原位插层聚合制备聚丁二烯/蒙脱土纳米复合材料的结构与性能研究

聚合物 /粘土纳米复合材料由于具有常规复合材料所没有的结构、形态及更优异的力学、热学、阻燃、阻隔等性能 ,自 1 987由日本丰田公司首次报道了制备尼龙 6 粘土纳米复合材料以来 ,立刻引起人们的普遍关注[1～ 17] .目前报道的聚合物 /粘土纳米复合材料主要集中在以树脂为基体 ,例如 ,聚酰胺[1～ 4] 、聚苯乙烯[5～ 8] 、聚甲基丙烯酸甲酯[9,10 ] 、聚丙烯[11,12 ] 等 .制备以橡胶为基体的橡胶/粘土纳米复合材料研究较少 ,采用的方法多为通过橡胶大分子插层 ,如熔融插层法[1 3] 、溶液插层法[14 ] 、乳液法[15,16] 等 ,这些方法均存在插层…     

石墨烯/橡胶纳米复合材料研究进展

石墨烯结合了碳纳米管导电和黏土片层的结构特征,为发展高性能、多功能聚合物纳米复合材料提供了新的方向.石墨烯/橡胶纳米复合材料近年来引起广泛关注.众多研究结果表明石墨烯是橡胶的理想填料之一,为高性能橡胶改性提供了新途径.本文介绍了石墨烯/橡胶纳米复合材料的3种主要制备方法,即乳液共混法、溶液共混法和机械混炼法,以及材料的物理机械性能、电学性能、气体阻隔性能和热学性能,并分析了该类材料的发展前景和存在问题.     

PTFE/纳米SiO2复合材料的制备及其力学性能

聚合物／纳米级无机粒子复合材料是纳米材料中的一种具有重要价值的新型材料,可广泛应用于橡胶、塑料、纤维三大合成材料之中。采用纳米级无机粒子填充聚合物基复合材料,可以在材料的补强、增韧等改性中获得良好的效果。本文以纳米SiO2为填料,将其经过有机处理后,制备了FIFE／纳米SiO2复合材料,并研究了纳米SiO2的含量对PTFE复合材料性能的影响。     

高耐磨低生热NBR/TBIR复合材料的结构与性能

采用高反式-1,4-丁二烯-异戊二烯共聚橡胶(TBIR)对丁腈橡胶(NBR)进行改性, 制备了高耐磨、 低生热输送轮用白炭黑填充的NBR/TBIR橡胶纳米复合材料. 研究了NBR/TBIR橡胶纳米复合材料的交联密度、 物理力学性能及填料分散性, 探讨了材料的结构对性能的影响. 研究结果表明, 与纯NBR相比, NBR/TBIR橡胶纳米复合材料的硫化速率和交联密度随TBIR用量的增加而增大; 在保持NBR硫化胶基本力学性能、 耐老化性能和耐溶剂性能基本不变的前提下, TBIR的加入使NBR/TBIR硫化胶的耐磨性提高15%, 动态压缩生热降低5%, 动态压缩永久变形降低22%, 白炭黑分散水平提高; 与丁腈橡胶/顺丁橡胶[NBR/BR(80/20), 质量份数比]硫化胶相比, NBR/TBIR(80/20, 质量份数比)硫化胶具有更低的动态压缩生热和动态压缩永久变形及更好的填料分散性.     

硫化温度对绿色轮胎胎面胶结构与性能的影响

在轮胎的加工和制备过程中,硫化温度是影响橡胶复合材料网络结构和物理机械性能的重要因素之一.本文研究了硫化温度(140、150、160、170和180℃)对溶聚丁苯橡胶(SSBR)/顺丁橡胶(BR)(未填充体系)及SSBR/BR/白炭黑(SiO2)(填充体系)纳米复合材料的结构和物理机械性能的影响.结果表明:随硫化温度的...     

聚合物接枝纳米颗粒及其相容性共混物流变学

聚合物接枝纳米颗粒(Polymer grafted nanoparticles,PGNPs)是一类重要的聚合物改性填料。由于表面聚合物链的存在,在一定条件下,PGNPs可以均匀地分散在聚合物基体中,形成"完全相容性"聚合物纳米复合材料。近年来,PGNPs填充聚合物体系的结构-性能关系研究已成为高分子学科的研究热点。本文主要概述了PGNPs的制备及其填充聚合物体系的结构-性能关系。从PGNPs的设计制备、PGNPs在聚合物基体中的分散行为、PGNPs纳米复合体系流变行为和纳米复合材料力学性能4个方面介绍了该领域已经取得的研究进展和现状,并展望该领域今后的发展前景和研究方向。     

不同应变速率下纳米橡胶颗粒对环氧树脂的增韧特性与机理分析

为了解释不同应变速率下纳米橡胶颗粒对环氧树脂基体的增韧机理,制备了质量分数为6%的纳米橡胶颗粒/环氧树脂复合材料,分别测试了该材料在3种低应变速率(5×10-4s-1,1×10-1s-1,2.5×10-1s-1)和高应变速率下(90 s-1)的I型平面断裂韧性.结果表明,纳米橡胶颗粒在3种低应变速率下可以显著提高环氧树脂的断裂韧性,提高幅度分别为158%,283%和309%.在高应变速率下,纯环氧树脂的断裂韧性由于动态效应而显著升高,然而纳米橡胶颗粒对环氧基体的增韧效果却不明显,增韧幅度仅为2%.由光学显微镜照片可知,随着应变速率的提高,纳米橡胶颗粒/环氧树脂复合材料断口表面的应力发白区域逐渐较少,甚至在高应变速率(90 s-1)下消失.偏光显微镜照片表明,纯环氧树脂与纳米橡胶颗粒/环氧树脂复合材料的裂纹尖端塑性形变尺寸随着应变速率的升高而减小.通过扫描电子显微镜对断口形貌进行分析可知,不同应变速率下纳米橡胶颗粒在环氧基体中空穴增长程度不同,进而导致纳米橡胶颗粒对环氧基体的增韧效果的不同.     

动态扭振法在树脂固化研究中的最新应用

用计算机全自动控制的LHX-Ⅱ型树脂固化仪对热固性树脂基蒙脱土纳米复合材料、热塑性树脂PMMA基蒙脱土纳米复合材料以及聚合物互穿网络等体系进行了固化反应的研究。借用Avrami理论来处理树脂基纳米复合材料的固化行为,求取固化反应表现动力学参数。     

一种新型硅藻土填充橡胶纳米复合材料研究

橡胶的填料问题一直是人们的研究热点,针对炭黑和白炭黑在橡胶生产中存在的污染问题,本文选用成分结构与白炭黑类似的硅藻土来填充各种橡胶。首先对硅藻土进行了改性,并对不同改性剂改性硅藻土用于填充橡胶进行了研究。结果表明2.5份偶联剂Si69的改性效果最佳。通过机械共混法制备了改性硅藻土/橡胶纳米复合材料,通过力学性能测试确定了比较适合硅藻土填充的橡胶是氟橡胶、三元乙丙橡胶和丙烯酸酯橡胶。绿色环保且价格低廉的硅藻土可以替代白炭黑增强填充氟橡胶、三元乙丙橡胶和丙烯酸酯橡胶。     

弹性体材料的高性能和功能性改性(英文)

高性能和功能性改性一直是高分子材料的一个重点发展方向.基于我们的研究工作,概述了一些新型纳米颗粒(如硅酸盐纳米短纤维、石墨纳米片层、纳米氢氢化镁)增强的橡胶复合材料,特别是复合方法(以获得良好的分散与界面)、结构-性能关系,以深刻理解橡胶材料的纳米增强;另一方面报告了有关介电性弹性体和抗菌性弹性体超细纤维的制备与功能特性研究的新进展.     

纳米金/碳纳米管复合材料修饰电极催化鲁米诺电致发光体系的研究

制备了纳米金/多壁碳纳米管(MWNT)复合材料修饰电极,并将此电极应用于鲁米诺电化学发光体系.电化学发光实验表明,此复合材料修饰电极同时具备了纳米金和碳纳米管的催化性能.此外通过电极活性表面积测算、电化学交流阻抗实验等方法研究了纳米金和碳纳米管在此体系催化过程中的作用.纳米金/碳纳米管修饰电极具有良好的重现性,可以广泛应用于鲁米诺电化学发光测定体系.     

聚合物／层状硅酸盐纳米复合材料研究进展

聚合物／层状硅酸盐（ＰＬＳ）纳米复合材料是近１０年迅速发展起来的研究交叉科学。由于聚合物纳米复合材料具有常规聚合物复合材料所没有的结构、形态以及较常规聚合物复合材料更优异的物理力学性能、耐热性和气体液体阻隔性能等,因而显示出重要的科学意义和应用前景。本文综述了聚合物／层状硅酸盐纳米复合材料的制备,结构表征和物理力学性能,对制务过程进行了热力学和动力学分析,最后对其应用前景进行了展望。     

聚氨酯/纳米复合材料的制备方法的研究进展

综述了近年来国内外聚氨酯/纳米复合材料的制备方法,主要介绍了共混法、原位聚合法、插层聚合法、溶胶一凝胶法等几种常用的纳米材料改性聚氨酯的方法;简述了一些纳米材料表面改性的方法;并指出了聚氨酯/纳米复合材料未来的研究方向:纳米颗粒的分散工艺仍需进一步研究和完善;对少见报道的纳米金刚石,纳米SiC等新型超硬纳米材料有待于更...     

具有包藏结构的三元聚丙烯纳米复合材料结构与性能关系的研究

制备了一种新型聚丙烯 丁苯橡胶 纳米碳酸钙三元纳米复合材料 .研究结果显示 ,复合材料中的大多数纳米碳酸钙粒子被包藏在丁苯橡胶中 ,并与之共同形成分散于聚丙烯树脂中的分散相 ,这种聚丙烯纳米复合材料具有高刚性、高韧性、高耐热性和高的结晶速率 .系统研究了成核剂苯甲酸钠的加入和纳米碳酸钙的用量对该类纳米复合材料相态结构、结晶形态和结晶动力学的影响 ,以及具有包藏结构的分散相粒径和PP中β晶含量对材料性能的影响 .结果表明 ,苯甲酸钠的加入和纳米碳酸钙用量的提高均可使体系中分散相粒径减小 ,结晶速率加快 ,进而使材料的韧性、刚性和耐热性提高 .     

电化学储能及传感器用氮化碳基复合材料设计策略

理性设计的氮化碳(C_3N_4)基纳米复合材料具有优异的电子结构和光电化学性能。这使其不仅局限于光催化领域,更已经成为电化学催化领域的新宠。通过调控纳米结构,可以协同发挥复合材料性能激发电化学性能。以电化学储能及传感应用为目标,材料结构为切入点,深入分析并综述了石墨相氮化碳及其复合材料的材料设计方法、结构和性能,为进一步深化g-C_3N_4的科学化应用提供思路。     

机械混炼过程对天然橡胶/有机蒙脱土纳米复合材料结构的影响

采用机械混炼插层法制备天然橡胶(NR)/有机蒙脱土(OMMT)纳米复合材料,研究混炼过程对复合材料结构的影响。结果表明,剪切作用越强并不越有利于大分子链的插层,当辊距为3 mm时,适当增加薄通的次数,有益于分子链插入蒙脱土层间。当薄通次数达到40次时,可形成剥离型的纳米复合材料。且在共混过程中加入偶联剂,可使得蒙脱土与橡胶间的化学交联的比例提高,从而改善复合材料的物理机械性能和热氧老化性能。     

聚酰亚胺/蒙脱石纳米复合材料研究进展

聚酰亚胺／蒙脱石纳米复合材料因填料在聚合物基体中纳米尺度的分散以及与基体间强的化学结合而具有较常规复合材料更优异的力学性能，热性能和汽，液阻隔性能等。本文重点综述了该复合材料的制备，结构，性能及应用等方面的研究。     

纳米纤维复合材料的离子传输动力学调控及其电化学应用

纳米纤维复合材料因具有高孔隙率、高比表面积以及多样化的组成和结构可设计性被广泛应用于锂硫电池、锂空电池等新型锂金属电池储能体系中.电池的电化学性能主要依赖于充放电反应中的离子传输过程,而纳米纤维的结构形态以及表/界面性质对于离子传输动力学具有重要影响.因此,本文针对新型储能电池应用中离子传输动力学缓慢、中间产物如多硫阴离子等易穿梭,以及负极枝晶生长等关键科学与技术问题,综述了纳米纤维复合材料的创新性设计和制备方法;进一步结合本课题组近期工作重点,阐述了纳米纤维复合材料的组成与结构调控对锂电池中离子传输动力学的优化作用;最后,总结了纳米纤维复合材料在锂电池正负极、隔膜、电解质等领域的应用进展,并讨论了其在新型储能设备领域的挑战和未来发展前景.     

纳米级SiO2填充PVC/CPE复合材料研究

80年代以后发展起来的纳米材料被称为"21世纪最有前途的材料",已成为材料学中跨世纪的研究热点[1].纳米级无机粒子/聚合物复合材料是纳米材料中的一种具有重要价值的新型材料,可广泛应用于橡胶、塑料、纤维三大合成材料之中[2].其中,纳米级SiO2是纳米材料中的重要一员,它被称作跨世纪的高科技材料[3].因此, 本文就纳米级SiO2填充PVC/CPE复合材料进行探讨.     

聚苯胺/纳米二氧化锰复合材料Ⅱ.形貌表征

通过先用过硫酸铵引发苯胺的聚合,然后再将纳米二氧化锰(nm-MnO2)加入过硫酸铵和苯胺的反应体系中。原住制备了导电聚苯胺／纳米二氧化锰复合材料(PANL／nm-MnO2),并有效地避免了nm-MnO2在苯胺氧化聚合中的消耗。扫描电镜和透射电镜显示复合材料中nm-MnO2为聚苯胺所包裹。X射线衍射研究表明,在复合材料制备过程中nm-MnO2的晶型未发生变化,在复合材料中聚苯胺为非晶相结构。