不同改性尼龙短纤维增强天然橡胶复合材料的性能研究

用偶联剂KH550、KH560、KH570、NXT和H₃PO₄刻蚀对尼龙短纤维进行表面改性,将改性后的尼龙短纤维与天然橡胶制成母炼胶,然后用母炼胶制备尼龙短纤维-天然橡胶复合材料。通过力学性能测试以及RPA检测等手段,分析不同偶联剂和H₃PO₄刻蚀改性尼龙短纤维对复合材料综合性能的影响,发现用偶联剂KH570处理尼龙短纤维是改善复合材料综合性能较好的方法。在偶联剂KH570处理的尼龙短纤维基础之上添加不同相溶剂制备复合材料,通过力学性能测试分析不同相溶剂对综合性能的影响。并用扫描电镜(SEM)对复合材料断口形貌进行观察和分析,发现添加进口相溶剂能有效提高偶联剂KH570处理的尼龙短纤维在天然橡胶中的分散性,同时也能减少复合材料表面的孔洞即提高了尼龙短纤维与天然橡胶之间的界面粘结力。     

低等级粉煤灰表面功能化及对酚醛泡沫保温板性能的影响

为了改善酚醛泡沫保温板力学性能低和易掉渣的缺陷,使用KH570偶联剂对三级及以下粉煤灰表面进行功能化处理,研究其对酚醛泡沫板的力学性能和保温性能的影响.结果表明:在改性时间30 min和反应温度80℃下,粉煤灰的最佳改性配方(以粉煤灰质量计算)为:KH570偶联剂4％、无水乙醇16％、蒸馏水4％.当粉煤灰添加量为酚醛树...     

泡沫铝合金孔隙率对泡沫铝合金/聚甲醛互穿复合材料的影响

使用硅烷偶联剂KH570对孔隙率不同的泡沫铝合金进行表面改性后,通过注塑成型法制备了聚甲醛/泡沫铝合金互穿复合材料。研究了改性后泡沫铝合金表面的红外结构、泡沫铝合金/聚甲醛互穿复合材料的力学性能和摩擦学性能以及泡沫铝合金/聚甲醛互穿复合材料的磨损表面。研究结果表明,硅烷偶联剂KH570成功接枝到了泡沫铝合金的表面;复合材料的弯曲强度和压缩强度随着泡沫铝合金孔隙率的降低而升高;而复合材料的摩擦学性能随着泡沫铝合金孔隙率的增加而降低。     

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。     

纳米二氧化硅粒子的改性研究

利用傅立叶红外光谱仪、接触角测试仪和Zeta电位测定仪等仪器分别测试未改性和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)改性的纳米二氧化硅粒子表面的分子结构、接触角和电荷,分析两者之间的宏观性能和微观分子结构区别,以此判断改性效果;采用TG定量分析纳米二氧化硅(Si O_2)表面偶联剂KH570的接枝率,研究分散液的p H值、偶联剂用量、水用量等工艺条件对接枝率的影响,结果表明:当偶联剂KH570用量在20%二氧化硅质量范围内,随着偶联剂用量增加接枝率不断增大,当超过这个用量后,则由于空间位阻效应导致接枝率变化不明显.     

三种偶联剂改性CaCO3的影响因素及效果评定

采用3种偶联剂分别对碳酸钙进行表面改性,分析改性碳酸钙活化指数的影响因素,通过SEM分析和沉降体积的测试,评定3种偶联剂的改性效果。结果表明,钛酸酯偶联剂KH101改性碳酸钙最佳反应条件为,反应温度80℃,反应时间70min,m(偶联剂)∶m(碳酸钙)为0.03,环己酮用量为碳酸钙的5倍;硅烷偶联剂KH570、KH151改性碳酸钙最佳反应条件为,反应温度70℃,反应时间70min,m(偶联剂)∶m(碳酸钙)为0.03,环己酮用量为碳酸钙的5倍。用KH151、KH570两种硅烷偶联剂改性后的碳酸钙团聚现象仍比较严重,用KH101钛酸酯偶联剂改性后的碳酸钙团聚现象得到明显改善。     

三种偶联剂改性CaCO3的影响因素及效果评定

采用3种偶联剂分别对碳酸钙进行表面改性,分析改性碳酸钙活化指数的影响因素,通过SEM分析和沉降体积的测试,评定3种偶联剂的改性效果.结果表明,钛酸酯偶联剂KH101改性碳酸钙最佳反应条件为,反应温度80℃,反应时间70 min,m(偶联剂)∶m(碳酸钙)为0.03,环己酮用量为碳酸钙的5倍;硅烷偶联剂KH570、KH151改性碳酸钙最佳反应条件为,反应温度70℃,反应时间70 min,m(偶联剂)∶m(碳酸钙)为0.03,环己酮用量为碳酸钙的5倍.用KH151、KH570两种硅烷偶联剂改性后的碳酸钙团聚现象仍比较严重,用KH101钛酸酯偶联剂改性后的碳酸钙团聚现象得到明显改善.     

钨酸铅/天然橡胶纳米复合材料制备及其γ射线屏蔽性能

将钨酸铅(PbWO_4)粒子球磨至纳米尺度,采用γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)对其进行表面改性,并与天然橡胶(NR)机械共混,制备出橡胶纳米复合材料,运用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、接触角(CA)测量仪、电子万能试验机和高纯锗γ谱仪系统对其形貌及性能进行了表征与测试。结果表明:KH570成功接枝到PbWO_4表面;与未改性PbWO_4相比,改性后PbWO_4在NR中分散更为均匀,复合材料力学性能及γ射线屏蔽性能更为优异;PbWO_4与NR填充质量比为50∶100时,力学性能最佳(拉伸强度为30.6 MPa),相比于填充质量比为60∶100时,γ射线屏蔽率仅下降了1.8%,因此PbWO_4与NR最佳配料比为50∶100。     

尼龙-6／纳米粒子复合材料制备及其性能研究

利用原位聚合方法制备了尼龙-6／纳米SiO2、尼龙6／纳米TiO2及尼龙6／碳纳米管复合材料;对复合材料的力学性能、软化温度进行测试,并对复合材料进行了IR分析;探讨了改性纳米粒子对复合材料力学性能的影响．结果表明：经钛酸酯偶联剂表面处理的纳米TiO2、经硅烷偶联剂处理的纳米SiO2及混酸处理的碳纳米管都可以在一定程度上提高尼龙6基体的拉伸强度和冲击强度;当复合材料中纳米SiO2质量分数为3％,或纳米TiO2质量分数为3％,或碳纳米管质量分数为1％时,其复合材料有较好的力学性能．     

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。     

改性纳米TiO2/LDPE复合膜的制备及其抗菌性能

摘要:本文以钛酸丁酯为原料,用溶剂凝胶法制备纳米TiO2,利用SEM观察粉体表面形貌和结构.分别用硅烷偶联剂(KH550, KH570, A171)对纳米粉体进行表面改性,利用SEM、XRD和FTIR,考察改性粉体的表面结构和性质变化.同时测定经改性后粉体的亲油化度值和在水、甲苯和石油醚中的分散情况;采用甲苯作溶剂,将改性粉体与LDPE树脂混合,经流延得到抗菌聚乙烯复合薄膜.利用SEM和数码相机,观察改性纳米TiO2抗菌剂/LDPE复合薄膜的抗菌性能.结果表明,KH570改性粉体在甲苯中的分散性最好,当抗菌粉体的添加量为3.0%时,制得复合薄膜的抗菌性能最好,抗菌率达到99.99%,即具有最好的抗菌效果.     

表面修饰粉煤灰对沥青路用性能的影响

针对粉煤灰-沥青之间的相互作用问题,借助表面修饰技术,采用NaOH碱性溶液和KH550偶联剂对4种不同来源的粉煤灰进行处理;在此基础上,借助动态剪切流变试验、弯曲梁流变试验对不同表面修饰技术下粉煤灰沥青胶浆的高温、低温性能进行测试,最后借助X射线衍射、氮吸附测试(BET)和红外光谱试验进行表面修饰技术对粉煤灰的改性机理的微观研究。研究结果表明:除个别样品外,大部分NaOH和KH550偶联剂表面修饰的粉煤灰降低了沥青胶浆的弹性,提高了浆体的抗车辙能力;经NaOH表面修饰后,FA-3沥青浆体的低温抗裂性能最差,FA-4沥青胶浆的低温抗裂性能最好;KH550偶联剂表面修饰后,粉煤灰与沥青浆体之间不存在明显的化学反应,但没有证据表明不存在轻微的化学偶联作用;NaOH表面修饰没有产生新的化学相,但超细粉煤灰表面活性点位多,NaOH对其表面修饰较为明显,比表面积和孔容积均明显增多,比KH550偶联剂表面修饰作用更为明显。经表面修饰技术改性后粉煤灰作为沥青混凝土填料,可有效提高沥青混凝土的综合路用性能,为粉煤灰"变废为宝"再利用提供了理论依据。     

新型钛酸酯偶联剂的应用研究

设计及合成了一类新型的钛酸酯偶联剂AEOT,用于改性超细CaCO3,系统研究了改性CaCO3的表面性能以及改性CaCO3/PVC复合体系的综合力学性能,并用扫描电子显微镜(SEM)对CaCO3/PVC复合材料的微观结构进行了分析,发现以分子量大的AEOT-15为改性剂对CaCO3进行表面活化处理,可显著改善CaCO3/PVC复合材料的综合力学性能.     

偶联剂处理对复合材料冲蚀性能研究

该文通过采用不同偶联剂与偶联剂处理方法对碳化硅粒子进行改性,结果表明,复合材料的界面效果与偶联剂改性基团有关,含有氨基基团的偶联剂KH-550比含有环氧基团的KH-560的处理效果要好,这主要是由于氨基基团可以促进树脂基体反应导致的。经过对比,发现当采用迁移法使用KH-550对碳化硅颗粒进行表面改性时,复合材料的界面性能较好,能够具有较好的弯曲力学性能以及较好的耐冲蚀性。     

改性粉煤灰填充聚乙烯的研究

利用共混塑化成型法制备粉煤灰/聚乙烯复合材料,探讨了不同偶联剂对复合材料力学性能的影响,并对其中改性效果最好的偶联剂的最佳添加量和其改性的粉煤灰的最佳填充份数作了研究.结果表明,不同偶联剂中以硅烷偶联剂KH-590的改性效果最好,其最佳用量为1.5%.聚乙烯为100份时,KH-590改性的粉煤灰的最佳填充份数为50份.     

聚乳酸/苎麻纤维(PLA/RF)复合材料的制备与性能

对苎麻纤维(RF)进行偶联剂处理和聚乳酸(PLA)/氯仿溶液浸润处理后,采用溶液浇铸法制备PLA/RF复合材料,并观察RF处理后的表面形态及PLA/RF的等温结晶情况.结果表明:RF能够有效提高PLA/RF复合材料的拉伸强度;3种偶联剂(KH5501,KH570,A151)在80,℃下处理的RF对PLA的增强效果较在室温下处理的增强效果好;RF经过浸润处理后吸水率下降;在RF的浸润液中添加增塑剂柠檬酸三丁酯(TBC)能够提高材料断裂伸长率;通过偏光显微镜(POM)观察到,在靠近RF附近位置PLA球晶较其他位置处细小;随着TBC质量分数的增加,PLA球晶尺寸增大.     

偶联剂对石墨/酚醛树脂复合双极板性能的影响

针对石墨/酚醛树脂复合双极板存在的强度低、脆性大等问题,采用偶联剂改性方法来增强复合双极板的界面结合,提高其抗弯强度.研究了偶联剂的种类、添加方式及用量对石墨/酚醛树脂复合材料双极板力学性能和电学性能的影响.结果表明:采用石墨改性法可提高石墨/酚醛树脂复合双极板的抗弯强度,但导电性能有所降低;而采用树脂改性法制备的石墨/树脂复合双极板同时具有较高的电学和力学性能.因此树脂改性法更适合制备复合双极板.当偶联剂质量分数均为0.7％,采用树脂改性法分别以硅烷偶联剂和钛酸酯偶联剂改性时,石墨/树脂复合材料双极板抗弯强度和电导率分别为33.3 MPa,70.3 S· cm-1和32.1 MPa,73.8 S· cm-1,均满足燃料电池用石墨/酚醛树脂复合双极板的技术要求.     

改性尼龙6复合材料的力学性能研究

采用经化学改性的芳纶纤维增强尼龙6,并通过红外光谱和环境扫描电镜分析其界面层.结果表明,芳纶纤维经异氰酸酯化及封端稳定处理后,其表面所接枝的不稳定基团-NCO转化成稳定的-NHCO-,封端结果较为明显;改性后纤维表面附有接枝物,从而使表面粗糙程度大大增加.力学性能测试结果显示改性尼龙6复合材料的拉伸和弯曲强度得到了改善,但冲击性能略为下降.     

锑掺杂纳米二氧化锡颗粒在乙二醇中的分散稳定性

开发了二次球磨湿法制备锑掺杂纳米二氧化锡(ATO)/乙二醇(EG)稳定体系的新方法;选用硅烷偶联剂KH 570,实现了ATO颗粒在EG溶液中的均匀分散和稳定性控制;研究了分散工艺参数对体系的影响,探讨了ATO颗粒的表面包覆改性机理。研究表明:分散剂KH 570的含量和体系的pH显著影响ATO在EG中的分散稳定性,在KH 570含量为1.5%,体系pH为8.5时,ATO/EG浆料的分散性能最佳。KH 570与ATO颗粒表面羟基发生的化学键结合,提高了颗粒表面的疏水性,改善了ATO颗粒与有机极性溶剂及高聚物之间的亲和力。     

INR/ENR复合材料的结构与性能

采用HCOOH/H2O2体系对天然橡胶胶乳进行环氧化,并将其用Na HSO3开环后制备天然橡胶离聚体。将制备的环氧化天然橡胶与天然橡胶离聚体按不同比例进行共混,复合制备INR/ENR天然橡胶复合材料,探讨环氧化天然橡胶/天然橡胶离聚体不同共混配比对复合材料力学性能的影响。复合材料的微结构及玻璃化转变温度分别由IR、DSC进行了表征。