在位分散聚合制备聚甲基丙烯酸甲酯／二氧化硅复合材料研究

采用在位分散聚合方法制备聚甲基丙烯酸甲酯／二氧化硅微米级复合材料，讨论了不同表面性质的二氧化硅对材料拉伸性能，热性能，耐溶剂性能的影响，并用SEM，TG等手段研究了材料性能，结果表明，由WD－70硅烷偶联剂处理过的二氧化硅微粒子填充的材料的各方面性能较好，由WD－10硅烷偶联剂处理过的二氧化硅填充的材料的拉伸性能次之，未经表面处理二氧化硅填充的材料的拉伸性能最差，后两者的热性能以及耐溶剂性能无明显差异。     

硅烷偶联剂原位改性白炭黑填充氢化丁腈橡胶复合材料的性能研究

对比硅烷偶联剂常温处理和原位改性白炭黑填充氢化丁腈橡胶(HNBR)胶料的性能,并研究不同种类硅烷偶联剂原位改性白炭黑对HNBR胶料性能的影响。结果表明:硅烷偶联剂原位改性白炭黑填充HNBR胶料的门尼粘度降低,加工性能改善,Payne效应减弱,硫化胶的拉伸强度增大,压缩永久变形减小;采用硅烷偶联剂A151或WD70原位改性的HNBR胶料的加工性能和物理性能较好,压缩永久变形较小,改性效果较优。     

改性煅烧高岭土对EPDM性能的影响

采用硅烷偶联剂对煅烧高岭土进行表面改性，研究硅烷偶联剂品种和用量对煅烧高岭土填充EPDM胶料性能的影响。结果表明。硅烷偶联剂对煅烧高岭土填充EPDM胶料的焦烧时间和正硫化时间影响不大;偶联剂A-17Z的改性作用较为明显，可显著提高EPDM硫化胶的撕裂强度；偶联剂A-172用量过大，对EPDM硫化胶耐溶剂性能不利。     

退役硅橡胶复合绝缘子胶粉填充改性室温硫化硅橡胶的性能研究

退役硅橡胶复合绝缘子的合理处置是电力行业需要解决的重要问题。利用硅烷偶联剂表面处理退役硅橡胶绝缘子胶粉,再将其填充室温硫化硅橡胶。利用红外光谱和热失重(TGA)分析表面处理效果,利用万能材料试验机、TGA、动态力学热分析和扫描电镜对硫化胶性能和结构进行分析。结果表明,硅烷偶联剂可有效地对退役硅橡胶复合绝缘子胶粉进行表面改性,其中乙烯基三乙氧基硅烷是较佳的偶联剂;在5～35份改性胶粉用量范围内,所得硫化胶拉伸强度提高7%～23%;填充处理胶粉不影响硫化胶的玻璃化转变温度(-27～-23℃),提高了硫化胶最大热分解速率温度(最高达到532℃)和模量(30℃模量提高7%～85%),且在基体内分散均匀。因此,退役硅橡胶复合绝缘子胶粉作为室温硫化硅橡胶的填充材料是实现其回收再利用的有效途径。     

玻璃微珠对PVC/ABS合金材料性能的影响

研究了未经表面处理和用硅烷偶联剂进行表面处理的玻璃微珠(GB)的填充量对PVC/ABS合金材料力学性能、热性能和加工性能的影响。结果表明:玻璃微珠的加入使PVC/ABS合金材料的拉伸强度和缺口冲击强度大大降低,但是复合材料的加工性能和维卡软化温度得到改善。     

不同硅烷偶联剂对氧化镁填充导热尼龙6性能的影响

分别用四种不同的硅烷偶联剂处理氧化镁,研究了不同偶联剂表面处理后的氧化镁填充尼龙-6导热复合材料的力学性能、热变形温度和导热性能。结果表明,硅烷偶联剂处理后氧化镁/尼龙6复合材料的强度、刚性和导热性能明显提高,热变形温度则略有上升。四种硅烷偶联剂对氧化镁表面处理效果从好至差依次顺序为KH792KH550KH160KH560。     

凹凸棒粘土填充PP的研究

研究了经硅烷偶联剂处理的凹凸棒粘土（简称凹土）填充ＰＰ的力学性能和热性能。研究结果表明，在凹土用量为１０质量份（以１００质量份ＰＰ为基准）以内，填充ＰＰ的拉伸强度和缺口冲击强度略有增加，超过１０质量份时，两者都呈下降趋势，而材料的弯曲强度和热变形温度却随凹土填充份数的增加不断提高，当凹土用量为５０质量份时，弯曲强度由４９．３３ＭＰａ提高到５５．０９ＭＰａ，热变形温度由６９℃提高到８９℃；在同样填充量的情况下，凹土填充ＰＰ的综合性能如拉伸强度、断裂伸长率、缺口冲击强度、热变形温度等均优于ＣａＣＯ３填充ＰＰ，并且前者的弯曲强度随填充量的增加而提高，而后者却呈下降趋势。     

大分子偶联剂对PE／氢氧化铝阻燃复合材料性能的影响

研究了用小分子硅烷偶联剂及所合成的大分子偶联剂表面改性的氢氧化铝(ATH)对其填充的聚乙烯阻燃复合材料性能的影响，并对拉伸之后的复合材料的微观形态进行了表征。研究发现，大分子偶联剂对阻燃材料的力学性能的改善效果比小分子偶联剂要好，同时大分子偶联剂还提高了材料的热稳定性。     

大分子偶联剂对PE／氢氧化铝阻燃复合材料性能的影响

研究了用小分子硅烷偶联剂及所合成的大分子偶联剂表面改性的氢氧化铝(ATH)对其填充的聚乙烯阻燃复合材料性能的影响，并对拉伸之后的复合材料的微观形态进行了表征。研究发现，大分子偶联剂对阻燃材料的力学性能的改善效果比小分子偶联剂要好，同时大分子偶联剂还提高了材料的热稳定性。     

用经两种并用硅烷偶联剂表面处理的碳酸钙填充异戊橡胶之力学性能

将3-氨基丙基三乙氧基硅烷(A)和3-巯基丙基三甲氧基硅烷(B)这两种硅烷偶联剂并用,对碳酸钙进行表面处理,绘制了用这种碳酸钙填充的异戊橡胶胶料的应力-应变曲线。研究结果表明,与未经表面处理的碳酸钙填充胶料体系相比,含经硅烷偶联剂表面处理过的碳酸钙填充体系的胶料,在同一应变条件下的应力、拉伸强度和拉断伸长率均比较高。如果分别单独采用A、B对碳酸钙进行表面处理,或者采用整体混合法将其混入胶料,或者将A、B的烷氧基数量变为2再进行处理,则均不能同时提高同一应变条件下的应力、拉伸强度和拉断伸长率。用硅烷偶联剂对碳酸钙进行处理,并将以下3个条件结合起来,即可提高上述三种力学性能:(a)使A的氨基与碳酸钙表面上的离子相互作用;(b)使B的巯基与异戊橡胶(IR)化学结合;(c)使A、B的硅醇基相互缩聚(反应),形成网状处理层。     

改性大豆分离蛋白对顺丁橡胶/丁苯橡胶复合材料性能的影响

将糊化改性的大豆分离蛋白( SPI)等量替代炭黑填充至顺丁橡胶/丁苯橡胶中,研究了改性SPI的粒径和热性能,考察了改性SPI用量对橡胶复合材料物理机械性能、热性能、压缩生热性能的影响,并与白炭黑和轻质碳酸钙填充复合材料进行了对比.结果表明,改性SPI的中位径由原来的115.25 μm减小至37.63 μm,比表面积由原...     

Effect of organosilane coupling agents on microstructure and properties of nanosilica/epoxy composites

Three types of silane coupling agents, γ‐aminopropyltriethoxysilane, γ‐glycidoxypropyltrimethoxysilane, and γ‐methacryloxypropyltrimethoxysilane, were used as modifiers to modify the surface of the nanosilica, respectively, and the nanocomposites of the epoxy resin filled with nano‐sized silica modified by three silane coupling agents were prepared by physical blending. The properties of the modified silica nanoparticles were characterized by Fourier transform infrared spectrum and particle‐size analyzer. The microstructure, mechanical behavior, and heat resistant properties of the nanocomposites were investigated by transmission electron microscopy, scanning electron microscopy, thermo gravimetric analyses, differential thermal gravity, differential scanning calorimetry, and flexural tests. The results showed that these modifiers are combined to the surfaces of nanosilica by the covalent bonds, and they change the surface properties of nanosilica. The different structures of coupling agents have different effects on the dispersibility and stability of modified particles in the epoxy matrix. In comparison, the silica nanoparticles modified by γ‐glycidoxypropyltrimethoxysilane exhibit a good dispersivity. The nanocomposites with 4 wt% weight fraction nanosilica modified by γ‐glycidoxypropyltrimethoxysilane have higher thermal decomposing temperature and glass transition temperature than those of the other two composites with the same nanosilica contents, and they are raised by 43.8 and 8°C relative to the unmodified composites, respectively. The modified silica nanoparticles have good reinforcing and toughening effect on the epoxy matrix. The ultimate flexural strengths of the composites with 4 wt% nanoparticles modified by γ‐aminopropyltriethoxysilane, γ‐glycidoxypropyltrimethoxysilane, and γ‐methacryloxypropyltrimethoxysilane are increased by 10, 30, and 8% relative to the unmodified composites, respectively. The flexural fracture surfaces of modified composites present ductile fracture features. POLYM. COMPOS. 2012. © 2012 Society of Plastics Engineers     

稻壳SiO_2/聚氨酯纳米复合材料的制备及性能研究

将酸处理后稻壳在600℃焚烧,得到比表面积为212 m2/g,纯度99.3%的稻壳SiO2纳米凝聚体,用偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)改性后,SiO2纳米凝聚体在溶液中以纳米状态分散,大部分粒子尺寸约30~50 nm。将其与聚氨酯(PU)复合,探讨了不同SiO2含量复合材料的力学性能、热分解性能以及吸水性。研究结果表明:与纯PU相比,稻壳SiO2/PU纳米复合材料的力学性能有不同程度的提高,其耐热性能和耐水性明显增强。     

Synthesis and physicochemical investigation of imide-functionalized silica nanocomposites

The incorporation of inorganic nanoparticles into polymers have gained significant attention to improving functional properties. The ultimate nanocomposite behaviors are influenced by many parameters, such as microstructural distribution that are produced during the treatment process. Herein, a hybrid material integrating a modified network into a polyimide PI matrix was produced via the sol–gel method by the reaction of pyromellitic dianhydride, 4, 4-oxydianaline, and 1, 5-diaminonaphthalene to synthesize copolyimides nanocomposite. The modified polyimide and unmodified polyimide silica (SiO₂) nanoparticles were incorporated in the polyimide matrix to have polyimide silica nanocomposite. In modified silica nanoparticles, 3-aminopropyltriethosilane was introduced to have better compatibility among inorganic–organic hybrid with similar chemical contact due to their flexible alkyl group. The surface morphology or structure of silica and polyimide was affirmed by scanning electron microscopy, Fourier transforms infrared spectroscopy confirmed the synthesis of pure polyimide, unmodified polyimide, and modified polyimide silica via presence and absence of certain peaks. Thermogravimetric analysis (TGA) results showed high thermal stability of nanocomposites as silica content increases. In contrast to unmodified silica, the modified silica provides more thermal stability to the nanocomposites. Dynamic mechanical analysis was used to investigate the tensile stress of pure polyimide, unmodified, and modified silica nanocomposites. Thermal stability, storage modulus, and moisture absorption of these hybrid materials were improved with silica nanoparticles. The TG mass spectrum confirms the successful synthesis of modified silica networks. The substituted silica nanoparticles show higher mechanical toughness and storage in modified compared to unmodified silica nanocomposite, which exhibits stronger binding attraction between silica nanoparticles and polyimide matrix.     

偶联剂对白炭黑／SBR复合材料力学性能的影响

研究了4种偶联剂KH-550、KH-792、WD-60和HG-305对白炭黑／SBR复合材料力学性能和热空气老化性能的影响。研究结果表明：当KH-550用量为4．0份时,复合材料的综合力学性能最好,与未改的白炭黑／SBR复合材料相比,其拉伸强度和撕裂强度分别提高了77％和24％;复合材料的老化实验结果表明,经偶联剂改性的复合材料的耐热老化性能有所下降,其中HG-305改性的复合材料抗老化性较好。     

聚酰胺酰亚胺/二氧化硅复合材料的制备及性能

将二氧化硅(SiO_2)纳米颗粒用阳离子表面活性剂——十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)修饰后,加入到含有L–丙氨酸的新型光学活性聚酰胺酰亚胺(PAI)中,采用新型超声波空化技术,制备出一种功能性的PAI/SiO_2复合材料。研究了SiO_2纳米颗粒含量对复合材料的复合情况和耐热性能的影响。利用傅立叶变换红外光谱仪、X射线衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、热重分析仪等对复合材料的结构、表面形貌和热稳定性进行表征。结果表明,SiO_2纳米颗粒与PAI成功复合;当SiO_2纳米颗粒含量为10%时,复合材料的表面形貌最佳,SiO_2纳米颗粒均匀分散在PAI基体中;复合材料失重10%时,热分解温度可达410℃,800℃下的残炭率为45.0%,极限氧指数为35.5%,热稳定性有了一定的提升。     

改性勃姆石对聚丙烯性能影响研究

将勃姆石用酞酸酯偶联剂（TC-114）进行活化改性处理,将其与聚丙烯（PP）进行熔融挤出得到PP/改性勃姆石复合材料,采用热重分析仪、差示扫描量热仪、极限氧指数测试仪、锥形量热仪等探究改性后勃姆石对PP性能的影响。结果表明,经过偶联剂处理的勃姆石填充PP后所得的复合材料的弯曲强度与纯PP对比的提高了14.4 %,冲击强度提升了30.6 %,而与未改性勃姆石填充的复合材料比弯曲强度提高了6.9 %,冲击强度提升了5.7 %,且断裂伸长率相较于未改性的复合材料提升4倍;改性勃姆石填充聚丙烯复合材料的熔体流动速率、热稳定性以及极限氧指数相较于纯PP都有较大程度提升;改性后的勃姆石有增强聚丙烯力学性能性能的效果,并且随着填入量的增加,热稳定性和阻燃性能都随之提高。     

SiO2/P(SMA-co-MMA-co-BA)树脂的制备及氯代烃吸附性能

采用悬浮聚合法制备了一种二氧化硅/聚(甲基丙烯酸十八烷基酯-co-甲基丙烯酸甲酯-co-丙烯酸丁酯)〔SiO2/P(SMA-co-MMA-co-BA)〕树脂，用于水体中氯代烃的吸附去除。通过单因素实验法研究了未改性SiO2粒径和改性SiO2用量对树脂吸附性能的影响，并利用FTIR、界面参数、SEM和BET等对材料的结构进行表征。结果表明：树脂对氯代烃的吸附选择性强、吸附速率快，且当负载的未改性SiO2粒径为50 nm、改性SiO2用量为丙烯酸酯单体总质量的1.5%时，改性树脂在6 h内对CH2Cl2、CHCl3、CCl4和C2Cl4的最大吸附倍率分别可以达到49.10、56.41、46.50和43.45 g/g，与未经SiO2改性的树脂相比吸附能力分别提高了62.91%、49.23%、42.86%和54.08%；并且经过10次吸脱附循环后，改性树脂对CHCl3的吸附倍率仍有50.30 g/g，与未经SiO2改性的树脂相比其再生性能提高了42.21%。     

石墨烯对聚四氟乙烯导热和摩擦磨损性能的影响

针对聚四氟乙烯(PTFE)导热性能和耐磨损性能较差的问题,将石墨烯经过氧化氢预处理后,再用硅烷偶联剂KH550对其进行表面改性,然后采用冷压烧结法制备了PTFE/石墨烯复合材料,研究了不同用量下改性和未改性石墨烯对复合材料电性能、导热性能和摩擦磨损性能的影响。结果表明,随着石墨烯用量增加,复合材料的体积电阻率逐渐下降,但在石墨烯质量分数为0%~2%时,复合材料体积电阻率基本处于同一数量级,仍为绝缘材料;当石墨烯质量分数由0%增加至2%时,复合材料的导热系数明显提高,磨损量明显降低,而摩擦系数先升高后降低,但变化幅度较小。与未改性石墨烯相比,KH550改性石墨烯填充的复合材料具有更高的导热性能和摩擦磨损性能。     

离子液体与偶联剂并用对白炭黑填充NR性能的影响

本文用偶联剂Si-69、B-69和离子液体[溴化1-丁基-3-甲基咪唑(BMIM)]单独改性白炭黑,同时用两种偶联剂分别与离子液体BMIM并用改性白炭黑,对比研究了其对NR性能的影响。结果表明,与未改性白炭黑相比,Si-69、B-69和BMIM改性白炭黑后,填充NR的硫化速率加快,Payne效应减弱,力学性能改善,滚动阻力降低;其中,BMIM改性白炭黑填充NR的综合性能最优,其拉伸强度和撕裂强度比未改性白炭黑填充NR提高了一倍。与偶联剂单独改性白炭黑相比,偶联剂与BMIM并用改性白炭黑后,填充NR的t90进一步缩短,填料-橡胶相互作用更强,交联密度更大,力学性能进一步提高,滚动阻力变得更低。