纳米Al(OH)3表面改性及其在EVA中的阻燃应用

研究了硅烷偶联剂G湿法表面改性纳米Al(OH)₃（ATH）及其在乙烯-乙酸乙烯酯共聚物（EVA）体系中的阻燃应用，确定了G的最佳质量分数1.5％和最佳改性pH值5-6。通过沉降试验、红外光谱及复合材料力学性能等对改性效果进行了表征：改性后粉体在液体石蜡中沉降速度明显降低，红外光谱图表明改性粉体表面有效键合了有机物质，拉伸测试表明添加改性粉体的复合材料力学性能明显提高。将改性纳米ATH应用于EVA阻燃，当无机填料质量分数为55％时，复合材料力学、阻燃性能即可达到性能要求。     

纳米硼酸锌4ZnO·B2O3·H2O/酚醛树脂复合材料的合成及其阻燃性能研究

为了进一步提高酚醛树脂的阻燃性能,在酚醛树脂中填充纳米硼酸锌4ZnO·B2O3·H2O粒子对其进行改性.实验中采用苯酚、甲醛和自制改性纳米硼酸锌为原料通过原位合成法制备了纳米硼酸锌4ZnO·B2O3·H2O/酚醛树脂复合材料,通过红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(FESEM)、热重-差热分析(TG-DTA)和氧指数测定仪(LOI)对复合材料进行表征和测试.结果表明,添加纳米硼酸锌4ZnO·B2O3·H2O后,酚醛树脂的热稳定性有了明显提高,特别是当添加量为7%时,复合材料氧指数达到最大值46.3,酚醛树脂的阻燃性能显著提高.     

纳米无机填料及晶须增韧聚丙烯的研究进展

用无机纳米填料改性聚丙烯（PP）可制备综合性能优异的PP／无机纳米复合材料,是目前复合材料领域研究的热点。本文综述了无机纳米粒子、晶须体系、三元复合体系改性PP的最新研究进展,在介绍PP纳米复合材料体系的基础上,阐述了PP纳米复合材料的微观结构、力学性能和结晶等性能的研究进展。     

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.     

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.     

纳米SiO2修饰玻纤表面对玻纤/聚丙烯复合材料界面性能的影响

借助纳米颗粒的高比表面积特性,将纳米二氧化硅通过化学接枝方法修饰玻璃纤维表面,制备玻璃纤维/聚丙烯（PP）热塑复合材料。通过SEM表征纳米二氧化硅在玻璃纤维表面的分布形态,结果表明纳米颗粒在纤维表面分散良好;通过界面剪切强度测试（IFSS）和界面断裂韧性测试（G_ⅡC）表征复合材料界面的静态力学性能,结果显示材料的界面剪切强度与界面断裂韧性同时获得了较大的提升;动态热机械分析测试（DMA）的结果表明复合材料在动态测试下的综合界面结合性能均得到较大的提升。     

聚丙烯/纳米二氧化硅复合材料的制备与性能研究

将硅烷偶联剂KH-560接枝到纳米SiO_2表面,用偶氮二异丁腈(AIBN)引发单体甲基丙烯酸甲酯(MMA)发生自由基聚合包覆纳米SiO_2,通过计算接枝率确定纳米SiO_2改性的最佳工艺条件,并对其进行红外表征.改性后的纳米SiO_2作为填料,通过双辊开炼制备聚丙烯基纳米复合材料,研究了填料添加量对复合材料的力学性能和结晶性能的影响.实验结果表明,纳米SiO_2改性的最佳工艺条件为:引发剂用量为2%,反应物质量比(单体MMA:纳米SiO_2)为2:1,改性时间为5 h;当聚丙烯与填料的质量比为100:3时,复合材料的拉伸强度达到最大值34.19 MPa,缺口冲击强度达到最大值2 kJ·m~(-2),与纯聚丙烯相比,拉伸强度和缺口冲击强度分别提高了25.7%和19.8%。     

纳米二氧化钛/聚丙烯复合材料的结晶及抗紫外性能研究

利用熔体共混方式制备了纳米TiO2/聚丙烯(PP)复合材料,研究了复合材料的结晶特性、力学性能和抗紫外性能.结果发现:纳米TiO2对聚丙烯有一定的结晶成核作用,填充纳米TiO2的改性PP的球晶尺寸明显小于纯PP;复合材料具有良好的力学性能;随着纳米TiO2含量的增大,复合材料对紫外光的屏蔽效果越强.     

乳液共沉法制备NBR/NR/有机蒙脱土纳米复合材料的结构与性能

选用一种能够在水中分散良好的有机改性蒙脱土（OMMT）,采用乳液共沉法制备了NBR/NR/OMMT纳米复合材料,透射电镜观察显示制得了纳米复合材料。研究了纳米复合材料的力学性能、老化性能和耐油性能。测试结果表明,当OMMT用量为8份时,300%定伸应力和拉伸强度分别为4.89MPa和9.59MPa,与NBR/NR并用胶相比分别提高了84.5%和134%。当OMMT含量为8份时,老化后的纳米复合材料力学性能和耐油性能最优。     

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。     

异质结构钒酸铋/氧化铋可见光催化材料的制备及性能研究

针对可见光催化材料大部分半导体光量子效率较低、光催化活性较差的问题,制备了一种新的异质结构钒酸铋/氧化铋可见光催化材料,并对其性能进行测试。通过制备钒酸铋-氧化铋复合光催化材料,分析制备材料表征分析方法,对可见光催化材料进行XDR分析、SEM分析、紫外-可见漫反射吸收光谱分析和荧光光谱分析,对制备材料降解性能和稳定性进行检测。结果表明XDR分析中,随着钒酸铋成分的逐渐升高,氧化铋衍射峰慢慢降低,钒酸铋衍射峰慢慢增强,图谱中没有出现其余衍射峰,钒酸铋和氧化铋间未出现显著的化学反应; SEM分析中,制备样本颗粒形貌与微观结构存在显著差异,晶粒形貌更加规则;紫外-可见漫反射吸收光谱分析中,异质结构钒酸铋/氧化铋可见光催化材料样本对可见光的吸收效果最优;荧光光谱分析中,随着添加钒酸铋质量分数的逐渐增加,荧光信号逐渐变弱;随着添加钒酸铋质量分数的逐渐增加,降解率逐渐升高,但添加质量分数是12%与20%钒酸铋的制备样本光催化活性相差不大;重复使用制备样本后其光催化性能基本没有发生改变,对光照反应后制备样本及纯钒酸铋样本进行XRD分析,发现无新衍射峰值出现。可见此时制备样本降解性能较强,稳定性较高。     

聚苯乙烯-蒙脱石纳米复合材料的研究

有机-无机纳米复合材料是材料科学研究领域的热点之一。本文应用熔融插层法成功地制备了聚苯乙烯-蒙脱石纳米复合材料,对蒙脱石的结构变化、复合材料的力学性能、耐热性、阻燃性及抗溶性进行了分析。     

纳米ZTM/Al_2O_3复相陶瓷材料抗热震损伤性能

简要分析了表述复相陶瓷材料的抗热震损伤的一些机理。并且利用典型的湿化学法制备了两种 ZTM/Al2 O3复相陶瓷材料 ;晶间型和纳米 /纳米型 ;分别对高温和低温深冷条件下 ,两种不同结构材料的抗热震损伤性能进行了研究。结果表明 :对 ZTM/Al2 O3复相陶瓷材料 ,高温热冲击下 ,纳米 /纳米型材料的残余强度的衰减变化大于晶间型材料 ;晶间型材料的抗热冲击性能优于纳米 /纳米型材料。低温深冷条件下 ,晶间型材料由于 Zr O2 马氏体相变的失效和残余微量玻璃相的脆化 ,表现出与普通耐火材料相似的残余强度衰变趋势 ,而纳米 /纳米型材料却呈现与高温热冲击条件下相似的变化趋势     

纳米层状硅酸盐在轮胎气密层中的应用研究

聚合物纳米复合材料因其分散相的高度精细化和纳米尺寸效应而具有与传统复合材料明显不同的力学性能和功能性能。其中,层状硅酸盐聚合物纳米复合材料又以分散相的高形状系数比而具有更为突出或特异的性能,如高刚性、高强度、高阻隔、高阻燃性等。因此聚合物纳米复合材料自问世以来便受到各国学者和工业界广泛关注。在轮胎气密层橡胶中,可以充分利用纳米层状硅酸盐材料的高阻隔性,从而起到提高气密性的作用。更进一步的应用研究表明,可以通过使用纳米层状硅酸盐填充橡胶作为气密层,在不损失气密性的情况下,减少气密层厚度,从而降低轮胎重量,实现原价节俭和滚动阻力降低的双重效果。     

纳米ZTM／Al2O3复相陶瓷材料抗热震损伤性能

简要分析了表述复相陶瓷材料的抗热震损伤的一些机理。并且利用典型的湿化学法制备了两种ZTM／Al2O3复相陶瓷材料;晶间型和纳米／纳米型;分别对高温和低温深冷条件下,两种不同结构材料的抗热震损伤性能进行了研究。结果表明:对ZTM／Al2O3复相陶瓷材料,高温热冲击下,纳米／纳米型材料的残余强度的衰减变化大于晶间型材料;晶间型材料的抗热冲击性能优于纳米／纳米型材料。低温深冷条件下,晶间型材料由于ZrO2马氏体相变的失效和残余微量玻璃相的脆化,表现出与普通耐火材料相似的残余强度衰变趋势,而纳米／纳米型材料却呈现与高温热冲击条件下相似的变化趋势。     

纳米CaCO3粉体在聚合物HDPE中分散性和力学性能的研究

为了改善聚合物HDPE的强韧性，利用扫描电子显微镜、微机控制电子万能试验机和液晶式摆锤冲击试验机等研究了表面处理剂、增容剂对HDPE／CaCO3共混材料力学性能的影响。结果表明，用表面处理剂硬脂酸处理的纳米级CaCO3粉体对HDPE相界面粘接作用有一定的改善，纳米CaCO3粉体在基体HDPE中的均匀分散性得到改善；加入增容剂（HDPE—g—MAN）后使得HDPE／纳米CaCO3共混材料力学性能进一步提高，为HDPE／纳米CaCO3复合材料的设计和生产运用提供重要的理论依据。     

硫酸钙晶须的制备及其改性聚丙烯性能的研究

在不同反应条件下制备了不同长径比的硫酸钙晶须(CSW),利用硅烷偶联剂KH550(相对于CSW质量的2%)在110 ℃下对CSW进行干法改性.以硫酸钙晶须作为增强改性剂制备了PP/CSW复合材料.力学性能与差示扫描量热分析(DSC)结果表明:不同长径比的CSW对PP的力学性能和结晶性能均有提高;采用平均长径比为29的CSW添加剂,当添加的质量分数为20%时,复合材料的拉伸强度、弯曲模量分别比纯PP的提高了11%、104%;结晶温度比纯PP的提高了12 ℃;几种CSW对复合材料的热稳定性和耐热性都有改善,且随着CSW质量分数的增加,材料的热稳定性和耐热性提高越显著.     

纳米CaCO3 对物理老化前后PC/PS性能的影响

 通过差示扫描量热法和动态力学分析对PC/PS/纳米CaCO3和PC/PS/包覆纳米CaCO3复合材料物理老化前后PS相的玻璃化转变、β松弛及动态力学性能进行了研究。结果表明：纳米CaCO3有利于PS相的分子链段松弛运动,PC/PS/纳米CaCO3复合材料PS相的Tg、损耗模量峰温和β松弛温度下降;包覆纳米CaCO3增加相界面间相互作用,PC/PS/包覆纳米CaCO3复合材料PS相的Tg、β松弛温度、储存模量和损耗模量峰温均较PC/PS/纳米CaCO3提高。随着物理老化时间的延长,PC/PS及复合材料PS相的Tg和β松弛温度提高,松弛热焓ΔH增加,其中,PC/PS/包覆纳米CaCO3的提高幅度较小。物理老化使得PC/PS/纳米CaCO3的存储模量提高。     

基于正交试验的纳米ZnO/SEBS复合改性沥青性能

为使改性沥青混合料具有良好的性能,能够在一些极端环境下正常使用,选择纳米ZnO和（苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯）SEBS两类改性剂复合对70号沥青进行改性。利用正交试验对复合改性沥青的制备方案进行优化,并通过布氏旋转黏度、针入度、延度、软化点和高低温流变等实验,对纳米ZnO、SEBS、纳米ZnO/SEBS改性沥青以及基质沥青的粘滞性、温度敏感性、高低温流变性能以及PG连续分级进行比较分析,以此确定最优配方。试验结果表明,纳米ZnO/SEBS复合改性沥青最优制备改性剂掺量为3%纳米ZnO+5%SEBS,最优制备方案为先加SEBS后加纳米ZnO;此掺量复合改性沥青的温度敏感性显著降低,低温抗裂性能以及PG连续分级的高低温服务温度范围均有明显改善,对沥青高温性能提升最为显著。     

L-MDI型纳米SiO_2聚氨酯复合材料的RIM工艺及力学性能研究

基于一步法制备了基于液化二苯基甲烷二异氰酸酯(L-MDI)的聚醚型纳米SiO2聚氨酯复合材料,研究了在机器浇注方式的情况下不同工艺对制品力学性能的影响.结果表明:可以用机器浇注方式获得性能更高的纳米SiO2/聚氨酯复合材料,较低的粘度有利于纳米粒子的分散,从而获得比加至粘度较高的多元醇组分力学性能更佳的复合物.当纳米SiO2的含量在2%时可以使复合材料的综合力学性能为最佳;纳米粒子经过表面处理后获得的制品力学性能比单纯用机械分散法获得的制品在撕裂强度上要大27.3%.当异氰酸酯指数为1时,制品的综合性能为最佳.