聚合物/粘土纳米复合材料的插层/解离和结晶行为研究近展

从聚合物/粘土纳米复合材料的相态结构、影响粘土插层解离和聚合物结晶行为的因素等方面对聚合物/粘土纳米复合材料的研究近况进行了综述。     

累托石/热塑性聚氨酯弹性体纳米复合材料的制备与性能

将累托石(REC)有机化处理后通过熔融插层复合法制备了REC/热塑性聚氨酯弹性体(TPUR)纳米复合材料,并用傅立叶变换红外光谱仪(FTIR),X-射线和扫描电镜(SEM)等进行了表征。研究结果表明:十二烷基芳基季铵盐(C₁₂)对REC的处理效果及在TPUR中的分散性优于十六烷基季铵盐(C₁₆)和联苯胺(BZD);少量有机化处理REC(分别记作C₁₂-REC,C₁₆-REC和BZD-REC)加入TPUR就可使复合材料的力学性能大幅度提高,其中C₁₂-REC/TPUR的拉伸和撕裂强度在2 wt% C₁₂-REC含量时分别由38.87 MPa和92.8 kN/m提高到57.93 MPa和123.37 kN/m ,增幅分别达49 ％和33 ％;初步考察了有机化处理条件对力学性能的影响,结果发现:用处理2h的REC制备的纳米复合材料性能最佳。     

球磨分散法制备新型改性粘土/环氧纳米复合材料的结构与性能

采用十二烷基二甲基卞基氯化铵(DBDA) 和间苯二甲胺(MXDA) 设计并制备了一种新型有机化改性蒙脱土(MMT Ⅱ), 通过球磨法来促进其在环氧树脂中的细化与分散, 制备出具有良好解离结构的MMT Ⅱ/ 环氧纳米复合材料。利用红外光谱(FTIR) 、X-射线衍射(XRD) 和透射电镜( TEM) 表征了新型MMT Ⅱ及其纳米复合材料的结构, 测试了力学性能。结构表征与分析表明, 大颗粒粘土聚集体并不能在搅拌混合过程中分散开, 在固化过程中很难充分解离, 而通过球磨过程中产生的剪切力可促进其分散与细化, 从而获得良好解离结构。MMTⅡ中MXDA 的引入, 减少了季铵盐分子链所产生的悬键, 增加了MMT Ⅱ片层的界面反应性, 大大提高了纳米复合材料的力学性能, 冲击强度由3211kJ / m2 提高到4811 kJ / m2, 提高近50 %, 弯曲强度提高近8 %。     

环氧树脂/双氰胺固化物吸湿和介电性能变化规律探究

主要探究了环氧树脂/双氰胺固化物在不同量的固化剂及促进剂作用下,吸湿及介电性能变化规律,并利用旋转黏度计、差示扫描量热仪(DSC)、动态热机械分析仪(DMA)、高Q腔法测试装置等对树脂的黏温特性、玻璃化转变温度、吸湿率和介电常数等参数进行表征.研究结果表明:当w(固化剂)=3％～12％及w(促进剂)=1％～3％范围时,...     

EPN纳米橡胶粒子增韧双氰胺环氧树脂及其复合材料性能研究

采用EPN核壳纳米橡胶粒子对双氰胺固化环氧树脂进行增韧改性。通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)法和扫描电子显微镜(SEM)法表征了EPN的化学结构和表面形貌;使用扫描透射电镜(TEM)表征了EPN粒子在环氧树脂中的分散状态;通过黏度、差示扫描量热分析(DSC)法以及动态热机械分析仪(DMA)表征了EPN粒子对体系流变性能、反应活性以及耐热性的影响;通过树脂浇铸体的冲击强度、复合材料的I型层间断裂韧性(G_IC)与冲击后压缩强度(CAI)研究了EPN粒子对树脂及其复合材料韧性的影响。研究结果表明：EPN粒子表面含有大量活性官能团,与环氧树脂间具有良好的相容性,能够以纳米尺寸分散在环氧树脂中;EPN粒子表面的活性官能团能够与环氧树脂反应,添加EPN粒子体系的黏度能够满足材料工艺需求。EPN粒子对环氧树脂具有良好的增韧效果,6%左右的添加量即可使树脂基体的冲击强度达到51 kJ/m2以上,较增韧前提高了130%,同时对体系的Tg无明显影响。复合材料韧性研究结果表明,添加EPN质量分数为6%的复合材料的GIC和CAI均提高了60%以上,具有显著的增韧效果。     

磷系阻燃剂研究新进展

简述了阻燃剂的阻燃作用机理 ,综述了协同型、膨胀型、多功能型以及红磷类磷系阻燃剂在近几年的研究、应用、进展状况     

炭黑填充热塑性聚氨酯弹性体混炼工艺的研究

研究了热塑性聚氨酯弹性体（TPU）品种、添加剂和炭黑对炭黑填充TPU开炼机混炼工艺的影响并考察了混炼工艺（加料顺序和混炼时间）对炭黑填充TPU性能的影响。结果表明，采用开炼机混炼可制得性能良好的炭黑填充TPU；制备炭黑填充TPU最好不要使用适宜混炼温度超过160℃的TPU品种；加炭黑前一定要先加入适量的润滑剂（如硬脂酸和硬脂酸钙）；混炼时间不要超过25min。     

Effect of external shearing force on exfoliation structure and properties of high-performance epoxy／clay nanocomposites

To further investigate the influence of organic modifiers (primary amine with catalytic hydrogen and quaternary alkylammonium salt) on exfoliation behavior of clay tactoids, high-speed emulsifying and homogeneous mixing(HEHM) and ball milling were used to exert external shearing force on two organic clay tactoids (termed as MMTDDA and MMTDBDA, respectively), which were organically modified with DoDecyl Amine(DDA) and Dodecyl Benzyl Dimethyl Ammonium chloride(DBDA), respectively. The effects of external shearing force on microstructure and properties of both resultant nanocomposites were investigated by X-ray diffractometry(XRD), transmission electron microscopy(TEM) and thermogravimetric analysis(TGA). The results show that whether the clay tactoids are organically modified with catalytic primary amine or quaternary alkylammonium salt, the large agglomerates will not be finely dispersed or exfoliated by conventional mixing (magnetic stirring). After being vigorously sheared by HEHM or ball milling, the dispersion and exfoliation of clay tactoids are increasingly promoted for both MMTDDA and MMTDDA, and the mechanical properties of the high-performance epoxy/clay nanocomposites are enhanced. For epoxy/MMTDDA nanocomposites, impact strength can be increased up to 44.5 kJ/m^2 from 32.1 kJ/m^2, which is about 39% higher than that of pristine matrix, and the flexural strength is enhanced by about 4%. A similar enhancement for epoxy/MMTDBDA nanocomposites has also been achieved. Improvement on thermal stability of epoxy/clay nanocomposites is dependent on the exfoliation of clay layers and molecular structure of the modifiers. The onset temperature is increased with the clay loading decreasing from 5% or higher content to 3% (mass fraction), and the DBDA modifier with the heat-resistant benzyl may also improve the stability of epoxy/MMTDBDA nanocomposires.     

聚烯烃无卤阻燃技术的研究进展

介绍了无卤阻燃聚烯烃常用的阻燃剂及阻燃原理 ,分析了目前无卤阻燃聚烯烃所面临的问题和解决方法。提出采用辐射交联技术可以改善聚烯烃阻燃性能及材料的力学性能     

双马来酰亚胺泡沫泡孔结构研究

研究了几种有机发泡剂偶氮二甲酰胺(AC),4,4 ′-氧代双苯磺酰肼(OBSH)和二亚硝基五亚甲基四胺(H)的热分解特性,用扫描电镜(SEM)表征了各种发泡剂对双马来酰亚胺(BMI)泡沫孔径的影响.结果表明,与单一发泡剂相比,通过发泡剂AC/H,AC/OBSH之间的复配可以优化泡孔结构,改善成型工艺性.树脂预聚程度是控...