橡胶纳米复合材料研究进展及其发展前景

橡胶纳米复合材料的研究顺应了材料发展的必然规律。橡胶纳米复合材料最常用的制备方法是插层法。粘土补强的橡胶纳米复合材料强度大幅提高,并具有优良的气密性、阻燃性和耐热性,因而可广泛用于轮胎内胎、气密层等制品。金属或金属氧化物粉体等特殊性能纳米粉体的加入将赋予橡胶高强度、光学、电学、磁学、热学和声学特性,这将是今后功能高分子领域研究的重点。     

纳米塑料

纳米塑料是定指用层状硅酸盐作为分散相,利用插层聚合、熔融插层等特殊工艺制备的聚合物/层状硅酸盐纳米复合材料。层状硅酸盐主要来源于天然蒙脱土,故又称聚合物/粘土纳米复合材料[见于学术刊物,包括美国”科学”(Scjence)杂志和英国”自然”(Nature)杂志]。纳米塑料一词主要出现于工业性和商业性杂志中。蒙脱土的基本单元结构片层     

聚合物/层状硅酸盐纳米复合材料制备方法及性能的研究进展

聚合物 /层状硅酸盐纳米复合材料因其优异的性能是目前材料科学研究的热点。本文介绍了层状硅酸盐的结构、聚合物 /层状硅酸盐纳米复合材料的类型及微观结构 ,重点介绍了聚合物 /层状硅酸盐纳米复合材料制备方法及性能的研究进展 ,指出需根据不同的聚合物 ,寻求经济可行的制备方法     

聚合物层状硅酸盐纳米复合材料的制备和应用

介绍了聚合物层状硅酸盐纳米复合材料的制备、性能和应用．这种复合材料，以离子交换处理过的层状硅酸盐(通常是蒙脱土)为添加物，通过剥离-吸附、原位插层聚合和熔融插层等方法制备．这种新型纳米复合材料添加了含量较低的填充物，其力学性能、热稳定性、阻燃性等都有所提高．聚合物纳米复合材料展现出极其广阔的应用前景．     

我国聚合物—层状硅酸盐纳米复合材料研究取得重要进展

在国家自然科学基金支持下 ,中国科学院化学研究所漆宗能研究员及其研究组成功发明了聚合物纳米复合材料的制备新方法 ,在多种高分子纳米复合材料的研究中取得理论研究和工业化开发突破性进展 ,为我国大幅度提高大品种塑料性能和工业技术水平 ,改善高分子材料的品种结构提供了新技术 ,对我国在该领域形成和发展自己的理论、拥有自主知识产权具有重要意义。漆宗能等采用插层复合法实现了高分子与层状硅酸盐片层在纳米尺度上的复合。复合过程中 ,如何将单体或聚合物插进蒙脱土层状硅酸盐片层之间 ,以形成厚度为１纳米 ,长、宽约为１００纳米的…     

我国聚合物—层状硅酸盐纳米复合材料研究取得重要进展

 在国家自然科学基金支持下 ,中国科学院化学研究所漆宗能研究员及其研究组成功发明了聚合物纳米复合材料的制备新方法 ,在多种高分子纳米复合材料的研究中取得理论研究和工业化开发突破性进展 ,为我国大幅度提高大品种塑料性能和工业技术水平 ,改善高分子材料的品种结构提供了新技术 ,对我国在该领域形成和发展自己的理论、拥有自主知识产权具有重要意义。漆宗能等采用插层复合法实现了高分子与层状硅酸盐片层在纳米尺度上的复合。复合过程中 ,如何将单体或聚合物插进蒙脱土层状硅酸盐片层之间 ,以形成厚度为１纳米 ,长、宽约为１００纳米的片层并均匀分散在聚合物中是关键的一步。     

聚合物／层状无机物纳米复合材料研究进展

从聚合物／层状无机物纳米复合材料的类型和制备方法、结构与性能表征等方面,总结了聚合物／层状无机物纳米复合材料的研究进展。利用插层复合原理制备各种聚合物／层状无机物纳米复合材料,赋予材料独特的结构,更优异的力学,热学,电磁和光学及其气体阻隔性能,具有重要的科学意义和应用前景。     

聚合物/层状无机物纳米复合材料研究进展

从聚合物/层状无机物纳米复合材料的类型和制备方法、结构与性能表征等方面,总结了聚合物/层状无机物纳米复合材料的研究进展.利用插层复合原理制备各种聚合物/层状无机物纳米复合材料,赋予材料独特的结构,更优异的力学,热学,电、磁和光学及其气体阻隔性能,具有重要的科学意义和应用前景.     

填充补强剂在橡胶基质中分散状态的研究

将透射电子显微镜 (TEM)与扫描电子显微镜 (SEM )结合在一起, 系统观察了氧化锌、碳酸钙、陶土、粘土、炭黑、白炭黑等填料在丁苯橡胶中的分散状态,也考察了粘土 /橡胶纳米复合材料中粘土晶层的分散情况。发现各种填充补强剂在橡胶中均存在着几种层次的分散结构,混炼过程会进一步粉碎粒子,粉碎程度的大小依赖于分散相的内聚强度和结构特征。直接混炼也会造成粘土晶层一定程度的剥离,从而在基质中产生一些纳米尺度的分散质。大多数纳米复合材料包括原位聚合制备的纳米复合材料中,分散相都存在着一定程度的聚集体,不可能达到理想的均匀的分散,含量越高,聚集体数目越多。分散相的界定依赖现有仪器的分辨率。据此,也重新给出了纳米复合材料的定义:只要在某一分辨率下,分散相粒子的尺寸至少应有一维≤100nm,同时其质量分数或体积分数应达到 80 %以上。并认为炭黑和白炭黑增强的橡胶均属于纳米复合材料。     

聚合物/层状无机物插层型纳米复合材料

本文概述了适于制备聚合物/层状无机物插层型纳米复合材料的主客体材料类型及聚合物插入到无机物层间的影响因素。简介了该复合材料的制备方法、结构和性能特征及潜在的应用前景。     

改性纳米钐/铋/乙烯基酯辐射屏蔽复合材料的制备及性能验证

面对现代辐射防护提出的轻量化和无铅化要求，聚合物基屏蔽材料愈发受到重视。本文将改性后的纳米氧化钐（nanoSm2O3）和纳米氧化铋（nanoBi2O3）作为屏蔽填料，通过原位聚合法制备了改性纳米钐/铋/乙烯基酯辐射屏蔽复合材料（M-nanoSm2O3/M-nanoBi2O3/vinyl ester, SBV）。采用红外光谱和X射线衍射对改性前后的纳米填料进行了表征，通过热重分析、力学性能测试、断面扫描及伽马射线和热中子屏蔽性能测试研究了填料含量对复合材料性能的影响。结果表明，添加改性纳米填料能够显著增强复合材料的热稳定性能和屏蔽性能，但过量添加会严重破坏复合材料的力学性能。综合考虑，掺杂量为30 wt%时，复合材料综合性能最佳，兼并无铅、低比重和高屏蔽性能的特点，有望成为应用于混合辐射场中的屏蔽材料。     

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。     

不同混合方式对超高分子量聚乙烯复合材料中填料粒子分散性的影响

研究了气流粉碎分散法和普通机械混合法对超高分子量聚乙烯(UHMWPE)中纳米SiO₂及玻璃微珠的分散性的影响。经过偶联剂处理的填料，采用这两种方法和树脂混合在一起，在相同的加工条件下，制备出复合材料。通过对复合材料的维卡温度、拉伸强度、硬度的测试，发现气流粉碎分散法有利于提高复合材料的性能，通过对扫描电镜中纳米粒子团聚体的观察，发现气流粉碎分散法有利于填料的分散。     

聚醚醚酮基复合材料的摩擦学研究进展

聚醚醚酮 (PEEK)基复合材料是一类重要的高性能热塑性聚合物 ,在工程中有重要的应用价值。论述了不同实验条件下PEEK基复合材料的摩擦和磨损特性 ,讨论了复合材料的不同结构和组成对其摩擦磨损特性的影响。主要分析了聚四氟乙烯 (PTFE)、聚醚酰亚胺 (PEI)、热致液晶聚合物 (TLCP)以及无机颗粒增强剂 (包括纳米粒子 )和纤维填料 (玻璃纤维GF和碳纤维CF)对PEEK摩擦学特性的影响。并对PEEK改性手段的现状及前景进行了分析。     

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TiO_2对HIPS高性能化的改性研究

为使高抗冲聚苯乙烯 (HIPS)高性能化 ,该文通过对纳米TiO2 表面预处理及选择特定的高分子分散剂和母料法制备工艺制备了HIPS/纳米TiO2 复合材料。测试结果表明 ,在纳米TiO2 含量为 2 %时 ,复合材料的缺口冲击强度、拉伸强度及弹性模量上升至最大值 ,显示出纳米TiO2 对HIPS具有同时增强增韧效果 ,且复合材料的耐热性能、阻燃性能和抗热老化性能都得到提高 ,同时复合材料的流变行为和加工性能与原HIPS相近     

纤维对气凝胶复合材料导热和力学性能的影响研究

采用酸碱两步催化制备硅溶胶,将3种不同类型的纤维（如玻璃纤维、涤纶纤维和静电纺聚偏氟乙烯微纳米纤维等）作为增强材料,在常压干燥条件下制备出结构稳定的纤维增强气凝胶隔热复合材料．研究了纤维种类、直径等对复合材料结构、力学性能和导热性能的影响,结果表明,气凝胶隔热复合材料的导热系数约在0．025～0．028W·m-K^-1间,与常温下静止空气导热系数接近,具有较好的隔热保温性能;而气凝胶复合材料的抗压强度较纯气凝胶大幅提高了4～5倍,其中以微纳尺度静电纺纤维增强的气凝胶复合材料还具有较好的柔性和结构完整性．     

聚合物基复合介电材料的研究进展

具有高介电常数、低介电损耗的柔性聚合物基复合材料在电子电气行业和能源等领域有重要的应用前景。本文结合国内外近年来在这一领域的研究成果,对聚合物基高性能复合介电材料的研究进展进行了介绍。根据填料类型的不同,重点讨论了有机填料、介电陶瓷填料和导电填料对聚合物基复合材料介电性能的影响。从填料粒子的结构尺寸、几何形貌,以及填料粒子与聚合物基体之间的界面相互作用出发,探讨了影响复合材料介电性能的因素。在此基础上提出今后的研究要更加关注纳米填料的纳米效应和多组分填料之间的协同作用。     

表面处理对碳纤维复合材料导电性的影响

为提高碳纤维/环氧树脂复合材料电性能的稳定性,采用钛酸酯偶联剂对碳纤维表面进行了处理,研究了以短切碳纤维毡为导电填料、环氧树脂为基体的导电复合材料的电阻-温度特性.结果表明:随碳纤维含量的增高,复合材料的电阻在温度变化下的稳定性增强;碳纤维经表面处理后,其复合材料的电阻率显著降低,且电阻值随温度的波动性也大幅下降.