化学发泡剂对聚四氟乙烯黏结性能的影响

通过使用不同的化学发泡剂与聚四氟乙烯(PTFE)共混,经冷压烧结制备了发泡PTFE复合材料,采用剪切强度、扫描电镜(SEM)表征了复合材料的黏结性能,用热重分析手段表征了发泡剂与复合材料的热性能。结果表明:使用型号CCR20A偶氮二甲酰胺发泡剂所制备的发泡PTFE复合材料表面泡孔分布均匀、黏结性能最为理想,且添加量为20%(质量分数)时复合材料表面被黏结能力最强,剪切强度值为3.879 MPa,相对于纯PTFE提高了78.16%;发泡剂在复合材料中分解且对复合材料热稳定性影响较小。     

非刻蚀无钯活化化学镀铜Kevlar纤维的制备工艺及性能

表面预处理是制备高性能Kevlar纤维的关键技术.应用一种新颖的"非刻蚀无钯活化"预处理工艺和以二甲氨基硼烷作为还原剂的化学镀铜体系制备了镀铜Kevlar纤维.采用X射线光电子能谱仪(X-ray photoelectron spectroscopy, XPS)、X射线衍射仪(X-raydiffraction, XRD)和高分辨扫描电子显微镜(scanning electron microscope, SEM)分析不同处理阶段Kevlar纤维的化学组成、晶态结构和表面形貌,并对镀铜Kevlar纤维的结合强度、电学性能、力学性能和热稳定性能进行测试.结果表明,通过此新工艺制备的铜层致密平整,且与基体结合力强,并具有较好的导电性、力学性能和热稳定性能.     

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.     

聚酰亚胺-聚四氟乙烯复合材料的制备和表征

利用共混挤出工艺制备聚酰亚胺-聚四氟乙烯(PI- PTFE)复合材料,考察PTFE含量对复合材料热性能、摩擦性能及力学性能的影响.结果表明:制得的PI - PTFE复合材料两相不相容,复合材料的最高使用温度为250℃,在250℃以下复合材料的尺寸稳定性较好,其线膨胀系数随PTFE含量的增加而增大,不受热循环历程的影响;复合材料分解质量损失5%的温度(t5d)为525℃,热分解速率随PTFE含量的增加而增大;干摩擦时,随PTFE含量的增加,复合材料的摩擦因数降低,磨损率呈上升趋势;复合材料的拉伸强度、弯曲强度和硬度均随PTFE含量的增加而降低,就力学性能而言,PTFE的添加量不超过20%为宜.     

HNTs- DEA/PTFE复合材料的力学性能与耐磨性

为改善埃洛石(HNTs)纳米管在基质材料中的分散性,以提高复合材料的力学性能和耐磨性,在HNTs表面接枝亲水分子二乙醇胺制备HNTs-DEA,通过一系列表征手段分析了HNTs-DEA的结构和分散性能.然后制备了HNTs-DEA质量分数为2%的HNTs-DEA/PTFE复合材料,对比分析了改性前后HNTs对聚四氟乙烯(PTFE)材料的力学性能和耐磨性的影响.结果显示, HNTs-DEA/PTFE复合材料的拉伸强度比PTFE略有增强,而断裂伸长率基本保持; HNTs-DEA/PTFE的摩擦系数与PTFE接近,但耐磨性能比PTFE提升约96%:充分展现出二乙醇胺改性HNTs填充PTFE的良好力学性能和耐磨性.     

聚硅酸铝、聚硅酸铁和聚硅酸铝铁的制备及离子残留分析

采用共聚法制备聚硅酸铝(PSA)、聚硅酸铁(PSF)、聚硅酸铝铁(PSAF)3种絮凝剂,考察制备条件和投加量对絮凝剂的絮凝性能及废水中离子残留的影响。采用傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、X线衍射仪(XRD)、热分析仪分别对絮凝剂的结构及热稳定性进行表征。结果表明:PSAF的絮凝性能优于PSA、PSF及市售PSAF;制备条件和投加适当时,离子不会残留,反之,出现离子残留;3种絮凝剂中,PSA的Al~(3+)残留最严重,PSF的Fe~(3+)残留最严重。FT-IR和XRD结果表明:Al~(3+)和Fe~(3+)的水解产物与硅酸的羟基发生配位或吸附作用;热分析结果表明:常温下,3种絮凝剂稳定性较好。     

不同表面改性的纳米SiO_2/MC尼龙6复合材料

采用两种原位表面修饰的纳米SiO2(RNS和DNS)通过原位聚合的方法制备了纳米SiO2/MC尼龙6复合材料,测试了材料的力学性能,RNS和DNS的加入均能使MC尼龙6的力学性能有较大提高,在一定的范围内对复合材料同时具有增强和增韧的作用,RNS的影响要大于DNS;同时通过SEM、TGA等分析手段,考查了纳米SiO2在聚合物基体中的分散情况、热稳定性.结果表明,纳米SiO2粒子在基体中分布均匀,两种纳米SiO2的加入均大大提高了复合材料热稳定性,使MC尼龙6的起始降解温度分别提高10℃和21℃.     

聚丙烯/蒙脱土复合材料热性能和动态力学性能

用熔融混合法制备出聚丙烯／蒙脱土复合材料(PP／MMT)，采用X射线衍射(XRD)、示差扫描量热法(DSC)、热重分析(TGA)以及动态热机械性能分析(DMTA)等手段进行分析，研究了相容剂马来酸酐接枝改性的聚丙烯对复合材料微观结构、热性能和动态力学性能的影响．结果表明，当相容剂含量达到一定值时，蒙脱土片层在聚丙烯基体中几乎全部以剥离或者无序的状态存在，复合材料的热性能、动态力学性能有较大的提高．     

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。     

PET/改性埃洛石纳米管复合膜的制备与性能研究

采用铝酸酯偶联剂对埃洛石纳米管(HNTs)表面改性,并通过熔融共混的方法制备了聚对苯二甲酸乙二醇酯/改性埃洛石(PET/m-HNTs)复合膜,研究了不同含量的m-HNTs对PET的结晶性能、力学性能和热稳定性的影响,并用傅里叶变换红外光谱分析(FTIR)、差示扫描量热分析(DSC)、扫描电镜分析(SEM)、热失重分析(TG)等对复合材料进行了分析。结果表明:铝酸酯偶联剂对HNTs改性成功;加入1%m-HNTs使复合膜的拉伸强度提高约12%;m-HNTs使PET的结晶速率和热稳定性明显提高;m-HNTs能够以纳米尺度均匀地分散于基体中。     

2024Al/Gr/SiCp复合材料耐热性能研究

研究了采用真空热压法制备的2024Al/Gr/SiC_p复合材料高温拉伸性能及长时间热暴露后的室温力学性能,同时对拉伸断口进行分析,探讨了SiC颗粒和石墨对材料耐热性能的影响.结果表明:2024基体合金和2024Al/Gr/SiC_p复合材料在200℃及以下热暴露时,复合材料的强度下降幅度较小,但基体合金的强度下降幅度明显比复合材料的大,这与增强相SiC颗粒与石墨提高了材料的耐热性能有关.在300℃热暴露条件下,2024基体合金和2024Al/Gr/SiC_p复合材料的力学性能快速下降.2024Al及其复合材料的高温拉伸性能随拉伸温度升高而下降,在200℃及以下温度抗拉强度较好,250℃及以上温度抗拉强度快速下降.高温拉伸和热暴露处理后的2024铝合金基体的断裂机制为韧性断裂,2024Al/Gr/SiC_p复合材料的断裂机制为基体韧性断裂及石墨断裂、SiC颗粒与界面分离的混合断裂机制.     

纳米高岭土和白炭黑硫化橡胶复合材料

采用硫化和机械性能测试以及热重分析(TGA)和透射电子显微镜(TEM)等手段,对纳米高岭土(NK)和白炭黑(PS)各自填充的丁苯橡胶(SBR)、天然橡胶(NR)、顺丁橡胶(BR)、三元乙丙橡胶(EPDM)等四种复合材料的硫化性能、力学性能、热稳定性能和微观结构进行了表征和时比.结果表明,纳米高岭土有效改善了橡胶前期硫化的操作安全性,加快了硫化速度,提高了生产效率.其橡胶复合材料具有优异的弹性,拉伸性能与白炭黑橡胶基本接近,撕裂强度和定伸强度比白碳黑稍差.纳米高岭石在橡胶基体中分散性良好,片层厚度小于100 nm,呈定向平行排列.纳米高岭石粒子与橡胶大分子之间良好的界面结合,是促进其热稳定性能提高的主要原因.图5,表3,参11.     

碳纳米管含量对聚对苯二甲酸乙二醇酯/碳纳米管复合材料结构和性能的影响

采用双螺杆熔融挤出工艺制备了碳纳米管(CNT)与聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)复合材料,研究了CNT含量对复合材料电学性能、热稳定性及力学性能的影响。结果表明:CNT含量为0.5 wt%时复合材料表面电阻急降至10~5ohm/sq以下,达到复合材料的渗流阈值。经扫描电子显微镜(SEM)观察发现,CNT在基体塑料中形成了均匀分散的网络,构建了良好的导电通道;碳纳米管的引入能够有效地提高复合材料的热稳定性,并随着CNT含量的提高而提高;复合材料的力学性能随着CNT添加量的提高先增加后降低,当添加0.5 wt%的CNT时,复合材料拉伸强度达到最大的42.28 MPa,相比于未添加CNT的PET提高15.92%。     

苎麻纤维布增强UP树脂复合材料的物理力学性能

以不饱和聚酯树脂(UP树脂)为基体,以苎麻纤维布作增强材料,采用接触成型法制备复合材料,研究了苎麻布增强UP树脂复合材料的密度、线收缩率、吸水膨胀率等物理性能及弯曲强度、弯曲模量、冲击强度等力学性能,并利用STA、TG等技术对复合材料及纯UP树脂浇注体进行热分析,利用扫描电子显微镜研究复合材料的断裂界面.结果表明:复合材料具有比UP树脂浇注体更大的密度和吸水膨胀率,更强的力学性能,以及更好的耐热性,而其收缩率却比UP树脂浇注体的值低.     

ZrO2(3Y)增韧增强WC-20%Co金属陶瓷复合材料

采用热等静压真空烧结工艺制备了不同含量ZrO2(3Y)/WC-20%Co金属陶瓷复合材料.对复合材料进行了硬度、抗弯强度和冲击韧性等力学性能测试,用扫描电子显微镜(SEM)分析了微观组织及冲击断口成分,用X射线衍射定量分析计算了力学性能试验前后t→m相变量.实验表明:ZrO2(3Y)在WC-20%Co基体中呈球形,均匀分布在Co相和WC相中,该复合材料抗弯强度和冲击韧性明显提高,硬度指标提高不明显.     

纤维素/大豆分离蛋白/蒙脱土纳米复合材料的制备及性能研究

以离子液体为溶剂，天然竹纤维和高度剥离的大豆蛋白/蒙脱土（SPI/MMT）复合材料为原料，采用溶液共混的方法制备了纤维素/SPI/MMT纳米复合材料.讨论了SPI/MMT的加入对于MMT在纤维素基体中分散程度的影响.通过XRD，SEM，TG，力学性能、阻隔性能测试等方法研究了纤维素/SPI/MMT纳米复合材料的相容性，结构及MMT的加入对于纤维素性能的影响.实验结果表明，当MMT含量小于6wt%时，可以形成剥离或插层结构的纤维素/SPI/MMT纳米复合材料，材料具有较好的力学性能，热稳定性和气体阻隔性能.     

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。     

PTFE原位成纤对PP/MWCNTs/PTFE复合材料发泡性能和力学性能的影响

采用共混造粒和微孔发泡注塑成型工艺,制备了聚四氟乙烯(PTFE)原位成纤增强的聚丙烯/多壁碳纳米管/聚四氟乙烯(PP/MWCNTs/PTFE)微孔复合材料,并对其结晶、流变、微孔发泡和力学性能进行了测试和表征。结果表明：与不加PTFE的PP/MWCNTs复合材料相比,PTFE的加入可以提高PP/MWCNTs/PTFE复合材料的结晶度,增大储能模量,降低损耗因子;PTFE的加入可以改善PP/MWCNTs/PTFE复合材料的泡孔结构,使泡孔密度增大,泡孔直径减小;相比PP/MWCNTs复合材料,当PFTE的加入量为1%(质量分数)时,PP/MWCNTs/PTFE复合材料的断裂伸长率提高了67.5%,抗拉强度提高了21.1%,杨氏模量提高了12.5%。     

玻璃纤维和石墨增强PTFE复合材料的力学性能

通过机械混合、冷压和烧结成型制备了不同质量分数(5%～30%)的玻纤和石墨填充聚四氟乙烯(PTFE)复合材料.测试了不同样品的拉伸、冲击和硬度等力学性能,利用扫描电镜对冲击断面形貌进行观察.结果表明:加入玻纤后,拉伸强度、断裂伸长率和冲击强度迅速下降,弹性模量增加,材料呈脆性;材料硬度随玻纤加入量增加而增加,随软质石墨的加入量增加而减小;玻纤改性处理,会提高复合材料硬度;石墨对材料冲击韧性影响较小,少量加入时对拉伸强度影响也较小;质量分数10%的石墨和20%的玻纤填充增强PTFE复合材料的综合力学性能较好.     

PBC/PLA/TP纳米复合全生物降解材料的研究

以聚乳酸(PLA)和聚碳酸丁二醇酯(PBC)为基体材料,利用茶多酚(TP)对材料的结构性能进行表征,通过静电纺丝机制备出PBC/PLA/TP全生物降解薄膜,采用傅立叶红外分析(FTIR)对材料的结构进行表征,通过热重分析(TG)研究了TP对共混材料热稳定性的影响,幵对薄膜进行力学性能测试。结果表明,PBC/PLA/TP全生物降解薄膜相容性好,且随着TP含量的增加,其热稳定性,力学性能等有所提高。