膨润土/聚甲基丙烯酸甲酯纳米复合材料的动态力学行为

利用溶液插层复合技术制备膨润土/聚甲基丙烯酸甲酯(PMM A)纳米复合材料.动态力学性能研究表明:随膨润土加入量的增加,在25~200℃温度范围内复合材料的储能模量E′与损耗模量E″均逐渐增加,各级动态力学性能转变温度(tβ、tg和tf)向高温区迁移,动态力学模量随温度下降速率趋缓,各力学状态稳定区间宽化.有机化的膨润土与PMM A间良好的界面相容性也改变了PMM A断裂机理和能耗方式,起到增强韧化的作用.     

无机纳米粒子结构形态对PMMA聚合物动态力学性能的影响

应用DMTA技术研究了CaCO3、有机膨润土MMT和分子筛MCM-41等3种不同结构形态的纳米粒子及其加入量对PMMA聚合物动态力学性能的影响.结果表明:这3种无机纳米粒子在20～200℃区间都能提升PMMA聚合物储能模量E′、阻尼E″和力学状态转变点(tβ、tg和tf),并呈现出随加入量并升的趋势.与粒状CaCO3相比,剥离型片层状结构的膨润土MMT和内腔有众多纳米通道构造的分子筛MCM-41更能显著提高PMMA材料动态力学性能、扩大力学状态热稳定区间和改变PMMA聚合物基断裂机理与能耗方式.     

PS/纳米CaCO3复合材料玻璃化转变及物理老化研究

 通过差示扫描量热法（DSC）测定了PS/纳米CaCO₃复合材料的玻璃化转变温度及热物理老化样品的解缠结热焓。结果表明：纳米粒子加入有利于PS分子链段松弛运动,PS/纳米CaCO₃复合材料的Tg随纳米粒子含量增加而有不同程度的下降。复合材料物理老化后,Tg向高温方向移动,解缠结热焓值比纯PS增大并随物理老化温度的提高而增加。68 ℃或78 ℃老化样品分别在纳米CaCO₃质量分数为1%和3%时出现最大解缠结热焓值。与PS/纳米CaCO₃相比,PS/包覆纳米CaCO₃复合材料的Tg虽然变化不大,但解缠结热焓值提高。     

PMMA/MMT纳米复合材料的制备及其表征

采用本体聚合方法制备PMMA/MMT纳米复合材料,其中蒙脱土已被十六烷基三甲基溴化铵进行有机化改性.所得的复合材料经XRD、紫外可见分光光度计、热变形维卡软化点、DMTA等测试结果表明:蒙脱土在PMMA基体中达到纳米分散,在不改变材料透光度的情况下,其耐热性能、玻璃化转变温度提高了10℃.     

纳米CaCO3粒子对PMMA材料动态力学性能的影响

利用DMTA技术研究了纳米CaCO3粒子对PMMA材料动态力学性能的影响:纳米CaCO3粒子对PMMA材料的储能模量、阻尼和力学状态转变点有明显影响,有助于提高PMMA材料高温段动态力学性能和扩大力学状态稳定区间.这表明用动态力学热分析技术这一新的表征手段,能更有效地表现出纳米粒子对聚合物基动态力学性能影响的规律和效能.     

POSS/PMMA纳米复合材料制备及其热性能研究

文章以CuCl/2,2’-联吡啶为催化剂,单功能基POSS-Cl为引发剂,采用原子转移自由基聚合方法制备了POSS/PMMA核壳型结构的纳米复合材料,通过FTIR1、H-NMR、XPS等手段对其进行表征,并用DSC、TGA等检测手段对其热性能进行研究。研究结果表明,ATRP法制备POSS/PMMA纳米复合材料是可行的,POSS的加入对PMMA的热性能有较大程度地提高。     

H~+质子化对壳聚糖膜材动态力学行为的影响

以流延法制备H+质子化壳聚糖和中性壳聚糖膜材,在-100～345℃范围用动态机械热分析仪(DMTA)研究H+质子化壳聚糖膜材动态储能模量E’、动态损耗模量E″和力学损耗因子tanδ的温度谱和频率谱,结合X射线、红外光谱、扫描电镜和热重差热分析,探讨H+质子化对壳聚糖膜材动态力学行为及其热稳定性的影响.     

聚甲醛／二硫化钼插层复合材料的制备及其结晶行为

采用原位插层聚合方法制备了聚甲醛/二硫化钼(POM/MoS2)纳米复合材料,探讨了POM在MoS2中的插层机理.由X射线衍射仪(XRD)和透射电镜(TEM)对复合材料的结构和形貌进行了表征.XRD谱图显示聚合物插入MoS2层间,层间距由0.613 nm扩大为1.118 nm;TEM照片表明所制备的POM/MoS2为插层型复合材料,MoS2在聚合物基体中分散良好且保持层状结构.利用差示扫描量热法(DSC)对POM及POM/MoS2纳米复合材料的非等温结晶动力学进行了研究,所得数据用修正Jeziorny法进行处理,发现MoS2的加入促进了POM的异相成核,提高了POM的结晶温度及结晶速率.     

液晶聚氨酯/Al2O3/环氧树脂复合材料电性能的研究

采用机械共混及模压成型工艺将Al2O3粉体,液晶聚氨酯(DLCP)与环氧树脂(E-51)共混制备了EP/DLCP/Al2O3复合材料.对复合材料的制备工艺、Al2O3粒子表面修饰以及Al2O3含量对材料热稳定性、导电性能、导热性能及热膨胀进行了研究.结果表明:导热系数、介电常数及热稳定性随Al2O3含量的增加而增大;介电损耗、线膨胀系数随Al2O3含量的增加而减小.同时,液晶聚氨酯(DLCP)网格的存在,可降低材料的内耗,提高材料的玻璃化转变温度(Tg).当DLCP加入量为5wt%时,复合材料的玻璃化转变温度比纯树脂提高了10-30℃,复合材料的电性能得到了增强.     

纳米介孔材料MCM-41对PMMA动态力学行为的影响

应用动态力学热分析技术研究了纳米介孔材料MCM-41对有机玻璃PMMA动态力学行为的影响.结果表明:纳米介孔分子筛MCM-41与PMMA分子链之间发生物理与化学的吸附、交联和缠结作用,MCM-41外表及其孔道与PMMA基体之间形成有效的聚合物屏蔽与受限微区.这些作用和相区的破解需要更高的温度、热能和力能,导致了MCM-41/PMMA复合材料各级力学状态转变温度(tβ、tg和tf)向高温区迁移、动态力学模量值下降趋缓、阻尼升高和力学状态稳定区间宽化.MCM-41粒子的介入也改变了PMMA断裂机理和能耗方式,起到了增刚增韧的作用.     

聚酰亚胺/凹凸棒土纳米复合物制备与表征

通过溶液聚合法，以聚酰胺酸（聚酰亚胺前聚体）和凹凸棒土合成制备酰亚胺／凹凸棒土纳米复合物．其结构和性质通过动态力学分析仪（DMA），热失重分析仪（TG），透射电镜（TEM）测定，结果表明，在凹凸棒土含量为3％时，在聚酰亚胺基体中，其分散性较好，而在含量为7％时，凹凸棒土出现部分团聚现象．在使用温度超过330℃时，加入凹凸棒土的纳米复合物的储能模量（E′）下降较慢，玻璃化转变温度Tg和热分解温度均增加15～30℃．     

聚苯乙烯改性纤维素纳米晶体对聚甲基丙烯酸甲酯热稳定性的增强作用

采用原子转移自由基聚合(SI-ATRP)在纤维素纳米晶体(CNC)表面接枝聚苯乙烯,并利用傅里叶红外光谱(FTIR)、热重分析仪(TGA)对改性前后的纤维素纳米晶体的化学结构和热稳定性进行了研究。测试结果表明,聚苯乙烯可成功地接枝到纤维素纳米晶体的表面; 纤维素纳米晶体的热分解温度由150 ℃上升到220 ℃,改性后纤维素纳米晶体的热稳定性得到提高。采用溶液浇铸法制备聚甲基丙烯酸甲酯/纤维素纳米晶体复合材料(PMMA/CNC),并利用TGA、透光率测试对复合材料热稳定性和透光率进行了研究。结果表明,当温度达到350 ℃时,PMMA/CNC的热分解温度比纯PMMA提高了近150 ℃, CNC的加入量为1%时,复合材料的透光率为89%,接近纯PMMA的透光率(91%)。聚苯乙烯改性纤维素纳米晶体可用于在保持PMMA透明性的前提下更好地改善PMMA复合材料的热稳定性。     

母料法制备尼龙66/SiO2纳米复合材料及其力学性能研究

在双螺杆挤出机上,采用母料法制备出尼龙66/SiO2纳米复合材料,并测试了其力学性能。测试结果表明,纳米复合材料的拉伸强度和弹性模量较纯尼龙66均有较大程度的提高,但缺口冲击强度有所降低。此外,也研究了该纳米复合材料的动态热机械性能,发现采用母料法制备工艺能够增加纳米复合材料的储能模量和损耗因子,但其对玻璃化转变温度影响并不明显。     

聚氨酯/聚甲基丙烯酸甲酯/有机蒙脱土纳米复合材料的结构、形态与力学性能

将插层纳米复合技术与同步互穿聚合物网络（IPN）技术相结合,制备了聚氨酯（PU）/聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）/有机蒙脱土（OMMT）纳米复合材料.用XRD,SEM,TEM等手段并通过力学性能测试研究了该复合材料和相应的PU/PMMA-IPN材料的结构、形态和力学性能.结果表明,PU/PMMA/OMMT纳米复合材料中一部分蒙脱土以8～20nm厚、50～200nm长的片层有序地分布在聚合物基体中,形成了插层/剥离型纳米复合材料,其力学性能显著优于相应的PU/PMMA-IPN材料.OMMT易与PU/PMMA/OM-MT体系中的PU硬段及PMMA分子链形成氢键结合,使得OMMT,PU,PMMA彼此之间的相互作用加强,相容性改善,导致体系的力学性能显著提高.文中还研究了OMMA添加量、PU/PMMA质量比、过氧化二苯甲酰（BPO）添加量、二甲基丙烯酸乙二酯（EGDMA）添加量、1,4丁二醇（BDO）系数等因素对PU/PMMA/OMMT纳米复合材料力学性能的影响,获得PU/PMMA/OMMT纳米复合材料的最佳制备条件为：PU/PMMA质量比为60/40,OMMT,BPO和EGDMA添加量分别为MMA单体质量的5.0%,0.80%和2.0%,BDO系数为0.80.     

壳聚糖膜材的动态力学行为

以流延法制备壳聚糖膜材,用动态机械热分析仪(DMTA)研究壳聚糖膜材在-100～345℃范围动态储能模量E′、动态损耗模量E″和力学损耗因子tanδ的温度谱和频率谱,并结合XRD晶体结构、显微结构和热重差热分析,探讨壳聚糖膜材动态力学行为及其力学性能热稳定性.     

蒙脱土对环氧树脂微观结构及性能影响研究

以环氧树脂E53为研究对象,采用预剥离法制备出环氧树脂/蒙脱土纳米复合材料,并结合XRD、SEM及DMA等实验方法研究蒙脱土分散状态对环氧树脂的微观结构和性能影响.结果表明:在环氧树脂E53固化前,对蒙脱土进行预剥离处理有利于制备出剥离型环氧树脂/蒙脱土纳米复合材料;蒙脱土的加入,使环氧树脂/蒙脱土纳米复合材料的Tg比环氧树脂的升高5℃⁸℃,其储能模量及刚性随之增加;较低的β转变温度使其具有最好的低温韧性.对于剥离型环氧树脂/蒙脱土纳米复合材料,其均匀分散的无机纳米片层能有效地阻止裂纹的扩展,对材料起到了增强增韧效果.     

纳米SiC对C/C复合材料石墨化与抗氧化性能的影响规律

本文制备纳米SiC基体改性的SiC-C/C复合材料,利用X射线衍射技术、高分辨率透射电镜等研究SiC对碳材料的石墨化度的影响.纳米SiC能够显著促进碳基体材料的石墨化度,同时通过高分辨率透射电镜在纳米SiC颗粒周围观测到明显的石墨化结构,并且距离SiC越近,碳基体的石墨化程度越高.通过静态氧化实验研究SiC-C/C复合材料的抗氧化性能.结果表明,随着SiC加入量的增加复合材料的抗氧化性显著提高,纳米SiC在高温下生成较为均匀的SiO2保护层,覆盖在碳材料的表面,阻碍氧气与碳材料的接触,并且SiC含量越高,形成的保护层越厚,抗氧化能力越强.     

纳米SiO_2改性环氧-聚三唑胶黏剂体系研究

为改善改性聚三唑胶黏剂(E-PTA)高温粘接性能和耐湿热老化性能,将纳米SiO_2引入E-PTA中制备E-PTA-SiO_2胶黏剂。研究纳米SiO_2含量对E-PTA-SiO_2粘接性能、高温性能和耐湿热老化性能的影响。利用傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、激光粒度分析、电子扫描显微镜(SEM)、差示扫描量热法(DSC)、动态力学热分析(DMA)和热质量分析仪(TGA)对纳米SiO_2改性情况、在胶黏剂中的分散情况以及E-PTA-SiO_2的固化行为和热性能进行研究,同时研究了E-PTA-SiO_2对7075铝合金试样的粘接性能和耐湿热老化性能。结果表明:玻璃化转变温度T_g随着纳米SiO_2质量分数的提高先升高后降低;E-PTA-SiO_2胶黏剂与7075铝合金试样有较好的黏结性,纳米SiO_2的引入对常温剪切强度影响不大,对高温剪切强度有显著影响,随纳米SiO_2质量分数的增加,200℃剪切强度先升高后降低,当纳米SiO_2质量分数为2%时,200℃剪切强度最高,为(20.5±0.4) MPa,强度保留率95.35%,另外,E-PTA-SiO_2胶黏剂耐湿热老化性也较E-PTA有所提高。     

聚甲基丙烯酸甲酯纳米复合材料的制备与性能

用原位无皂乳液聚合法制备了聚甲基丙烯酸甲酯/钠基蒙脱石(PMMA/MMT)、聚甲基丙烯酸甲酯/硅溶胶(PMMA/SiS)二元纳米复合材料,以及聚甲基丙烯酸甲酯/钠基蒙脱石/硅溶胶(PMMA/MMT/SiS)三元纳米复合材料.用凝胶液相色谱、小角X射线衍射、差热分析、热重分析以及拉伸测试探讨了纳米粒子种类、用量对聚合物组成、热稳定性和拉伸性能的影响.纳米粒子的加入使PMMA的分子量分布变宽.当纳米组分含量适当时,PMMA的热稳定性和拉伸强度得到增强,且三元纳米复合材料具有比二元纳米复合材料更好的热稳定性和更大的拉伸强度.     

聚醚酯／纳米TiO2复合材料的制备及其结晶特性

以对苯二甲酸二甲酯(DMT)、1,4-丁二醇(BD)、相对分子质量为2000的聚四氢呋喃醚二醇(PTMO2000)为原料,采用原位聚合法制备了聚醚酯(PEE)/纳米TiO2复合材料.采用差示扫描量热法(DSC)研究了纳米TiO2对聚醚酯结晶特性的影响.结果表明,TiO2的加入使硬段的熔点(Tm)下降,软段的熔点升高,而且在TiO2质量分数高时变化明显.硬段自熔体的结晶温度随TiO2质量分数增加稍移向高温,但结晶完成的温度移向低温;TiO2质量分数较高时,软段的结晶峰明显出现在较高的温度范围.而且硬段的结晶程度随TiO2质量分数增多而下降,软段结晶程度随TiO2质量分数增多而增大.在不同的冷却速率下,聚醚酯硬、软段的结晶速度都随TiO2质量分数的增加而下降.