超临界氧化铝/聚醚砜-BMI-BBA-BBE复合材料的微观结构与耐热性

利用超临界乙醇修饰纳米Al2O3,得SCE-Al2O3,使其表面沉积活性基团;以4,4′-二氨基二苯甲烷双马来酰亚胺(BMI)为基体、3,3′-二烯丙基双酚A(BBA)和双酚A双烯丙基醚(BBE)为活性稀释剂、聚醚砜(PES)为增韧剂、SCE-Al2O3为改性剂,通过原位聚合法合成了SCE-Al2O3/PES-BMI-BBA-BBE复合材料。采用SEM和FTIR观察分析了SCE-Al2O3纳米粒子和PES的增韧机制。结果表明:SCE-Al2O3纳米粒子处理时间不宜过长,5min为宜;FTIR显示在3 457cm-1附近的—OH吸收峰增强,说明粒子表面沉积了活性基团—OH;PES与BMI-BBA-BBE呈现两相结构,PES树脂以"蜂窝"状均匀分散在聚合物基体BMI-BBA-BBE中,PES用量增加会使其粒子尺寸增大,适宜用量为5wt%。SCE-Al2O3/PES-BMI-BBA-BBE复合材料的耐热性能测试结果显示:PES树脂会使材料的热分解温度降低,但SCE-Al2O3会提高材料的耐热性能,4wt%SCE-Al2O3/PES-BMI-BBABBE的热分解温度为444.41℃,较基体树脂提高了20.52℃,600℃时残重率为47.64%,提高了7.09%。     

风化煤腐植酸的多种改性产品的应用评价

腐植酸（ＨＡ）的改性有许多方法，主要是硝酸氧解，磺甲基化，其它的还有与金属络合以及与高聚物接枝共聚等，本文现采用江西萍乡风化煤进行硝酸氧解，磺甲基化，硝酸氧解－磺甲基化，与金属络合等来研制不同类型的“钾基腐植酸盐”抗盐钻井泥浆助剂系列产品及产品性能的评价。     

Al2O3与两种热塑性树脂协同改性双马来酰亚胺基复合材料微观结构与性能

以3,3’-二烯丙基双酚A(BBA)、双酚A双烯丙基醚(BBE)为活性稀释剂、4,4’-二氨基二苯甲烷双马来酰亚胺(MBMI)为反应单体合成聚合物基体(MBAE),以两种热塑性树脂(聚醚砜(PES)和磺化聚醚醚酮(SPEEK))为增韧剂、以溶胶-凝胶法(Sol-Gel)制备的纳米Al₂O₃为改性剂,制备了Al₂O₃-PES-SPEEK/MBAE复合材料,并采用FTIR、SEM、冲击强度、弯曲强度、弯曲模量和热失重测试的方法研究复合材料的微观形貌、力学性能和耐热性。结果表明:SPEEK中存在磺酸基团,微观结构更松散,磺化度约为41.3%;Al₂O₃为纳米级短纤维状晶体,表面含有活性羟基。Al₂O₃-PES-SPEEK/MBAE复合材料的微观形貌表明:适量的PES、SPEEK和Al₂O₃在基体树脂中分散均匀,断面形貌呈鱼鳞状,断裂纹不规则且发散,断裂方式为韧性断裂。力学性能测试结果显示,当PES、SPEEK及Al₂O₃质量分数分别为3 wt%、2 wt%和3 wt%时,Al₂O₃-PES-SPEEK/MBAE复合材料的弯曲强度、弯曲模量和冲击强度为172.9 MPa、4.7 GPa和21.4 kJ/m2,分别比基体树脂提高了73.1%、74.1%和125.3%,并且Al₂O₃-PES-SPEEK/MBAE复合材料的热分解温度为453.5℃,比基体树脂提高了15.4℃,Al₂O₃-PES-SPEEK/MBAE复合材料的力学性能和耐热性有较大提高。      

OMMT/PES/BMI复合材料的微观形貌与性能

采用烯丙基化合物和聚醚砜(PES)增韧双马来酰亚胺(BMI),同时掺杂有机化蒙脱土(OMMT),制备OMMT/PES/BMI多相复合材料,研究并分析了复合材料的微观形貌和力学性能、热学性能及微观与性能的关系。SEM测试结果表明:OMMT含量适当时,PES和OMMT在基体中分散均匀,两相间的界面不清晰且粘结紧密,有效的吸收、转移和消散外界应力,呈现韧性断裂。力学性能测试结果表明:当OMMT时质量分数为3%,材料的弯曲强度和冲击强度达到最大值,为139.36 MPa和14.77 kJ/mm~2,比基体分别提高了39.38%和57.96%。热重分析表明:PES的加入会略微降低材料的热分解温度,但加入OMMT可以弥补PES所带来的影响并提高材料的耐热性,当OMMT加量质量分数为3%时,其热分解温度为456.76℃,较基体提高17.68℃。     

多壁碳纳米管和聚醚砜改性双马来酰亚胺复合材料的力学性能与介电性能

以4,4’-二氨基二苯甲烷双马来酰亚胺(MBMI)为反应前驱体,3,3’-二烯丙基双酚A(BBA)和双酚A双烯丙基醚(BBE)为活性稀释剂,制备MBMI-BBA-BBE(MBAE)聚合物基体。采用聚醚砜(PES)和酸化修饰的多壁碳纳米管(MWCNTs)为改性剂,通过原位聚合法制备MWCNTs/PES-MBAE复合材料。研究复合材料的力学性能和介电性能。MWCNTs/PES-MBAE复合材料的力学性能采用冲击强度和弯曲强度进行表征,结果表明:冲击强度和弯曲强度均随着MWCNTs含量的升高呈现先增大后减小的趋势,且在质量分数为0. 02%时达到最高,分别提升了74%和53%。复合材料介电常数随MWCNTs含量的升高而降低,在低频区变化不大,当频率大于104Hz时下降幅度增大;介电损耗略有升高,在频率小于104Hz仍为千分位,可作为常规绝缘材料使用。     

聚醚醚酮和烯丙基化合物改性双马来酰亚胺复合材料微观结构及力学性能

采用浓H₂SO₄氧化聚醚醚酮（PEEK）得到磺化聚醚醚酮（SPEEK）,以3,3'-二烯丙基双酚A （BBA）、双酚A双烯丙基醚（BBE）为活性稀释剂、SPEEK为改性剂、双马来酰亚胺（BMI）树脂为基体,浇注成型制备SPEEK/BBA-BBE-BMI复合材料,同时研究了SPEEK的改性效果及复合材料微观形貌与力学性能。结果表明：SPEEK改性效果较好,在FTIR中存在明显的磺酸基团特征峰,SEM和能谱分析表明,SPEEK微观形貌变化明显,硫元素含量较高;SPEEK/BBA-BBE-BMI复合材料的微观形貌显示,SPEEK在基体中呈现直径为2 μm左右的多孔状两相结构,且分散均匀,此多孔结构改善了复合材料的断裂形貌,由脆性断裂转变为韧性断裂,当断裂纹遇到SPEEK组分时受阻而出现不规则发散,此变化会赋予复合材料更加优异的性能。力学性能测试结果显示,当SPEEK含量为5wt%时,SPEEK/BBA-BBE-BMI复合材料的弯曲强度和冲击强度达到最佳,分别为147.93 MPa和15.74 kJ/mm²,分别比基体提高了49.47%和66.21%。     

功能化石墨烯改性双马来酰亚胺复合材料的微观表征及性能

采用改进Hummers法制备氧化石墨烯(GO),分别采用水合肼、壳聚糖、KOH还原得到了还原氧化石墨烯(rGO)并对三种还原方法做了对比,选择最佳方案;再通过离子液体(NH_2IL)对rGO功能化得到改性还原氧化石墨烯(NH_2IL-rGO)。以二烯丙基双酚A(BBA)和双酚A双烯丙基醚(BBE)为活性稀释剂,4,4'-二氨基二苯甲烷型双马来酰亚胺(MBMI)为反应单体,制备了MBMI-BBA-BBE(MBAE)树脂基体;同时以NH_2IL-rGO为增强体采用原位聚合法制备NH_2IL-rGO/MBAE复合材料。表征了石墨烯和复合材料的微观形貌并分析了石墨烯对复合材料性能的影响。结果表明:NH_2IL-rGO在树脂基体中以两相形式存在,结构完整,并赋予复合材料优异的性能。当NH_2ILrGO含量为2%(质量)时,复合材料冲击强度和弯曲强度最大,分别为15.33kJ/m2和142MPa,热分解温度为435.73℃、当测试频率为100 Hz~10 kHz时介电常数发生突变达到84。     

SCE-SiO_2/PES-MBAE复合材料微观形貌及性能

为研究增韧双马来酰亚胺方法及其对性能的影响,首先利用超临界乙醇处理纳米SiO2(SCE-SiO2),改善其表面活性;然后以4,4’-二氨基二苯甲烷双马来酰亚胺(MBMI)、3,3’-二烯丙基双酚A(BBA)、双酚A双烯丙基醚(BBE)为原料合成了MBMI-BBA-BBE(MBAE)复合材料基体,并利用原位聚合法和溶胶-凝胶法将SCESiO2和聚醚砜(PES)加入MBAE基体中制备了SCE-SiO2/PES-MBAE多相复合材料;最后采用SEM观察了SCESiO2/PES-MBAE复合材料断面形貌。SCE-SiO2的FTIR分析结果表明:在3 434cm-1处的Si—OH的吸收峰消失,出现了3 310cm-1处的乙醇分子间—OH的吸收峰、2 984cm-1处的甲基和亚甲基的吸收峰,证明纳米粒子可能以某种形式结合了乙醇分子,改善了表面性能。PES以"蜂窝"状分散相的形式存在于基体中,断裂方式由脆性断裂向韧性断裂转变,SCE-SiO2和PES对材料均有增韧作用,PES的增韧效果更明显,二者之间具有协同作用,当SCE-SiO2含量为2wt%、PES含量为4wt%时,多相复合材料的冲击强度和弯曲强度分别为15.02kJ/m2和130.47MPa,较MBAE树脂分别提高了57.3%和35.8%。介电性能测试表明:SCE-SiO2和PES的引入均会导致SCE-SiO2/PES-MBAE复合材料的介电常数和损耗略有上升,但二者之间的协同作用可以抑制PES组分所带来的负面影响。     

有机蒙脱土/聚氨酯弹性体复合材料的微观形貌及力学性能

以十八烷基三甲基氯化铵（OTAC）为改性剂,通过离子交换法改性钠基蒙脱土（MMT）制得有机蒙脱土（OMMT）;以聚丙二醇（PPG）和4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）为单体,1,4-丁二醇（BDO）为扩链剂,合成聚氨酯弹性体（PUE）基体;并采用预聚体法制备了OMMT/PUE复合材料。FTIR和XRD测试结果表明:OMMT在2 921 cm-1和1 469 cm-1处出现-CH₂吸收峰,表明OTAC分子链成功插入到OMMT片层,由OMMT的耐热性推算OTAC的插层量为24%,且OMMT的层间距较MMT增加了0.7 nm。OMMT/PUE复合材料的SEM和XRD结果显示:适量的OMMT在PUE基体中均匀分散,且以完全剥离的形式存在,其主要原因是:一方面由于OTAC分子与PUE软链间存在较强的作用,另一方面OMMT表面活性基团与基体间也存在一定的界面作用,两种作用均有利于提高OMMT/PUE复合材料的力学性能。力学性能测试结果表明:当OMMT的含量为3wt%时,OMMT/PUE复合材料的拉伸强度、扯断伸长率及断裂拉伸强度比PUE分别提高了37%、28%和34%,力学性能得到明显改善。      

MAH-GO/MBMI-E51复合材料的微观结构及力学性能

以少层石墨烯为原料,采用改进的Hummers法制备氧化石墨烯(GO),再用马来酸酐(MAH)接枝改性制得MAH-GO.以4,4′-二氨基二苯甲烷型双马来酰亚胺树脂和双酚A环氧树脂(MBMI-E51)为基体、4′4-二氨基二苯甲烷(DDM)为固化剂,MAH-GO为增强体,采用原位聚合法制备MAH-GO/MBMI-E51复...