A review on the mechanical and electrical properties of graphite and modified graphite reinforced polymer composites

Carbon materials particularly in the form of sparkling diamonds have held mankind spellbound for centuries, and in its other forms, like coal and coke continue to serve mankind as a fuel material, like carbon black, carbon fibers, carbon nanofibers and carbon nanotubes meet requirements of reinforcing filler in several applications. All these various forms of carbon are possible because of the element's unique hybridization ability. Graphene (a single two-dimensional layer of carbon atoms bonded together in the hexagonal graphite lattice), the basic building block of graphite, is at the epicenter of present-day materials research because of its high values of Young's modulus, fracture strength, thermal conductivity, specific surface area and fascinating transport phenomena leading to its use in multifarious applications like energy storage materials, liquid crystal devices, mechanical resonators and polymer composites. In this review, we focus on graphite and describe its various modifications for use as modified fillers in polymer matrices for creating polymer-carbon nanocomposites.     

Thermal stability of polyoxymethylene and its blends with poly(ethylene‐methylacrylate) or poly(styrene‐butadiene‐styrene)

Polyoxymethylene (POM) copolymer and its blends with poly(ethylene‐methylacrylate) (EMA) or poly(styrene‐butadiene‐styrene) (SBS) up to 5 wt % were conducted to thermooxidative ageing in oven at 140°C for 111 days. POM showed continued degradation as seen from the gradual decrease in the crystallization temperature from differential scanning calorimetry (DSC) study, while no change in Fourier transform infrared spectra (FTIR) and low weight loss were observed (2.5% after 111 days' ageing). The POM degradation was characterized by the initial increase of crystallinity due to crystal perfection, which then kept nearly unchanged until 35 days' ageing, and lastly increased again to result in embrittlement and decrease in tensile strength. Increase in the tensile stress and strain was observed up to 35 days' ageing. POM blends with SBS or EMA had similar degradation behavior as POM, but addition of SBS accelerated the POM degradation significantly, while POM blend with 1 or 3% EMA just showed slightly lower thermal stability than POM. Degradation in POM and SBS/POM occurred in amorphous phase while EMA/POM degraded in both amorphous and crystal phase. © 2011 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci, 2011     

聚甲醛自润滑复合材料的开发与应用

综述了国内外通过向聚甲醛树脂中添加耐磨聚合物，润滑油及润滑脂，无机润滑剂，纤维材料，金属粉末或薄片，复合润滑剂，以及嵌段共聚，与金属复合改性来制备聚甲醛自润滑复合材料的方法。介绍了八类聚甲醛自润滑复合的主要性能和应用领域，对聚甲醛自润滑复合材料发展发展方向及国内聚甲醛复合改性的状况和前景进行了展望。     

聚甲醛二甲醚合成反应中离子液体催化性能的比较

聚甲醛二甲醚是世界公认的环保型燃油添加剂,极具应用前景。为了研究离子液体阴阳离子对甲醇(MeOH)与三聚甲醛(TOX)合成聚甲醛二甲醚反应的影响,本文采用不同的离子液体进行催化反应。在温度120℃、釜压2.0 MPa、原料摩尔比(n_MeOH/n_TOX)2∶1、催化剂用量2.1%(质量)、反应时间4 h的反应条件下,探讨了离子液体阴阳离子结构对反应性能的影响,通过聚甲醛二甲醚选择性大小的比较,得出了不同离子液体的催化活性顺序。由不同离子液体阴、阳离子的催化活性顺序得出离子液体阴阳离子协同催化甲醇与三聚甲醛合成聚甲醛二甲醚的反应。     

甲醇和甲醛催化合成聚甲氧基二甲醚

聚甲氧基二甲醚作为柴油添加剂,可以提高柴油的十六烷值(CN),提高燃油的利用率,作为甲醇大宗下游产品具有广阔的应用前景。在固定床管式反应器中,以改性大孔阳离子交换树脂为催化剂,在温度40～100℃、液相空速1.32～16.37 h^-1、甲醛/甲醇摩尔比1～4和反应压力0.1～3.0 MPa下,以单因素实验和正交实验相结合的方式,系统地研究了甲醛与甲醇缩醛化工艺条件,获得了较佳的工艺条件,在温度70℃、甲醛/甲醇摩尔比3:1、液相空速1.32 h^-1、反应压力2.0 MPa的条件下,甲醇的转化率为69.72%,DMM_3-8选择性为62.08%。     

聚甲氧基二甲醚合成研究现状

以聚甲氧基二甲醚(简称PODE)合成原料为出发点,系统介绍了PODE合成的反应机理、催化剂和工艺,概述了目前的研究现状,总结了影响PODE合成的因素,展望了PODE合成的研究方向。PODE3-4的理化性质接近柴油,适合用于柴油添加剂,合成PODE3-4研究重点在于开发高活性和高选择性的固体酸催化剂。     

聚乙二醇对聚甲醛结晶行为及其纤维性能的影响

在聚甲醛(POM)中添加少量的聚乙二醇(PEG),熔融纺丝制得POM/PEG共混纤维。通过光学解偏振法、偏光显微镜观察(PLM)研究了POM与不同相对分子质量的聚乙二醇(PEG)的不同比例共混物的等温结晶行为,通过单纤强力测试仪、差示扫描量热(DSC)测试分析了共混纤维的力学性能。结果表明:PEG的加入能够加快POM的结晶,结晶温度升高,晶粒生长尺寸减小;随着PEG加入比例的增加,纤维断裂强度先降低后升高;相对分子质量为2 000的PEG与POM质量比为99/1时,纤维断裂强度比纯POM纤维提高约7%。     

微型注塑条件下PLA/POM共混物的形貌及结晶行为

采用微型注塑加工技术制备了聚乳酸(PLA)/聚甲醛(POM)共混物微型注塑试样,利用扫描电子显微镜(SEM)、差示扫描量热(DSC)仪和偏光显微镜(PL M)研究了微注塑加工过程中注射速率和模具温度对PLA/POM微型注塑试样的形貌及结晶行为的影响。结果表明,微型注塑加工条件下,PLA/POM共混物为相容体系;注射速率对POM的结晶行为影响更大,提高注射速率更有利于POM分子链的取向及取向程度的增加,导致POM的熔点和PLA/POM共混物微型注塑试样的结晶度提高;提高模具温度明显增加PLA的热焓松弛峰温度,同时还导致PLA冷结晶温度和熔点的降低以及POM熔点的增加,这与较高模温条件下PLA分子链较易规整排列以及PLA较高的玻璃化转变温度有关。此外,PLA/POM共混物微型注塑试样中PLA形成的晶体类型与等温结晶的温度有关,相对较低温度的等温结晶条件有利于PLA/POM共混物微型注塑试样形成环带球晶。微型注塑条件下,PLA/POM共混物微型注塑试样的中PLA形成的晶体类型与冷却方式有关。     

聚甲醛纤维增强砂浆的力学性能和干燥收缩试验研究

本文研究了不同长度聚甲醛(POM)纤维单掺和混掺对砂浆流动度、抗折强度、抗压强度、弯曲韧性及干燥收缩的影响,并通过扫描电镜观测了其微观结构。研究发现,砂浆流动度随POM纤维长度和掺量增大而下降,混掺纤维比单掺对砂浆流动度的影响更小。POM纤维能有效提高砂浆的抗折强度,但掺量超过0.6%(体积分数,下同)时增强效果减弱,与未掺纤维试样相比,0.6%掺量的6 mm纤维对试样28 d抗折强度提升最高,为14.67%,抗压强度随纤维掺量增加而降低。12 mm纤维比6 mm及混掺对试样弯曲韧性提升更明显,最大提高49.43%。纤维的掺入可显著降低试样的干燥收缩率,且随纤维掺量增加,试样90 d干燥收缩率先减小后增大。与未掺纤维试样相比,0.6%掺量的6 mm纤维试样90 d干燥收缩率下降最多,为27.39%。混掺POM纤维在掺量0.6%以上时仍可显著提升砂浆的抗折强度并减小干燥收缩率。     

聚甲醛热降解性能研究

通过测定聚甲醛的熔融指数、拉伸强度及断裂伸长率,分析、比较其热老化的速度;同时应用扫描电镜、X-射线光电子能谱观察和分析了聚甲醛（POM）的表面形貌、表面官能团的类型。试验结果表明：120％热老化试验条件下,随着老化时间的延长,熔融指数逐渐增大,说明发生了缓慢的热氧化降解过程;20天短期热老化对聚甲醛拉伸强度及断裂伸长率影响不是很明显,说明POM的热老化应该有一个相当长的过程;扫描电镜显示：105天热老化后,聚甲醛表面出现龟裂和粉化现象;X-射线光电子能谱显示：老化前后样品中C1s谱均含有C-C和C-02个峰,但老化后C-C含量降低,C-O含量增加,说明POM的热老化以C-C断裂降解为主,原始试样O1s／C1s为56．98％,105天老化后为72．92％。