硅烷偶联剂对介电弹性体复合材料电-机转化敏感度的影响

利用硅烷偶联剂KH550、KH570对无机纳米TiO2粒子进行表面改性,经机械共混及压延成型方法制备出3种界面结构的TiO2/室温硫化硅橡胶(RTV)介电弹性体复合材料。利用FTIR及DSC研究TiO2纳米粒子的表面改性情况,并研究不同硅烷偶联剂对复合材料介电性能和力学性能的影响。结果表明:KH550改性TiO2掺杂的复合材料较纯TiO2或KH570改性掺杂的复合材料其功能性明显提高。采用KH550改性TiO2使得复合材料拥有更高的介电常数,更低的弹性模量,使电-机转化敏感度较未改性前提高了57.4%。     

气相二氧化硅协效氢氧化镁阻燃乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的性能研究

采用气相二氧化硅(SiO2)协效硅烷偶联剂KH550改性氢氧化镁(KH550-MH)制备了无卤阻燃乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)复合材料,对比了不同SiO2含量对复合材料体系力学性能、加工性能、燃烧性能的影响。结果表明:当KH550-MH占体系的47%、SiO2占体系的8%时,体系的阻燃等级为V-0级,断裂伸长率达到168%。     

硅烷偶联剂种类对纳米TiO2/间位芳纶复合绝缘纸电气性能的影响

为了进一步提高间位芳纶纸的绝缘性能，分别采用KH550、KH560、KH580、KH151硅烷偶联剂对纳米TiO₂进行处理，制得了纳米TiO₂/间位芳纶复合绝缘纸。主要研究了偶联剂种类对复合绝缘纸电气性能的影响，包括电气强度、体积电导率、电荷陷阱特性等，此外还探究了复合绝缘纸热学和力学性能的变化。对不同硅烷偶联剂接枝的TiO₂/间位芳纶界面进行了分子动力学模拟，从界面结合能和均方位移参数方面阐述了硅烷偶联剂对填料-基体界面的改善作用。结果表明：以电气绝缘性能为最主要的指标，硅烷偶联剂对复合绝缘纸改性效果从高到低依次为KH550、KH151、KH560、KH580；合适种类的硅烷偶联剂可有效改善纳米填料在基体中的分散性，提高复合绝缘纸的击穿电压和体积电阻率，并对芳纶纤维的耐温性和机械强度有一定的增强作用。     

无卤含磷阻燃剂协效氢氧化镁阻燃乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的研究

采用新型阻燃剂9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)和双马来酰亚胺(BMI)反应,合成了一种无卤含磷阻燃剂(DB).以乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)为基体树脂,KH550硅烷偶联剂改性氢氧化镁(MH)为主阻燃剂(KH550-MH),DB为协效阻燃剂,制备了EVA复合材料,研究了DB含量对复合材料的力学性能、加工性能、垂直燃烧性、吸水率的影响.结果表明:添加少量DB可提高EVA复合材料的阻燃性能和改善加工性能.     

无卤阻燃高密度聚乙烯/乙烯-醋酸乙烯酯共聚物体系的性能研究

以乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)、高密度聚乙烯(HDPE)为基体树脂,硅烷偶联剂KH- 550改性氢氧化镁(KH550- MH)为主阻燃剂,无卤含磷阻燃剂(DB)作为协效阻燃剂,制备了复合材料,对比了不同含量的EVA、HDPE对复合材料力学性能、加工性能、燃烧性能、吸水性的影响.结果表明:当EVA、HDPE含量分别占...     

偶联剂改性SiO2对PEO基电解质导电性能的影响

采用硅烷偶联剂KH-550对SiO2进行表面改性,并加入聚氧化乙烯/高氯酸锂复合物[(PEO)8LiClO4]中,制备了(PEO)8LiClO4/KH550-SiO2复合聚合物电解质,通过红外光谱(IR),热重分析法(TGA)和交流阻抗方法研究了偶联剂改性SiO2的结构、表面改性程度和复合电解质的离子导电性能.结果表明加入表面改性SiO2的聚合物电解质体系电导率明显提高,当SiO2含量为10%时,(PEO)8LiClO4/KH 550-SiO2体系电导率达到最大值1.99×10-5S·cm-1(20℃).     

可应用于带电作业装备防护的高导热绝缘复合材料的制备

高分子基体与高导热填料复合的导热绝缘复合材料是解决带电作业机器人等机械设备绝缘防护、电子电气设备散热问题的良好解决方案.本研究采用硅烷偶联剂KH550对微米级氧化铝(A12O3)表面进行修饰,混合高导热的碳纳米管(CNT)作为导热填料,选用耐受温度范围广和耐腐蚀的硅橡胶(SR)作为高分子基体,制备了硅橡胶复合材料,并对其性能进行测试.结果表明:A1203/CNT混合填料总含量在10％,CNT占比为0.3％时,SR复合材料的热导率高达0.268 W/(m·K),相比SR提升了103.1％,体积电阻率为10.5x1012 Ω·cm,相对介电常数几乎不变,邵氏A硬度和杨氏模量略微增大.     

BF/EP-PU复合材料的制备及性能研究

以聚氨酯(PU)增韧环氧树脂(EP)为基体,连续玄武岩纤维布(BF)为增强体,制备了BF/EP-PU复合材料,采用扫描电子显微镜对材料的断裂微观形貌进行表征,系统研究玄武岩纤维的表面处理、PU的添加量对BF/EP-PU复合材料力学性能和电性能的影响。结果表明:玄武岩纤维经KH550处理后,BF/EP-PU复合材料的弯曲强度明显提高,适量聚氨酯的加入可以改善复合材料的冲击性能,低频时(0~100 Hz)复合材料的介质损耗因数和相对电容率随频率的增加而降低,当频率升高到100 Hz以上时介质损耗因数和相对电容率逐渐趋于稳定。     

微纳多级氧化铝/环氧复合材料的性能研究

单一类型的氧化铝填料在复合材料中通常会出现界面粘合性差或者分散性差的问题,影响材料的导热性能。为了克服这些问题,制备了一种具有微纳多级氧化铝包覆结构的杂化填料(micro@nano-Al_2O_3)。首先通过带有氨基和环氧基封端的硅烷偶联剂对两种尺寸的氧化铝(micro-Al_2O_3和nano-Al_2O_3)进行表面改性,然后通过化学交联实现包覆效果,并与环氧树脂混合制备了环氧复合材料。结果表明:对于填料体积分数为70%的环氧复合材料,当nano-Al_2O_3与micro-Al_2O_3的体积比为1∶5时,填充micro@nano-Al_2O_3的复合材料导热系数达到最高值2.20 W/(m·K),比仅填充纯micro-Al_2O_3和纯nano-Al_2O_3的复合材料分别提升了18.6%和23.0%,比填充相同含量未改性氧化铝(micronano-Al_2O_3)的复合材料提升了12.3%。此外,该复合材料还保持了良好的介电性能和热稳定性。     

环氧树脂纳米复合材料界面及其对电性能影响分析

实验分别采用混酸、环氧大分子、硅烷偶联剂(KH560)对多壁碳纳米管(MWCNTs)表面进行改性制得酸化碳纳米管(C-MWCNTs)、环氧功能化碳纳米管(E-MWCNTs)、硅烷偶联化碳纳米管(Si-MWCNTs),将改性后的MWCNTs和有机化蒙脱土(O-MMT)通过溶液共混的方式与环氧树脂(EP)制备成环氧树脂纳米复合材料。通过分析试样的冲击实验数据、断面形貌以及MWCNTs的红外光谱来确定不同功能化方式处理的MWCNTs对纳米复合材料中界面区域的影响。借鉴界面势垒模型分析界面区域对纳米复合材料电性能的影响。分析结果表明,Si-MWCNTs、E-MWCNTs与环氧树脂的界面结合强度大于C-MWCNTs。当纳米掺杂组分质量分数相同时,Si-MWCNTs/EP中界面区域大于E-MWCNTs/EP中界面区域。当Si-MWCNTs在基体中分散均匀时,随Si-MWCNTs的质量分数的增加,Si-MWCNTs/EP中自由体积增加,键合区域对偶极极化限制性增强,二者共同促进Si-MWCNTs/EP纳米复合材料的介电常数和介质损耗的降低,过渡区域陷阱密度增大,Si-MWCNTs/EP纳米复合材料的击穿强度得到提高。O-MMT的加入减弱了MWCNTs在基体中的团聚,使MWCNTs/O-MMT/EP的电导率降低。     

硅烷偶联剂对Nd-Fe-B磁体有机涂层附着强度和阻挡性能的影响

利用打底法和掺混法在烧结Nd-Fe-B磁体上制备出含有不同KH-550硅烷浓度偶联剂的环氧树脂涂层.分析了硅烷浓度对涂层与基体附着强度和涂层阻挡性能的影响,揭示了其影响机理.实验结果表明,合适浓度的KH-550硅烷偶联剂能显著提高环氧树脂涂层的附着强度和阻挡性能;打底法比掺混法更有利于环氧树脂涂层性能的提高;在硅烷浓度约7.5%时涂层的综合性能较佳.     

新型阻燃型乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的研制

将硅烷偶联剂KH-550锚固在氢氧化镁表面,通过聚合反应制备了聚酰亚胺插层接枝的氢氧化镁阻燃剂,将其添加到乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)中并考察了接枝对复合材料阻燃性能、力学性能、热力学性能的影响。结果表明:添加了接枝阻燃剂的EVA与添加未接枝阻燃剂的EVA相比,阻燃性能和力学性能都较高;在阻燃剂添加量为60%时,垂直燃烧性能由V_1提升为V_0,拉伸强度也由10.70 MPa提高为11.29 MPa。     

新型覆铜箔玻纤布增强聚芳醚腈酮层压板

制备了玻纤布增强含二氮杂萘酮聚芳醚腈(PPENK)覆铜层压板,研究了PPENK树脂含量对覆铜层压板弯曲强度、剥离强度和吸水率的影响,以及偶联剂种类和含量对覆铜层压板弯曲强度和剥离强度的影响,并对覆铜层压板的介电性能、耐锡焊性、阻燃性等进行了测试。结果表明:选用KH-560偶联剂处理玻纤布、KH-550处理铜箔,当PPENK树脂含量为55%时,PPENK覆铜层压板的综合性能最优,在2 GHz下其介电常数为3.6,tanδ为0.002 2,在290℃下耐锡焊性超过120 s,剥离强度为1.6 N/mm。     

改性氧化镁/环氧树脂复合材料的介电及亲疏水性能

为改进开关设备中环氧树脂的电气及疏水性能,对纳米氧化镁(nMgO)分别进行硅烷偶联剂(KH560)及含氟硅烷偶联剂(全氟癸基三乙氧基硅烷)改性,利用FT-IR、XPS对其进行表征.并用溶液共混法分别制备不同质量分数(5％、10％、15％、20％)的环氧复合材料.通过对其介电常数、介电损耗、电导率、接触角的测试表征,结果...     

粘结NdFeB磁体用偶联剂

粘结NdFeB的制备工艺中磁粉的表面预处理是非常重要的,选用钛酸酯与硅烷偶联剂进行了对比实验。实验表明,经钛酸酯处理过的磁体磁性能较高,用硅烷处理过的磁体抗压强度较高。对它们的作用机理进行了分析。     

Poly(Butylene Terephthalate) Filled with Sb2O3 Nanoparticles: Effects of Particle Surface Treatment,Particle Size,Particle Morphology and Particle Loading on Mechanical Properties of Composites

Abstract

Poor dispersion of nanoparticles in polymer matrix would limit the development and application of particulate-filled polymer composites. Therefore, the Sb₂O₃ nanoparticles were functionalized by a combination of cetyltrimethyl ammonium bromide (CTAB) and silane coupling agent KH-560 via water bath modification method so as to improve the dispersion of Sb₂O₃ nanoparticles in poly(butylene terephthalate) (PBT) matrix and enhance the interfacial adhesion between nanoparticles and polymer matrix. Besides, the coating efficiency of compound modifiers on the surface of Sb₂O₃ nanoparticles was characterized by Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), thermogravimetric analysis (TGA). The Sb₂O₃ nanoparticles with different morphologies were systemically measured using transmission electron microscopy and dynamic light scattering measurement. The effects of particle surface treatment, particle size, particle morphology and particle loading on mechanical properties of composites were studied by the X-ray diffraction (XRD), tensile test machine and impact strength machine. The tensile strength of nanocomposites gradually increases with decreasing the particle size at the same amount of Sb₂O₃ nanoparticle fillers, which is attributed to improvement of interfacial contact area and stronger interfacial adhesion between Sb₂O₃ nanoparticles and PBT matrix. And the compound modified Sb₂O₃ nanoparticles are homogeneously dispersed in PBT matrix and play an important role in the properties enhancement. Moreover, taking consideration of the tensile and impact strengths, the optimal loading is 3?wt%.     

纳米AlN改性对干式变压器环氧树脂绝缘性能的影响

聚合物纳米复合材料因其优良的电气绝缘性能在电介质绝缘领域得到了广泛应用。为了获得性能优良的环氧树脂绝缘材料,将采用硅烷偶联剂进行表面处理后的纳米Al N颗粒加入环氧树脂绝缘材料中,采用溶液共混法制备了Al N质量分数分别为0%、0.5%、1%、3%、5%、7%的Al N/环氧树脂复合材料,研究了不同Al N质量分数对Al N/环氧树脂复合材料绝缘性能的影响。结果表明,树脂基体和Al N填料之间实现了有效的结合,提高了环氧树脂的热稳定性;Al N的加入一定程度上减小了复合材料的体积电阻率,并且增大了复合材料的介质损耗因数,但对复合材料电气绝缘性能的影响较小;当纳米Al N颗粒质量分数为3%时,Al N/环氧树脂复合材料的交流击穿电场强度最大。因此,添加适量纳米Al N颗粒能够提高干式变压器环氧树脂的电气绝缘性能。     

Cast electrical insulation quality enhancements through improvedfiller technology

There has been a significant amount of work documenting the benefits of using silane coupling agents in polymer composites. One intention of this article is to provide a brief overview of performance improvements they provide with respect to electrical insulation applications. However, the value of selecting the best method of silane usage has not received sufficient awareness in the marketplace. Therefore, more emphasis is placed on the implications of using both methods. The second major intention of this article is to offer ways to take advantage more effectively of the available benefits of specifying the filler system properties at the level of attention it deserves     

锂离子蓄电池碳负极材料结晶性与电性能关系

通过X射线衍射检测了天然鳞片石墨、石墨化中间相炭微球 (MCMB)、煤沥青炭化物、酚醛树脂炭化物、沥青包覆石墨炭化物、沥青包覆MCMB炭化物、酚醛树脂包覆石墨炭化物及酚醛树脂包覆MCMB炭化物结晶性 ,并由模拟电池检测这些材料的首次充放电性能 ;另外 ,对石墨及包覆石墨炭化物进行了循环充放电实验。结果表明 :材料的结晶性对首次充放电效率影响很大 ;包覆可以显著提高石墨的首次充放电效率及循环放电容量 ,并很快达到稳定循环。     

550 kV SF6 气体绝缘高海拔套管绝缘屏蔽结构

介绍了550 kV SF6气体绝缘金属封闭式组合电器（GIS）高海拔套管的绝缘屏蔽结构参数对电场分布的影响。针对套管单屏蔽结构方案,通过有限元法研究了接地屏蔽层翻边结构参数组合对套管内部最大电场强度的影响;研究了接地屏蔽层高度对GIS套管内外绝缘电场强度分布的影响。从而通过最优化接地屏蔽层高度和接地屏蔽层翻边结构参数组合,得到合理的套管内外电场分布,有效解决了高海拔型套管外绝缘修正后的内外电场分布均匀化问题,为550 kV SF6气体绝缘高海拔套管的绝缘结构设计提供了理论依据。