氨基硅油改性碳纤维/环氧树脂复合材料的耐老化性能

通过在复合树脂基体中引入氨基硅油进行改性,制备了不同氨基硅油含量的碳纤维/环氧树脂复合材料,在湿热环境下进行老化实验后,通过动态热机械分析(DMA)、热重分析(TGA)、拉伸性能测试、扫描电镜(SEM)及接触角测定等方法研究氨基硅油对于碳纤维/环氧树脂复合材料热力学性能、力学强度保持率和耐水性能的改善效果.实验结果表明...     

硅烷偶联剂改性碳纤维/硅橡胶/氟橡胶复合材料耐磨性和热性能研究

为了提高氟橡胶的耐磨性和耐低温性能,以硅橡胶与氟橡胶并用作为基相,偶联剂处理的碳纤维为增强相制备了碳纤维/硅橡胶/氟橡胶复合材料,研究了偶联剂种类及其用量对复合材料力学性能的影响,通过红外光谱和X射线光电子能谱证明偶联剂与碳纤维和橡胶基体发生了偶联作用,通过原子力显微镜和红外光谱成像对复合材料的表面形貌和相组成进行表征,通过动态热机械分析和热重分析研究复合材料的热性能。结果表明:偶联剂与碳纤维和氟/硅并用胶发生了交联反应,当选取2份KH590时复合材料的综合力学性能最佳,与氟橡胶相比,KH590/碳纤维/硅橡胶/氟橡胶复合材料的磨耗由0.0314cm~3·km~(-1)降低为0.0218cm~3·km~(-1),玻璃化转变温度由-20℃降低为-30℃,初始分解温度由231℃升高到304℃。     

碳纤维表面改性研究进展

碳纤维因其优异的综合性能常被用作树脂基体的增强材料.然而由于碳纤维与树脂基体之间的界面结合性能较差,其增强的复合材料的力学性能往往与理论值相差甚远,因此必须对碳纤维进行表面改性,以提高其与聚合物基体的界面粘结性能.本文作者综述了国内外关于碳纤维表面改性技术的研究进展,概述了涂层法、氧化法、高能辐射法等改性方法对碳纤维增强复合材料界面强度的改性效果.     

负载PVDF的尼龙无纺布插层的碳纤维/环氧树脂复合材料的结构阻尼性能研究

以负载定量聚偏二氟乙烯(PVDF)的尼龙无纺布为插层材料,采用共固化工艺制备了碳纤维增强环氧树脂基复合材料,并系统研究了其力学和阻尼性能.测试了复合材料的弯曲强度、弯曲模量、层间剪切强度、Ⅰ型和Ⅱ型断裂韧性等力学性能,并通过动态力学分析仪测试了复合材料的储能模量、损耗模量和损耗因子的温度谱,采用单悬臂梁自由振动实验研究了其阻尼减振性能.与此同时,采用光学显微镜和扫描电镜等分析了复合材料微观结构,进而研究了阻尼机理.结果表明,在复合材料层间插入负载PVDF的尼龙无纺布能在不引起力学性能明显下降的前提下,显著提高复合材料的阻尼性能和断裂韧性.其基本阻尼机理是在共固化过程中热塑性插层材料在复合材料的层间形成了具有较高损耗因子的富树脂区,使损耗因子提高150%,而力学性能基本保持不变.     

改性高岭土对PP/高岭土纳米复合材料结晶性能的影响

通过将不同改性的高岭土与聚丙烯共混, 制备了聚丙烯插层的PP/高岭土纳米复合材料. 并通过X射线衍射分析(XRD)、透射电子显微镜(TEM)研究了复合材料的微观结构, 同时通过差示扫描(DSC)非等温结晶方法和偏光显微镜(PLM)照片, 研究了改性高岭土母粒对聚丙烯的结晶性能的影响. 采用Avrami方程式及Jeziorny修正过的Avrami的方程式对PP/高岭土的非等温结晶动力学进行了研究. 结果表明, 有机改性过的高岭土可被聚丙烯完全剥离, 在XRD谱图中, 高岭土的001峰不可见, 在TEM中可见剥离的片层. 同时随着改性高岭土的加入, 使得聚丙烯异相成核结晶增长, 且填充聚丙烯的最快结晶温度在395K. 结果也表明, 有机改性的高岭土能有效促进PP的异相成核, 提高PP的结晶速率和结晶温度, 但对结晶速率常数影响不是很大.     

表面活性剂改性对Zn/Ti-PILCs吸附剂脱硫性能的影响

在柱撑黏土Ti-PILCs的合成过程中,加入各种表面活性剂进行改性,通过负载Zn制备了Zn/Ti-PILCs吸附剂,考察了其对模拟柴油中二苯并噻吩的选择吸附性能。结果表明,经表面活性剂尤其是十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）改性制备的Zn/Ti-PILCs其吸附脱硫率得以显著提高。当CTAB/Ti摩尔比为0.5时,Zn/Ti-PILCs-CATB具有最佳的吸附性能,DBT去除率达96.3%。N₂吸附脱附等温线和孔径分布研究表明,CTAB改性可增加1nm～4nm孔的数量,并改善黏土层间柱子的分布,使Ti-PILCs具有更高的比表面及更均匀的孔径分布。     

稻壳基二氧化硅/碳复合材料的表面改性及对天然橡胶的影响

以稻壳基二氧化硅/碳复合材料(SiCB)作为天然橡胶(NR)的补强填料, 采用表面化学改性的方法将天然乳胶(NRL)接枝到SiCB表面, 改善其与NR基体的相容性. 研究了不同处理方法对接枝NRL效率的影响, 以及填料填入NR后对硫化橡胶力学性能的影响. 结果表明, 经过硝酸和γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(γ-MPTMS)预处理, NRL能高效接枝在SiCB表面, 得到的样品SiCB_MR10比未处理的SiCB_P有更强的补强能力. 硫化胶NR/SiCB_MR10的拉伸强度、 300%定伸和撕裂强度较NR/SiCB_P分别提高了61.06%, 27.15%和15.90%, 与传统炭黑产品N774填充的硫化胶NR/N774的力学性能相近. 经过NRL接枝改性的SiCB_MR10具有替代商业炭黑的应用前景.     

粒子尺寸与表面改性对PPDO/CaCO3复合材料机械性能的影响

选用三种CaCO3粒子[纳米粉料(nano-CaCO3,记为CC1),晶须(CaCO3 wisker,记为CC2)和偶联剂处理的晶须(silane coated CaCO3 wisker,记为CC3)]在有机溶液中与聚对二氧环己酮(PPDO)通过溶液共混制得三种不同的PPDO/CaCO3复合材料——PPDO/CC1,PPDO/CC2和PPDO/CC3.力学性能测试发现,PPDO/CC2的拉伸强度较PPDO大幅提高;但CC3与PPDO的相容性变差,导致PPDO/CC3的力学性能明显下降.     

玻璃纤维的偶联/接枝改性及其对HDPE/竹粉复合材料性能的影响

通过熔体共混制备了玻璃纤维(GF)增强的高密度聚乙烯(HDPE)/竹粉(BF)复合材料(HDPE/BF)。为了增强GF与基体之间的相互作用,先用γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷对GF进行处理,在GF表面引入双建,然后在熔体共混过程中加入少量过氧化二异丙苯,引发双建与基体之间的接枝反应,使GF与HDPE产生化学键合。通过弯曲和冲击实验测试了复合材料的力学性能,通过热失重和维卡软化点表征了复合材料的热性能,并用扫描电子显微镜观察了复合材料的形貌结构。结果表明,通过偶联/接枝的协同改性,GF与基体之间的界面相互作用增强,使HDPE/BF复合材料的力学性能和热性能得到大幅提高。     

碳纤维表面的液相氧化处理改性

碳纤维表面的液相氧化处理改性赵东宇＊李滨耀余赋生（中国科学院长春应用化学研究所长春１３００２２）关键词碳纤维，表面改性，氯酸钾，硫酸１９９６－１０－２４收稿，１９９７－０５－２９修回＊现在黑龙江大学化学系（哈尔滨，１５００８０）碳纤维具有高强、高模、...     

碳纤维表面酰氯化及其与尼龙6的接枝Ⅱ、碳纤维接枝复合材料CF/PA6的等温结晶和熔融行为

碳纤维表面酰氯化及其与尼龙6的接枝Ⅰ、碳纤维接枝复合材料CF/PA6的等温结晶和熔融行为;阴离子接枝;碳纤维/尼龙6复合材料     

基于多巴胺表面改性技术研究现状

海洋贻贝类生物通过足丝分泌的黏附蛋白,在潮湿环境中可以短时间固化,并紧固黏附在基质表面.研究表明,3,4-二羟基-L-苯基丙氨酸(多巴,DOPA)是这种黏附蛋白中的重要组成部分.多巴胺(DA)作为DOPA的一种衍生物,拥有同样的强黏附性.且多巴胺的自聚合产物聚多巴胺(PDA)存在许多官能团,如邻苯二酚、胺、亚胺,这些官...     

纳米碳纤维的表面改性对水电解析氢反应催化活性的影响

主要研究纳米碳纤维(CNF)的表面改性对析氢反应(HER)催化活性的影响. 首先采用一种简单易行的超声处理方法, 以混酸(浓硫酸和浓硝酸)为溶剂对CNF进行了表面化学处理, 以在其表面引入含氧(CNF-OX)官能团, 然后将CNF-OX在氨水中超声处理, 以引入含氮(CNF-ON)官能团, 以及将CNF-OX和硼酸混合经高温热解对CNF-OX进行掺B处理(B-CNF-OX). XPS结果表明, 超声处理可以成功地在CNF表面引入含氧和含氮官能团, 硼酸高温处理可以掺入B原子. 电化学测试结果表明, 经过表面改性后的CNF的HER催化性能都要好于未处理过的CNF-UN, 其中N掺杂的CNF-ON表现出最好的HER催化活性, 且CNF-OX经掺B处理后, B-CNF-OX的性能也较CNF-OX有所增强, 即三者的催化活性大小如下: CNF-OX     

乙醇对碳纤维复合材料界面的影响

为了研究碳纤维复合材料(CFRPs)界面结构在乙醇作用下的变化,通过原位观察树脂和纤维尺寸,提出了一种CFRPs界面表征方法。利用碳纤维和环氧树脂制备横截面试样和层板试样,并用乙醇对其进行处理,接着采用环境可控原子力显微镜(ECSPM)对试样界面附近形貌进行原位升温表征,并通过短梁剪切试验分析试样的层间剪切性能。结果表明,经乙醇处理后,CFRPs界面附近树脂发生膨胀,并且试样在加热过程中发生显著的树脂收缩和纤维膨胀;乙醇处理对CFRPs的层间剪切强度和失效模式的影响并不明显。     

改性CF与EVA复合材料的PTC行为研究

试图通过增强EVA与CF之间的相互作用来消除NTC现象. 由于CF表面光滑, 惰性大, 将CF用KMnO4表面氧化后与具有活性官能团的EVA熔融共混, 得到EVA-改性CF复合物.     

改性硅藻土/橡胶复合材料的结构与性能

通过力学性能、扫描电镜(SEM)、红外光谱(IR)、X射线电子能谱(XPS)和热重(TG)分析,探讨改性硅藻土适合橡胶种类及对橡胶结构及热稳定性的影响,并与炭黑及白炭黑进行了对比研究。结果显示:改性硅藻土对氟橡胶(FKM)、丙烯酸酯橡胶(ACM)、三元乙丙橡胶(EPDM)、天然橡胶(NR)以及氯丁橡胶(CR)有增强作用,相容性较好,其中对FKM改性效果最明显,与白炭黑相比,其拉伸强度、扯断伸长率和耐磨性分别提高了28%、17%和30%;EPDM的拉伸强度、扯断伸长率和耐磨性分别提高了11%、12%和14%。并且改性硅藻土能够改善FKM和EPDM的耐热性能。     

具有高灵敏性且稳定可重复的正温度系数效应的PVDF/CF导电复合材料

以碳纤维(CF)为填料,聚偏氟乙烯(PVDF)为基体,通过熔融共混法制备PVDF/CF导电复合材料.所得复合材料具有显著的正温度系数(PTC)效应,温度上升到聚合物熔点附近时,电阻率对温度变化敏感.在转折温度区间(155.5~171.0oC,(35)(28)15.5oC)内,其体积电阻率的增加速率约为1.3×105?cm K-1.在不同CF含量下,复合材料表现出不同的PTC行为.随着CF含量的增加,其峰值电阻略有下降.高导电粒子含量下,无负温度系数(NTC)效应.在冷却循环过程,导电网络的重构性良好.复合材料即使经过多次热循环,依然表现出良好的PTC特性重现性.