聚乙二醇对稻秸纤维/PHBV复合材料性能的影响

以稻秸原料制备的纳米纤维素(NCC)为增强相,聚羟基丁酸戊酸酯(PHBV)为基体材料,聚乙二醇为界面相容剂,采用溶剂浇筑法制备了稻秸NCC/PHBV复合材料。利用FTIR、XPS和DSC探讨了聚乙二醇的添加量(质量分数5%、10%、15%、20%、30%)对纳米复合材料界面结合性能和结晶性能的影响。结果表明,聚乙二醇可以与稻秸NCC、PHBV之间形成较强的氢键、C—O、O—C—O和CO,改善两者之间的界面相容性。聚乙二醇的加入可以降低纳米复合材料的结晶温度和结晶度,当聚乙二醇的添加量达到30%时,纳米复合材料的结晶温度降低了20.4℃,结晶度降低了53%。     

碳纳米管增韧PHBV/TPU复合材料的研究

为提高PHBV与TPU两相之间的相互作用力,改善复合材料的力学性能及热稳定性,采用熔融共混法制备了PHBV/TPU/CNTs复合材料。用扫描电镜、X射线衍射仪、差示扫描量热计、热重分析仪和万能试验机分析了材料的表面形貌、晶体结构、热学性能以及力学性能。研究表明:添加碳纳米管(CNTs)后PHBV与TPU两相界面未产生分离,两相之间的作用力有所提高;碳纳米管的加入促进了PHBV的结晶且使其由熔融双峰变为熔融单峰。此外,PHBV/TPU/CNTs复合材料的力学性能及热稳定性也有了显著提高。相比纯PHBV,复合材料的初始降解温度提高15℃,P/30T/3CNTs复合材料的断裂伸长率提高1 800%左右。     

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。     

碳纳米管增韧PHBV/TPU复合材料的研究简

为提高PHBV与TPU两相之间的相互作用力,改善复合材料的力学性能及热稳定性,采用熔融共混法制备了PHBV/TPU/CNTs复合材料。用扫描电镜、X射线衍射仪、差示扫描量热计、热重分析仪和万能试验机分析了材料的表面形貌、晶体结构、热学性能以及力学性能。研究表明：添加碳纳米管（CNTs）后PHBV与TPU两相界面未产生分离,两相之间的作用力有所提高;碳纳米管的加入促进了PHBV的结晶且使其由熔融双峰变为熔融单峰。此外,PHBV/TPU/CNTs复合材料的力学性能及热稳定性也有了显著提高。相比纯PHBV,复合材料的初始降解温度提高15℃,P/30T/3CNTs复合材料的断裂伸长率提高1800％左右。     

纳米微晶纤维素替代炭黑补强天然橡胶

采用纳米微晶纤维素(NCC)部分替代炭黑,制备了天然橡胶/纳米微晶纤维素/炭黑复合材料(NR/NCC/CB),研究了NCC对NR/CB复合材料性能的影响.结果表明,NCC提高了CB补强NR的扯断伸长率,并保持在500%以上,永久变形下降至30%以下,且NR/NCC/CB的拉伸强度和撕裂强度基本保持或略优于NR/CB,硬度则基本保持不变;NCC替代炭黑的量为5phr～20phr时,材料仍能保持良好的耐磨耗性能;NCC替代炭黑的量低于15phr时,材料的抗曲挠龟裂性能得到改善;NCC的加入还改善了材料的热空气老化性能,降低了材料的压缩疲劳生热,当NCC取代CB的量为10 phr时,复合材料的生热达到最低值13.0℃.     

GNPs/PEG定形相变储能材料的结晶及热性能研究

以分子量10 000的聚乙二醇(PEG10000)为相变组分,石墨烯纳米片(GNPs)为相变支撑组分,通过自制的超声辅助真空吸附装置进行动态灌注制备了一系列GNPs/PEG10000定形相变储能材料(PCMs);分别利用扫描电子显微镜、广角X-射线衍射仪、差示扫描量热仪和热重分析仪对定形PCMs进行了断面形态、结晶结构、结晶性能和耐热性测试,结果发现:GNPs片层间填充着大量的PEG10000,同时GNPs的引入对PEG10000未产生影响;当GNPs的添加量为4%时,PEG10000的结晶温度降低了4.7℃,且结晶度提高了1.9%;随着GNPs的引入,PEG10000的初始分解温度和最大分解速率温度均降低。     

氧化石墨烯/聚乙烯醇复合材料的制备及其阻隔性能

以层状石墨为原料制备了氧化石墨烯(GO),将其引入到聚乙烯醇(PVA)基体中,得到GO/PVA复合材料。借助X射线衍射分析和差示扫描量热分析表征了复合材料的结晶性能,使用气体渗透测试仪分析了复合材料的氢气阻隔性能。分析结果表明:当GO质量分数低于0.5%时,片层结构的GO导致PVA的结晶度增加;当GO质量分数大于0.5%时,PVA的结晶度降低。复合材料的氢气阻隔性能受到GO添加量和PVA结晶度的协同影响。     

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.     

微生物合成的β-羟基丁酸与β-羟基戊酸酯共聚物(PHBV)/有机化蒙脱土(OMMT)纳米复合材料生物降解性的研究

采用土壤悬浊培养降解实验法对溶液插层法制备的β-羟基戊酸酯共聚物／有机化蒙脱土(PHBV／ OMMT)的纳米复合材料进行了降解性能的研究;采用膜基稀释频度法(film-MPN method)研究了土壤悬浊液 中PHBV降解菌变化以及对纳米复合材料降解性能的影响;利用紫外分光光度法通过观察Bacillus Subtillus生 长规律研究了OMMT的抗菌性,影响降解性能变化的原因除了PHBV与OMMT间存在相互作用制约了 PHBV的链运动,降低了材料的透水性之外,还与材料的结晶度、OMMT的抗菌性,环境的降解菌数以及复合材 料的插层结构等因素有关.     

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.     

稻秸/木材密度纤维板的复合工艺及其性能

分析了稻秸木材复合工艺配比及防水剂的添加量(0.8%、1.2%、1.6%、2.0%)对稻秸木材复合中密度纤维板性能的影响。结果表明:采用稻秸与木材原料分别进行纤维分离,再混合后施胶的复合工艺,当草木配比为1∶1,防水剂加量为1.2%,脲醛树脂胶粘剂的施胶量为12%时,生产出的稻秸/木材中密度纤维板,除吸水厚度膨胀率外,各项性能均能达到中密度纤维板标准要求。     

双醛纳米晶纤维素的制备及其表征

阔叶木溶解浆经酸水解制备纳米晶纤维素(NCC),采用高碘酸钠法对NCC进行氧化制备双醛NCC,探讨了高碘酸钠使用量、p H、反应温度和反应时间对双醛NCC醛基含量的影响.结果表明,适宜的氧化反应条件为:高碘酸钠与NCC质量比为2、p H 3、反应温度40,℃、反应时间4,h,此时双醛NCC醛基含量为73%,.FTIR、XRD、AFM和聚合度检测表明:双醛NCC已经生成;溶解浆纤维素水解成NCC后的结晶度以及NCC氧化成双醛NCC后的结晶度都发生了变化;NCC呈梭形棒状结构,NCC氧化后粒径变小;聚合度在纤维素水解成NCC后大幅降低,经过高碘酸钠氧化,聚合度进一步下降.     

纳米硼酸锌的制备及对木材阻燃性能影响研究

以Zn(NO3)2·6H2O和Na4B4O7·10H2O为主要原料,通过共沉淀法制备纳米硼酸锌,以X-射线粉末衍射和扫描电子显微镜分析了纳米硼酸锌的物相组成及形貌,并研究其对木材阻燃性能的影响.研究结果表明:所制备的硼酸锌平均粒径为30-60 nm,分散均匀.结晶度好.该纳米硼酸锌具有良好的阻燃性能.添加10%的纳米硼酸锌可使桦木粉的300℃残炭量比未添加硼酸锌的提高了19.95%,比微米硼酸锌提高了14.18%;其极限氧指数为38.7.     

不同含量的NBG对NBG/PLGA复合材料等温结晶、形貌和力学性能的影响

先采用碱性溶胶-凝胶法结合冷冻干燥技术制备纳米生物活性玻璃(NBG),再利用溶液共混的方法制备不同比例的纳米生物活性玻璃/聚丙交酯-乙交酯(NBG/PLGA)生物可降解复合材料(NBG含量为3%,5%,10%,20%及30%).利用FTIR,SEM和EDS分析NBG表面形貌、元素组成和NBG/PLGA复合材料断面形貌;DSC和SANS微机控制电子万能试验机分析不同含量的NBG对复合材料在不同温度下等温结晶行为和力学性能的影响.结果表明,碱性溶胶-凝胶法结合冷冻干燥技术成功获得了分散性良好的纳米生物活性玻璃粉末;与未添加NBG的PLGA相比,NBG作为异相成核剂,有效提高了PLGA复合材料结晶能力,复合材料结晶时间随NBG含量增加而缩短.Avrami方程可用于描述本研究中NBG/PLGA复合材料的等温结晶过程.复合材料拉伸强度和断裂伸长率随NBG含量的增加,先增强后降低,NBG的最佳添加量为10%,复合材料的拉伸强度和断裂伸长率分别比纯PLGA提高28.79%和56.09%.该生物复合材料有望用于骨修复材料.     

PA66/纳米MgO复合材料的性能研究

通过熔融共混法制备了尼龙66(PA66)/纳米氧化镁(nano-MgO)复合材料,通过差示扫描量热法(DSC)研究了复合材料的结晶性能,通过热重法(TG)研究了复合材料的热稳定性,通过紫外可见光谱研究了复合材料的紫外屏蔽性能,对该复合材料的力学性能进行了测试,并用扫描电镜(SEM)对纳米MgO在复合材料中的分散情况进行了观测。研究结果表明,纳米MgO的引入可以促进PA66的结晶,并可提高PA66的热分解温度。纳米MgO的引入提高了PA66的紫外屏蔽性能,并提高了PA66的拉伸强度。纳米MgO含量在3%时PA66/纳米MgO复合材料的拉伸强度比纯PA66高10%。SEM照片显示纳米MgO在复合材料中分散均匀。     

软模板法合成纳米Cu_2O及其光催化研究

采用不同分子量的聚乙二醇(PEG)形成不同大小的胶束为模板,在室温下碱性沉淀制备出多孔性的氧化亚铜纳米粒子。利用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对合成产物的晶体结构和微观形貌进行表征,以甲基橙和刚果红的光催化降解为模型,评价了不同分子量聚乙二醇所制备氧化亚铜的光催化性能。结果表明,添加分子量35000的Cu2O对30 mg/L甲基橙催化降解效果最好,40 min达91.49%;添加分子量为200的Cu2O降解30 mg/L的刚果红30 min暗反应后,吸附降解率达95.11%;添加分子量3 5000的Cu2O循环使用4次降解率保持在94%以上。     

聚丙烯/有机蒙脱土纳米复合材料的流变行为

以聚丙烯固相接枝共聚物为界面改性剂制备了聚丙烯／有机蒙脱土纳米复合材料．用透射电镜表征了纳米复合材料的结构，研究了接枝物对纳米复合材料动态流变行为的影响，以及流变行为与温度的关系．结果表明：与纯聚丙烯相比，纳米复合材料具有较高的动态弹性模量、损耗模量和复合粘度，力学损耗因子则降低，纳米复合材料的复合粘度对温度的敏感性略高于聚丙烯；界面改性剂的加入增强了有机蒙脱土与聚丙烯的界面作用，与聚丙烯相比，纳米复合材料的流动活化能提高约15％，结晶峰温度提高10K左右．     

等离子体改性稻秸的XPS分析

在10~20 Pa高真空环境和100~350 W功率条件下,采用氧等离子体对稻秸进行改性处理3~7 min,并对改性前后的稻秸进行表面光电子能谱(XPS)分析,以揭示稻秸界面特性的变化规律。结果表明,氧等离子体可对秸秆进行有效的刻蚀和接枝。通过等离子体处理,秸秆表层碳元素含量显著降低,而氧元素含量大幅度上升;秸秆表面的C—C/C—H键含量显著降低,而强极性的羰基、羧基—CO/—COOH含量显著增加,有助于脲醛树脂对秸秆的润湿和渗透。XPS分析表明,稻秸表面包含长链脂肪烃外层和含硅无机矿物质内层,对合成树脂的渗透和胶合产生了阻碍。     

基于溶胶凝胶法ITO薄膜材料的制备与表征

基于溶胶凝胶法制备了掺铟二氧化锡(ITO)薄膜,探讨聚乙二醇(PEG)、退火温度、退火过程氧气浓度等因素对ITO薄膜性能的影响。实验结果表明:在相同实验条件下,添加PEG能够降低ITO薄膜表面粗糙度,退火温度会改变ITO薄膜的结晶度,提高含锡量和氧浓度会增加ITO薄膜的电阻率。本研究为ITO埋栅结构气敏传感器制备提供了实验基础。     

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.