PP/纳米SiO2复合材料的非等温结晶动力学

采用差示扫描量热法研究了聚丙烯（PP）/纳米SiO2复合材料的非等温结晶动力学,研究了纳米粒子的成核活性及复合材料的结晶有效能垒。研究结果表明,纳米SiO2起到异相成核的作用,使PP的结晶峰温升高,结晶总速率增大;增容剂马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)提高了纳米SiO2的成核活性;添加纳米SiO2使复合材料的结晶有效能垒降低,PP-g-MAH使复合材料的结晶有效能垒增大,但低于纯PP的结晶有效能垒。     

PP/PP-g-NH2/纳米SiO2复合材料的非等温结晶

采用示差扫描量热法（DSC）研究了聚丙烯/氨基化聚丙烯/纳米二氧化硅（PP/PP-g-NH₂/SiO₂）复合材料的非等温结晶行为。利用Caze法对结晶动力学进行了分析,Avrami指数n表明纳米SiO₂和PP-g-NH₂的加入改变了PP的结晶成核和生长机理;运用Dobreva法研究了纳米粒子的成核活性,结果表明纳米SiO₂成核活性差,增容剂PP-g-NH₂明显增强其成核活性;采用Friedman法分析了复合材料的结晶有效能垒,研究表明加入纳米SiO₂使PP的结晶有效能垒降低,添加PP-g-NH₂则进一步降低复合体系的结晶有效能垒;当纳米粒子含量为3%时,添加5% PP-g-NH₂能有效提高纳米粒子成核活性,降低复合材料结晶有效能垒。     

纳米SiO2/形状记忆聚氨酯复合材料的研究

在合成形状记忆聚氨酯(SMPU)的过程中加入经钛酸酯偶联剂表面处理的纳米SiO2粒子，制备了纳米SiO2／形状记忆聚氨酯复合材料。用FT-IR、DSC、SEM对其进行了分析，考察了它的形状记忆性能和力学性能。结果表明，偶联剂的用量对纳米粒子有很大影响，当钛酸酯用量为纳米粒子质量的80％时才能有效包敷好纳米粒子，而SMPU中只有包敷效果良好的纳米粒子，才能提高SMPU的形状回复温度及其力学性能，否则会使性能下降，而且偶联剂的引入对形状固定和形状稳定都有负面作用。     

纳米白炭黑填充硅橡胶复合膜的制备与渗透汽化分离性能

制备以聚酯(PET)为支撑层,白炭黑填充的聚二甲基硅氧烷(PDMS107)为皮层的硅橡胶复合膜,并以乙醇水物系为料液,对比分析白炭黑增强硅橡胶复合膜的渗透蒸发分离性能,分离因子比空白膜有所提高,在乙醇浓度为3%～5%时,分离因子可达16.09,渗透通量为75.39 g/m2·h;测定填充白炭黑硅橡胶复合膜的拉伸强度,结果表明:拉伸强度可达1.828 MPa,相当于空白膜(0.368 MPa)的5倍.     

纳米SiO2对天然橡胶/聚丙烯共混型热塑性弹性体的改性

在双辊电热式塑炼机上采用动态硫化法制备了天然橡胶/聚丙烯共混型热塑性弹性体(NR/PP TPV)。考察了纳米S iO2的加入顺序及其用量对NR/PP TPV力学性能的影响,研究了纳米S iO2填充改性TPV的耐溶剂性能和耐热变形性能,并用扫描电镜(SEM)观察了其两相结构和断面形貌。结果表明,纳米S iO2先与NR混炼均匀,再加入小料和硫黄所得的NR母炼胶与PP制备的TPV力学性能较好,且最佳的纳米S iO2加入量为3份;纳米S iO2改性的NR/PP TPV具有良好的耐溶剂性能和耐热变形性能;纳米S iO2提高了NR与PP相间结合强度。     

纳米SiO2填充聚二甲基硅氧烷的微观结构在热贮存中的演变动力学

分析了纳米SiO2填充聚二甲基硅氧烷(PDMS)复合体系在热贮存停放过程中微观结构的变化及其对动态性能的影响,提出了表征填料在橡胶基体中分散特征的方法,研究了填料聚集动力学及其机理。结果表明,纳米SiO2填充PDMS复合体系在低应变低频率下的动态储能模量(E′0)可以用来表征纳米无机粉体在橡胶基体中的分散特征,其测试条件为应变不大于0·70%,频率1Hz;复合体系的E′0随着贮存停放时间的延长逐渐增大;当PDMS/SiO2(质量比)为100/100时,E′0恢复动力学的活化能约为3·01kJ/mol;随着贮存停放时间的延长,复合体系中的纳米SiO2聚集更为稠密,结合胶含量增加并逐渐达到平衡;改性纳米SiO2填充PDMS复合体系的E′0在热贮存停放初期有小幅度的增大趋势,之后基本保持恒定。     

PET/纳米SiO2的聚合及结晶性能和纺丝性能

利用纳米S iO2/EG体系的可逆凝胶特性,在聚合过程中将纳米粒子均匀分散在PET中。用热台显微镜和DSC等实验方法澄清了纳米S iO2对PET结晶行为的影响。与微米粒子不同,PET/纳米体系中的所有纳米粒子的运动是长程关联的。在降温过程中,纳米S iO2并非起成核剂作用,而是明显推迟了起始晶核的形成时间。实验显示,体系中一旦出现微晶,微晶的数目将更多,且将很快使体系中所有较小的晶粒连成一片。合适的配方可使体系中微晶很多且不出现球晶。这一现象非常有利于熔融纺丝和后加工拉伸工艺。     

原位接枝改性纳米二氧化硅/聚丙烯复合材料Ⅱ:性能测试

通过熔融共混过程中原位接枝的方法制得聚丙烯酸丁酯接枝改性纳米二氧化硅/ 聚丙烯(SiO₂-g- PBA/PP) 复合材料, 探讨了材料制备的最佳工艺条件, 研究了复合材料的机械性能、结晶性能、微观形貌以及动态黏弹行为。结果表明, 少量纳米粒子(体积分数≤1.36 %) 的加入即可对PP 起到同时增强增韧的作用, 制备SiO₂-g- PBA/PP 的适宜工艺条件为熔融共混温度180 ℃, 共混时间10 min , 转子转速60 r/ min。对复合材料结晶行为的研究表明, 纳米粒子的成核效应使PP 的结晶速率加快。微观形态观察表明, 纳米粒子与聚合物基体间具有良好的界面结合, 这一点从对材料动态黏弹行为的研究中得到进一步证明, 从而阐明了纳米粒子增韧增强聚合物的机理。     

含纳米二氧化硅的PA6纤维的结构和性能研究

以差示扫描量热法、扫描电镜等研究了含纳米二氧化硅的PA6纤维的热性能、力学性能和形态结构。结果表明:质量分数为1％和3％的纳米二氧化硅可均匀分散在PA6中,质量分数为3％时PA6纤维的力学性能如拉伸强度、模量达最大值。纳米二氧化硅可起异相成核剂的作用,提高起始结晶温度,但对PA6纤维熔点无明显影响。     

稻壳联产纳米白炭黑与活性炭的研究

研究了由稻壳同时制备纳米白炭黑和活性炭的最佳工艺条件,并对提高产品质量的主要因素作了初步探讨.由滤液硅酸钠溶液制备纳米白炭黑可采用氯化铵中和,聚乙二醇-6000作表面活性剂,所得纳米白炭黑质量完全符合国家标准.筛选出了反应的最佳工艺条件:与稻壳灰反应的NaOH的浓度为2.5 mol/L,反应时间为4 h,反应温度100 ℃.在此条件下,SiO2的提取率为95%,白炭黑的白度在90%以上,所得活性炭的亚甲蓝吸附值为140 ml/g以上.制备的纳米白炭黑制品为白色絮状沉淀,经X射线衍射分析,结果表明制品为无定形非晶态物质.TEM分析可知,粒子呈球形,粒径为40 nm左右.红外光谱分析发现,纳米白炭黑中的SiO2为无定形水合二氧化硅.