含量对材料透明度影响不大。随着锂藻土含量的增加,明胶的熔点(Tm)先增加后降低,含5%锂藻土的纳米复合膜有最高的熔点。纳米复合膜的热稳定性明显好于纯明胶膜,并且随着锂藻土含量的增多,材料的热稳定性也提高,少量锂藻土即可大幅改善明胶的热稳定性。     

超声场对高密聚乙烯/硫酸钙复合材料混炼过程和性能的影响

首次在双转子连续混炼过程中引入超声场作用,利用自行设计的超声混炼加工一体化设备制备了高密度聚乙烯/硫酸钙(HDPE/CaSO4)复合材料。通过差示扫描量热(DSC)分析、旋转流变仪、扫描电子显微镜(SEM)、万能拉伸试验仪,研究了超声功率对于复合材料晶体结构、流变性能、分散相的分散程度以及力学性能的影响。研究发现,在超声功率为0W~180W的范围内,结晶度随超声功率的增加而增大,当超声功率为270W时,结晶度有降低;超声作用有效地改善了CaSO4颗粒的团聚现象,使其在HDPE基体中分布更加均匀,提高了HDPE/CaSO4复合材料的力学性能,当超声功率为180W时,其综合力学性能最优,拉伸强度、断裂强度及断裂伸长率分别提高了10.5%、21.7%、8.4%;超声作用有效地降低了HDPE/CaSO4复合材料的黏度,当超声功率为90W时,其黏度下降程度最大,超声场有效的改善了其加工性能。