嵌段共聚偶联剂对玻璃纤维增强聚丙烯界面粘结的影响

合成了苯乙烯与丁二烯及含C==C硅烷的嵌段共聚偶联剂。采用该嵌段共聚物对玻璃纤维进行了表面处理,通过单丝临界长度法测定了玻璃纤堆增强聚丙烯的界面剪切强度。结果表明：采用嵌段共聚偶联剂对玻璃纤维进行处理,可以有效地改善玻璃纤维增强聚丙烯的界面粘结,其界面改性效果优于普通小分子偶联剂;嵌段共聚偶联剂的分子结构对界面粘结有影响,采用适当的嵌段长度,可获得较好的界面粘结;在基体树脂中加入功能化聚丙烯。可改善复合体系的界面粘结;基体树脂分子链较长或流动性好、粘度低,有利于基体与歼堆的的界面粘结。     

聚丙烯/硫酸钡复合体系的界面相互作用与流变性质和结晶行为的关系

制备了一系列具有不同界面状态的聚丙烯 (PP) 硫酸钡 (BaSO4)复合体 .PP BaSO4的界面分别用硅烷、硬脂酸、马来酸酐接枝聚丙烯 (PP g MAH)改性 .研究表明 ,填充体系的熔体粘度和熔体弹性均高于基体 .以硅烷和PP g MAH进行界面改性后 ,PP BaSO4的界面相互作用加强 ,导致复合体系中的熔体粘度和熔体弹性进一步提高 ,同时BaSO4对PP的成核活性提高 .填料用硬脂酸处理后 ,硬脂酸能够在填料粒子表面上形成一个包覆层 ,使粒子与PP的亲和性改善 .同时该包覆层具有润滑作用 ,使得复合体系的熔体粘度和熔体弹性下降 ,并使得该体系中BaSO4的成核活性低于硅烷和处理的体系 .本文探讨了由复合体系的熔体粘度定量比较填充复合体系中聚合物 填料界面相互作用的方法 ,讨论了界面改性对复合体系流变性质和结晶行为影响的机理     

原子转移自由基聚合在锂电池用聚合物电解质设计中的应用

聚合物电解质(PE)由于具有无液体渗漏、界面相容性好、热和化学稳定，制备工艺简单等优点，成为下一代高能量密度锂电池用电解质的最佳候选。然而，没有任何一种聚合物能同时满足锂电池用PE对于力学性能和电化学性能的要求，因此人们通过共混、交联等手段来对PE基体的成分和结构进行改性，以期提升PE的综合性能。通过传统的自由基聚合方法得到的PE基体的成分和结构不易控制，阻碍了PE的理论和改进研究。原子转移自由基聚合(ATRP)技术通过活性种和休眠种之间的可逆平衡使自由基维持在较低浓度，可以实现PE上接枝的支链分子量的调控和精细结构的设计，为制备力学性能和电化学性能相协调的PE提供了有效途径。而且，由于ATRP引发基团的可设计性，在PE无机填料的改性和界面性能的优化上均具有突出的优势，对于聚合物基纳米复合聚合物电解质膜的锂电池综合性能提升具有重要意义。本文综述了ATRP技术在PE的基体制备、填料改性及界面优化中的应用，并对其未来发展方向做出了展望。     

应用扫描电镜拉伸台测定激光熔覆层结合强度

采用扫描电镜的拉伸台测定了合金表面激光熔覆层与基体的结合强度，分析了基材预热温度对界面结合强度的影响，观察了界面裂纹的形成及扩展过程。结果表明，这种方法较为准确地测量了熔支与基体之间的结合强度。     

碳纳米管改性聚苯硫醚熔纺纤维的结构与性能研究

将多壁碳纳米管(MWCNTs)和聚苯硫醚(PPS)经过熔融挤出后制备成复合材料切片,并采用熔融纺丝法制得碳纳米管改性聚苯硫醚复合纤维.采用扫描电镜(SEM)、拉曼光谱、示差扫描量热分析(DSC)、动态机械分析(DMA)以及力学性能测试等表征手段研究了复合纤维中碳管的分散状态,与基体的界面作用,复合纤维的结晶性能以及力学性能,从而探讨了聚苯硫醚/碳纳米管复合纤维体系的微观结构与宏观性能之间的关系.研究表明,聚苯硫醚分子结构与碳纳米管之间具有的π-π共轭作用使碳管较为均匀的分散在基体中,界面结合较为紧密.同时熔融纺丝过程中的拉伸作用使碳管进一步解缠并使碳管沿纤维拉伸方向取向.另一方面,拉曼光谱显示拉伸作用有效地增强了界面作用,有利于外界应力的传递.碳管的良好分散以及强的界面作用使复合纤维力学性能得到大幅度的提高,当碳管含量达到5 wt%时,复合纤维的模量有了明显的提高,拉伸强度较纯PPS纤维提高了近220%.     

尼龙6/高岭土界面相互作用对其复合材料力学性能和流变行为的影响

<正> 无机填料填充复合材料的性能,除了依赖于聚合物基体和填料固有的内在性质外,很大程度上依赖于它们之间的界面性质。因此,研究聚合物/填料界面相互作用,对合理地设计具有优良性能的复合材料具有十分重要的意义。 目前,还很难对粉末填料与聚合物基体之间界面相互作用进行定量的研究,而且关于这方面的报道也较少。本文利用接触角法测定了高岭土填料和尼龙6基体的表面自由能、界面张力、粘附功等热力学参数,对高岭土与尼龙6之间界面相互作用与复合材料力学性能、流变行为的关系进行了分析和探讨。     

核壳型聚丙烯酸丁酯/聚(苯乙烯-甲丙烯酸甲酯)乳胶粒子形态设计及模拟

在简化及限制的实验条件下，提出了一套界面张力的简化推算方法，通过计算证实了采用该简化算法所得界面张力可较为准确地预测丙苯体系复合乳胶粒子的热力学平衡形态．并且根据性能要求，通过界面自由能变化最小的热力学判据对核壳型聚丙烯酸丁酯／ 聚（ 苯乙烯 甲基丙烯酸甲酯） 复合乳胶粒子进行形态设计，采用种子半连续乳液聚合法制备复合乳胶，利用电镜对设计粒子的最终核壳形态进行了证实．     

液晶共聚物与PSF原位复合的界面研究

合成了两种热致性液晶共聚酯ＢＰ—ＬＣＰ和ＳＤＰ—ＬＣＰ，对其熔融指数、取向性作了考察。选用基体聚砜（ＰＳＦ）与液晶共聚酯进行熔融共混，得原位复合材料。ＳＥＭ断口形态显示了两种液晶在基体中不同的成纤性，并显示出两相的不相容性。采用ＦＴ—ＩＲ方法分析了液晶共聚酯与ＰＳＦ界面间的分子相互作用。进一步研究发现在ＰＳＦ／ＢＰ－ＬＣＰ原位复合体系中加入含ＰＳＦ和ＢＰ－ＬＣＰ的嵌段共聚物，其相容性得以改善     

尼龙66-盐与碳纤维复合-固态缩聚的研究

本工作借助偏光显微镜,扫描电子显微镜和热分析方法(DSC,TGA)研究了尼龙66盐与碳纤维复合-固态缩聚反应历程及纤维-树脂之间的界面效应。发现对尼龙66盐的“原位固态缩聚”存有如碳纤维表面的成核结晶和催化效应之类的界面效应。讨论了碳纤维的界面效应对尼龙66基体的外延结晶和熔融行为及其热氧化稳定作用的影响。     

应力释放槽对等离子喷涂Mo/8YSZ热障涂层残余应力的影响规律研究

为了突破传统双层热障涂层高温易剥离的技术瓶颈,在喷涂构件基体边缘开设应力释放槽,基于热弹塑性有限元理论,利用ANSYS有限元仿真模拟软件,建立了基于应力释放槽结构的等离子喷涂Mo/8YSZ热障涂层的数值模型,模型中考虑了材料不同温度下的热物性参数,研究了喷涂构件基体边缘不同开槽位置对热障涂层残余应力的影响规律。结果表明:改变应力释放槽的位置对基体与涂层界面边缘区域(0～2.4 mm)的径向残余应力影响更为明显;随着应力释放槽与基体和涂层界面距离的增加,基体与涂层界面同一位置的径向残余压应力逐渐减小;随着应力释放槽与基体和涂层界面距离的增加,基体与涂层界面同一位置的轴向残余拉应力逐渐减小;当应力释放槽与基体和涂层界面的距离增加至1.2 mm时,随着应力释放槽与基体和涂层界面距离的增加,轴向残余拉应力变化不明显。通过在喷涂构件基体边缘开设应力释放槽,可减小基体与涂层界面的残余应力。     

电化学方法在钛表面制备Co-YSZ/HAp纳米复合涂层

采用复合电沉积和电泳沉积两步法在钛基体上制备了Co-YSZ/HAp纳米复合涂层, 与只采用电泳沉积法在钛基体上制备纳米HAp单一涂层进行了比较研究.采用场发射扫描电镜、X 射线衍射和能量散射谱对复合涂层的微观形貌, 纳米HAp外层表面形貌, 晶相, 复合涂层的断面形貌及元素组成分布进行分析研究. 通过粘结-拉伸实验测定了涂层与基体的结合强度, 结果表明, Co-YSZ/HAp 纳米复合涂层与钛基体的结合强度明显高于纳米HAp 单一涂层与钛基体的结合强度, 说明复合涂层具有更好的力学性能.     

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.     

高介电性能石墨烯/聚合物纳米复合材料研究进展

石墨烯作为一种新型二维平面纳米材料,表现出许多优异的物理性质.将石墨烯与聚合物复合,利用其独特的结构及物理性质,有望开发一类具有卓越介电性能的纳米复合电介质材料.本文总结了高介电石墨烯/聚合物纳米复合材料这一研究方向的最新进展,重点介绍了石墨烯提高聚合物基体介电性能的基本理论、石墨烯/聚合物界面对复合电介质性能的影响等,并简要展望了这类材料的发展前景.     

Y_2O_3/Ag复合材料界面微观结构与性能研究

采用透射电子显微镜对粉末冶金法制备的Y_2O_3/Ag复合材料的界面微观结构进行了深入研究。结果表明:复合材料界面结合紧密且无任何反应物。Ag基体的(111)面与Y_2O_3颗粒的(440)晶面保持半共格关系:Y_2O_3(222)//Ag(111),Y_2O_3(440)//Ag(111),界面处基体中可以看到由于晶格错配而产生的刃位错,说明基体与增强颗粒晶面间距接近时,基体可以依靠增强颗粒表面结晶并长大,即增强颗粒作为基体异质形核的质点,并从晶体学角度对界面的形成原因进行了解释。由力学和电学性能测试得到复合材料的强度和电阻率随Y_2O_3含量的增加而升高。     

竹纤维/聚丙烯复合材料界面相容性研究进展

竹纤维具有密度低、强度高、价格低和可再生等优点,是工程结构材料中的理想增强材料。以竹纤维增强聚丙烯是目前制备高性能聚丙烯复合材料的研究热点,也是可持续发展的重要方向之一。为得到高性能的复合材料,需要对竹纤维和聚丙烯基体界面进行处理。本文综述了改善竹纤维与聚丙烯基体界面相容性的三种方法,包括竹纤维的表面改性、聚丙烯基体的改性和添加第三组分,指出了三种方法的优缺点,并展望了提高竹纤维/聚丙烯复合材料界面相容性的研究方向。     

氧对三元复合体系性质影响机理研究

氧对油田采出污水中所含厌氧细菌具有杀菌作用,它同时也对三元复合体系中聚合物分子链具有降解作用.针对大庆油田采用曝氧污水配制三元复合体系过程中遇到的问题,通过建立曝、厌氧实验条件,作者对大庆杏南油田污水配制三元复合体系的黏度、界面张力性质进行了实验研究,并就杀菌剂对三元复合体系黏度和界面张力性质影响进行了评价.结果表明,曝氧污水配制的三元复合体系黏度要高于厌氧污水三元复合体系黏度,曝氧污水三元复合体系与曝氧原油之间的界面张力最低,杀菌剂可以在一定程度上改善三元复合体系黏度和界面张力性质.     

MMA-天然橡胶接枝聚合物表面的酸碱作用

<正> 聚合物-基体界面的酸碱配位作用是界面粘合力形成的重要因素之一,Fowkes,Drago,Matsunaga等曾对参照液体-聚合物体系粘附功的酸碱作用成份的测算方法进行了研究,并测定了乙烯、丙烯酸、纤维素等聚合物表面的酸碱属性。本文应用Fowkes的基本方法,对MMA(甲基丙烯酸甲酯)-天然橡胶接枝聚合物表面的酸碱属性及其对基体的粘合力的影响进行了研究。     

不同石墨烯-碳纳米管杂化体系对热塑性聚氨酯复合材料力学和自修复性能的增强机制

采用溶液共混法,设计不同的杂化方案,制备了3种具有不同复合程度的石墨烯(G)和碳纳米管(CNT)三维空间结构材料,并对G-CNT填充的热塑性聚氨酯(TPU)复合材料的力学性能及在微波诱导下的裂纹自修复特性进行了研究.结果表明,G-CNT复合结构能改善增强相与基体间的界面结合及载荷传递,且复合程度越高其对TPU力学增强效果越显著.当采用预复合方法时G-CNT复合程度最高,此时TPU复合材料的拉伸强度比纯TPU提高了37.6%,比G/TPU提高了27.1%.TPU复合材料在微波场的诱导下可实现损伤裂纹的快速修复,然而其修复效率并未随着G-CNT复合程度的增加而升高,当采用超声复合时,G-CNT的复合程度低于预复合法的复合程度,但其修复率却达到最高值(138%).该自修复特性和G-CNT的空间构型及其异质界面与微波之间的耦合机制密切相关.     

热塑性塑料与液晶共聚酯的原位复合

采用合成的四元液晶共聚酯ＢＰ－ＬＣＰ和ＢＰＭ－ＬＣＰ分别不同的配比与聚碳酸酯、聚对苯二甲酸丁二酯进行原位复合，对原位合物的流变性能和微观结构形态进行研究，并且探讨了液晶共聚酯与基体的相匹配关系，对原位复合的效果作了评价。     

SiCp/ Al复合材料与化学镀镍层结合机理研究

根据结构化学理论，用SEM, EDAX和XPS等测试手段研究了镀层和碳化硅颗粒增强铝基复合材料(SiC_p/ Al)的表面、断面形貌及界面的结合状态，分析了镀层和基体之间的结合机理。结果表明，Ni镀层与复合材料界面有良好的结合，在复合材料表面的SiC-Al界面，初期沉积物Ni按Al的晶格外延生长出现微晶层，然后吸附原子扩散迁移、碰撞结合并与界面上的SiC晶格匹配生长，在镍层中诱发了拉伸应力。镍晶格和基体粒子之间产生了键合作用，形成的键显示出共价键和离子键的混合性质。