纳米氧化锌/聚对苯二甲酸乙二酯复合材料的原位制备及表征

利用原位聚合法制备了纳米ZnO/PET复合材料.讨论了纳米粒子分散剂的用量问题.用DSC分析手段分析了复合材料的热学性能,并测定了复合材料的力学性能.结果表明复合材料的冷结晶温度向高温方向移动,直观上说明纳米粒子阻碍了PET的结晶,但其力学性能且得到较大提高,尤其是试样拉伸性能得到显著提高.     

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。     

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。     

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ZnO对PET的力学性能影响

在PET中添加不同质量分数的纳米ZnO粒子,通过原位聚合反应得到纳米ZnO/PET复合材料.利用力学性能测试仪研究了该复合材料的力学性能,并利用透射电子显微镜对比观察了复合材料中纳米颗粒的分散情况.讨论了不同质量分数的纳米ZnO粒子对PET的力学性能影响.简单阐述了纳米ZnO粒子增强增韧PET材料的机理.     

二氧化钒太赫兹辐照温度自限制效应研究

温度自限制效应能够使物体在辐照光强变化的条件下,仍能保持稳定的温度.本文提出一种能够在太赫兹辐照下保持温度自限制效应的微粒设计.这一设想利用二氧化钒(VO2)在相变温度附近能够发生剧烈的光学性质变化,从而使微粒的温度产生自适应调节,最终在较宽的太赫兹辐照光强范围内,使粒子温度维持在相变温度附近.为了验证这一设计,我们利用米氏理论对VO2微粒的光热效应进行了理论分析.计算结果表明,改变粒子尺寸可以有效地调节VO2的太赫兹吸收特性.在合适的粒子尺寸下,相变后VO2粒子对太赫兹的吸收可以迅速降低,有助于粒子温度在很宽的辐照强度范围内维持在相变温度附近,不随辐照强度的增加而显著上升.这些结果为实现具有太赫兹辐照温度自限制效应的器件和应用提供了可能.     

PET-EVA共混体系的结晶与熔融行为

用热分析法测定了PET-EVA共混物在不同条件下的结晶与熔融行为.结果表明,加入EVA使PET结晶温度降低,结晶温度区间变窄,结晶度有一定提高,在EVA含量10％附近出现极值.总体上讲,EVA对PET的熔融行为没有影响.     

PET/PC共混物相容性与结晶性能的研究

采用相容剂增容 PET/ PC共混物 ,使共混体系的相容性得到提高 ,并用 DSC方法对共混物进行了测试。结果表明 :随着相容剂用量的增加 ,共混物中 PET的冷结晶温度降低 ,改善了 PET的结晶性能和韧性。     

不同改性剂对PP/CaCO_3复合材料结晶和动态力学性能的影响

以马来酸酐(MAH)、聚丙烯蜡(PPW)为主要原料,采用原位固相接枝改性法制得PP/Ca-CO3-MAH-PPW复合材料,对改性CaCO_3进行表面性能分析,并与PP/PP-g-MAH/CaCO_3复合材料进行结晶、动态力学和耐热性能的比较.结果表明,CaCO_3经原位固相接枝改性后,表面极性减弱,与PP的界面张力降低、相容性提高; CaCO_3表面的PPW层虽会阻碍CaCO_3的异相成核作用,但其可使复合材料形成适宜的界面粘接,有利于材料韧性的提高; CaCO_3-MAH-PPW可降低基体分子链的缠绕程度,增加其柔顺性,使复合材料玻璃化转变温度下降. PP-g-MAH的存在有助于提高PP/PP-g-MAH/CaCO_3复合材料的结晶温度,与基体形成较强的界面粘接,提高复合材料的模量、强度以及耐热性能.     

阻燃PET的结晶性能研究

将含卤磷酸酯(A)、芳香族溴化物(B)以及含溴聚合物阻燃剂(C)与PET共混,制成阻燃型PET。应用差示扫描量热仪(DSC)法研究了这三种新型阻燃剂的加入对PET结晶性能的影响。结果表明,阻燃样品的玻璃化转变温度T_g、冷结晶温度T_gc、溶点T_m以及熔融结晶温度T_mc均比纯PET下降。阻燃剂的加入使PET的冷结晶容易进行,而从熔融态降温时的结晶过程变难。     

聚丙烯蜡接枝丙烯酸钠的合成及其对PET的成核作用

采用溶液法制备了离聚物聚丙烯蜡接枝丙烯酸钠,对其热稳定性和结晶性能进行了表征.将聚丙烯蜡接枝丙烯酸钠与聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)熔融共混,利用差示扫描量热仪(DSC)和扫描电镜(SEM)研究了该类离聚物对PET的结晶性能和形态的影响.结果表明:聚丙烯蜡接枝丙烯酸钠的加入促进了PET的成核,使PET的熔融结晶温度由196.9℃升高到210.6℃,而冷结晶温度由135.5℃降低到124.2℃.与PET/聚丙烯蜡相比,聚丙烯蜡接枝丙烯酸钠与PET有更好的相容性.     

聚丙烯/凹凸棒土复合材料的制备与性能研究

本文以聚丙烯(PP)为基体,分别以凹凸棒土(ATB)有机改性凹凸棒土(ATBf)为无机粒子填充剂,通过熔融共混的方法制备了PP/ATB、PP/ATBf复合材料。对改性ATBf进行了TEM结构表征并讨论和比较了ATB、改性ATBf对PP/ATB、PP/ATBf复合材料的机械性能、流动性能、结晶行为的影响。结果表明PP-g-MAH均匀地吸附在ATB表面,达到了表面改性的效果测试,ATB和ATBf的加入都能使复合材料的拉伸性能和冲击性能大大提高:在ATB含量为1wt%时,PP/AT复合材料的拉伸强度达34MPa,冲击强度达到了2.8kJ/m2;当ATBf的含量达到2wt%时,PP/ATBf复合材料的拉伸强度达到了37.5MPa,冲击强度明达到了3.3kJ/m2。ATB、ATBf的加入,对基材起到了明显的成核作用,降低了复合体系对对结晶温度的依赖性,提高了结晶速率。ATB的加入对复合材料熔融指数的增加不大,而ATBf的加入对提高了复合材料流动性能。     

熔融共混法尼龙66/CaCO_3复合材料性能研究

通过熔融共混法在双螺杆挤出机上制备了尼龙66/纳米CaCO_3复合材料,采用扫描电镜(SEM)、偏光显微镜(PLM)、热失重(TGA)和差示扫描量热(DSC)的表征方法研究了纳米碳酸钙对尼龙66/纳米CaCO_3复合材料的多晶行为和热性能的影响.结果表明:纳米碳酸钙粒子在尼龙66基体中分散不均,以团聚体的形式存在;纳米碳酸钙具有异相成核作用,能够使球晶的尺寸减小;尼龙66的分解温度为400℃,纳米CaCO_3的添加使分解温度降低.同时,DSC测试表明,材料中的β晶型使材料的熔融温度降低;添加在尼龙66基体中的纳米碳酸钙会导致结晶温度的降低和吸热峰半高宽的增加;冷却速率越大,结晶温度越低,结晶温度范围越宽.     

MC尼龙6/纳米ZnO复合材料的非等温结晶行为

采用差示扫描量热法研究了原位聚合反应制备的MC尼龙6/纳米ZnO复合材料的非等温结晶行为,并利用修正Avrami方程的Jeziomy法、Mo法和Kissinger法对其动力学过程进行了分析.结果表明:由于纳米ZnO起到成核剂的作用,使晶核的生成变快,提高了MC尼龙6的结晶温度和成核速率;同时纳米ZnO粒子和MC尼龙6分子链之间存在相互作用力,阻碍了MC尼龙6分子链在结晶过程中的运动,导致结晶活化能提高,晶体生长速度下降,结晶度降低.     

PET/AlOOH纳米复合材料的制备及性能研究

为了提高PET的阻燃性能.用原位聚合的方法制备出PET/AlOOH纳米复合材料.对纳米复合材料做了TEM,TGCONE和SEM的测试.结果显示:PET/AlOOH是纳米复合材料;其活化能比纯PET要高;纳米复合材料的热释放速率和生烟速率都明显的比纯PET低很多.因此,PET/AlOOH纳米复合材料具有很好的热稳定性和阻燃性能.     

WC颗粒增强铜基复合材料的研究

用粉末冶金法制备了WC增强的WC/Cu复合材料,研究了WC含量对复合材料性能的影响,分析了复合材料的再结晶行为.结果表明:WC体积含量为1.6％时,细小的WC粒子均匀分布,弥散效果好,材料的密度为8.41 g/cm3,硬度为HV151,电导率为85％IACS,其综合性能较优;WC粒子能显著提高复合材料的再结晶温度.图6,表1,参10.     

超声波处理对PET织物染色性能的影响

主要研究了超声波预处理对PET织物染色性能的影响.通过探讨超声频率、预处理时间、预处理温度及碱浓度对处理后织物所得色深的影响,找出对PET染色性能的影响,并优化出超声处理条件.实验结果表明,PET织物经过超声频率为40 kHz、NaOH质量浓度为3.0 g/L、60 ℃下60 min的超声处理后,PET织物可在较低的染色温度下取得更高的色深值,从而降低染色温度,节约能源,并提高染料上染率.     

金属/PET复合材料力学性能的研究

用Instron5565万能强力机对不同金属／PET复合材料在不同温度、不同金属厚度、不同速度下进行力学性能的测试．实验结果发现，温度对金属／PET复合材料的力学性能影响最大．当超过PET玻璃化温度之后金属层对复合材料的初始模量影响显著，并且厚度在6．7μm时，对PET的初始模量贡献最大．拉伸速度增加使材料初始模量和拉伸强度增大但伸长率减小．     

氢氧化镁/可膨胀石墨/聚丙烯复合材料的热降解过程与燃烧行为

以可膨胀石墨(EG)和氢氧化镁(MH)为无卤阻燃剂，通过熔融共混法制备了无卤阻燃聚丙烯(PP)复合材料(EG/PP、MH/PP和MH/EG/PP)，采用热重法研究了复合材料的热降解过程，以氧指数(LOI)和垂直燃烧(UL-94)评价研究了复合材料的阻燃性能，采用锥形量热仪研究了复合材料的燃烧行为.结果表明:MH和EG间存在显著的协同阻燃作用，在阻燃剂质量分数为60%时，MH与EG质量比为5 : 1的MH/EG/PP材料其氧指数可以达到29.7，与MH/PP复合材料相比提高了11.2%；EG与MH协同具有良好的降低热释放作用，与PP和MH/PP相比，MH/EG/PP复合材料的热释放速率峰值(peak-HRR)分别降低了73.9%和34.2%；EG和MH的协同作用大幅度降低了MH/EG/PP的质量损失速率；结合残炭的形貌结果，揭示了EG和MH协同阻燃机理的关键在于增强了炭层的隔热和隔氧作用.     

微波催化剂MgFe_2O_4-Fe_2O_3微波催化氧化降解结晶紫废水

提出一种新型的、无需添加氧化剂处理结晶紫废水的方法.通过共沉淀晶化法制备微波催化剂MgFe_2O_4-Fe_2O_3,在微波辐照下降解结晶紫废水,考察了催化剂用量、微波功率、辐照时间对结晶紫去除率的影响.结果表明:在一定条件下,去除率随着催化剂用量的增加、微波功率的增大、微波辐照时间的延长而增加.当微波功率为800 W,辐照时间5min,催化剂用量1g/L时,处理200mg/L的结晶紫废水,去除率可达99.3%.本文还对微波催化氧化机理进行了探究,通过添加不同氧化基团清除剂的实验发现,氧化基团清除剂的添加降低了结晶紫的去除率,并提出了该反应的微观机理:微波催化剂吸收电磁波发生光电效应,产生电子和空穴对,与水等作用产生·OH,·OH再氧化降解废水中的有机物.