纳米材料改性硅橡胶研究进展

文章综述了纳米材料在提高硅橡胶机械性能、耐热性能、抗辐照性能等方面的改性作用。     

PDMS真空紫外光表面亲水改性研究

PDMS用作人体植入材料和医疗制品已获得广泛应用,但疏水性表面会降低其生物相容性并引起并发症,而亲水改性后的表面,亲水性也会逐渐变差.采用172 nm真空紫外光对PDMS进行表面亲水改性处理后,亲水性在较长时间内得以保持.用红外光谱、X射线光电子能谱和水接触角测试对改性前后材料表面化学组成和亲水性变化进行检测,结果表明:真空紫外光照后,PDMS表面由疏水性转变为亲水性,且表面形成的类玻璃物质大大延缓了其疏水性的恢复.     

乙二胺接枝聚乳酸亲水改性研究

研究了乙二胺改性聚乳酸（EMPLA）的合成工艺及其亲水性能。以乳酸、马来酸酐和乙二胺为原料,合成了EMPLA,并对其工艺参数进行了优化;对聚乳酸（PLA）、马来酸酐改性聚乳酸（MPLA）、EMPLA进行了性能测试和结构表征,测定了吸湿率以研究其亲水性能力。优化的反应工艺为：在10℃反应2h、乙二胺过量20％时产率及产物纯度最高。通过酸酐间接引入亲水性的活性伯胺基团,EMPLA的平衡吸湿率比聚乳酸提高了31％。     

聚丙烯树脂紫外光表面改性的研究

本文主要研究了以聚丙烯树脂粒子为基体、丙烯酸为单体,通过紫外光照射,丙烯酸接枝到PP表面的聚合反应。讨论了溶胀时间、溶胀温度、丙烯酸浓度、光敏剂浓度及光照时间对接枝率的影响。结果表明：当光敏剂浓度为0．2mol／L,浸泡时间为1h,溶胀温度为75℃,单体浓度为0．5％,光照时间为1．5h时,接枝率较高。     

两亲性分子在聚丙烯表面的包埋及亲水改性

以两亲性的硬脂醇聚氧化乙烯基醚(AEO)为改性剂,采用表面包埋改性的方法对聚丙烯(PP)表面进行亲水改性。通过接触角、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)等分析方法,研究了表面溶胀、退溶胀、改性剂结构等因素对表面改性效果的影响。结果表明:经二甲苯(二甲苯在混合溶剂中的质量分数为80%)与环己酮混合溶剂溶胀处理,溶胀层位于PP表面的无定形区。以AEO-8为改性剂,采用真空干燥的退溶胀方式,改性表面的接触角低至20.6°。相分离及水取向作用能够促进改性剂的聚环氧乙烷(PEO)亲水段向包埋表面外层迁移,并赋予表面亲水性。     

碳纳米管改性硅橡胶的电学特性

用碳纳米管(CNT)填充硅橡胶制备了碳纳米管/硅橡胶复合材料,并研究了复合材料的电学特性。结果表明:随着碳纳米管含量的增加,复合材料的电阻率急剧下降,当wCNT=0.075时,电阻率下降了约10个数量级。随着拉力增大,复合材料的力敏效应增大。复合材料存在明显的弛豫现象:拉力越大,电阻率的弛豫时间越长;碳纳米管含量越大,复合材料的弛豫现象越不明显,可以用R(t)=(R0-R∞)exp(t/τ) R∞来描述复合材料的弛豫过程。     

膨体聚四氟乙烯改性亲水膜的水过滤性能

采用配位键合理论对疏水性膨体聚四氟乙烯膜（ePTFE）膜进行亲水改性,并对其用于水过滤过程的性能进行了研究。结果表明,亲水改性物质与ePTFE膜结合较好,在26.6kPa的过滤压差驱动下,初始纯水通量达2.0m³/(m²·h)以上,纯水通量较大,且随过滤压差的增加而增大。将亲水改性后的ePTFE膜用于含CaCO₃微粒悬浮液的过滤过程时,截留率在99.0%以上。对ePTFE改性亲水膜在中药浸出液过滤过程中的应用进行了研究,水中悬浮物的去除率可达99.0%以上。     

改性PP非织造布的抗菌机理探讨

研究了含吡啶盐基团的改性聚丙烯（ＰＰ）非织造布的抗菌机理，分析了大肠杆菌在改性聚丙烯非织造布上的粘附热力学过程。发现对于不含吡啶盐基团的聚丙烯非织造布表面，粘附过程中的自由能变化越负，对粘附细菌越有利；改性聚丙烯非织造布对大肠杆菌（Ｅ．ｃｏｌｉ）的滤除作用主要是其表面的吡啶盐功能基团与大肠杆菌之间的静电相互作用的结果；活性检测结果显示这种粘附作用是一种生态捕捉作用。     

聚偏氟乙烯超滤膜的制备及亲水改性

进一步讨论聚偏氟乙烯超滤膜的制备过程中某些因素（蒸发时间、凝固液配方）对膜平均孔径（用小角Ｘ射线散射法测定）的影响,并对干燥后疏水的聚偏氟乙烯超滤膜进行亲水改性     

粘土矿物增强硅橡胶性能的研究

通过物理化学方法的处理，使粘土成为能改善有机硅橡机械物理性能的增强剂，并探讨不同生产工艺对硅橡胶制品机械物理性能的影响。     

矿物填充硅橡胶的结合橡胶研究

研究不同碱性试验剂对结合橡胶的影响，并以乙二胺代替氨为碱性试剂对原有结合橡胶测定方法进行改进。结果表明，结合橡胶含量从一个侧量反映了填料与硅橡胶基体和相互作用的程度。     

矿物粉体作硅橡胶制品增强剂的研究

以天然矿物为原料,通过超细粉碎的表面化学改性,改变矿物粉体的性质和表面性质,制备硅橡胶增强填料。通过粉体表面能和硫化胶力学性能的测定,研究不同矿物,表面积,表面能和偶联剂对硅橡胶制品性能的影响。     

硅橡胶动态拉伸力学性能的实验研究

为研究硅橡胶在高应变率下的拉伸力学性能,基于旋转盘式间接杆杆型冲击拉伸测试系统,针对硅橡胶低模量、低强度的特点,选择和确定了拉伸试件与入射杆/透射杆的机械连接方式以及拉伸试件的形状和尺寸,实现了硅橡胶材料的高应变率（350 s^-1）单向拉伸试验.采用自动网格法应变测试技术,实施了硅橡胶在准静态（0.001 s^-1）和中应变率（1 s^-1）加载条件下的单向拉伸试验.拉伸应力-应变测试结果表明：硅橡胶的拉伸力学行为具有明显的超弹性特征,且具有显著的应变率相关性,其拉伸模量随着加载应变率的升高而增大.     

天然矿物作为硅橡胶补强剂的研究

以天然矿物为原料，通过选料处理，超细粉碎，可制成性能较好的硅橡胶补强剂，探讨不同的矿物种类，粒径对硅橡胶制品力学性能的影响。制成的硅橡胶补强剂可部分取代气相白碳黑。     

硅灰石晶须增强高温硫化硅橡胶发泡工艺

采用硅灰石晶须增强硅像胶,研究了用化学发泡的方法制备泡硅橡胶时,影响发泡硅橡胶的孔隙率及孔径大小的因素。结果表明,在120℃预发泡时,预发泡时间在3－6min内、二次发泡温度在180℃、发泡剂H和助发泡剂明硕的用量均为硅橡胶用量的5％、硅灰石晶须的用量控制在硅橡胶用量的2倍内时发泡效果较好。增大发泡压力有利于减小泡孔孔径,但压力过高会降低发泡硅像胶的孔隙率。     

纳米二氧化硅补强硅橡胶的结构及性能

气相法制备的纳米二氧化硅是补强高温硫化硅橡胶的最好填料。研究了纳米二氧化硅的结构及分散性对硅橡胶结构及性能的影响。结果表明：分散成100～200nm尺度的二氧化硅聚集体对硅橡胶具有良好的补强作用。未经表面改性的纳米二氧化硅,m（SiO2）：m（生胶）=0．35～0．40时对硅橡胶的补强作用效果最佳。硅橡胶中加入纳米二氧化硅粉体,形成了以二氧化硅为晶核的微晶区,增加了物理交联点,更易发生结晶。     

氯丁胶乳液辐照接枝甲基丙烯酸甲酯的聚合反应机理和动力学

本文报道了采用６０Ｃｏｙ－射线辐照商品化氯丁胶和甲基丙烯酸甲酯（ＭＭＡ）进行乳液接枝聚合反应的实验结果．在本实验条件下，接枝聚合反应是受扩散控制的，并在单体转化率－时间曲线上存在诱导期和恒速聚合反应期．它们与ＭＭＡ浓度有如下关系：Ｄｍｌｍ＝Ｋ［ＭＭＡ］和Ｒｐ＝ｋ［ＭＭＡ］１．６７．得到的产物是甲基丙烯酸甲酯富集在壳层的核－壳结构的粒子．