玻璃纤维对聚甲醛基导电复合材料性能的影响

采用在转矩流变仪中熔融混合的方法制备了聚甲醛(POM)/多壁碳纳米管(MWCNTs)/玻璃纤维(GF)和POM/炭黑(CB)/GF复合材料,研究了GF的加入对复合材料的导电性能、结晶行为和动态力学性能的影响.采用场发射扫描电镜(FESEM)观察了复合材料中导电填料的分散状态,发现GF的加入对MWCNTs和CB的分散状态没有明显影响.虽然GF为导电惰性填料,但因其加入起到了占位作用,明显提高了导电填料的有效浓度,从而使复合材料的体积电阻率明显降低.采用示差扫描量热仪(DSC)研究了复合材料中POM的结晶行为,发现GF的加入对POM的结晶温度、熔点和结晶度均无明显影响.采用动态机械分析仪(DMA)对复合材料的动态力学性能进行了研究,表明GF的加入能够明显地提高复合材料的储能模量.     

多壁碳纳米管对聚甲醛性能的影响

将多壁碳纳米管(MWCNTs)和聚甲醛(POM)在转矩流变仪中熔融混合得到POM/MWCNT复合材料.研究了复合材料的形态,导热性能,导电性能,流变性能和结晶性能.结果表明,MWCNTs在没有经过处理的情况下能够均匀地分散在POM基体中;当向POM中添加1.0 wt%含量MWCNTs时,复合材料的导热系数上升到0.5289 W/(K m),比纯POM的导热系数0.198 W/(K m)提高1.5倍,通过有效介质方法(EMA)验证了体系导热系数提高幅度不大的原因是MWCNTs与POM之间形成了很高的界面热阻;当MWCNTs的含量为1.0 wt%时,体系产生了导电逾渗效应,逾渗值在0.5 wt%~1.0 wt%之间;MWCNTs对POM有显著的成核作用,当向POM中添加0.5 wt%含量的MWCNTs时,POM的结晶温度提高6℃左右,但当MWCNTs的添加量进一步增加时,结晶温度几乎不再变化,成核效果呈现"饱和"状态.另外,材料的复数黏度,储能模量和损耗模量随MWCNTs含量的增加而增加.     

碳纳米管/炭黑混杂填充聚甲醛复合材料导电性能研究

采用在转矩流变仪中熔融混合的方法制备了多壁碳纳米管(MWCNTs)和导电炭黑(CB)共同填充的聚甲醛(POM)导电复合材料,研究了材料的体积电阻率和导电填料用量之间的关系.用该体系的实验数据点对已发表的混合导电填料体系的定量关系式进行了验证,结果表明实验数据点和理论预测略有偏差.为方便实际应用,把混合导电填料体系的定量关系式加以发展,推导出逾渗值和两种导电填料质量比之间的关系式,并绘出了工作曲线.设计实验对工作曲线进行了验证,结果表明工作曲线对实践具有指导意义.     

聚甲醛的改性研究进展

聚甲醛作为常用工程塑料,因具有较高的强度、良好的耐磨、绝热、绝缘性能及优异的可加工性能使其广泛应用于机械工业、汽车、电子电气及精密仪器等领域,但冲击韧性低和稳定性差限制了聚甲醛在工业上的应用,因此近几年聚甲醛的改性研究颇受重视。本文综述了聚甲醛的改性方法,详细论述了不同改性工艺对聚甲醛力学性能、摩擦性能、绝热绝缘性能及稳定性的影响,并对聚甲醛工业应用的发展方向做出了展望。     

硅灰石纤维增强聚甲醛复合材料的制备与性能研究

采用经硅烷偶联剂处理的无机矿物硅灰石纤维(WF)填充改性聚甲醛(POM),通过熔融共混制备POM/WF复合材料,并讨论了纤维含量对复合材料的力学性能及热稳定性的影响.研究结果表明:当硅灰石纤维的添加量为1%(质量分数)时,复合材料的断裂伸长率、缺口冲击强度、洛氏硬度最大,分别为44.8%、6.5kJ/m~2、86.1,较纯POM基体分别提升19.5%、7.1%和4.1%.此外,硅灰石的加入能够有效提高复合材料的热稳定性.当硅灰石纤维含量为10%(质量分数)时,复合材料的起始分解温度较纯POM提高了11℃.     

玻纤增强硬质聚氨酯材料的合成及其力学性能

以聚醚多元醇,玻璃纤维(G)及多次甲基多苯基多异氰酸酯为原料,采用一步法制备了玻纤增强硬质聚氨酯复合材料(RPU-G).对RPU-G的力学性能进行了研究,结果表明,随着G含量(m)的增加,其拉伸强度呈先升后降的变化趋势;当m为10%[长径比(n)为20～40]时,RPU-G20～4010 的力学性能达到最佳.由于G的n不同,其增强效果差异显著,以RPU-G20～4010的拉伸强度最大(0.80 MPa),与RPU相比提高了95%.压缩强度因G的n不同出现不同的趋势,仍以n为20～40的G增强效果最为明显,RPU-G20～405的压缩强度增加了10%.     

聚甲醛的热重分析研究

由均聚和共聚甲醛在氮气和空气中的热重分析曲线，探讨了聚甲醛的链结构和聚甲醛的各种降解方式同热失重的关系，并利用Ｃｏａｔｓ－Ｒｅｄｆｅｒｎ方法计算了共聚甲醛在空气中的动力学参数，对聚甲醛的热稳定性作了讨论．     

阻燃玻纤增强尼龙66的制备及性能研究

研究了用环保型阻燃剂溴化聚苯乙烯(PBS)、三氧化二锑(Sb2O3)、玻璃纤维(GF)以及功能助剂通过双螺杆挤出机制备出27%(wt)玻纤含量的高性能环保型阻燃增强尼龙66(PA66)复合材料。DSC和TGA结果表明,玻纤和阻燃剂等填料阻碍PA66结晶过程中分子链段的运动,降低其结晶能力,同时降低了复合材料的热稳定性;SEM结果表明复合材料各组分之间的界面粘结力较强,填料在基体中的分散性较好;力学和阻燃性能测试结果表明,与PA66相比,复合材料的拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量分别提高了100%、110%和250%,阻燃性能达到V-0级(0.8 mm)。     

聚甲醛和尼龙12共混物的微观结构与动力学性能

采用ＳＥＭ，ＦＴ－ＩＲ，ＤＳＣ，ＷＡＸＤ等方法对ＰＯＭ／ＰＡ１２共混物的微观结构进行分析，并测试其力学性能，结果表明，在ＰＯＭ／ＰＡ１２共混物中，存在差氢键的相互作用。ＰＡ１２的加入，使ＰＯＭ的熔点下降，共混物的微晶尺寸Ｌ１１０及晶胞参数有所增大。微晶尺寸Ｌ１１０在１０．８７－１４．８９ｎｍ之间时，ＰＡ１２对ＰＯＭ具有增韧改性作用。     

尼龙6/氯化钾复合材料的结晶与性能

通过熔融共混法制备了不同KCl含量下的尼龙6(PA6)/KCl复合材料,采用示差扫描量热仪(DSC)、流变仪、红外光谱(IR)、电子拉伸机等研究了KCl含量对PA6/KCl复合材料结晶行为、流变性能及力学性能的影响,并研究了其受限机制.力学性能研究结果表明,随着KCl含量的增加,PA6/KCl复合材料拉伸强度和冲击强度呈现出先增大后减小的趋势,在KCl含量为3 phr时,复合材料拉伸强度和冲击强度分别达到最大值82.67 MPa和7.34 k J/m~2,较纯PA6分别增加了10.8%和34.68%,动态力学性能测量结果表明,在测量温度范围内,复合材料的储能模量均高于纯PA6,在25℃体系储能模量(G')随KCl含量的增加而增大,复合体系抵抗弯曲变形能力增加,而结晶行为研究结果表明,增加KCl的含量,PA6/KCl复合材料的成核温度、晶体生长温度、熔融温度及玻璃化转变温度均向低温方向移动,成核密度和成核速率也逐渐减小,结晶能力下降,结晶度减小,结晶度由原来25.30%变为19.34%,而结晶诱导时间逐渐增加.流变性能研究结果表明,随着KCl含量的增加,复合体系的零剪切黏度逐渐增加,且所有的体系均呈现出假塑性流体行为,剪切变稀现象越来越明显,特征松弛时间τ_1、τ_2和τ_3逐渐增加,复合体系的松弛机制发生变化.     

稀土元素表面处理玻璃纤维增强PTFE复合材料的拉伸性能

研究了用稀土元素（RE）处理玻璃纤维表面的最佳用量及其对玻璃纤维增强聚四氟乙烯（GF／PTFE）复合材料拉伸性能的影响。测试了不同表面处理条件下GF／PTFE复合材料的拉伸性能，并对断口形貌进行了SEM分析。结果表明，由于RE对亲和性的作用，RE能够有效地提高玻璃纤维与PTFE之间的界面结合力。当稀土元素在表面改性剂中的含量为0.2%-0.4%时，GF／PTFE复合材料的拉伸性能得到明显提高，并且在RE含量为0．3％时其性能最佳。     

膨胀蛭石填充聚甲醛复合材料的制备与性能

采用经硅烷偶联剂和十六烷基三甲基溴化铵有机插层处理的膨胀蛭石微粉(EV)填充改性聚甲醛(POM),通过熔融共混制备POM/EV复合材料,并讨论了EV含量对复合材料的力学性能及热稳定性的影响.研究结果表明:当EV添加量为2%(w)时,复合材料的断裂伸长率为66.2%,较纯POM提高44.5%;弯曲强度和缺口冲击强度分别为77.7 MPa和6.15 kJ/m~2,分别较纯POM降低了7.9%和2.4%.此外,当EV的添加量为5%(w)时,复合材料的结晶点较纯POM提高了1.4℃;且随着EV添加量的增加,复合材料的热稳定性越好.     

聚甲醛自然老化的SEM研究

对户外曝晒3～36个月的聚甲醛(POM)老化形态进行了研究,讨论了老化层厚度,裂纹宽度、裂纹深度及断口形态与老化时间的关系。结果表明:POM的老化导致了材料内部结构由韧性变成脆性而几乎完全丧失物理机械性能。     

成型方式对不同木塑复合体系的性能影响研究

以木粉为填充材料,以PE(聚乙烯)、PP(聚丙烯)为塑料基体,分别采用混炼-模压工艺和挤出-注塑工艺制备木塑复合材料,对比研究不同复合材料的力学性能、热性能以及流变性。结果表明,混炼-模压工艺制备的PE基复合材料综合性能较优,而挤出-注塑工艺制备的PP基复合材料综合性能较优,且在PE塑料系列中,HDPE(高密度聚乙烯)基复合材料综合力学性能最好,LLDPE(线性低密度聚乙烯)基复合材料的冲击韧性最好,但其综合力学性能较差。     

聚合物基粘土纳米复合材料的流变行为研究

聚合物基粘土纳米复合材料具有与常规颗粒填充体系类似的流变特性 :在整个频率范围内 ,储能模量和损耗模量均随粘土含量的增加而变高 ,其频率依赖性会表现出非未端行为 :且当粘土含量超过临界值以后 ,储能模量会在低频区表现出似固体的平台发展。但与之不同的是前者在低粘土含量的条件下 (<10 % (wt) )就会表现出似固体行为或非末端行为。这些流变特性还会受到粘土的径厚比、化学特性、聚合物基体的分子结构参数和粘土与基体间的相互作用强度等因素的影响。聚合物基粘土纳米复合材料的流变行为是与其微观结构的形成和演化以及聚合物分子链在特定环境下的粘弹松弛过程紧密联系在一起的。本文综述了插层型、剥离型和聚合物分子链一端受限剥离型聚合物基粘土纳米复合材料在力场作用下的流变特性和粘弹松弛机理方面的研究进展。     

颗粒增强复合材料电导性能研究

将弹性理论中的变换场概念引入电磁学领域,并从第一性原理出发,通过拟合颗粒的边界条件和Fourier分析,建立了确定颗粒增强复合材料内电场的积分方程,在此基础上对其电导率做了研究,其理论结果与实验结果比较吻合。该方法不再受颗粒形状及体系结构的限制,为研究复合材料的电导性能开辟了新途径。     

三聚氰胺氰尿酸盐对玻纤增强尼龙66复合材料阻燃性能的影响

将三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)阻燃剂添加到玻纤增强的尼龙66复合材料(GF-PA66)中。利用UL-94实验对MCA在复合材料中的阻燃效果进行研究;通过扫描电子显微镜(SEM)分析了燃烧后的样品形貌,并利用热重分析法对复合材料的热分解行为进行了研究。结果表明:MCA可使玻纤增强尼龙66复合材料达到UL-94V-0级阻燃效果;MCA晶体被均匀地分散于尼龙基体中,在燃烧时MCA通过自身吸热分解,产生不可燃气体,实现气相阻隔,从而起到阻燃作用,并在复合材料自熄面上留下纳米级气孔。     

高分子基非晶态合金带增强复合材料性能的研究

测试了一系列非晶态合金带及其增强复合材料的力学性能。采用混合定理和Ｔｓａｉ－Ｈａｌｐｉｎ方程计算了层状单轴铺层的非晶态增复合材料的纵向和横向拉伸强度和模量。     

镧化合物改性超细碳酸钙对玻纤增强PET结晶性能和力学性能的影响

采用双螺杆挤出制备了玻璃纤维增强PET(FRPET)/稀土镧化合物改性超细碳酸钙(UCaCO3-La3 )复合材料,将UCaCO3-La3 对FRPET性能的影响与有机钠盐类成核剂NA做了对比.DSC分析结果表明,各成核剂均使FRPET的结晶温度和结晶度提高,结晶峰半峰宽变窄,熔融峰半峰宽变宽,且镧化合物对FRPET的双熔融峰有引发作用.根据过冷温度和过热温度,成核剂的结晶成核能力大小顺序为UCaCO3-5La3 >UCaCO3-10La3 >NA>UCaCO3-1La3 .UCaCO3-La3 的加入明显提高了FRPET的力学性能,并对FRPET综合性能的改善具有显著效果.     

聚甲醛/蒙脱土纳米复合材料非等温结晶动力学研究

聚甲醛/蒙脱土纳米复合材料非等温结晶动力学研究