纳米SiO_2与POE协同增韧增强PP三元复合材料的制备及性能研究

利用熔融共混挤出方法制备了聚烯烃热塑性弹性体乙烯-辛烯共聚物(POE)/纳米二氧化硅(nano-SiO2)协同增韧增强聚丙烯(PP)三元复合材料(PP/POE/nano-SiO2)。通过冲击实验、拉伸实验、熔融结晶分析和热失重实验研究了POE与nano-SiO2的协同作用、nano-SiO2的含量对复合材料力学性能、熔融结晶行为和热学性能的影响。研究结果表明,POE与nano-SiO2的协同增韧明显优于POE单独对PP的增韧,nano-SiO2还体现出明显的增强作用。当nano-SiO2的质量分数为2%时,复合材料的室温冲击强度达最大值,其较PP/POE提高了72.6%,而在-35℃下较PP/POE的提高了200%。当nanoSiO2的质量分数为4%时,复合材料的室温拉伸强度达最大值,其较PP/POE增大了38.9%。熔融结晶分析表明,添加nano-SiO2导致复合材料的结晶度增大。热学性能分析表明,nano-SiO2的加入使PP/POE/nano-SiO2三元复合材料的热稳定性提高。     

聚乳酸/石墨烯纳米复合材料的制备与性能研究进展

对聚乳酸/石墨烯纳米复合材料的制备方法 (包括熔融共混法、溶液共混法和原位聚合法)和性能(包括力学性能、热学性能、电性能和流变性能)研究进展进行综述,并对其研究趋势进行了展望。     

PP/PP-g-MAH/GS–EDA纳米复合材料的制备及性能

采用聚丙烯(PP)接枝马来酸酐(PP-g-MAH)为增容剂,通过母料–熔融共混法制备了乙二胺(EDA)共价功能化改性石墨烯片(GS)(GS–EDA)掺杂的PP纳米复合材料。傅立叶变换红外光谱、X射线衍射和扫描电子显微镜、力学性能和熔体流动速率(MFR)测试表明,EDA已成功接枝于氧化石墨烯的表面;共混过程中,PP-g-MAH的酐基与EDA的氨基发生反应改善了共混体系的界面相容性;GS–EDA在母料–熔融共混过程中均匀分散于基体中;随着GS–EDA含量的增加,复合材料的拉伸强度先增大后降低,当GS–EDA质量分数为0.5%时,复合材料的拉伸强度达到最大值,比PP/PP-g-MAH提高了18.9%,比纯PP提高了13.4%;随着GS–EDA含量的增加,复合材料的MFR先增大后降低,在GS–EDA质量分数为0.5%时达到最大值。     

功能化纳米石墨烯片/PP-PP-g-MAH复合材料的制备与表征

采用溶液共混法制备了乙二胺功能化石墨烯片/聚丙烯-马来酸酐接枝聚丙烯(GS-EDA/PP-PP-gMAH)复合材料。利用FTIR、XRD、DSC、SEM和拉伸等表征手段对氧化石墨(GO)、GS-EDA及复合材料的结构和性能进行表征。研究结果表明:乙二胺(EDA)成功接枝到石墨烯片(GS)的表面上;在共混过程中,GS-EDA与PP-g-MAH之间产生了强烈的氢键作用,使GS-EDA均匀分散于基体中。DSC测试表明:GS-EDA的加入使GS-EDA/PP-PP-g-MAH复合材料的结晶峰向高温方向移动。随着GS-EDA加入量的增大,GS-EDA/PP-PP-gMAH复合材料的拉伸强度呈先升后降的趋势。当加入质量分数为0.5%的GS-EDA时,复合材料的拉伸强度达到最大,较纯PP-PP-g-MAH的增加了24.7%,较PP的增加了17.5%。SEM观察表明:加入少量的GS-EDA时,GS-EDA能均匀分散于基体中,但加入过多的GS-EDA将引起团聚。     

环氧化EPDM对PBT/LLDPE共混体系的结晶及热学性能影响研究

采用反应熔融共混技术制备了聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)/线型低密度聚乙烯(LLDPE)共混物。为了改善PBT/LLDPE共混体系的相容性,采用环氧化三元乙丙橡胶(e EPDM)为增容剂。使用X射线衍射(XRD)、示差扫描量热仪(DSC)和热重分析(TG)研究了e EPDM对PBT/LLDPE共混体系熔融-结晶行为和热学性能的影响。结果表明,橡胶的加入对基体PBT的熔融-结晶行为有一定的影响。随着EPDM或e EPDM用量的增加,共混物中PBT的晶型结构保持不变,但结晶程度减弱,且EPDM或e EPDM对PBT结晶的影响比对LLDPE的更为明显。与纯PBT相比,共混体系的熔融-结晶温度和热分解温度均向高温方向移动,且因熔融共混过程中e EPDM与PBT的相互作用导致e EPDM的影响比EPDM的更为明显。     

氧化石墨烯的还原研究进展

石墨烯自首次被Novoselov和Geim等发现和报道后,因其特殊的光、电、热及力学等优异性能而受到广泛研究。在众多制备石墨烯的方法中,还原氧化石墨烯是目前最有希望实现大规模生产石墨烯的方法。鉴于此,重点回顾和比较了国内外氧化石墨烯的还原方法,其间介绍了部分还原机理,并预测了未来发展的趋势。     

聚苯乙烯/石墨烯纳米复合材料研究进展

综述了聚苯乙烯/石墨烯纳米复合材料制备方法的研究进展,包括溶液插层法、微球覆盖还原法、原位乳液聚合法、Pickering乳液聚合法、点击化学法、原子转移自由基法,以及聚苯乙烯/石墨烯纳米复合材料在电性能、热性能、流变性能和力学性能等方面的研究进展,并对其应用前景进行了展望。     

PS/POE/功能化石墨烯纳米复合材料的制备和性能研究

利用马来酸酐接枝聚烯烃(POE-g-MAH)弹性体为增韧剂,乙二胺功能化石墨烯(G-EDA)为纳米填料,经熔融共混法制备了聚苯乙烯(PS)/POE-g-MAH/G-EDA纳米复合材料,并对填料和所得纳米复合材料的结构和性能进行了全面的表征。红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)、力学性能、维卡软化温度和熔融指数测试表明:乙二胺(EDA)已成功接枝于石墨烯的表面上;共混过程中,POE-g-MAH的酐基与EDA的氨基发生反应改善了共混体系的界面相容性;G-EDA在熔融共混过程中均匀分散于PS基体中;随着G-EDA含量的增加,复合材料的拉伸强度先增大后降低,当G-EDA质量分数为0.5%时,复合材料的拉伸强度达到最大值,比PS/POE-g-MAH提高了12.3%,比纯PS提高了15.5%;而当G-EDA质量分数为0.75%时,复合材料的冲击强度达到最大值,比PS/POE-g-MAH提高了22%,比纯PS提高了22.4%。因此,当G-EDA的质量分数在0.5%~0.75%之间时,复合材料的综合力学性能最好。G-EDA的加入,纳米复合材料的邵氏A硬度、维卡软化温度等都逐渐增大,而熔融指数逐渐降低。     

环氧化EPDM对PBT/LLDPE共混体系的微观形态及力学性能的影响研究

采用反应性熔融共混技术制备了聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)/线型低密度聚乙烯(LLDPE)共混物,并采用环氧化三元乙丙橡胶(eEPDM)为增容剂改善PBT/LLDPE共混体系的相容性。使用红外光谱(FTIR)和扫描电子显微镜(SEM)等手段对共混物进行了分析和相形态观察,并测试了力学性能,研究了eEPDM对PBT/LLDPE共混体系形态结构和力学性能的影响。研究结果表明,熔融共混过程中eEPDM的环氧基团与PBT的端羧基发生化学反应,就地生成PBT-g-EPDM共聚物,该共聚物可对PBT/LLDPE共混物起到良好的增容作用。与PBT/LLDPE/EPDM共混体系相比,PBT/LLDPE/eEPDM共混物的相区尺寸更小,分布更窄,而且加入eEPDM在改善冲击强度方面比添加EPDM更有效。     

石墨烯/碳纳米管协同改性聚合物纳米复合材料的研究进展

主要介绍了石墨烯和碳纳米管协同改性聚合物纳米复合材料的研究进展,包括石墨烯与碳纳米管的协同作用,制备方法以及功能化方法。并对聚合物/石墨烯/碳纳米管纳米复合材料的制备方法,性能研究和应用现状进行了综述,最后提出了一些展望。