纳米SiO2接枝硬脂酸甘油酯型流滴剂/辐照聚乙烯复合材料的制备及其性能

通过表面接枝技术将硬脂酸甘油酯型流滴剂（B）接枝到纳米SiO₂（nano SiO₂）表面,制得了nano SiO₂接枝B的接枝物（nano SiO₂-g-B）;将nano SiO₂-g-B与预辐照聚乙烯（ir-LLDPE）熔融挤出接枝,制备了nano SiO₂-g-B/ir-LLDPE复合材料。利用FTIR、SEM、DSC和加速流滴等对材料的结构和性能进行了表征。结果表明：nano SiO₂-g-B/ir-LLDPE复合材料的熔融温度和结晶温度降低,其力学性能较ir-LLDPE没有较大的变化;与普通共混的方法相比,nano SiO₂接枝流滴剂方法制备的nano SiO₂-g-B/ir-LLDPE复合材料薄膜的流滴期最高可延长6天,达到25天,是相同条件下普通商用流滴剂薄膜的1.47倍。     

预辐照聚乙烯与甘油单硬脂酸单丙烯酸二酯接枝物的制备及性能

通过预辐照和二次接枝的方法制备了不同浓度线型低密度聚乙烯(LLDPE)与流滴剂甘油单硬脂酸单丙烯酸二酯(GMSAA)的二次接枝物(L2G)。利用红外光谱仪、差示扫描量热仪、材料实验机、液滴形状分析仪、扫描电子显微镜及加速流滴测试仪对其结构与性能进行表征。结果表明,L2G的红外光谱在1635 cm~(-1)处特征吸收峰消失,1730 cm~(-1)处产生1个新的特征吸收峰,证明GMSAA已接枝到LLDPE分子链上;L2G的接枝率为1.74%,与一次接枝物相比,提高了51.3%;与LLDPE相比,L2G的结晶温度(T_c)升高,熔融温度(T_m)和力学性能没有大的变化;L2G/LLDPE/EVA膜在60℃时加速流滴期最长为24 d,是相同条件掺混的1.41倍。     

氨基甲基吡啶改性氮化硼/线型低密度聚乙烯复合材料的热性能及力学性能

利用4-氨基甲基吡啶与马来酸酐接枝线型低密度聚乙烯（LLDPE-g-MAH）成功制备了氨基甲基吡啶接枝线型低密度聚乙烯（LLDPE-g-Py），然后采用熔融共混法制备了改性的BN/LLDPE(mBN/LLDPE)复合材料。深入研究了mBN/LLDPE复合材料的热性能和力学性能等。结果表明，LLDPE-g-Py的加入，使mBN/LLDPE复合材料的导热性能得到很大提升，但LLDPE-g-Py过多会导致其耐热性降低。为了改善复合材料的耐热性，将LLDPE-g-Py质量分数固定为10%。当BN质量分数为40%时，mBN/LLDPE复合材料的导热系数达到了0.95 W/(m·K)，为纯LLDPE导热系数（0.32 W/(m·K)）的3倍。同时，mBN/LLDPE复合材料的拉伸强度在小幅度下降的情况下，其断裂伸长率得到明显的改善。     

微纤化纤维素/线性低密度聚乙烯复合材料

微纤化纤维素（MFC）具有优良的力学性能,常被用作增强体制备复合材料,但MFC容易团聚影响其增强能力。本研究对MFC进行低温冷冻干燥处理（FDMFC）,用微型锥形双螺杆挤出机将FDMFC与线性低密度聚乙烯（LLDPE）熔融复合,并用热压-冷压的方式制备FDMFC/LLDPE复合材料,对其力学性能、动态热力学性能（DMA）、热分解过程及冷冻干燥处理的FDMFC在LLDPE基体中的分散状态进行了测试。结果表明:相对于未冷冻干燥处理的MFC,FDMFC在LLDPE基体中的分散性得到明显改善,添加一定量的FDMFC可有效提高FDMFC/LLDPE复合材料的力学性能。当FDMFC的添加量为10wt%时,相较于纯LLDPE,FDMFC/LLDPE复合材料的拉伸强度提高了60.3%,杨氏模量提高了161.9%。DMA测试结果表明,随着FDMFC含量的增加,FDMFC/LLDPE复合材料的储能模量和损耗模量都有所提高。热重分析结果表明,FDMFC的加入提高了FDMFC/LLDPE复合材料的热解温度,最大热解温度提高了14℃。      

滑石粉填充间规聚苯乙烯结晶行为与晶型

用熔融挤出方法制备了滑石粉(Talc)填充间规聚苯乙烯(Talc/sPS)和苯乙烯(St)/丙烯酸(AA)或St/马来酸酐(MA)双单体接枝改性Talc的Talc/sPS复合材料,用DSC和WAXD研究了Talc/sPS和改性Talc/sPS复合材料的结晶与熔融行为、晶型。结果表明,Talc对sPS结晶存在异相成核作用,提高sPS熔体结晶温度。熔融温度提高,sPS结晶温度降低,sPS结晶温度与熔融温度的依赖性为:sPS>Talc/sPS>Talc-AA-PS/sPS>Talc-MA-PS/sPS。Talc/sPS复合材料的熔融行为和晶型不仅与熔融温度有关,也与Talc表面处理有关。双单体接枝改性的Talc填充sPS有利于形成β晶。     

LLDPE/MAH-LLDPE/SiO_2复合材料的形态结构与增韧机理

采用线型低密度聚乙烯(LLDPE)、纳米二氧化硅(SiO2)与马来酸酐接枝的LLDPE(MAH-LLDPE)通过熔融共混与注塑成型工艺,制备了LLDPE/MAH-LLDPE/SiO2复合材料。MAH-LLDPE对LLDPE/SiO2复合材料起到了界面增容作用,纳米SiO2粒子以30 nm~160 nm的尺寸较均匀地分散在复合材料中,并与聚合物基体形成良好的界面粘接。这些均匀分散的SiO2粒子起到异相成核作用,促进了复合材料中LLDPE相的结晶,提高了其晶面厚度、熔点和结晶温度;另一方面,SiO2和MAH-LLDPE中少量的凝胶降低了LLDPE的结晶度。在复合材料冲击断裂过程中,纳米SiO2粒子起到应力集中作用,诱导其邻近的聚合物基体屈服、界面空化;同时呈多尺度分布的纳米SiO2聚集粒子发生粒子间的分离,吸收能量,从而实现了对LLDPE的增韧作用。     

抗静电LLDPE/CNT复合材料的制备及其性能研究

目的 制备特种产品用抗静电包装材料。方法 采用碳纳米管(CNT)对线性低密度聚乙烯(LLDPE)进行熔融复合改性,研究CNT含量对LLDPE电学性能、力学性能、结晶行为及热稳定性的影响,并对确定的最优体系进行应用性能考核。结果 CNT具有较大的长径比,直径为10～20nm,纯度较高。LLDPE/CNT复合材料表面电阻率变化呈现明显的“渝渗”现象,当CNT质量分数从3%增加至5%时,其表面电阻率由10¹³Ω骤降至10⁵Ω。随着CNT含量增加,LLDPE/CNT复合材料的拉伸强度增加,断裂伸长率和冲击强度有所降低。CNT没有改变LLDPE的熔融行为,但其结晶度和熔点随着CNT含量增加而略有降低。LLDPE/CNT复合材料起始降解温度和最大降解速率处温度随着CNT含量增加而增加。CNT质量分数为4%的LLDPE/CNT复合材料综合性能最优,热氧老化后其表面电阻率几乎无变化,相比纯LLDPE,其熔融指数有所下降,氧化诱导时间大幅提升。结论 通过CNT对LLDPE树脂进行改性,制备了综合性能优良的抗静电LLDPE/CNT复合材料,在特种产品包装领域具有...     

接枝聚乙烯/改性SiO_2共混物的结构及性能EI北大核心CSCD

通过预辐照接枝和悬浮接枝技术制备流滴树脂复配物和纳米SiO_2与流滴剂司班(SP)接枝物SiO_2-g-SP的共混物。采用红外光谱、差示扫描量热分析、扫描电子显微镜、旋转流变仪、加速流滴测试仪、材料试验机及液滴形状分析仪对共混物的结构、性能进行了表征。结果表明,SiO_2-g-SP相比改性纳米SiO_2在2920 cm^(-1)、2850 cm^(-1)、1728 cm^(-1)、1456 cm^(-1)和722 cm^(-1)出现了新的特征吸收峰。其中1728 cm^(-1)是酯类羰基的特征峰,2920 cm^(-1)和2850 cm^(-1)处的峰为碳氢键不对称和对称伸缩振动特征峰,这说明SP已接枝到了改性纳米SiO_2表面。通过改性纳米SiO_2接枝SP的方法引入SiO_2,使得共混物熔融温度降低,结晶温度升高;流滴剂与聚乙烯相容性变好,容易加工;共混物流滴性能得到改善,流滴期最多延长6 d,力学性能得到改善,拉伸强度最多提高了2. 5 MPa。     

接枝聚乙烯/改性SiO_2共混物的结构及性能

通过预辐照接枝和悬浮接枝技术制备流滴树脂复配物和纳米SiO_2与流滴剂司班(SP)接枝物SiO_2-g-SP的共混物。采用红外光谱、差示扫描量热分析、扫描电子显微镜、旋转流变仪、加速流滴测试仪、材料试验机及液滴形状分析仪对共混物的结构、性能进行了表征。结果表明,SiO_2-g-SP相比改性纳米SiO_2在2920 cm~(-1)、2850 cm~(-1)、1728 cm~(-1)、1456 cm~(-1)和722 cm~(-1)出现了新的特征吸收峰。其中1728 cm~(-1)是酯类羰基的特征峰,2920 cm~(-1)和2850 cm~(-1)处的峰为碳氢键不对称和对称伸缩振动特征峰,这说明SP已接枝到了改性纳米SiO_2表面。通过改性纳米SiO_2接枝SP的方法引入SiO_2,使得共混物熔融温度降低,结晶温度升高;流滴剂与聚乙烯相容性变好,容易加工;共混物流滴性能得到改善,流滴期最多延长6 d,力学性能得到改善,拉伸强度最多提高了2. 5 MPa。     

聚苯乙烯改性纳米SiO_2/低密度聚乙烯接枝聚苯乙烯复合材料的制备及表征

为制备接枝聚乙烯与SiO2的复合材料,赋予其新的特殊性能,首先,通过预辐照和悬浮接枝技术制备了低密度聚乙烯接枝聚苯乙烯(LDPE-g-PS),通过表面接枝制备了PS改性纳米SiO2(PS@nano-SiO2);然后,将LDPE-g-PS与PS@nano-SiO2熔融共混,制备了PS@nano-SiO2/LDPE-g-PS复合材料;最后,利用FTIR、SEM、DSC和电子拉力机等对材料的结构及性能进行了研究。结果表明:PS已经分别接枝到LDPE和纳米SiO2上;在PS@nano-SiO2/LDPE-g-PS复合材料中,SiO2在LDPE-g-PS内达到纳米级分散,并形成独特的纤维状网络结构;2wt%PS@nano-SiO2/LDPE-g-PS复合材料的冲击强度比LDPE-g-PS提高了99.3%;与LDPE-g-PS相比,PS@nano-SiO2/LDPE-g-PS复合材料的结晶温度升高,击穿场强比LDPE的高1.4倍。所得结论表明PS@nanoSiO2/LDPE-g-PS复合材料的性能较好。     

Functionalization of multi-wall carbon nanotubes with silane and its reinforcement on polypropylene composites

Multi-wall carbon nanotubes (MWCNTs) were functionalized with a silane coupling agent. The MWCNTs were first coated with inorganic silica by a sol–gel process and then grafted with 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane (3-MPTS). The grafting of 3-MPTS onto the MWCNTs surface was confirmed by Fourier-transform infrared spectroscopy, transmission electron microscopy and X-ray photoelectron spectra. Polypropylene (PP) composites filled with raw MWCNTs and functionalized MWCNTs were prepared and characterized. The PP/3-MPTS functionalized MWCNTs composite has higher tensile strength than the PP/raw MWCNTs composite. This is explained by the organic groups of 3-MPTS grafted onto the surface of MWCNTs.     

Enhanced mechanical properties of multiscale carbon fiber/epoxy composites by fiber surface treatment with graphene oxide/polyhedral oligomeric silsesquioxane

Graphene oxide (GO) and polyhedral oligomeric silsesquioxane (POSS) grafted carbon fiber (CF) was demonstrated to reinforce the mechanical properties of fiber composites. Such a fiber composite was prepared by grafting POSS onto the CF surface using GO as the linkage. The presence of GO linkage and POSS could significantly enhance both the area and wettability of fiber surface, leading to an increase in the interfacial strength between fibers and resin. Compared with the desized CF composites, the grafted CF composites fabricated by compression molding method exhibited 53.05% enhancement in the interlaminar shear strength. The changed surface morphology, surface composition and surface energy were supposed to be related with the interfacial performance of unidirectional composites, as revealed by scanning electron microscopy, atomic force microscope, dynamic contact angle test and X-ray photoelectron microscopy charaterizations.     

纳米SiO2/PEA复合粒子的制备和表征

在经预处理的SiO2表面上通过乳液聚合反应接枝丙烯酸乙酯,用FT-IR和XPS对制备的纳米SiO2/PEA复合粒子进行了表征,研究了由复合粒子填充的PP/POE/SiO2复合材料的力学性能、结晶性能和结构形态。结果表明:通过乳液聚合反应成功地将EA接枝到纳米SiO2的表面上;由复合粒子填充的PP/POE/SiO2复合材料,纳米SiO2在基体中的分散尺寸约为100 nm,分布较均匀,复合材料的冲击强度和断裂伸长率均得到提高,在SiO2含量4%(质量分数)时,PPβ晶峰的强度最强。     

枣核/低密度聚乙烯复合材料的力学性能

为充分利用红枣精深加工产生的废弃物,以枣核(JP)和低密度聚乙烯(LLDPE)为主要材料,采用注塑成型法制备JP/LLDPE复合材料,并对其静态力学性能(拉伸、弯曲和冲击)和动态力学性能(动态黏弹性、蠕变行为和应力松弛行为)进行系统测试分析。静态力学性能分析表明,随JP含量的增加,JP/LLDPE复合材料的拉伸强度和冲击强度逐渐降低,但复合材料的弯曲强度得到明显的提升。当JP添加量为20wt%时,JP/LLDPE复合材料的弯曲强度最高,较纯LLDPE的弯曲强度提高63.57%;动态力学分析表明,JP含量的增加有利于提高JP/LLDPE复合材料的刚性、抗蠕变性能和抗应力松弛性能,而温度的升高会对JP/LLDPE复合材料的抗蠕变性能和抗应力松弛性能产生不利的影响。      

原位聚合法制备CF/PSF-MC尼龙6复合材料

制备了表面接枝了聚酰胺链段的炭纤维/PSF-MC尼龙6复合材料,接枝率为1.3%。DSC研究表明,与MC尼龙6相比,接枝后的炭纤维/PSF-MC尼龙6复合材料中基体尼龙6的起始结晶温度和最大结晶温度均有所提高,α型晶体和γ型晶体均增多。力学性能测试和扫描电镜观察实验结果都表明在炭纤维表面接枝聚酰胺链段后,炭纤维与基体尼龙6的界面粘接性和相容性得到提高,力学性能测试表明,聚砜的加入提高了复合材料的弯曲强度。     

Preparation and mechanical properties of carbon nanotube grafted glass fabric/epoxy multi-scale composites

In the present paper, carbon nanotubes (CNTs) were chemically grafted onto surfaces of the amino silane treated glass fabric by a novel chemical route for the first time to create 3D network on the glass fibers. The chemical bonding process was confirmed by Fourier transform infrared spectroscopy and scanning electron microscopy. The glass fabric/CNT/epoxy multi-scale composite laminates were fabricated with the CNT grafted fabrics using vacuum assisted resin infusion molding. Tensile tests were conducted on fabricated multi-scale composites, indicating the grafting CNTs on glass fabric resulted a decrease (11%) in ultimate tensile strength while toughness of the multi-scale composite laminates were increased up to 57%. Flexural tests revealed that the multi-scale composite laminates prepared with CNT grafted glass fabric represent recovering after first load fall. The interfacial reinforcing mechanisms were discussed based on fracture morphologies of the multi-scale composites.     

辐照改性LLDPE及增容增韧作用

采用FT-IR、XRD、SEM和力学性能测试等研究了紫外辐照对线性低密度聚乙烯(LLDPE)的结构与性能的影响,以及辐照改性LLDPE的增容作用。结果表明,通过紫外辐照,在LLDPE分子链上引入了C=O和C-O等基团。辐照改性LLDPE的晶面间距没有发生变化,但是其拉伸强度和断裂伸长率下降。制备了尼龙66/辐照改性LLDPE(90/10)复合材料。辐照改性LLDPE与尼龙66之间的相容性好,辐照改性LLDPE对尼龙66具有较好的增容增韧作用。     

固相剪切碾磨对Al/低密度聚乙烯导热复合材料结构与性能的影响

采用固相剪切碾磨预处理结合熔融再加工技术制备了高性能铝粉(Al)/线性低密度聚乙烯(LLDPE)导热复合材料,并与常规熔融共混法对比,系统研究了固相剪切碾磨对复合材料微观形态、结晶性能、热稳定性、流变特性、热导率和力学性能等的影响。结果表明:通过固相剪切碾磨实现了球形Al颗粒应力诱导变形为具有较大径厚比的片状,在基体中均匀分散且与其界面结合得以增强,同时这种大片状的铝粉在Al/LLDPE复合材料成型时更易有效接触形成导热网链并形成一定取向分布,特别是在高填充量下。因此Al/LLDPE复合材料拥有更好的结晶性能和热稳定性、更低的流变逾渗阈值、更高的热导率和力学性能。固相剪切碾磨预处理制备的Al/LLDPE复合材料在铝粉含量超过15%就出现流变逾渗现象,且当Al填充质量分数80%时,复合材料的热导率高达8.86 W/(m·K),拉伸强度和弯曲强度分别为33.0 MPa和31.2 MPa,都明显优于常规熔融共混复合体系,同时其初始分解温度也提高了近13℃。