EPR/PP/M-CNF纳米复合材料的制备及性能研究

纤维素纳米纤维(CNF)经碱液预处理得到碱预处理纤维素纳米纤维(APCNF),再通过二元乙丙橡胶接枝乙烯醇(EPR-g-VA)接枝共聚物溶液处理后,得到改性纤维素纳米纤维(M-CNF)。然后将M-CNF添加到EPR/PP共混体系中,制备EPR/PP/M-CNF纳米复合材料。通过扫描电子显微镜、偏光显微镜、热重分析仪、动态热机械分析仪、电子万能试验机等对EPR/PP/M-CNF纳米复合材料的微观形貌、球晶尺寸、热稳定性以及力学性能进行分析测试。结果表明,EPR、EPR-g-VA包覆APCNF形成“核-壳”结构;相对于EPR/PP共混物,EPR/PP/M-CNF纳米复合材料的热学性能和力学性能均有明显提高,EPR/PP/M-CNF纳米复合材料的冲击强度和初始热分解温度分别为13.80 kJ/m^(2)和368.73℃,并且复合材料中PP相的球晶尺寸变小,晶界面模糊。

PP/rGO-PMMA/PP-g-MAH纳米复合材料的制备与性能研究

作者以甲基丙烯酸二乙氨基乙酯(DEAM)为分散接枝助剂,通过悬浮聚合方法制备了聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)改性还原氧化石墨烯(rGO)纳米复合材料(rGO-PMMA),然后以聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)为界面相容剂,通过熔融共混方法制备了PP/rGO-PMMA/PP-g-MAH纳米复合材料。采用扫描电子显微镜、偏光显微镜、电子万能试验机、塑料材料动态性能试验机、差示扫描量热仪、热重分析仪、双电测四探针测试仪、动态流变仪等对PP/rGO-PMMA/PP-g-MAH纳米复合材料的结构与性能进行了分析测试。结果表明:当rGO-PMMA添加量为15 g时,PP/rGO-PMMA/PP-g-MAH纳米复合材料的拉伸强度达到22.88 MPa,相比于纯PP提高了19.29%;冲击强度达到11.1 kJ·m^(-2),相比于纯PP提高了72.09%;熔体黏度相比于纯PP提高了约800倍(剪切速率为0.01 rad·s^(-1))。当rGO-PMMA添加量为20 g时,复合材料的电导率达到1.2×10^(-1)S·cm^(-1),完全能够满足抗静电性能要求。

乳液聚合法制备PMMA/石墨烯纳米复合材料

首先以甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(DMAEMA)为分散助剂得到石墨烯/MMA分散液,然后采用乳液聚合法制备了PMMA/石墨烯纳米复合材料。通过傅里叶变换红外光谱仪、拉曼光谱仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、差示扫描量热仪、热重分析仪以及电子万能试验机、冲击试验机、高阻计等仪器设备对PMMA/石墨烯纳米复合材料的结构与性能进行分析和测试。结果表明,通过DMAEMA的助分散作用,实现了PMMA对石墨烯的完全包覆,并且DMAEMA的胺基与石墨烯表层官能团间存在强相互作用;石墨烯的引入提高了PMMA/石墨烯纳米复合材料的热稳定性,玻璃化转变温度(Tg)增加约6.4℃、初始热分解温度增加约38.3℃;石墨烯的引入改善了PMMA/石墨烯纳米复合材料的抗静电性能及拉伸性能,但冲击性能略有下降。

PP/EPR/改性纤维素复合材料的制备及性能研究

以二元乙丙橡胶(EPR)为增韧材料、纤维素(α-C)为增强材料、EPR接枝乙烯醇共聚物(EPR-g-VA)为增容剂,采用熔融共混方法制备了聚丙烯(PP)/EPR/改性纤维素(M-C)复合材料。通过红外光谱、X射线衍射分析验证了M-C的结构,通过扫描电子显微镜、偏光显微镜、热重分析仪、塑料材料动态性能试验机、电子万能试验机等对PP/EPR/MC复合材料的微观形貌、球晶尺寸、热稳定性以及力学性能进行分析测试。结果表明:EPR、EPR-g-VA包覆碱预处理纤维素(APC)形成“皮-芯”结构;相对于PP/EPR共混物,PP/EPR/M-C复合材料的热学性能、力学性能均有明显提高,当M-C添加量为6%(质量分数,下同)时复合材料的冲击强度和维卡软化温度分别达到12.59 kJ/m^(2)和146.5℃,并且复合材料中PP相的球晶尺寸变小且晶界面模糊。

EPR/PP共混物的制备及性能研究

采用熔融共混法制备了二元乙丙橡胶/聚丙烯共混物,实验通过哈克转距流变仪将二元乙丙橡胶均匀分散在聚丙烯连续相中,并对共混物的力学性能、热稳定性、结晶行为、形态结构等进行了测试表征。结果表明,共混物呈现“海岛”型微观结构,分散相二元乙丙橡胶(岛)的形成使得共混物的韧性增强,但二元乙丙橡胶的引入致使聚丙烯的刚性受到一定损失。

EPR-g-VA的制备及其在PP/EPR/纤维素共混体系中的应用

纤维素与聚丙烯(PP)相容性较差,采用溶液接枝法制备了乙酸乙烯酯(VAc)接枝二元乙丙橡胶(EPR)接枝共聚物(EPR-g-VAc),产物经醇解得到接枝共聚物(EPR-g-VA),并充当共混物的增容剂。FTIR测试结果表明,VAc成功接枝到EPR分子链上并醇解为EPR-g-VA,其与纤维素溶液混合形成共混物。SEM测试结果表明,经EPR-g-VA改性后,纤维素在共混体系中的分散性显著提高。TG分析表明,EPR-g-VA的热性能完全能够满足纤维素以及PP/EPR共混体系改性要求。PP/EPR/EPR-g-VA/纤维素共混物的力学性能测试表明,当引入6%的EPR-gVA改性纤维素时,共混物的力学性能最佳,断裂伸长率及冲击强度分别为311.9%、12.59 kJ/m^(2),这表明EPR-g-VA对PP/EPR/纤维素共混体系具有良好的增容作用。

PMMA/石墨烯纳米复合材料的制备及其性能研究进展

综述了国内外聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)/石墨烯纳米复合材料的研究现状及其制备方法的最新研究进展,并阐述了PMMA/石墨烯纳米复合材料的热性能、电性能、力学性能及其在柔性衬底、生物医学、太阳能电池、传感器、原油降凝剂等领域的应用现状。