尼龙6/季铵盐/蒙脱土纳米复合材料的分子动力学模拟

通过分子动力学(MD)模拟方法对十六烷基三甲基氯化铵(CTAC)、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)和十八烷基三甲基氯化铵(OTAC)改性蒙脱土(MMT)的尼龙6(PA6)/季铵盐/MMT纳米复合材料共混体系的微观分子结构进行了研究。结果表明,MD模拟平衡后季铵盐分子平铺在MMT上,几乎覆盖了MMT的整个表面,PA6塌缩在季铵盐分子上,没有直接与MMT表面相接触;季铵盐与MMT之间存在强烈的相互作用,季铵盐中的非极性长链烷基通过范德华力与高分子链发生作用,烷基链数越少作用越强;季铵盐中的极性基团(卤素取代基)通过静电力与MMT相作用,取代基电负性越大,作用越强;烷基链数越多,高分子链越容易插入MMT片层中;10 nm~25 nm为季铵盐和PA6相互作用的界面区。     

PP/PA11共混物相容性的介观动力学模拟

采用分子动力学模拟方法研究了聚丙烯（PP）/尼龙11（PA11）共混物的相互作用参数,并将其转化为介观动力学MesoDyn模拟的输入参数。MesoDyn模拟研究了PP和PA11介观相分离行为,得到了共混物的介观形貌与动力学演变过程。结果表明,通过比较混合物的有序度参数的大小可以判断混合物的相容性,当PP/PA11为90...     

PA6/POE共混物的分子动力学与介观动力学模拟

为了预测聚己内酰胺(PA6)与聚烯烃热塑性弹性体(POE)的相容性及其共混物的玻璃化转变温度(Tg)、力学性能和结合能,采用分子动力学(MD)和介观动力学(MesoDyn)模拟方法对PA6/POE共混物进行了研究。结果表明:通过温度-比容曲线可以得到PA6/POE共混体系的Tg分别对应于PA6与POE的Tg,PA6/POE为不相容体系;Meso-Dyn模拟了共混物的介观形貌与动力学演变过程,通过比较混合物的有序度参数的大小判断混合物为不相容体系。本模拟方法可以作为预测聚合物共混物性能的有利工具,也可以为高聚物配方设计提供理论指导。     

POE/PA共混物性能的分子动力学与介观动力学模拟

为了预测聚烯烃弹性体(POE)与不同聚酰胺(PA6、PA11和PA1010)的相容性及共混物的力学性能和介观形貌,采用分子动力学(MD)和介观动力学(MesoDyn)模拟方法对不同种类的POE/PA共混物进行了研究。结果表明,3种共混体系中PA11/POE共混物的拉伸模量、体积模量及剪切模量都较小,韧性比较好,力学性能和结合能最好;MesoDyn模拟结果表明,PA11与POE相容性最好。本模拟方法可以作为预测聚合物共混物性能的有利工具,也可以为高聚物配方设计提供理论参考。     

纳米蒙脱土/PP/PVC共混物的性能研究

对纳米蒙脱土(nano-MMT)/聚丙烯/聚氯乙烯(PP/PVC)共混物的性能进行了研究,讨论了纳米MMT用量对PP/PVC(40/60)共混物性能的影响.研究结果表明:随着加入纳米MMT量的增加,共混物的拉伸强度也逐渐增加;当共混物中加入纳米MMT 5份时,共混物的拉伸强度达到最大值;随着加入纳米MMT的增加,共混物...     

改性氧化石墨烯相容剂的制备及在聚酰胺6/聚丙烯共混物中的应用研究

通过静电作用将氧化石墨烯(GO)与2,3-环氧丙基三甲基氯化铵(GTA)结合,得到GO-GTA,再与极性部分(HDE)和聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)反应制得相容剂PP-HDE-g-GO,将其加入聚酰胺6(PA6)/聚丙烯(PP)共混物中。通过扫描电子显微镜、X射线多晶衍射仪、热重和力学性能分析,研究了PP-HDE-g-GO含量对PA6/PP共混物性能的影响。结果表明:PP-HDE-g-GO改善了复合材料中两相的相容性,PP粒子均匀地分散于PA6基体;复合材料的热稳定性和力学性能均提高;当PP-HDE-g-GO添加量为0.2%(质量分数)时,复合材料综合性能最优。     

杜仲胶/天然橡胶共混物的分子动力学模拟和耗散粒子动力学模拟

应用分子动力学(MD)和耗散粒子动力学(DPD)模拟方法对杜仲胶(TPI)、天然橡胶(NR)的相容性进行了研究。采用MD模拟方法,在COMPASS力场下,对纯物质在不同聚合度下的溶度参数、一系列共混比的TPI/NR共混物内聚能密度、Flory-Huggins作用参数进行了模拟计算,确定了纯物质单链的聚合度,经判断各比例共混物的相容性均较好;采用DPD模拟方法对TPI/NR共混体系的相结构进行了研究,从等密度图可以进一步判断共混体系的相容性;分析比较两种纯物质的径向分布函数,揭示了其相互作用的本质;经过分析比较静态力学性能,发现共混比为1/3的TPI/NR共混物性能最佳,其结论与实验结果一致。     

蒙脱土的有机改性及其熔纺聚乳酸复合长丝的结构形貌与性能

首先利用十六烷基三甲基氯化铵对蒙脱土(MMT)进行有机改性制得有机蒙脱土(OMT),通过粒径分析仪、FT-IR、XRD和TGA分别对改性前后MMT的粒径大小、官能团变化、结构和热性能进行了表征。然后将MMT和OMT与聚乳酸(PLA)在双螺杆挤出机中熔融混合,经过牵伸卷绕装置制备出PLA/MMT和PLA/OMT复合长丝;利用视频显微镜和单纱强力仪研究了PLA/MMT和PLA/OMT复合长丝的结构形貌和力学性能。结果表明:改性后的MMT与基体有较好的相容性,改善了PLA复合长丝的力学性能。     

有机纳米凹凸棒土的制备及其表征

为改善纳米凹凸棒土(ATP)表面的疏水亲油性,采用六偏磷酸钠分散、十八烷基三甲基氯化铵对纳米凹凸棒土进行表面改性,制备出有机改性粘土。在超声波震荡和机械搅拌协同作用下,把纳米凹凸棒土均匀预分散在六偏磷酸钠溶液中,然后将分散物加入到十八烷基三甲基氯化铵溶液中反应,得到了六偏磷酸钠/十八烷基三甲基氯化铵改性凹凸棒土。实验结果表明,有机改性后约有4.1%的十八烷基三甲基氯化铵以物理吸附的形式存在于凹凸棒土的表面;有机改性粘土的棒晶束较ATP的分散,且低温时的热稳定性和有机溶剂中的相容性有一定程度的提高。     

片状石墨粉/受阻酚小分子-丁腈橡胶共混物动态力学性能

以丁腈橡胶(NBR)为基体,添加受阻酚小分子2,2′-亚甲基双-(4-甲基-6-叔丁基苯酚)(AO-2246)构成杂化体系,在体系中添加片状石墨粉(FGP),研究其对共混物动态力学性能的影响,借助DMA、FTIR和SEM等手段,研究了FGP/AO-2246-NBR共混物的动态力学性能。结果表明:将FGP加入AO-2246-NBR共混物中后,损耗角正切值、动态储能模量及损耗模量均随着FGP含量的增加先增加后减小,当FGP含量达到临界值(质量分数10%左右)时,其动态力学性能损耗角切值、动态储能模量及损耗模量才表现出较好的性能。通过红外光谱分析发现,三元共混物的氢键效应不是决定动态力学性能的关键因素,这与FGP本身的特性及形成的微观结构有关。微观形貌的形成是FGP与AO-2246-NBR共混物间相互作用的结果。     

MMT-PVAc/PA6/HDPE共混物中MMT纳米粒子对HDPE结晶性能的影响

采用γ-射线辐照法制备了聚醋酸乙烯酯(PVAc)及聚醋酸乙烯酯／蒙脱土(MMT)纳米复合材料。用熔融共混法制备了PVAc／PA6／HDPE与MMT—PVAc／PA6／HDPE共混物，通过DSC法研究了共混物中HDPE的非等温结晶行为，考察了MMT的存在对HDPE结晶行为的影响。结果表明，体系中MMT的存在有助于提高HDPE的结晶速率与晶体的完整性，单住时间内要达到不同的指定结晶度，所需的降温速率的变化幅度较小。     

以二异氰酸酯为增容剂的聚甲基乙撑碳酸酯/聚乳酸共混材料的制备与性能

在聚甲基乙撑碳酸酯(PPC)/聚乳酸(PLA)共混体系中加入2,4-甲苯二异氰酸酯(TDI)作为增容剂,通过熔融共混的方法使TDI与PFC及PLA的端羟基反应形成扩链产物,制备了一系列共混物.共混物的DSC曲线及扫描电镜图表明,形成的扩链产物使该二元共混体系相容性得到明显改善,共混材料的力学性能和热性能都得到显著提高....     

PA6/EPDM-g-MA/HDPE共混物中EPDM-g-MA/HDPE组分间的共晶行为

在具有壳核结构的尼龙6(PA6)/马来酸酐接枝三元乙丙橡胶(EPDM-g-MA)/高密度聚乙烯(HDPE)三元共混物中,通过非等温结晶、连续自成核退火(SSA)等方法研究了HDPE相的结晶行为。研究结果表明,PA6/EPDM-g-MA/HDPE共混物形成了以PA6为基体、EPDM-g-MA为壳、HDPE为核的壳核包覆结构;相比于纯HDPE,在非等温结晶过程中PA6/EPDM-g-MA/HDPE共混物中HDPE组分在102℃附近出现了1个新的放热峰,SSA结果表明,这是由于共混物中HDPE和EPDM-g-MA分子链间发生共晶现象而导致HDPE组分结晶完善程度降低的结果。     

凝固浴条件对PU/PVDF共混膜结构与性能的影响

用浸没沉淀相转化法,制得聚氨酯(PU)/聚偏氟乙烯(PVDF)共混膜,研究了凝固浴条件对共混膜形貌及性能的影响.结果表明,凝固浴为5%N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)水溶液,膜中呈现海绵状孔结构;随凝固浴中乙醇或甘油含量的增多,孔结构向海绵状转变;乙醇或甘油的添加,使PVDF结晶在共混膜下表面与PU一起以界面孔的形式存...     

PET/PLA共混物相容性的分子动力学模拟

采用分子动力学(MD)模拟方法在COMPASS力场下,研究了不同质量比(90/10、70/30、50/50、30/70和10/90)聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)/聚乳酸(PLA)共混物的相容性。研究结果表明,不同比例下共混物的Flory-Huggins相互作用参数(χ)均小于χcritical,可以预测PET与PLA两者具有良好的的相容性。对不同比例的PET/PLA共混物中C-C原子对分子间径向分布函数的分析进一步证明PET/PLA共混物是相容的。通过分析共混物中不同组分羰基上的O和羟基上的H原子对分子间径向分布函数发现,PET和PLA分子链间可以形成C=O…H-O氢键,有利于其共混物形成相容体系。     

PES/ZnO@rGO共混超滤膜的制备及其性能

采用溶剂热法合成了 ZnO为颗粒状形貌的ZnO@rGO复合材料.以N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)及N-甲基吡咯烷酮(NMP)为溶剂,聚乙二醇(PEG4000)为致孔剂,采用非溶剂致相分离法(NIPS)制备了聚醚砜(PES)/ZnO@rGO共混超滤膜,研究了 ZnO@rGO复合材料的含量对PES共混膜结构与性能的影响....     

iPP/sPP/云母三元共混物的制备与性能

通过不同的加工过程制备了等规聚丙烯(iPP)/间规聚丙烯(sPP)/云母(mica)三元共混物,研究了云母尺寸及加工过程对共混物力学性能的影响。研究结果表明:(1)云母加入后共混物的屈服强度得到提高,交联sPP与否对共混物屈服强度的影响不大;(2)云母的加入同样提高了共混物的冲击强度,云母尺寸较小时冲击强度提高更为显著,未交联sPP的试样比交联了sPP的试样提高要大一些;(3)差示扫描量热分析(DSC)结果表明,对于iPP组分,云母的引入提高了其结晶温度,使得其结晶更完善;(4)SEM结果表明云母主要分布在iPP相中,尺寸较小的云母分布较为均匀。     

蒙脱土-弹性体/聚丙烯复合体系纳米颗粒相区分散对结晶形态与介电性能的影响

随着电缆需求量日益加大,环保节能绝缘已成为新的发展趋势,研发改进聚丙烯(PP)成为电介质研究学者们的首选。为改善聚丙烯-弹性体共混物的介电性能,采用两步熔融共混法,使用两种不同的增容剂配合有机化处理蒙脱土(MMT)制备MMT-POE/PP纳米改性共混材料,探讨纳米颗粒在共混物材料不同相区内的分散状态,及其对纳米改性效果的影响。利用SEM、静电力显微镜(EFM)、偏光显微镜(PLM)与DSC表征介质的微观结构、结晶形态与结晶参数,并通过对共混物进行击穿性能测试,探讨相区分散对MMTPOE/PP复合材料性能提升的微观机制。实验结果表明：MMT倾向于PP相分散时,其结晶尺寸减小至4.7μm,结晶速度与结晶度有所上升,这使介电常数和绝缘电导率明显下降,且交流击穿场强从82.69 kV/mm提升至95.16 kV/mm。通过调控纳米颗粒倾向于PP相均匀分散,方可对共混物材料的介电性能起到正向提升的作用。     

LLDPE/EPDM共混物的超临界CO2微孔发泡研究

研究了线性低密度聚乙烯(LLDPE)/三元乙丙橡胶(EPDM)橡塑共混物在超临界CO_2中的微孔发泡行为。利用扫描电子显微镜对发泡样品的泡孔形貌进行了分析和表征;采用差示扫描量热仪分析了共混物的热性质;分别利用旋转流变仪和万能试验机分析得到样品的流变性能和力学性能。采用一定量的LLDPE与EPDM共混,压制标准试样,然后在高压反应釜中进行发泡,讨论了LLDPE/EPDM共混物中橡塑的质量比、饱和温度、饱和压力对材料泡孔结构和泡孔均匀性的影响。利用超临界CO_2作物理发泡剂,对发泡条件进行优化,可得到泡孔尺寸规整、泡孔密度高且回弹性和韧性较好的发泡闭孔材料。     

正应力支配下混合顺序对PA6/HDPE/CNTs体系结构及性能的影响EI北大核心CSCD

利用自行研制的叶片式混炼装置,实现了正应力支配下聚合物复合体系的熔融共混。实验研究了混合顺序以及混合时间对高密度聚乙烯(HDPE)/尼龙6(PA6)/碳纳米管(CNTs)共混物的微观结构、流变特性、热性能及宏观力学性能的影响。结果表明:正应力支配作用能在短混合时间内实现PA6粒子和CNTs的均匀分散,分散效率高;相比于将HDPE,PA6,CNTs三者同时共混或者是先将PA6与CNTs混炼制成母料,再与HDPE共混这两种混合顺序,先将HDPE与CNTs混炼制成母料,再与PA6共混制得的共混物中分散相PA6粒径最小,分散更均匀,共混物的热性能以及力学性能更好。