PET/SiO_2纳米复合材料的力学性能和结晶性能研究

采用熔融共混法,将纳米二氧化硅(SiO2)添加到聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)中,制备出PET/SiO2纳米复合材料,并对其力学和结晶性能进行研究。结果表明,添加微量纳米SiO2能显著提高PET材料的力学性能,纳米SiO2添加量为0.2质量份数时,纳米SiO2在PET基体中分散均匀,复合材料综合力学性能最佳,与纯PET相比,PET/SiO2纳米复合材料的缺口冲击强度、拉伸强度、弯曲强度和弯曲弹性模量分别提高了18%,20%,11%,14%;随着纳米SiO2添加量的增加,PET/SiO2纳米复合材料的结晶度和结晶温度有明显的提高。     

氧化亚硅/石墨/碳复合材料的制备及其电化学性能

采用高能球磨法和高温焙烧法,以氧化亚硅、石墨和葡萄糖为原料,制备了氧化亚硅/石墨/碳(SiO/G/C)复合材料,研究了其最佳制备条件和电化学性能.结果显示,在氩气中700℃下焙烧2h后所制得的SiO/G/C负极材料在质量比为SiO∶G∶C=34∶51∶15时具有最佳的电化学性能.该复合材料首次放电容量为803.5mAh/g,50周时放电容量仍保持在592mAh/g.XRD结果表明,该复合材料主要组成为SiO、石墨和无定形碳.石墨和无定形碳的添加对SiO的电化学性能有显著改善作用.     

几种纳米/PA6复合材料摩擦及加工性能研究

通过共混改性的方法制得纳米复合材料, 在MPX-销-盘式摩擦实验机上测试复合材料的摩擦性能,分析了各种不同的纳米粒子Al2O3, ZnO, SiO2对PA6复合材料摩擦性能的影响,同时研究了载荷对材料性能的影响以及在哈克流变仪(HAAKE)上的Al2O3/PA6复合材料加工性能的变化.结果表明:三种不同的纳米复合材料的摩擦性能得到了很大的提高,但当纳米粒子的质量含量大于6%时,材料的摩擦系数变化不大,比较而言,纳米SiO2粒子的PA6复合材料的摩擦性能最好.纳米粒子对复合材料的加工性能也有很大的影响,当复合材料中的纳米Al2O3质量含量为10%时,材料的转子扭矩力提高将近1倍.     

纳米二氧化硅粒子增韧聚丙烯的研究

研究了纳米二氧化硅(SiO2)粒子对聚丙烯(PP)的冲击强度和拉伸强度的影响,比较了溶液共混法与聚合法的改性效果差异,并从机理上进行了探讨.研究发现:用溶液共混法制备的纳米SiO2/PP复合材料,其冲击强度在纳米SiO2粒子含量为4%左右时达到最大值,约为未经改性的PP材料的8倍;用纳米SiO2粒子改性的PP材料的拉伸强度与未经改性的PP材料基本一致;在相似的工艺条件下,共混法对PP的增韧效果较聚合法显著.     

纳米SiO2/淀粉浆料共混物上浆性能的研究

通过改变纳米SiO2微粒对淀粉浆料的用量,采用小型浆纱机对纯棉经纱进行上浆实验,研究了无机纳米SiO2的用量对淀粉浆料上浆性能的影响.实验结果表明,在淀粉浆料中添加纳米SiO2微粒之后,对提高淀粉的浆纱性能具有显著效果,当纳米SiO2微粒与淀粉的配比量为干重比0.5%时,其浆纱耐磨性最好,毛羽降低率最高,浆纱增强率最大.     

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.     

纳米Al2O3改性不饱和聚酯树脂的研究

用未经表面处理和经过表面处理的纳米Al2O3对不饱和聚酯树脂(UPR)进行填充改性,研究了纳米Al2O3的用量对UPR拉伸强度、弯曲强度、冲击强度的影响.结果表明,当纳米Al2O3的填充量为8%时,材料的增强增韧效果最好,但当纳米Al2O3的加入量为6%～8%时出现了很明显的脆韧转变.用差热分析法测定复合材料的玻璃化温度(tg)发现,UPR/纳米Al2O3复合材料的tg比纯UPR高,且经表面处理的纳米Al2O3填充的UPR的tg更高,这与力学性能测试结果一致.原位共混法可以实现纳米Al2O3的良好分散,相应地具有更好的增韧效果.     

石墨烯/纯钛基复合材料的制备及其导电性能的研究

运用球磨分散结合粉末冶金法成功制备了石墨烯纳米片增强纯钛复合材料.复合材料的制备过程主要包括复合粉末的制备、复合材料的压制成型以及高温烧结3个过程.使用OM、SEM、XRD和拉曼光谱等检测手段对制备的复合材料的组织、物相组成以及石墨烯片的缺陷和层数进行了分析检测.运用显微硬度计和四探针电阻仪对最终烧结成型的纯钛块体及石墨烯增强钛基复合材料的硬度和电阻率进行表征.结果表明:石墨烯片分散在复合材料的组织中,添加石墨烯片能显著影响钛基材料的性能,复合材料的硬度和电导率随石墨烯片含量的添加而增大.当石墨烯的添加量为0.3%(w)时,复合材料的硬度达到最大(429 HV),与同样条件烧结的纯钛硬度相比(234 HV)提高80%.其导电率是在石墨烯的添加量为0.4%时才达到最大值(432S·m~(-1)),与同样条件烧结的纯钛的导电率(158 S·m~(-1))相比提高了1.73倍.文章分析了复合材料的硬度和导电性能增强的原因.     

偶联剂对HDPE基竹塑复合材料性能的影响

以高密度聚乙烯(HDPE)、竹粉(BF)为原料,马来酸酐接枝聚丙烯(MAH-g-PP)作为偶联剂,通过混炼、平板热压成型制备竹粉/HDPE复合材料,研究了马来酸酐接枝聚丙烯添加量(0、2%、5%、8%)对竹粉/HDPE复合材料吸湿性、吸水性、弯曲强度、拉伸强度以及抗冲击强度等性能的影响。结果表明:MAH-g-PP能显著改善竹粉/HDPE复合材料的吸湿、吸水性能,明显提高复合材料的力学性能; 当MAH-g-PP添加量为5%时,复合材料的吸湿、吸水率最低,静曲强度与弹性模量分别提高68%和30.4%,拉伸强度与抗冲击强度分别增长53.7%和75%; 而当MAH-g-PP添加量为8%时,复合材料的力学性能在一定程度上有所降低。红外光谱(FTIR)分析显示,添加MAH-g-PP后竹粉的游离羟基与马来酸酐之间发生了酯化反应。