反应性增容制备纳米SiO2/PP复合材料

反应性增容技术可以在熔融加工过程中原位生成接枝或嵌段共聚物而在两相之间产生比纯物理作用更强的相容性和界面粘结.据此原理,本工作采用溶液接枝的方法在纳米二氧化硅(nano-SiO2)表面接枝改性引入带活性羟基的聚丙烯酸羟乙酯(PHEA),然后将它与聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)、聚丙烯(PP)熔融共混,制备了反应性增容型nano-SiO2/PP复合材料.研究表明,在熔融共混过程中发生了原位化学反应,生成了接枝物,从而增强了nano-SiO2与PP的界面粘结,提高了两者的相容性.与纯PP相比,复合材料的强度和韧性均得到了较大的提高,尤其是缺口冲击强度,当nano-silica为1.43vol.%时,是纯PP的210%.     

用改性蒙脱石制备聚丙烯纳米复合材料的研究

介绍了用插层改性蒙脱石制备聚丙烯纳米复合材料的方法 ,并对纳米复合材料的力学性能和微观结构进行了分析。结果表明 :采用季胺盐 苯乙烯两步复合插层改性的蒙脱石 ,在双螺杆挤出机中同聚丙烯熔融混合后可达到纳米级分散 ,蒙脱石分散片层厚度 <5 0nm ,制备的蒙脱石 /聚丙烯纳米复合材料拉伸强度 33.9MPa、弯曲强度 4 6 .3MPa、冲击强度 74 .2kJ/m2 、热变型温度 (1.82MPa) 5 6℃ ,分别较纯聚丙烯树脂提高了 5 .78%、2 8.2 5 %、1.6 4%和 2 3.6 2 %。     

氧化铝(Al2O3)/尼龙1010复合材料力学性能研究

以我国自主研制的尼龙1010为基体,微米氧化铝(Al2O3)为增强剂,进行氧化物/尼龙复合材料的拉伸和压缩实验,研究氧化铝/尼龙复合材料的拉伸和压缩增强机理.通过实验发现氧化铝(Al2O3)/尼龙复合材料的最大拉伸强度比尼龙提高了9%.但压缩强度、弹性模量最大分别比尼龙1010提高了47.6%和133%,平均提高了23.3%和63%.当氧化铝含量达到30%时,氧化铝/尼龙复合材料由塑性材料变成脆性材料.     

PP/硅灰石/POE复合材料的性能研究

采用熔融共混工艺制备聚丙烯/硅灰石/聚烯烃弹性体(PP/硅灰石/POE)复合材料,研究硅灰石填充量、POE用量、硅灰石长径比对复合材料力学性能、加工性能的影响.结果表明:硅灰石填充量增加.复合材料的弯曲强度和熔体流动速率增加.冲击强度和洛氏硬度降低;随着POE用量的增加,复合材料的冲击强度增加,拉伸和弯曲强度降低;长径比高的复合材料的缺口冲击强度和熔体流动速率大.     

凹凸棒土的表面处理及在硅橡胶中的应用研究

以纳米凹凸棒土(AT)为补强剂,采用机械共混法对甲基乙烯基硅橡胶(MVQ)进行填充,制备了具有优异力学性能和高耐热性能的纳米AT/MVQ复合材料.具体考察了填料纳米AT和硅烷偶联剂的用量、改性方式等对材料的影响,同时通过热分析(TG、DTA)研究其耐热性能.结果表明,AT对MVQ具有较好的补强性能,且经湿法改性后有利于改善复合材料的性能,提高材料的耐热性能.力学性能测试表明,填料用量为10phr时,采用湿法改性AT填充所得复合材料的拉伸强度增加了19.5%.热分析表明,相比于生胶,填充改性AT的复合材料的初始分解温度提高了41.1℃.流变性能测试结果表明,通过改性可以增强AT与MVQ分子之间的界面结合力,降低了"Payne效应".     

蒙脱土的有机化改性及其栅SBR胶乳中的研究

利用红外光谱法(IR)、X射线衍射(XRD)对有机化蒙脱土(OMMT)进行了分析.采用乳液插层法制备了OMMT/天然胶乳(NR)/丁苯胶乳(SBR)的复合材料,研究了复合材料的拉伸性能、硬度.并用XRD对复合材料的结构进行了表征.结果表明:与MMT相比,OMMT的层间距增大.随OMMT量增加,复合材料的拉伸性能、硬度逐渐增加.当OMMT含量为8%时,能获得拉伸强度、断裂伸长率较优的复合材料.利用XRD分析表明,形成了OMMT/NR/SBR插层型纳米复合材料.     

改性甘蔗纤维增强不饱和聚酯复合材料的制备与性能

制备了NaOH和丙烯酸改性甘蔗纤维,将其与热塑性聚氨酯(TPU)复合,对不饱和聚酯(UPR)进行增强改性.采用热重分析(TGA)方法进行表征,用扫描电镜观察了复合材料冲击断面的形貌,并测试了复合材料的力学性能.结果表明,加入适量改性甘蔗纤维提高了UPR复合材料的拉伸强度、弯曲强度和热稳定性,但降低了冲击强度;TPU的加入大幅度提高了复合材料的冲击强度,但降低了拉伸强度、弯曲强度和热稳定性.当改性甘蔗纤维与TPU并用时,对UPR起到很好的增强和增韧效果.SEM揭示,TPU进一步提高了改性甘蔗纤维与UPR之间的粘结.     

熔融复合法制备聚乳酸/凹凸棒土纳米复合材料

对凹凸棒土(AT)进行有机改性后,采用熔融复合法制备了AT的质量分数为1wt%、3wt%、5w%的聚乳酸/凹凸棒土纳米复合材料(PLA/OAT-x),对复合材料进行红外、SEM、DSC等表征.SEM结果表明,凹凸棒土粒子在复合材料中实现了均匀稳定分散,通过对复合材料的综合热性能分析和力学性能分析,PLA/OAT-3复合材料的拉伸强度、杨氏模量比纯PLA分别增加78.8%和119.3%.同时.复合材料的溶液降解性能也明显加快.     

硫酸铝废渣在聚丙烯填充改性中的应用研究

在硫酸铝废渣表面接枝改性研究的基础上,将硫酸铝废渣和聚丙烯(PP)熔融共混制备了硫酸铝废渣填充聚丙烯复合材料,并将其与碳酸钙填充聚丙烯复合材料进行对比.实验结果表明,硫酸铝废渣填充使PP的拉伸强度、缺口冲击强度和弯曲模量均有所提高,改性效果优于碳酸钙填充PP复合材料.硫酸铝废渣在PP中的添加量为20%～30%时,复合材料的力学性能较好.利用该技术可实现固体废弃物资源化,使硫酸铝废渣代替碳酸钙应用于聚合物填充改性中.     

PMMA/ABS/UPR复合板废料改性聚丙烯的研究

硅烷偶联剂处理的多层塑料复合板废料(WGFRP)与增容剂和改性蒙脱土(OMMT)并用后,通过与聚丙烯(PP)熔融共混,制备了PP/WGFRP/相容剂/OMMT复合材料.采用热重分析(TGA)、扫描电子显微镜(SEM)和测定力学性能,研究了WGFRP、增容剂和OMMT对复合材料的结构与性能的影响.结果表明,当用质量分数1%的硅烷偶联剂KH570处理的WGFRP(粒径0.150mm)为20份,相容剂为2份,复合材料的冲击强度比纯PP提高约113%,拉伸强度变化不大;加入双改性蒙脱土后力学性能和热稳定性进一步提高.SEM观察到PP/WGFRP/相容剂复合材料在断裂过程中发生塑性变形,其韧性较好,加入改性蒙脱土后,复合材料形态呈现出花瓣状,有利于提高力学性能.TGA结果表明,随着WGFRP和改性蒙脱土用量的增加,复合材料的热稳定性提高.     

AE-HLC型乳化炸药热分析研究

利用DuPont 1090B热分析仪对AE-HLC型乳化炸药进行了差示扫描量热分析(DSC), 通过动力学模型对测试结果进行了数据分析处理, 求得了所测样品热分解的非等温反应动力学参数, 并补充了等温DSC试验, 以此为依据, 对样品的热稳定性和内相容性以及炸药体系的反应释能特性进行了评价。     

凹凸棒石/气相白炭黑填充硅橡胶的研究

以凹凸棒石(AT)和气相白炭黑(FS)作为复合补强剂,对甲基乙烯基硅橡胶(MVQ)进行填充,制备了具有优异力学性能和高耐热性能的MVQ复合材料。考察了AT和FS不同填充比例对混炼硫化胶力学性能的影响,同时通过热分析(TG、DTA)研究其耐热性能。研究结果表明:AT和FS复合填充MVQ可以显著提高复合材料的力学性能和耐热性。     

煤沥青粉填充氯醋/聚氨酯复合材料的研究

以煤沥青粉为填充剂，与氯醋/ 聚氨酯预聚体进行常温溶液共混，合成煤沥青粉填充的氯醋/ 聚氨酯复合材料.研究了不同软化点的煤沥青粉、煤沥青粉平均粒径和质量含量对复合材料力学性能、电性能的影响.通过扫描电镜（SEM）、热失重（TG）测试手段，分析了煤沥青粉的微观颗粒形态对氯醋树脂/聚氨酯复合材料的作用机理，讨论了复合材料的热稳定性.结果表明：质量含量为10%~15 %的高温煤沥青粉可明显提高复合材料的力学、电绝缘性能；煤沥青粉粒径愈小，力学性能愈高；在煤沥青粒径为125 μm时，电绝缘性最佳；该复合材料初始分解温度为190 ℃，终止温度约在610 ℃，具有良好的热稳定性；煤沥青粉的加入同时可起到黑色着色剂与光屏蔽作用.     

有机海泡石/环氧树脂复合材料的研究

以环氧树脂为基体,酚醛胺(T31)为固化剂,有机改性后的海泡石为增强剂,制备了有机海泡石/环氧树脂复合材料.通过X射线衍射(XRD)分析、傅里叶变换红外(FTIR)分析、热重分析(TG)、拉伸试验研究了复合材料的结构、力学性能、耐热性能.结果表明,环氧树脂可插层进入有机海泡石中;随着有机海泡石加入量的增加,环氧树脂的力学性能和耐热性能逐渐增强,有机海泡石含量为1％时,其拉伸剪切强度比纯环氧树脂提高了69.5％;有机海泡石含量为2％时,热分解温度提高了31℃.     

机械合金化LaNi5-26wt%Mg合金的结构及性能研究

采用X -射线衍射仪 (XRD)、扫描电子显微镜 (SEM)、差热分析仪 (DTA)及电池性能测试仪等研究了机械合金化及热处理等工艺因素对LaNi5 2 6wt%Mg合金的组织形貌、热稳定性及电化学贮氢性能等的影响。结果表明 :经 2 80r/min机械合金化 2 5 0h后 ,样品由镧、镁、镍等非晶和MgNi2 纳米晶(3 1nm)组成 ,颗粒形状为规则的球形或近球形 ,粒径为 0 0 6～ 12 6μm ,其中约有 95 %的颗粒的粒径为0 5～ 2 0 μm。该样品经首次充放电活化时即达到其最大的放电容量 (4 2 0mAh/g) ,具有较好的室温电化学活化特性。经 763K保温 3 5d ,样品由热稳定性较好的具有纳米尺度 (2 4 1nm)的Mg2 NiLa、Mg2 Ni、MgNi2 三相组成。     

Ti含量对CNT/Al复合材料组织与力学性能的影响

通过高能球磨、放电等离子烧结和热挤压的方法,制备了不同钛含量的(CNT-Ti)/Al复合材料,并探究了高能球磨对粉末形貌演变、烧结以及热挤压对基体复合材料的组织结构与力学性能的影响。结果表明:钛的加入不仅能分散部分碳纳米管(Carbon nanotubes,CNTs),还能与Al基体反应形成分布均匀的第二增强相TiAl₃,且TiAl₃的含量与加入钛的含量成正比。Ti含量越高,(CNT-Ti)/Al棒材显微硬度越高,塑性和韧性随之降低。含钛量为7%的复合材料具有最高的拉伸强度(221 MPa),这主要归因于在制备过程中生成的第二相TiAl₃比例适中,能较好地发挥其弥散强化的增强效应。     

时效析出对Al-Zn-Mg-Cu合金热稳定性的影响

采用透射电镜、常温力学性能测试等手段,研究了合金成分与回归再时效工艺对Al-Zn-Mg-Cu合金热暴露过程中力学性能和微观组织的影响。研究结果表明,GP区和η'相的粗化是导致铝合金热暴露过程中强度降低的主要原因。在120 ℃热暴露时,高度弥散分布的GP区有利于提高Al-Zn-Mg-Cu合金的热稳定性,而在150 ℃热暴露时,添加与空位有较高结合能的Zr和Ti元素可以降低溶质原子的扩散速度和析出相的粗化速度,抑制GP区向η'相的转变。     

煤炭地下气化过程中温度-应力耦合作用下燃空区覆岩裂隙演化规律

进行了高温下泥岩和砂岩的热物理性质实验和单轴压缩实验，获得了不同温度下岩石比热容、导热系数、弹性模量和单轴抗压强度等基本物理力学参数。基于热力学与弹性力学理论，建立了考虑岩石损伤演化的温度-应力耦合作用控制方程，并以某煤炭地下气化现场的工程地质条件为背景，对温度-应力耦合条件下燃空区覆岩温度场和裂隙场的演化规律进行了数值模拟研究。最后，采用现场钻孔观测试验法对燃空区覆岩断裂带发育高度进行了探测。现场探测结果与数值模拟结果基本吻合，证明了数值计算模型及预测结果的合理性。     

金尾矿固化氯离子的机理研究

以火山灰质金尾矿为原材料,通过机械力活化和复合活化工艺（将机械力活化后的金尾矿进行热活化）激发尾矿硅铝活性,采用XRD、SEM、FT-IR测试手段测试水化产物,分析了胶凝材料水化机理及其对氯离子的固化机理。试验结果表明:由粉磨60 min再经750℃热活化1 h的金尾矿粉组成的胶凝材料固氯效果良好,胶砂块力学性能更加优异,活性尾矿粉的掺入促进了铝酸三钙（C₃A）、铁铝酸四钙（C₄AF）等矿物与氯离子化学结合生成Friedel盐的能力,同时掺入复合活化金尾矿粉的试样中有更多能吸附氯离子的硅酸钙凝胶（C-S-H）和钙矾石（AFt）产物,试样密实度提高的同时其固化氯离子的能力也提升。