三种生物质填料对生物质/CO-PA选择性激光烧结件性能的影响

为探究不同生物质填料对生物质/共聚酰胺(CO-PA热熔胶)复合材料选择性激光烧结件性能的影响.采用机械共混的方式制备了稻壳/CO-PA(RHPA)、秸秆/CO-PA(CSPA)和纤维素/CO-PA(MCPA)三种生物质复合材料,通过选择性激光烧结(SLS)技术打印生物质复合材料烧结件.使用扫描电镜(SEM)表征材料颗粒...     

PA1012/n-HAP复合粉体的制备及热性能和流动性表征

通过高温高压溶剂沉淀法成功制备了选择性激光烧结(SLS)用聚酰胺1012/纳米羟基磷灰石(PA1012/n-HAP)复合粉体。采用差示扫描量热法(DSC)详细分析了复合粉体的热性能,通过扫描电镜(SEM)分析、激光粒度分析、休止角及堆积密度测试对复合粉体的形貌和流动性进行了探究。结果发现:与同比例PA1012/n-HAP复合材料相比,溶剂沉淀法所制备PA1012/n-HAP复合粉体的熔融温度降低了4~6℃,且结晶度明显提高;PA1012/n-HAP复合粉体的烧结温度窗口宽于纯PA1012粉体,且当HAP含量为1%时达到最大值17.1℃。由于复合粉体粒径可随HAP含量的变化而改变,因此能实现对粉体粒径的调控。在加入10%的HAP时,粉体粒径由纯PA1012粉体的126.14μm降至54.87μm,且粉体趋于规整的球体;随着HAP含量的增加,复合粉体的堆积密度逐渐增大,休止角则呈下降趋势,且粉体流动性增强。     

PCL增韧PHA的结晶性能和力学性能研究

采用熔融共混法制备了聚羟基脂肪酸酯/聚己内酯(PHA/PCL)复合材料,研究了PCL用量对PHA/PCL复合材料结晶性能和力学性能的影响。结果表明:随着PCL用量的增加,PHA/PCL复合材料的XRD衍射峰强度和DSC熔融峰面积逐渐减小,结晶度下降,而其断裂强度先降低后提高;PHA/PCL复合材料的断裂伸长率则随着PCL用量的增加逐渐提高,当PCL用量为40%时,其断裂伸长率达到纯PHA的2.5倍;随着PCL用量的增加,PHA/PCL复合材料的冲击强度提高,韧性增强。     

PLA/PCL纳米复合材料研究进展

综述了近年来聚乳酸(PLA)/聚己内酯(PCL)纳米复合材料的研究进展,重点介绍了PLA/PCL/碳纳米管、PLA/PCL/石墨烯、PLA/PCL/有机改性蒙脱土、PLA/PCL/埃洛石纳米管、PLA/PCL/纳米二氧化钛、PLA/PCL/羟基磷灰石,以及PLA/PCL/天然高分子等纳米复合材料的制备和性能.分析表明,...     

PP/PCL/MWCNTs导电复合材料的制备及性能分析

利用熔融共混法制备聚丙烯/聚己内酯/多壁碳纳米管(PP/PCL/MWCNTs)复合材料,研究了不同MWCNTs含量对PP/PCL/MWCNTs复合材料性能的影响。结果表明:MWCNTs含量为2%时,PP/PCL/MWCNTs复合材料力学性能最好,断裂强度为13.22 MPa,达到PP/PCL/MWCNTs复合材料的逾渗阈值。PCL的加入提高了PP的热稳定性,MWCNTs的加入阻碍了高聚物分子链的热运动,提高了PP/PCL复合材料的结晶温度和熔融温度。     

热塑性高分子共混物／改性粘土纳米复合材料的形态特征和流变性能

在本研究中,通过熔融挤出制备基于聚已内酯(PCL)/聚环氧乙烷(PEO)共混物与层状硅酸盐(粘土)的纳米复合材料。使用透射电子显微镜(TEM)表征PCL/PEO共混物纳米复合材料的形态特征。同时进行流变性能的测试,并与TEM观察结果相比较,评估硅酸盐片层在PCL/PEO 界面上的迁移和定位。     

石灰石/PES复合材料选区激光烧结温度场数值模拟与实验

利用选区激光烧结技术(SLS)制备石灰石/聚醚砜树脂(PES)复合材料烧结件(LPES)时,由于粉床预热温度T直接影响烧结件的烧结质量,决定烧结件的尺寸精度和力学性能.因此,对复合材料选区激光烧结温度场进行数值模拟,探究不同预热温度下复合材料粉末颗粒的平均温度和最高温度的变化规律具有研究意义和现实价值.利用离散元模拟仿...     

PPC/纳米羟基磷灰石复合材料的制备及其性能研究

采用共混的方法制备了聚碳酸亚丙酯(PPC)/羟基磷灰石(HAP)复合材料,研究了HAP用量对于PPC/HAP复合材料断面形貌、力学性能、接触角和流变性能的影响。断面形貌分析结果表明,纯PPC材料属于韧性断裂,随着HAP用量的增加,PPC/HAP复合材料逐渐转变为脆性断裂;HAP在PPC基体中能够均匀分散,二者具有良好的界面相容性。力学性能测试结果表明,PPC/HAP复合材料的断裂强度和冲击强度随着HAP用量的增加逐渐提高,而断裂伸长率随着HAP用量的增加逐渐降低。PPC/HAP复合材料具有良好的亲水性,且亲水性与HAP的用量成正比。流变测试结果表明,PPC/HAP复合材料的表观黏度具有温度和剪切速率敏感性,且复合材料的表观黏度随着HAP用量的增加先提高后降低。     

聚己内酯/纳米羟基磷灰石复合材料的3D打印及性能

以纳米羟基磷灰石(nano-HA)和聚己内酯(PCL)为原料,通过熔融共混方式制备不同nano-HA含量的PCL/nano-HA复合材料。采用熔体微分3D打印机打印PCL/nano-HA复合材料测试试样,测试其力学性能,并通过差示扫描量热仪和X射线衍射仪进行了分析。结果表明:随着nano-HA质量分数的增加,PCL/nano-HA复合材料3D打印试样的拉伸强度和弯曲强度均呈现先增大后减小的趋势,而压缩强度一直增大,结晶性能变好;当nanoHA质量分数为20%时,3D打印试样的拉伸强度和弯曲强度均达到最大值,分别为23.3MPa和21.4MPa;当压缩应变为10%时,nano-HA质量分数为40%的PCL/nano-HA复合材料试样的压缩应力为最大值,为31.4MPa。PCL/nano-HA复合材料打印试样中只含nano-HA和PCL两种相,有利于其保持良好的生物活性,有望在生物组织支架中得到应用。     

竹纤维质量分数对PCL/PLA/竹纤维复合材料性能的影响

将竹纤维(BF)与聚己内酯(PCL)、聚乳酸(PLA)熔融共混,通过模压工艺制备了PCL/PLA/BF增强复合材料。研究了BF质量分数对该复合材料力学性能、热稳定性以及熔融结晶行为的影响。结果表明:随着BF质量分数的增加,PCL/PLA/BF复合材料的冲击强度、拉伸强度和断裂伸长率均先增大后减小,并均在BF质量分数为40%时达到最大值,分别为11.26 k J/m2、12.68 MPa和5.2%;BF质量分数对PCL/PLA/BF复合材料的热稳定性无明显影响;BF的加入使得复合材料中PCL、PLA共混物的玻璃化转变温度降低,但不同BF质量分数的复合材料玻璃化转变温度变化不大;BF的加入使得复合材料结晶温度小幅提升,但结晶峰强度随着BF质量分数的增加而逐渐减弱。     

不同基板对羟基磷灰石生长的影响

人体骨骼的主要成分是羟基磷灰石(HAP)。本文通过共混制备聚二甲基硅氧烷(PDMS)/HAP和PDMS/生物玻璃复合材料作为生长基板,模拟体液(SBF)做生长溶液,研究了不同基板上HAP的生长。研究发现HAP晶体在PDMS复合材料上比在生物玻璃上生长更快,尺寸更大。     

增容剂对竹纤维/聚己内酯复合材料的界面增容及性能改善

以过氧化二异丙苯为引发剂,甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)为单体,通过熔融反应制备了聚己内酯(PCL)接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(PCL-g-GMA),用傅里叶红外光谱(FTIR)和核磁共振氢谱(1H-NMR)表征了接枝物的化学结构,并以PCL-g-GMA为增容剂,考察了其添加对竹纤维/聚己内酯(BF/PCL)复合材料结构与性能的影响。研究结果表明,FTIR和1H-NMR分析结果证实了GMA已成功接枝到PCL上。PCL-g-GMA添加后,竹纤维与PCL的界面相容性得到明显改善,复合材料力学性能显著提升,吸水率下降。在PCL-g-GMA添加质量分数为10%时,复合材料拉伸强度、断裂伸长率比未增容BF/PCL复合材料分别增大了80%和70%。     

PCL/CNTs复合材料的性能

以聚己内酯(PCL)和碳纳米管(CNTs)为主要材料,采用熔融共混制备PCL/CNTs复合材料。随着CNTs含量增加,以直径为10 nm的CNTs(简称CNTs10)制备的PCL/CNTs10复合材料的拉伸强度先增加后降低,以直径为5 nm的CNTs(简称CNTs5)制备的PCL/CNTs5复合材料的拉伸强度先减小后增大,断裂伸长率先降低后增加,体积电阻率逐步降低。CNTs含量相同时,PCL/CNTs5复合材料的体积电阻率小于PCL/CNTs10;CNTs5含量分别为12%和14%时,复合材料的体积电阻率分别为0.92Ω·cm和0.52Ω·cm。扫描电子显微镜分析发现,随着CNTs含量增加,复合材料表面暴露的CNTs5数量逐渐增多,当CNTs10含量≥12%和CNTs5含量≥10%时出现一定的团聚。CNTs5含量为12%的复合材料综合性能最佳,其体积电阻率为0.92Ω·cm、拉伸强度为26.4 MPa、断裂伸长率为267.7%、撕裂强度为46.0 N/cm;在3.7 V直流电压下通电12 min,可从28℃上升到36℃,20 min后达到38℃,随后温度缓慢上升,该复合材料在热敷保健和医疗器械领域具有良好的应用前景。     

PCL包覆Al(OH)_3填充PLA的结构与性能

采用高速混合机将低熔点的聚己内酯(PCL)包覆在Al(OH)3表面,然后通过熔融混炼法分别制备了包覆Al(OH)3、未包覆Al(OH)3以及纯PCL填充聚乳酸(PLA)的复合材料,研究了包覆前后的Al(OH)3及其与PLA复合材料的微观形态,以及复合材料的力学性能、流变性能、热性能和降解性能。结果表明:PCL包覆Al(OH)3填充PLA可以显著提高复合材料的拉伸性能,当Al(OH)3/PCL=100/20时,在PLA中加入5phr包覆Al(OH)3后,复合材料的断裂伸长率可以提高到176%;PCL能有效改善包覆Al(OH)3颗粒在PLA中的分散性及与PLA之间的界面结合力,同时,填料表面多余的PCL能以微球粒子形式分散在PLA中,起到良好的增塑作用;少量包覆Al(OH)3能显著提高PLA的结晶度降,低其结晶温度促,进其降解。     

聚己内酯/酯化淀粉/纳米碳酸钙复合材料的制备及性能

以玉米淀粉(ST)和马来酸酐为原料,采用干法改性方法制备了酯化淀粉(EST),将EST与聚己内酯(PCL)、纳米碳酸钙通过密炼机混炼制备可降解PCL/EST/纳米碳酸钙复合材料。利用红外光谱仪、扫描电子显微镜、广角X射线衍射仪和热重-差示扫描量热同步热分析仪研究了PCL/EST/纳米碳酸钙复合材料的微观形态、力学性能、结晶以及热性能。结果表明,随着纳米碳酸钙含量的增加,PCL/EST/纳米碳酸钙复合材料的拉伸强度先升高后降低,当纳米碳酸钙含量为6份(质量份数,下同)时材料的拉伸强度和断裂伸长率达到最大值,与未添加纳米碳酸钙的复合材料相比分别提高了49.8%和34.8%;与PCL/ST/纳米碳酸钙复合材料相比,PCL/EST/纳米碳酸钙复合材料中淀粉颗粒尺寸减小,复合材料的熔点和结晶度有所提高,拉伸强度和熔体流动速率增加,热分解温度下降。     

聚己内酯/有机蒙脱土纳米复合材料的制备与性能表征

以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为有机改性剂处理钠基蒙脱土(Na-MMT),制备了有机蒙脱土(CTAB-MMT),再以CTAB-MMT为插层剂,通过熔融挤出制备了聚己内酯(PCL)/CTAB-MMT纳米复合材料。采用SEM和XRD对MMT和纳米复合材料的结构进行了表征,并测试了纳米复合材料的力学性能。结果表明:CTAB-MMT的片层结构比Na-MMT连续性更好,片层间距由原来的1.51nm增加到1.95～3.32nm;CTAB-MMT在PCL基体中分散更均匀;与纯PCL相比,PCL/CTAB-MMT纳米复合材料的拉伸强度提高了10.2%,而弯曲强度提高了19.5%。     

热塑性淀粉/聚己内酯复合材料制备与性能

以柠檬酸为增容剂,采用熔融共混的方法制备了不同聚己内酯(PCL)含量的热塑性淀粉/聚己内酯复合材料(TPS/PCL),对复合材料结构、冲击强度、力学性能进行了表征。结果表明:FTIR结果证实PCL的加入对整个体系并未产生明显影响;样品的拉伸强度,断裂伸长率及抗冲击强度随PCL含量大于30份时增加而增大;随着淀粉含量的增加,复合材料的吸水率增加。     

基于活塞挤出式3D打印制备PLA/PCL生物支架的研究

以聚乳酸(PLA)、聚己内酯(PCL)为原料,乙酰柠檬酸三丁酯为相容剂,采用熔融共混法制备了PCL含量不同的PLA/PCL复合材料,结合新型活塞挤出式三维打印技术打印多孔生物支架,并进行材料的孔隙率计算、接触角测量、表面形貌观察、力学性能测试。结果表明:随着PCL用量的增加,复合材料疏水倾向增大;支架成型难度增加,孔隙率变小,纤维表面变得光滑,压缩强度下降,冲击韧性更好。     

0-3型钛酸锶钡与聚四氟乙烯复合材料的冷烧结制备与介电性能研究

0-3型钛酸锶钡(BST)与聚四氟乙烯(PTFE)复合材料是一种新型的陶瓷/高聚物功能复合材料,可以兼具BST材料与PTFE材料的优点,可表现出较高的介电常数和介电可调性。但是受聚合物相介电常数低的限制,常规方法(流延法)制备的以聚合物为基体,以陶瓷为填充相的复合材料的介电常数基本在100以下。为了进一步提高BST/PTFE复合材料的介电性能,本研究采用一种新型烧结工艺——冷烧结工艺实现BST陶瓷与PTFE高聚物的共烧。在试验中以BST为基体,引入体积比例为5%的PTFE,并引入固相八水合氢氧化钡(Ba(OH)₂·8H₂O)作为过渡液相以辅助烧结过程进行,制备0-3型BST/PTFE复合材料,并探究了不同冷烧结条件下复合材料的介电性能。结果表明,复合材料样品在冷烧结温度为275 ℃,压力为200 MPa,时间为2.5 h的条件下,介电常数可达到500以上(25 ℃,1 kHz)。相对于常规制备工艺,冷烧结工艺制备出的复合材料的介电常数有很大改进,这对陶瓷/高聚物功能复合材料的低温制备与研究有一定参考意义。     

聚己内酯/甲基纳米SiO2原位复合材料的制备与性能研究

采用原位聚合的方法,以表面修饰的甲基纳米SiO2(DNS-3)为起始剂,制备了聚己内酯/DNS-3(PCL/DNS-3)复合材料。采用热失重分析仪和傅里叶变换红外光谱仪对材料进行了分析。结果表明,DNS-3与PCL基体之间具有较强的化学键合作用,在相同的反应条件下,复合材料的重均相对分子质量(Mw)随着DNS-3含量的增多而降低,加入DNS-3提高了PCL的热稳定性和结晶速率,复合材料的结晶温度较纯PCL的有所提高。