氮化硼纤维填充聚乙烯醇导热复合材料的制备

以聚乙烯醇（PVA）为基体,选用六方氮化硼纤维（BN fiber）作为导热填料,通过溶液共混的方法制备导热复合材料。结合X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）以及导热测试结果,探究填料的微观形貌以及与基体的界面相容性对于提升复合材料导热性能的影响。结果表明：BN fiber对于提升复合材料的面内导热率有很好的效果,而且采用过氧化氢（H₂O₂）溶液进行表面改性,可以有效改善界面相容性;当经过1 400℃热处理再经过表面改性的BN fiber（BN fiber-1400-H₂O₂）的填充量为5%（质量分数）时,复合材料的面内导热率达到了1.32 W·m^-1·K^-1,为纯PVA体系的629%,相比于表面改性前提升了60%。     

SBR-包覆剂-UFCaCO_3体系的粒径分布与力学性能

用高分子树脂为包覆剂 ,以凝聚共沉法制备了超细碳酸钙 (UFCaCO3)填充型粉末SBR ,研究了产物粒径及其硫化胶力学性能的影响因素 .结果发现 ,当包覆剂大分子的极性单体单元含量≈ 7%及Tg≥ 38℃ ,可获得粒径≤ 0 .9mm的产物达 99.5%以上 ;当包覆剂的Tg为 38～ 4 5℃ ,UFCaCO3表面改性剂用量为 1～ 4质量份及UFCaCO3填充量为 10 0质量份 ,产物硫化胶的力学性能最佳 .改性UFCaCO3填充量在 75～ 2 0 0质量份的广阔范围内 ,其硫化胶保持良好的力学性能 ,并显著优于块状SBR/UFCaCO3 由机械混炼所得硫化胶的力学性能 .扫描电镜分析显示 ,UFCaCO3 在橡胶基体中有良好的分散性     

SBR—包覆剂—UFCaCO3体系的粒径分布与力学性能

用高分子树脂为包覆剂，以凝聚共沉法制备了超细碳酸钙（UFCaCO3)填充型粉末SBR，研究了产物粒径及其硫化胶力学性能的影响因素，结果发现，当包覆剂大分子的极性单体单元含量约等于7％及Tg大于等于38度，可获得粒径小于等于0．9mm的产物达99．5％以上；当包覆剂的Tg为38－45度，UFCaCO3表面改性剂用量为1－4质量份及UFCaCO3填充量为100质量份，产物硫化胶的力学性能最佳，改性UFCaCO3填充量在75－200质量份的广阔范围内，其硫化胶保持良好的力学性能，并显著优于块状SBR／UFCaCO3由机械混炼所得硫化胶的力学性能，扫描电镜分析显示，UFCaCO3在橡胶基体中有良好的分散性。     

改性废旧硅橡胶复合绝缘子胶粉与三元乙丙橡胶(EPDM)共混物的性能研究

采用硅烷偶联剂γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷（KH570）和六亚甲基四胺/氯化铁/氯化亚铁混合物（混合改性剂）分别改性废旧硅橡胶复合绝缘子胶粉,利用衰减全反射傅立叶变换红外光谱（ATR FT-IR）和热失重分析（TGA）表征了KH570改性废胶粉的效果,并将其掺入到三元乙丙橡胶（EPDM）中制备共混物。研究了KH570和混合改性剂改性废胶粉对共混物硫化特性和力学性能的影响,通过扫描电子显微镜对共混物的断面形貌进行了分析,结果表明：经过KH570改性,成功在胶粉表面引入活性反应官能团;KH570和混合改性剂都是废旧硅橡胶复合绝缘子胶粉的有效改性剂,其中填充KH570改性胶粉的共混物在硫化性能和力学性能上均有显著提高,界面相容性也更好;随着废胶粉填充量的增大,共混物的力学性能下降。综合考虑共混物成本与性能关系,KH570改性胶粉的用量为10份时（以总橡胶质量为100份计）,共混物的综合力学性能最好。     

纳米改性氢氧化铝(CG-ATH)表面处理工艺对纳米 CG-ATH/PA6复合材料力学性能的影响

用偶联剂对纳米改性氢氧化铝（CG-ATH）进行了表面处理,制备出纳米CG-ATH/PA6复合材料。研究了偶联剂用量、偶联剂种类及CG-ATH的改性温度对复合材料力学性能的影响。结果表明：填充表面处理后的CG-ATH,可以大幅提高复合材料的力学性能;填充用A₁偶联剂表面处理,偶联剂质量分数为1.0%,改性温度为75～80℃条件下处理的CG-ATH,得到的复合材料的力学性能最好;表面处理明显提高了CG-ATH在PA6中的分散性。     

钛酸酯偶联剂改性纳米CaCO3/PVC的结构和性能

研究了钛酸酯偶联剂改性纳米CaCO3在PVC基体中的分散性,添加了改性纳米碳酸钙的PVC复合材料的力学性能。研究表明：改性后纳米CaCO3的表面性质由疏油变为亲油;改性后的纳米CaCO3在PVC基体中均匀分散,并且与PVC基体之间的结合良好。复合材料的力学性能测试表明：冲击强度得到很大的提高,当m(CaCO3)：m(PVC)=20：100时,材料的冲击强度为纯PVC的5倍多,而拉伸强度仅减小39／6。     

耐热 高强度树脂基复合材料的研制

以改性酚醛树脂为基体,经过表面处理的玻璃纤维布为增强材料,研制了一种耐高温、强度性能优异的新型复合板材.研究了改性酚醛树脂作为复合材料基体的工艺性和耐热性,及玻璃纤维布层压板的力学性能和耐热性.结果表明,玻璃纤维布层压板的力学性能比普通酚醛树脂层压板有明显提高,在大于150℃高温下其性能仍能较好保持.     

SiO2/EPDM复合材料微观形态与动态力学性能的关系

利用DMTA方法研究了分散剂、硅烷偶联剂以及二者并用对二氧化硅增强乙丙橡胶复合材料动态力学性能的影响,采用扫描电镜和橡胶加工分析仪测试了填料在橡胶基体中的分散和填料在基体中形成的填料网络结构,利用结合胶测试研究了复合材料中填料橡胶之间的相互作用程度。实验结果表明:按照空白样和采用分散剂、硅烷偶联剂、分散剂+硅烷偶联剂对SiO₂进行表面处理,填料在橡胶基体中的分散程度提高,填料填料的相互作用逐渐弱化,填料网络结构逐渐减弱,橡胶复合材料在低应变下的储能模量逐渐降低,抗滚动阻力性能逐渐提高。同时,结合胶含量逐渐提高,玻璃化转变峰逐渐变宽,复合材料的抗湿滑性能逐步提高分散剂与硅烷偶联剂并用改性二氧化硅对橡胶复合材料性能提高有协同作用。     

过渡金属化合物对P(SBR/N330)硫化胶的增强作用

用过渡金属及稀土化合物对高耐磨炭黑（N330）进行表面改性，探讨提高高耐磨炭黑填充型粉末丁苯橡胶（SBR）硫化胶的力学性能，结果表明，用Co(OH)3/NH4OH及铈化合物对N330进行表面改性后，能显著提高其硫化胶的300%定伸应力，拉伸断面形貌的SEM分析表明，N330经Co(OH）3/NH4OH及铈化合物改性后，其在SBR基体中的分散良好，界面粘合牢固。     

LDPE/石墨复合材料的制备和性能

选用电导率、导热系数高的石墨(普通鳞片石墨FG、可膨胀石墨KP35、膨胀石墨EG35)对低密度聚乙烯(LDPE)进行填充改性,采用钛酸酯偶联剂NDZ101对石墨进行表面处理,提高石墨与聚合物基体的界面相互作用,制备出力学性能、导电、导热等综合性能优良的LDPE/石墨复合材料。结果表明:石墨的填充大大改善了聚乙烯的导电、导热和耐热性能,当石墨含量达20%时(文中的各种元素含量均指质量分数),LDPE/KP35的电导率达到1.91×10-7S/m,拉伸强度较LDPE有小幅提高,可作为导热抗静电材料推广应用。     

聚酰亚胺/二氧化硅杂化薄膜的制备与性能研究

首先将3-氨丙基三乙氧基硅烷接枝到纳米二氧化硅表面,制得表面含有氨基的改性纳米二氧化硅粒子(A—SiO2)。再将A—SiO2按不同比例与酐封端的聚酰胺酸进行反应,最后经热酰胺化过程,得到一系列聚酰亚胺/二氧化硅杂化膜。采用红外光谱(FT-IR)、X-射线衍射(XRD)、紫外光谱(UV-vis)、热重分析(TGA)、动态机械热分析仪和扫描电镜(SEM)对合成的聚酰亚胺及其二氧化硅杂化薄膜进行了表征。UV-vis光谱表明,通过向聚酰亚胺薄膜中添加A—SiO2可以改变聚酰亚胺薄膜的透光性。TGA测试结果表明,随着A—SiO2含量的增加,聚酰亚胺/二氧化硅杂化薄膜的热稳定性有所提高。由机械性能测试可知,当A—SiO2掺杂量小于1.5%时,聚酰亚胺/二氧化硅杂化膜的机械性能优于纯聚酰亚胺的机械性能,当A—SiO2的掺杂量大于2.0%时,聚酰亚胺/二氧化硅杂化膜的机械性能比纯聚酰亚胺的机械性能差。SEM分析可知当A—SiO2粒子含量小于1.5%时,其在聚酰亚胺基体中分散均匀,当含量大于2.0%时,体系出现明显团聚现象。     

对苯乙烯磺酸钠修饰水滑石/丁腈橡胶复合材料的制备与在过氧化物硫化体系中的性能研究

利用共沉淀法合成了硝酸根型水滑石（NO3-HT）,将其与对苯乙烯磺酸钠（SSS）进行离子交换,制备对苯乙烯磺酸钠修饰的水滑石（SSS-HT）。用红外光谱（IR）、X-射线衍射（XRD）、热重分析（TGA）对水滑石的结构和性能进行了表征。结果表明,经对苯乙烯磺酸钠修饰后的水滑石层间距由硝酸根型水滑石的0.8 nm扩大到了1.88 nm,对苯乙烯磺酸钠型水滑石的热稳定性有所提高。将其与丁腈橡胶（NBR）混炼,制备水滑石/橡胶复合材料。用红外光谱仪、硫化仪、万能测试仪及热重分析仪对其结构与性能进行了研究。实验结果表明：随着水滑石含量的增加,NBR/水滑石复合材料的焦烧时间逐渐缩短,最大小扭矩之差逐渐减小,且经过有机修饰的水滑石变化幅度更大。其次,在保持甚至增加材料拉伸强度的基础上,加入水滑石能显著地提高复合材料的扯断伸长率,且在水滑石含量为5%时最佳;同时水滑石的加入也提高了橡胶的热稳定性。     

溶胶SiO2改性高度支化水性聚氨酯的研究

以甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)、聚碳酸酯二醇(PCDL)、二羟甲基丙酸(DMPA)和聚醚胺(ATA)为原料,采用A2+B3法合成了具有高度支化结构的水性聚氨酯(HBAPU),然后分别加入质量分数(下同)为0.5%,1.5%,2%,3%的SiO<,2>溶胶制成溶胶SiO<,2>改性高度支化水性聚氨酯.用红外光谱(F...     

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。     

六钛酸钾晶须掺杂改性气凝胶的结构和性能

以六钛酸钾晶须（PTW）为遮光剂,掺入SiO₂气凝胶中降低气凝胶的热导率。研究偶联剂的种类和添加量、PTW掺入量对气凝胶热导率、密度和比表面积等性能的影响。采用X线衍射仪（XRD）、傅立叶红外光谱仪（FT-IR）、扫描电子显微镜（SEM）对气凝胶进行表征。结果表明:0.5 mL KH550对10 g PTW进行表面改性后,将PTW按照质量分数28.57%掺入SiO₂气凝胶中可使其热导率降至0.023 55 W/（m·K）。PTW在气凝胶中保持原有的晶体结构,SiO₂仍保持无定形网络结构。     

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．     

PLA／ATBC增塑改性体系结晶热性能及耐老化性能的研究

采用熔融共混法,以乙酰柠檬酸三正丁酯（ATBC）作为增塑剂,对聚乳酸（PLA）进行增塑改性,讨论了增塑剂用量对改性PLA结晶热性能及耐老化性能的影响．研究发现：当增塑剂ATBC含量增加时,改性PLA中存在β晶型向α晶型的转变,增塑剂的加入可以使改性PLA的熔点（Tm）、玻璃化转变温度（Tg）降低,结晶度增加;起始热分解温度（Te）和最大热分解温度（Ti）增加,热稳定性变好;增塑剂ATBC的加入可以很好的改善PLA的柔韧性,且当ω（ATBC）为20份时,改性PLA的拉伸屈服强度、直角撕裂强度分别为30．16MPa和119．29kN／m,断裂伸长率增加至380．65%,增塑改性效果最好,即使是在自然条件下老化一年后,其综合力学性能仍可以满足一般产品的要求．     

动态硫化SBS／EVA复合改性沥青的温敏性

利用SBS与EVA对沥青进行了复合改性并对其作了动态硫化处理,从失重温度和失重速率的角度采用热重分析仪（TG）对动硫化前后SBS／EVA复合改性沥青的热稳定性能作了研究,同时还借助应变控制流变仪对上述沥青试样进行了动态力学性能的分析测试。结果表明：动态硫化处理后,可能由于沥青试样内部化学交联网络结构及SBS-沥青的接枝物的形成,不仅提高了沥青试样的热稳定性能和高温动态力学性能,也降低了沥青试样的温度敏感性。     

乳液共混法制备的石墨烯/天然橡胶纳米复合材料的微观结构研究

采用乳液共混将氧化石墨烯(GO)水溶液与天然胶乳共混,对此共混体系破乳后再原位还原从而制备了石墨烯/天然橡胶(GE/NR)纳米复合材料。TEM和XRD测试表明GE片层在NR基体中剥离程度高且达到了均匀的分散。高结合胶含量、Raman位移以及断面SEM粗糙程度表明GE与NR之间存在很强的界面作用。GE在NR基体中良好的分散以及二者之间的强界面作用均有利于提高GE/NR纳米复合材料的力学性能及导电性能。     

改性白炭黑与炭黑协同增强天然橡胶复合材料

为了改善填料的分散性,采用离子液体1-烯丙基-3-甲基氯化咪唑(AMI)改性白炭黑(SiO_2),并制备改性白炭黑/炭黑/天然橡胶复合材料,通过傅里叶红外光谱(FT-IR),扫描电镜(SEM),动态力学分析仪(DMA),热失重分析仪(TGA)等分析方法,研究AMI改性对白炭黑/炭黑/天然橡胶复合材料微观结构、力学性能、动态力学性能的影响。结果表明:经AMI改性后,白炭黑粒子间的相互作用减小,团聚倾向减弱,且与炭黑并用后在橡胶复合材料基体中的分散性改善,弥散效应和界面作用增强,改性复合材料的硫化反应活化能降低,综合力学性能提高。此外,离子液体用量的提高有助于复合材料分子链有序性的增加,使复合材料的热稳定性增强。可见改性白炭黑与炭黑并用对橡胶有很好的补强效果。