纳米纤维素丙烯腈-丁二烯-苯乙烯复合材料的特性

为了改善纳米纤维素晶须(CNC)在非亲水性树脂中应用时分散困难、热分解温度低、与基体相容性较差等缺点,将冷冻干燥的纳米纤维素在高聚物的有机溶液中预先包覆,然后与苯乙烯-丁二烯-丙烯腈树脂(ABS)、马来酸酐接枝聚乙烯在挤出机内熔融共混制成ABS/CNC复合材料。通过扫描电镜(SEM)、热重分析测试(TGA)、拉伸性能测试等手段对复合材料进行性能表征。SEM观察发现CNC是以层状纳米片的形式均匀地与ABS复合; 力学性能测试表明,接枝聚乙烯的加入有利于改进CNC与ABS的界面相容性,与纯ABS相比,添加0.7%CNC的复合材料其拉伸强度提高了15.6%,弹性模量提高了52%。TGA测试结果表明,CNC的热分解温度由211 ℃提高到263 ℃,大大改善了CNC在聚合物加工过程中的温度适应性。     

纳米碳酸钙表面原位聚合聚甲基丙烯酸甲酯微结构及性能

利用原位乳液聚合在纳米碳酸钙(CaCO3)粒子表面接枝包覆了聚甲基丙烯酸甲酯(PM-MA),借助于FT IR1、H-NMR、TGA和GPC等手段研究了PMMA界面层结构、热稳定性及分子量分布。结果表明:纳米CaCO3粒子表面接枝的PMMA以间同(rr)立构结构为主,其含量约52.8%;热稳定性介于无皂和有皂乳液聚合之间,热分解温度比无皂乳液聚合的PMMA高约50°C,其分解主要由PMMA亚乙烯基链端的β-断裂及自由链断裂引起。纳米碳酸钙表面接枝的PM-MA分子量比均聚物大,分布也较宽。纳米CaCO3粒子的存在对PMMA的微结构没有影响,但对PMMA的热稳定性、分子量及其分布有影响。     

P（MMA-MA）／OMMT纳米复合材料的制备及表征

通过原位乳液聚合法合成了聚(甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸甲酯)(P(MMA-MA))/有机化蒙脱土(OMMT)纳米复合材料.使用X射线衍射仪(XRD)和透射电镜(TEM)表征了OMMT在P(MMA-MA)/OMMT纳米复合材料中的分散状况;用热失重分析仪(TGA)研究了材料的热稳定性;用裂解色谱-质谱联用仪(PGC-MS)分析了聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA),聚丙烯酸甲酯(PMA)及P(MMA-MA)热降解机理.分析结果表明:P(MMA-MA)/OMMT纳米复合材料中已经形成了部分插层、部分剥离的结构;P(MMA-MA)/OMMT纳米复合材料的热稳定性随着OMMT加入量的增加而提高,并且当OMMT质量分数为5%时,其耐热性最好.另外,第二单体丙烯酸甲酯(MA)的加入也会增加P(MMA-MA)/OMMT的热稳定性.当甲基丙烯酸甲酯(MMA)与MA的质量比为40∶20时,在失重率为10%的热分解温度比PMMA/OMMT纳米复合材料的高25.3K.     

氢氧化镁阻燃剂的改性及其对聚丙烯热分解行为和机械力学性能的影响

采用硬脂酸对氢氧化镁阻燃剂进行表面改性,考察了改性剂用量、改性时间和改性温度等因素对粉体改性效果的影响,并通过测定活化指数、吸油值、透光率等性能测试对改性结果进行表征,确定最佳改性工艺条件.对改性前后的氢氧化镁粉体进行红外光谱测定.将氢氧化镁与聚丙烯混合压板制成氢氧化镁/聚丙烯复合材料,测试复合材料和纯聚丙烯的热失重(TG),通过测试拉伸强度和冲击强度,考察了改性前后氢氧化镁对复合材料的机械力学性能的影响.实验结果表明:最佳改性条件为改性时间为90 min,改性温度为80℃,改性剂用量为4%;通过红外谱图对比可看出改性剂已很好的键合在氢氧化镁粉体表面上;通过纯聚丙烯和复合材料的TG对比,聚丙烯的热分解温度从290℃升高到380℃,比纯聚丙烯升高了90℃;改性氢氧化镁的添加虽降低了复合材料的拉伸强度和断裂伸长率,但复合材料的冲击强度由2. 09 kJ·m~(-2)上升到3. 23 kJ·m~(-2),比纯聚丙烯提高了54. 55%.     

聚丁二烯/聚甲基丙烯酸甲酯接枝共聚物的合成及表征

以顺酐为“桥连剂”,通过顺酐与端羟基(PMMA)的酯化反应,合成了大分子表面改性剂聚丁二烯/聚甲基丙烯酸甲酯接枝共聚物。探索了反应规律,并用IR、NMR、TGA对其结构和热性能进行表征。结果表明:接枝共聚物的热稳定性随着PMMA含量及侧链PMMA长度的增加而下降,接枝共聚物具有良好耐热性和择优表面迁移特性,适合于作为聚丙烯的大分子表面改性剂。     

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.     

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.     

硅含量对气相SiO_2/环氧树脂复合材料热稳定性的影响

采用一定含量的气相SiO_2改性2-氨基苯并噻唑(2-ABZ)固化的4,5-环氧环己烷-1,2-二甲酸二缩水甘油酯环氧树脂(TDE-85),制备一种气相SiO_2/环氧树脂复合材料(SiO_2-EC),通过热重分析(TGA)研究SiO_2-EC的热稳定性能.基于TGA曲线,通过运用扣除SiO_2质量的校正方法与没有扣除SiO_2质量的未校正方法,分别得到校正与未校正的初始分解温度(tIDT),最高质量损失速率温度(tmax)和积分过程分解温度(tIPDT),探究气相SiO_2对复合材料热性能的影响.结果表明:SiO_2-EC校正前后的TGA数据均高于纯环氧树脂,气相SiO_2的加入提高了环氧树脂的热稳定性能,随着气相SiO_2含量的增加,气相SiO_2提高环氧树脂热稳定性的效果呈先增加后降低的趋势,当气相SiO_2含量为6%时增强效果最好,其在复合材料中分散均匀,热稳定性良好,tIDT、tmax和tIPDT分别为291,370,490℃,600℃时的质量保留率为13.52%,比纯环氧树脂提高了5.84%,这是因为气相SiO_2与环氧树脂基体发生了物理交联和化学键合,从而提高了树脂的热稳定性能.     

改性NCC对EP树脂的力学性能及耐热性的影响

通过酸解法制备纳米晶纤维素(NCC),再采用N,N-羰基二咪唑(CDI)为活化剂,环氧氯丙烷(ECH)为改性剂,通过化学取代法得到含有环氧基的纳米晶纤维素(记为ENCI),利用原位聚合法将ENCI掺杂在环氧树脂基体中制备ENCI/EP纳米复合材料.采用红外光谱(FTIR)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光衍射(XRD)等手段对改性产物进行分析和表征.将改性后纳米晶纤维素作为增强相分散在环氧树脂中制备纳米复合材料,研究改性纳米晶纤维素添加量对复合材料力学性能及热稳定性的影响.分析表明:与空白环氧树脂相比,NCC/EP和ENCI/EP纳米复合材料力学性能明显提高,以ENCI/EP复合材料效果最为显著.热失重测试分析表明耐热性能也得到提高.     

环氧树脂/聚醚砜/纳米氧化铝复合材料的力学性能及介电性能

以甲基纳迪克酸酐(MNA)为固化剂,制备了环氧树脂/聚醚砜/纳米氧化铝三元复合材料,并对其力学性能、介电性能以及热稳定性能进行了研究,同时探讨了其性能增强机理。结果表明:当聚醚砜(PES)和纳米氧化铝(nano-Al_2O_3)的质量分数分别为15%和3%时,环氧树脂/15PES/3Al_2O_3复合材料的冲击强度、拉伸强度和弯曲强度分别达到45.7kJ/m~2、87 MPa和180MPa,与纯环氧树脂相比,均有大幅度的提高。在测试频率为100Hz时,复合材料的介电常数和介电损耗分别为7.7和0.013 5,介电性能较纯环氧树脂也有一定提高。此外,热分解温度比纯环氧树脂的提高了73℃,热稳定性得到提高。     

POSS杂化聚硅氧烷复合材料的制备与热性能研究

以八乙烯基多面体低聚倍半硅氧烷（OVPOSS）和含氢硅氧烷为单体,通过硅氢加成反应制备了一种新型POSS交联剂V2-POSS。将V2-POSS加入到聚甲基硅氧烷中,制备了一系列不同POSS含量的聚甲基硅氧烷。采用热重分析（TGA）、热重-红外联用（TGA-IR）、裂解气相色谱-质谱（PyGC-MS）等手段对POSS杂化聚甲基硅氧烷的热性能、热分解动力学及动态热解性能进行研究,结果表明：V2-POSS在聚甲基硅氧烷中均匀分散,POSS纳米结构的引入可显著提高聚甲基硅氧烷的热性能;V2-POSS添加量（V2-POSS占聚甲基硅氧烷的质量分数）为10%时,氮气氛5%热失重温度从纯树脂的442.2℃提高至469.4℃;热失重率为15%时,热解表观活化能由纯树脂的87.53 kJ/mol提高至杂化树脂的251.12 kJ/mol。POSS杂化聚甲基硅氧烷的热解机理主要包括聚硅氧烷主链的断裂、高分子链回咬、含硅基团的重排、碳氢化合物的形成以及小分子的逸出。     

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。     

微波接枝改性尼龙66织物的阻燃性能

采用微波技术将甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)和9，10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)依次接枝到尼龙66织物表面，以提高其阻燃性能。探讨了引发剂质量分数、单体质量分数、反应时间和反应温度对接枝率和缩合率的影响，得到了最佳反应条件：引发剂KPS的质量分数0.3%，GMA单体质量分数5%，反应时间90min，GMA反应温度70℃；DOPO缩合反应时间4h，反应温度140℃，微波功率500W。对接枝后尼龙66织物的表面形貌采用衰减全反射-红外光谱（ATR FT-IR）与扫描电镜（SEM）进行表征，通过热重分析（TGA）、垂直燃烧及氧指数（LOI）测试对织物的热行为和阻燃性能进行了分析，测试了织物的力学性能，并对接枝织物的阻燃机理进行了初步探讨。结果表明：接枝后织物的成炭性能明显增强，阻燃性能得到改善。     

聚丙烯接枝马来酸酐/丙烯酸丁酯共聚物的力学性质

按ASTM标准测定聚丙烯(PP)以及PP接枝马来酸酐(MAH)的产物(PP-g-MAH)、PP接枝丙烯酸丁酯(BA)的产物(PP-g-BA)的力学性能和耐热性能,并利用红外吸收光谱(IR)、X-射线衍射(XRD)、差示扫描量热法(DSC)、扫描电子显微镜(SEM)和热失重分析(TGA)等方法测试它们的结构.实验结果表明:由于MAH或BA接枝后都不仅能保持PP主链的α晶型,而且都带进极性基团C=O基,促使MAH接枝产物(PP-g-MAH)或BA接枝产物(PP-g-BA)分子链之间的相互作用力增大,从而弯曲强度、弯曲模量、拉伸强度和拉伸模量都大于PP,并且当温度高于442℃时热稳定性也都大于PP.     

多壁碳纳米管/聚合物复合乳液的合成

采用原位乳液聚合法合成多壁碳纳米管/聚(苯乙烯-丙烯酸丁酯-丙烯酸)(MWCNTs/P(St-BA-AA))复合乳液,通过正交实验确定原位乳液聚合的最佳条件。经红外光谱、拉曼光谱和热重分析(TGA)测试,结果表明:通过共价键在MWCNTs表面成功引入P(St-BA-AA)共聚物长链。扫描电镜(SEM)观察显示MWCNTs的表面包覆有一层聚合物,并在复合乳液中均匀分散。动态力学分析仪(DMA)和力学性能测试结果表明当MWCNTs的加入质量分数为1.0%时,复合薄膜与纯聚合物薄膜相比,内耗、拉伸强度、断裂伸长率及弹性模量分别提高了51.7%、52.8%、66.7%及82.6%,在高温区tanδ仍大于0.5。     

聚乙二醇接枝多壁碳纳米管毛细管气相色谱柱的制备研究与应用

本研究采用“向碳纳米管接枝”方法将聚乙二醇 (PEG) 接枝到多壁碳纳米(MWCNTs)的表面,合成 PEG 修饰的多壁碳纳米管(PEG-g-MWCNTs)。通过FTIR,TEM,TGA,XPS 等手段表征了接枝前后产物的化学结构。证明PEG以共价键的方式成功接入碳纳米管表面,PEG的接枝率为14%。以PEG-g-MWCNTs作为固定相,采用溶胶-凝胶(sol-gel)的方法制备气相色谱毛细管柱。利用该柱成功分离了醇,烷烃,二甲苯的异构体。同商品PEG 20M毛细管色谱柱比较,PEG-g-MWCNTs色谱柱具有更强的保留能力和更好的分辨率。     

乙烯丙烯酸共聚物接枝马来酸酐的合成与表征

采用乙烯丙烯酸共聚物(EAA)熔融接枝马来酸酐(MAH)方法制备改性材料,通过FTIR确定了EAA-g-MAH的生成,研究了单体浓度、引发剂浓度和助剂浓度以及反应温度对接枝率的影响,通过偏光显微镜(PLM)和广角X射线衍射(WAXD)研究聚合物结晶行为,发现形成晶粒减小,通过差示扫描量热仪(DSC)和热失重分析仪(TGA)进行了热性能分析,发现接枝后熔融温度几乎不变,结晶能力降低,热稳定性得到了提高.