羟基化碳纳米管/聚己内酯复合材料的结构和力学性能!

将羟基化多壁碳纳米管在超声波作用下均匀分散于己内酯单体中,通过原位微波辅助开环聚合的方法制备了聚己内酯/羟基化多壁碳纳米管复合材料.羟基化多壁碳纳米管的引入明显提高了聚己内酯材料的强度和模量,但是断裂伸长率却随着羟基化多壁碳纳米管含量的增加而持续降低.羟基化多壁碳纳米管的质量分数为0.5%时,纳米复合材料的拉伸强度和杨氏模量可提高至纯聚己内酯材料的2倍.利用扫描电镜、X线衍射、红外光谱和示差扫描量热分析揭示了纳米复合材料断裂形貌、结晶情况和热性质,进而探讨了羟基化多壁碳纳米管对提高力学性能的作用机制.     

纳米SiO_2/聚合物杂化乳液制备与成膜进展

纳米SiO2/聚合物杂化乳液是重要的有机/无机杂化材料之一,它兼具有机和无机材料的优点。综述了纳米SiO2/聚合物杂化乳液的制备方法,包括共混法、Sol-gel法和原位聚合法。探讨了纳米SiO2/聚合物杂化乳液成膜机理进展。指出纳米SiO2/聚合物杂化乳液是功能涂料的发展方向之一。     

聚(ε-己内酯)/纳米CaCO3复合材料结晶及力学性能研究

用熔融共混法制备了聚己内酯(PCL)/纳米CaCO3复合材料,考察了纳米CaCO3对PCL结晶性能和纳米CaCO3含量对PCL/纳米CaCO3复合材料力学及形状记忆性能的影响。DSC结果显示纳米CaCO3对PCL的成核结晶有一定促进作用,辐照交联使PCL的结晶熔融温度和开始结晶温度分别提高3~5℃和2~5℃;DMA结果显示复合材料的模量随纳米CaCO3含量增加而增大,但高于40%后基本无变化。纳米CaCO3含量在5%~15%范围内能明显提高PCL的拉伸强度、弯曲强度和杨氏模量;辐照交联也起到增强各组分复合材料力学性能的作用,其变化的规律与交联前一致。复合材料经辐照交联后具有形状记忆特性,随着纳米CaCO3含量的增加,形变后的材料在熔融温度下开始回复所需时间缩短,回复速率加快,所有组成的样品在所测试的实验条件下最终回复率达97%以上。扫描电子显微镜观察表明纳米CaCO3粒子在PCL基质中无明显团聚现象。     

聚己内酯型聚羟基氨基甲酸酯的合成

以聚己内酯二元醇(PCL Diol)、丁二酸酐以及碳酸甘油酯为原料,合成了端基为五元环碳酸酯的聚己内酯功能性大单体(PCL 2GC);以PCL 2GC、己二胺及硅烷偶联剂为原料,研究了反应条件对合成线性聚羟基氨基甲酸酯(PHU)相对分子质量及其分布的影响,以及交联密度和交联方式对PHU/SiO2热力学性能的影响.结果表明：线性PHU的相对分子质量随PCL 2GC浓度和反应温度的升高而先增后减,随反应时间、胺用量的增大而降低;PHU的耐热温度相比于类似结构的传统聚氨酯提高了30~40 ℃,PHU/SiO2交联聚合物的结晶度及热稳定性随交联密度的增大而降低;交联聚合物中无定形SiO2的分布较为均匀.     

聚（ε-己内酯）／纳米CaCO3复合材料结构与性能的研究

用熔融共混法制备了聚己内酯(PCL)／纳米CaCO3复合材料，考察了纳米CaCO3对PCL结晶性能和CaCO3含量对PCL／CaCO3复合材料力学及形状记忆性能的影响。DSC结果显示纳米CaCO3对PCL的成核结晶有一定的促进作用，辐照交联使PCL的结晶熔融温度和开始结晶温度提高5℃以上；DMA结果显示复合材料的模量随纳米CaCO3含量增加而增大，但高于40％后基本无变化。纳米CaCO3含量在5％～15％范围内能明显提高PCL的拉伸强度、弯曲强度和杨氏模量；辐照交联也起到增强各组分复合材料力学性能的作用，其变化的规律与交联前一致。复合材料经辐照交联后具有形状记忆特性，随着纳米CaCO3含量的增加，形变后的材料在熔融温度下开始回复所需时间缩短，回复速率加快，所有组成的样品在所测试的实验条件下最终回复率达97％以上。扫描电子显微镜观察表明纳米CaCO3粒子在PCL基质中无明显团聚现象。     

纳米SiO_2/聚己内酯(PCL)/聚丁二酸丁二醇酯-聚己二酸丁二醇酯共聚物(PBSA)复合材料的力学及流变性能

用熔融共混法制备纳米SiO2/聚己内酯(PCL)/聚丁二酸丁二醇酯-聚己二酸丁二醇酯共聚物(PBSA)复合材料,利用红外光谱仪、扫描电镜、万能拉力机及流变分析仪等,研究改性纳米SiO2的加入对复合材料体系的力学及流变性能的影响。研究结果表明:钛酸酯偶联剂与纳米SiO2发生强烈的键合作用,使得纳米SiO2能较好分散在基体中。当SiO2的质量分数为2%时,PCL/PBSA/纳米SiO2复合材料的缺口冲击性能有明显提高,此后随着改性纳米SiO2含量的提高,其断裂伸长率和拉伸强度呈下降趋势;熔融状态下,复合材料体系剪切储能模量(G′)和损耗模量(G″)随着频率的增大呈单增趋势,复合材料体系的黏度随剪切速率的增大而减小,属假塑性流体;少量的改性纳米SiO2可以均匀分散在PCL/PBSA基体树脂中,并能显著提高复合体系的韧性,但当加入量过多时,容易发生团聚现象,并使得冲击强度、断裂伸长率等性能降低。     

具有形状记忆效应的硅烷化聚己内酯型聚氨酯

以烷氧基钛和聚乙二醇的混合物引发ε-己内酯本体聚合得到低聚合度(DPn为10~50)的聚己内酯(PCL)二醇,然后在N,N-二甲基甲酰胺中依次与4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯和3-氨丙基三乙氧基硅烷反应,脱除溶剂并经湿气交联得到硅烷化聚己内酯型聚氨酯(SPCLU)。研究了PCL嵌段聚合度对SPCLU交联特征、结晶行为、力学性能及形状记忆性的影响。结果表明:当PCL嵌段DPn由10增加到50时,SPCLU结晶度和熔点随之增加,弹性模量及断裂伸长率均提高;而SPCLU的交联密度随PCL嵌段DPn的增加而减小;由结晶度较高的嵌段(DPn为30~50)组成的SPCLU具有良好的形状记忆性,形状回复率为95%~100%,形状回复温度与PCL结晶区域的熔程相对应。     

纳米HA-PCL复合生物材料的结晶行为研究

通过针状纳米羟基磷灰石(HA)的-OH引发ε-己内酯(ε-CL)开环聚合,制备了HA-PCL复合生物材料,通过FTIR、XRD、DSC及PLM考察了HA对PCL结晶行为的影响。研究结果表明:HA的加入对PCL起到结晶成核促进作用,但限制了PCL的结晶,使之比纯PCL呈现低的结晶度,而且除HA质量分数为1%的HA-PCL中的PCL可以在45℃形成消光黑十字球晶之外,其他样品在实验温度下只能形成细小的晶粒;另外,HA质量分数的变化对PCL的结晶度和结晶晶型的影响不明显。     

聚己内酯/淀粉共混材料的非等温结晶动力学

以异氰酸酯（MDI）为相容剂,采用共混挤出技术制备不同含量的聚己内酯与淀粉的共混产物（SPCL）,通过X射线衍射及DSC研究SPCL的结晶性质和非等温结晶行为,分别用Ozawa法和Mo法对所得数据进行处理．结果表明：随着淀粉含量的增加,SPCL的结晶程度降低;淀粉在SPCL中起到了成核剂的作用,加快了聚己内酯（PCL）的结晶速度,但对PCL的结晶程度起抑制作用．建模结果表明,Ozawa法适于处理纯PCL的非等温结晶行为,但不适于处理SPCL共混物,而Mo法对PCL和SPCL共混物均适用．     

羟基磷灰石含量对纳米粒子-聚己内酯复合材料性能的影响

水热法合成纳米羟基磷灰石(HA)并将其分散在己内酯中,以其羟基为引发剂,在催化剂的作用下,引发己内酯开环聚合,制备纳米粒子-聚合物复合材料.NMR、DSC、XRD、PLM以及力学性能试验,探讨纳米粒子含量对复合材料的性能影响.随着纳米粒子含量的增加,聚己内酯(PCL)聚合度逐渐降低,在较高HA含量时,仍然存在较多的纳米粒子团聚;复合材料中PCL的结晶度基本不随纳米HA含量的变化而变化;HA含量为5wt%时,复合材料的断裂延伸率、抗拉强度以及压缩模量达到最大值;HA含量低于20wt%时,复合材料的弹性模量随着纳米粒子含量的增大而增加.     

ATRP法在纳米SiO_2表面接枝PBA及其对PVC的改性研究

采用原子转移自由基聚合法(ATRP)在纳米S iO2表面接枝PBA,并采用TEM及力学性能测试等手段研究了纳米S iO2及S iO2-g-PBA复合粒子的添加对聚氯乙烯(PVC)力学性能的影响.结果表明:用ATRP聚合方法有少量的PBA接枝于纳米S iO2表面;所制备的纳米复合粒子在PVC中较纳米S iO2粒子分散均匀,使纳米PVC/S iO2-g-PBA纳米复合材料的拉伸强度、断裂伸长率及断裂能均明显高于PVC及PVC/S iO2复合材料.     

聚甲基丙烯酸甲酯包覆纳米SiO2表面的聚合反应研究

通过表面接枝的方法,在室温下用偶联剂(MPS)KH-570对纳米SiO2进行接枝,经引发剂引发甲基丙烯酸甲酯(MMA)发生自由基聚合包覆,并通过TEM和FTIR等测试手段表征粉体有机包覆层的形貌和化学组成结构,应用DSC和TGA等测试方法研究了反应条件对复合粒子结构和性能的影响.为了得到较高的接枝率,用两种不同浓度的偶联剂对纳米SiO2进行预处理,纳米SiO2-MPS复合粒子的接枝率随着偶联剂浓度的增大而提高,且SiO2-MPS-PMMA复合粒子的接枝率和单体的转化率随着引发剂的浓度和单体的浓度的增大而明显提高.     

尼龙-6／纳米粒子复合材料制备及其性能研究

利用原位聚合方法制备了尼龙-6／纳米SiO2、尼龙6／纳米TiO2及尼龙6／碳纳米管复合材料;对复合材料的力学性能、软化温度进行测试,并对复合材料进行了IR分析;探讨了改性纳米粒子对复合材料力学性能的影响．结果表明：经钛酸酯偶联剂表面处理的纳米TiO2、经硅烷偶联剂处理的纳米SiO2及混酸处理的碳纳米管都可以在一定程度上提高尼龙6基体的拉伸强度和冲击强度;当复合材料中纳米SiO2质量分数为3％,或纳米TiO2质量分数为3％,或碳纳米管质量分数为1％时,其复合材料有较好的力学性能．     

绿色环保型纳米SiO2改性丙烯酸乳液的研究

为了得到性能稳定的绿色环保丙烯酸复合乳液,将正硅酸乙酯在碱性条件下水解生成的纳米SiO2经过表面改性后引入到环境友好丙烯酸酯乳液中,制备了无机-有机纳米SiO2/聚丙烯酸酯复合乳液.探讨了其合成工艺条件对单体转化率及乳液稳定性的影响.结果表明:聚合温度为75℃,乳化剂用量为5%,引发剂用量为0.6%时,复合乳液单体转化率及稳定性综合效果较好.     

TDI改性纳米SiO2表面

甲苯二异氰酸酯（TDI）中的-NCO基团与纳米SiO     

纳米SiO2/PMMA复合材料的光学性能

以聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）为基体,通过原位复合的方法制备含纳米SiO₂的复合材料。用紫外-可见分光光度计（UVPC）和傅里叶红外光谱仪（FT-IR）研究复合材料的光谱特性。结果表明:当掺入少量纳米SiO₂时,复合材料的反射谱峰和透射谱峰均发生一定程度的红移;当纳米SiO₂含量超过一定量时,复合材料透过率显著降低。此外,依据Frrsnel’s公式和Beer’s定律计算了复合材料的光学常数。     

液体丁氰橡胶及纳米SiO2对环氧树脂的增韧机理

采用液体丁氰橡胶及纳米SiO2对环氧树脂进行改性,借助于扫描电镜(SEM)和力学性能测试手段研究了液体丁氰橡胶及纳米SiO2在环氧树脂体系中的形貌及增韧机理.结果表明,液体丁氰橡胶及纳米SiO2对环氧树脂都具备良好的增韧效果.     

纳米二氧化硅改性环氧树脂复合材料的性能研究

利用硅烷偶联剂对纳米SiO2进行表面改性,进而通过共混法将改性后的纳米SiO2粒子分散到环氧树脂(Epoxy)中,制备了不同纳米SiO2含量的SiO2/EP复合材料.利用IR,SEM和TGA、阻抗分析仪等研究了SiO2添加量对复合材料微观结构、热稳定性和介电性能的影响.结果表明,随着纳米SiO2含量的增加,SiO2/EP复合材料的热稳定性逐渐升高,介电常数和损耗因数则呈先降低后增加趋势;当纳米SiO2含量为4%时,纳米颗粒在复合材料中分散均匀,复合材料的热稳定性好,介电性能最优(当测试频率为1GHz,介电常数为2.86,介电损耗为0.023 53).分析了复合材料热稳定和介电性能变化的微观机理.     

动态硫化TPEE/ACM/纳米SiO2复合材料的制备

将热塑性聚醚酯弹性体(TPEE)和丙烯酸酯橡胶(ACM)共混动态硫化制成一种耐油、耐热的热塑性硫化胶(TPEE/ACM TPVs),并在制备TPEE/ACM TPVs的过程中添加不同量的纳米SiO2,研究了TPEE/ACM共混比和纳米SiO2对TPEE/ACM TPVs动态力学性能、流变性能、力学性能、热稳定性能、耐热老化性能和耐热油性能的影响.研究结果表明:当TPEE/ACM共混比为60/40时,TPVs的综合性能较好;纳米SiO2使TPVs的加工性能变差;TPVs只有一个玻璃化转变温度,纳米SiO2提高了TPVs的玻璃化转变温度;当纳米SiO2添加量为20%(质量分数)时,TPVs的综合力学性能较好;当纳米SiO2添加量为10%或20%时,TPVs的耐热老化性能和耐热油性能较好.     

纳米SiO2/TPM/丙烯酰胺复合高强凝胶的制备及性能研究

以纳米SiO2、γ甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(TPM)、丙烯酰胺三组分为原料制备了一种复合高强凝胶,断裂伸长率在373％～757％之内,拉伸强度介于70～148 kPa之间.通过调节纳米SiO2和TPM的用量及两者比例,可制备不同力学性能的凝胶.并初步讨论了各组分对增强凝胶力学性能的影响.