原位接枝改性纳米二氧化硅/聚丙烯复合材料 Ⅰ:结构表征

以熔融原位接枝的方式,制得聚丙烯酸丁酯(PBA)接枝改性纳米SiO2/聚丙烯复合材料,并利用转矩流变、红外光谱、热重分析、X射线光电子能谱、透射电镜和动态力学分析等技术研究了原位接枝的机理以及相应复合材料的结构。结果表明:熔融共混过程中PBA通过化学键的形式接枝到纳米SiO2的表面,促使其在聚丙烯基体中得到较好的分散,而且粒子表面的接枝聚合物分子链和基体大分子链相互缠结,这样的结构加强了纳米粒子和基体间界面相互作用,将有利于提高复合材料的机械性能。

聚乳酸/纳米二氧化硅原位复合材料的制备和性能

以丙交酯和改性后的纳米二氧化硅为原料,在辛酸亚锡催化作用下,制备了聚乳酸纳米二氧化硅复合材料。分别用红外光谱(FT-IR),热失重分析(TG),扫描电镜(SEM)等对其化学结构和性能进行了分析和表征。FT-IR和SEM分析表明,纳米二氧化硅与聚乳酸发生了化学结合,并且均匀的分散于聚乳酸基体中。TG结果表明,随着纳米二氧化硅含量的增加,聚乳酸纳米二氧化硅复合材料的热稳定性提高。通过力学性能分析可以看出无机纳米粒子的加入提高了材料的拉伸强度。

原位接枝改性纳米二氧化硅/聚丙烯复合材料Ⅱ:性能测试

通过熔融共混过程中原位接枝的方法制得聚丙烯酸丁酯接枝改性纳米二氧化硅/聚丙烯(SiO2-g-PBA/PP)复合材料,探讨了材料制备的最佳工艺条件,研究了复合材料的机械性能、结晶性能、微观形貌以及动态黏弹行为。结果表明,少量纳米粒子(体积分数≤1.36%)的加入即可对PP起到同时增强增韧的作用,制备SiO2-g-PBA/PP的适宜工艺条件为熔融共混温度180℃,共混时间10 min,转子转速60 r/min。对复合材料结晶行为的研究表明,纳米粒子的成核效应使PP的结晶速率加快。微观形态观察表明,纳米粒子与聚合物基体间具有良好的界面结合,这一点从对材料动态黏弹行为的研究中得到进一步证明,从而阐明了纳米粒子增韧增强聚合物的机理。

溶胶-凝胶法制备纳米二氧化硅及原位改性

采用溶胶-凝胶法制备了纳米二氧化硅,并成功进行了γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷（KH570）原位改性。采用X射线衍射（XRD）、红外光谱（FT-IR）、透射电镜（TEM）、激光粒度仪等方法对产物的结构和形貌进行了表征。结果表明：制备的纳米二氧化硅粒径大小为25-40 nm,类球形,粒度分布均匀,且有一定的结晶度;正硅酸乙酯（TEOS）8 mL/min的进料速度为该体系条件下二氧化硅转化率达到100%的最大进料速度;酸性（pH=3）与碱性（pH=9）改性条件相比,前者改性后的纳米二氧化硅边界不清晰,易粘连和团聚,而后者相反;KH570与二氧化硅物质的量比为20%时改性效果最佳,改性后物质在老化温度为60℃条件下在二甲苯中能够稳定750 h,并对相关反应机理进行了探讨。

纳米二氧化硅/MC尼龙6原位复合材料非等温结晶动力学的研究

通过阴离子开环聚合法制备了纳米二氧化硅 (SiO2 ) /MC尼龙 6原位复合材料。采用差示扫描量热法研究了MC尼龙 6及其原位纳米复合材料的非等温结晶行为 ;并利用修正Avrami方程的Jeziorny和Liu法进一步处理原位纳米复合材料的非等温结晶动力学。结果表明 ,在纳米SiO2 /MC尼龙 6原位复合材料中 ,纳米SiO2 对基体MC尼龙 6的结晶有一定的成核作用 。

原位自组装形成二氧化硅/十六烷基三甲基溴化铵纳米网络粒子

提出了以具有纳米尺寸孔径及孔壁厚度的MCM 48作为无机基体、以无机 有机原位自组装的方法形成纳米网络粒子 .研究结果表明 ,在一定实验条件下 ,有机相可进入无机相的三维孔道自组装形成立方有序结构的纳米网络复合粒子 .通过研究纳米网络粒子在极性介质和非极性介质中的分散发现 。

原位聚合法制备PA12/纳米二氧化硅复合材料

以经过表面胺基改性后的纳米SiO2为核心,通过重复迈克尔加成反应和酰胺化反应在其表面接上树枝型结构,合成了SiO2锚合聚酰胺–胺型(PAMAM)树枝状大分子。然后将不同代数的树枝化SiO2加入到十二内酰胺开环聚合反应中,以原位聚合的方法制备了一系列的PA12/纳米SiO2复合材料。研究了SiO2接枝率、加入量等条件对复合材料力学性能、热性能和结晶形态的影响。结果表明,二氧化硅表面树枝状大分子的接枝率随着代数的增加而提高,但实际接枝率低于理论值。PA12/纳米SiO2复合材料的缺口冲击强度较PA12的高,拉伸强度变化不大。

溶胶-凝胶法纳米二氧化硅原位改性研究

研究了原位改性对溶胶凝胶法制备的纳米二氧化硅的特性和应用性能的影响,结果表明原位改性改善了纳米二氧化硅的分散性,使纳米二氧化硅的粒径减小,分布更加均匀,外观形貌发生变化,但并不改变纳米二氧化硅的晶体结构和体相成分.其改性机理是纳米二氧化硅表面的物理吸附水和硅羟基被硅烷偶联剂的有机成分所代替.当硅烷偶联剂的用量适当时,制备的纳米二氧化硅在阴极电泳漆中具有良好的应用性能.

原位微悬浮法纳米二氧化硅/氯醚树脂复合粒子的制备及表征

用硅烷偶联剂KH-570对纳米SiO2进行表面处理,干燥后预先分散于乙烯基异丁基醚中,再通过原位微悬浮聚合法制备了纳米SiO2/氯醚树脂复合粒子;考察了KH-570添加量、pH值和反应时间对纳米SiO2表面接枝率的影响,并用傅里叶变换红外光谱、核磁共振氢谱、差示扫描量热分析、热重分析和透射电子显微镜对纳米SiO2和纳米SiO2/氯醚树脂复合粒子进行了表征.结果表明,纳米SiO2表面改性的最佳条件为：KH-570与纳米SiO2质量比为1.2∶1,pH值为8.0 ～9.0,反应时间为8h;制备出的纳米SiO2/氯醚树脂复合粒子以纳米SiO2为核,其平均粒径为150～ 250 nm,其中核的直径为100～150 nm.

原位接枝改性纳米二氧化硅/聚丙烯复合材料的性能研究

通过熔融共混过程中原位接枝的方法制得聚丙烯酸丁酯接枝改性纳米二氧化硅/聚丙烯复合材料,并探讨了制备复合材料的最佳加工条件,研究了复合材料的机械性能、结晶性能、微观形貌以及动态粘弹行为.结果表明,少量纳米粒子(质量分数≤3%)的加入即可对聚丙烯起到同时增强增韧的作用,制备原位接枝改性纳米二氧化硅/聚丙烯复合材料的适宜加工条件为熔融共混温度180℃,共混时间10min,转子转速60r/min.结晶行为的研究表明,除了一些纳米粒子作为成核剂,大部分纳米粒子可能分布在基体的无定形相并起到物理交联的作用.微观形态观察表明,在拉伸和冲击作用下,因与聚合物基体间具有良好的界面结合,改性纳米粒子从基体中脱粘时引发基体发生强烈的塑性变形,从而吸收大量的能量,并阻碍裂纹的扩展,对聚丙烯起到增强和增韧的作用.动态粘弹行为的研究进一步说明改性纳米粒子与基体之间的界面相互作用得到大大加强.

原位水解法聚丙烯酸酯/纳米二氧化硅复合乳液的性能研究

将甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)与硅酸四乙酯经酯交换制得的二甲綦丙烯酰氧基硅酸二乙酯与丙烯酸酯进行乳液聚合,制得了不同硅酸酯用量的稳定聚丙烯酸酯/纳米二氧化硅复合乳液。利用红外光谱、透射电镜、差热扫描及热失重对乳胶膜进行了分析表征。结果表明,利用乳液聚合可以获得原位水解并稳定分散的聚丙烯酸酯/纳米二氧化硅复合乳液,二氧化硅的存在可提高材料的热性能。

采用负离子原位聚合法制备聚丁二烯/二氧化硅纳米复合材料(英文)

采用负离子原位聚合工艺制备了聚丁二烯(PB) /SiO2纳米复合材料,研究了复合材料的结构及性能。结果表明,经过γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷(MPS)处理后的SiO2粒子与PB基体形成了强烈的界面相互作用,使得复合材料的玻璃化转变温度(Tg)升高,热稳定性提高,储能模量(E′)明显增大,损耗因子(tanδ)降低。

硅烷偶联剂对原位生成二氧化硅/NR复合材料性能的影响

研究硅烷偶联剂对原位生成二氧化硅粒子特征和原位生成二氧化硅/NR复合材料性能的影响。结果表明,在溶胶-凝胶反应中加入硅烷偶联剂,原位生成的二氧化硅粒子表面积减小,表面羟基减少,分散较好;在混炼过程中添加硅烷偶联剂,原位生成二氧化硅/NR复合材料的物理性能有明显提高,其中添加硅烷偶联剂A的复合材料物理性能、耐磨性能和耐疲劳性能较好;添加偶联剂Si75的复合材料耐磨性能较好。

纳米二氧化硅粉体及其原位颗粒生成制造方法

本发明的目的是提供一种纳米二氧化硅粉体及其原位颗粒生成的制造方法，以商品级硅溶胶为原料，在离子型和非离子型表面活性剂和其它添加剂的作用下，并调节溶液的pH，使团聚的硅溶胶微粒分散成纳米颗粒。通过高速离心喷嘴喷出纳米微液滴，在干燥塔内下落过程中与上升的热风相遇而瞬间干燥得到二氧化硅纳米粉体。它主要解决现有方法制备纳米二氧化硅要解决粒径不均匀且分布范围大、

原位聚合法制备UV固化聚氨酯丙烯酸酯/纳米二氧化硅杂化材料及其性能研究

利用异氰酸酯基与羟基反应的特性,采用原位聚合法,先将纳米二氧化硅(nano-Si O2)接枝到六亚甲基二异氰酸酯三聚体表面,再与丙烯酸羟丙酯反应合成聚氨酯丙烯酸酯(PUA)/nano-Si O2低聚物。将所制备的低聚物与紫外光(UV)固化技术结合制备杂化材料。讨论了nano-Si O2含量对杂化材料的透明性、耐热性、机械性能等的影响,并通过傅里叶变换红外光谱、紫外-可见光谱、扫描电子显微镜及热重分析对杂化材料的结构和性能进行了表征和测试。结果表明,当nano-Si O2的加入量为1.35 g时,杂化材料的综合性能达到最佳,其光固化时间为40 s,透光率达到95%以上,硬度达6H,耐磨性提高15%以上,耐热性提高15℃以上。

原位聚合法制备纳米二氧化硅/聚氨酯复合树脂

采用高压剪切分散(HPSH)的方法先将纳米SiO2分散在合成聚氨酯原料中,再应用原位聚合的方法制备了纳米SiO2/聚氨酯复合树脂。用热重分析、动态机械热分析(DMTA)和扫描电子显微镜等测试技术研究了纳米SiO2的用量及其分散方法对聚氨酯树脂的热稳定和力学性能的影响。结果表明,二苯甲基二异氰酸酯(MDI)中的—NCO和纳米SiO2表面的—OH发生了化学反应,SiO2表面的包覆率约为7%;通过高压剪切分散的方法能够使纳米SiO2在聚氨酯基体中均匀的分散开来,粒径为30～40 nm,而超声处理的纳米SiO2会聚集约为200 nm聚集体。当SiO2的添加质量分数为3%时复合树脂(HPSH处理SiO2)的拉伸强度和断裂伸长率均达到最大值,分别为84.3 MPa和438.7%。此外,与纯树脂相比,复合树脂(4%纳米SiO2)的Tg、Td和T-50%分别增加了17.2、9和21℃。

原位聚合法浇注型聚氨酯弹性体／纳米二氧化硅复合材料的性能

采用原位聚合法制备了浇注型聚氨酯弹性体(CPUE)/纳米SiO2复合材料,研究了牌号分别为Aerosil R 972和Aerosil 200的气相法纳米SiO2在基于聚四氢呋喃醚二醇(PTMG)、聚己内酯二醇(PCL)体系CPUE中的分散性、贮存稳定性以及复合材料的热稳定性和物理机械性能。结果表明,Aero-sil R 972在PTMG和PCL体系中均有较好的分散性和贮存稳定性;Aerosil 200在PCL体系中具有较好的分散性和贮存稳定性,而在PTMG体系中则相对较差。2种纳米SiO2的添加均能提高复合材料的热稳定性,并能显著增强、增韧和提高复合材料的高温使用性能。

原位法制备天然橡胶/二氧化硅纳米复合材料及其性能

采用原位生成共沉淀法制备天然橡胶/二氧化硅(NR/Si O2)纳米复合材料。先用乳化剂OP-10对硅溶胶进行处理,得到表面羟基比较少的硅溶胶,再与浓缩天然胶乳共混,原位生成纳米二氧化硅(n Si O2)制得NR/Si O2纳米复合材料。采用红外光谱仪、扫描电镜、橡胶拉伸测试机以及热重分析仪对不同Si O2含量的复合材料进行了表征。实验结果表明,干法混炼生成的Si O2粒径大且团聚严重,原位法生成的Si O2橡胶基体中分散更为均匀,平均粒径在50 nm左右;当Si O2为40份时,制得的复合材料力学性能最好,拉伸强度比纯的NR提高了67.8%,同时定伸应力也有明显提高。

在位分散聚合聚甲基丙烯酸甲酯/二氧化硅纳米复合材料研究

应用在位分散聚合方法制备了分散相粒径介于１３０ｎｍ左右的聚甲基丙烯酸甲酯／二氧化硅ＰＭＭＡ／ＳｉＯ２纳米复合材料，并利用ＳＥＭ，ＤＭＡ，ＴＧＡ等手段研究了该体系的性能．结果表明，经表面处理的ＳｉＯ２无机填料在复合材料基体中分散均匀，界面粘结好．ＳｉＯ２填充粒子的用量对基体的热稳定性，动态力学行为，光学行为以及拉伸强度，弹性模量。

聚丙烯／改性纳米二氧化硅复合材料的制备与性能

采用原位复合法,以纳米SiO2和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)包覆纳米SiO2后形成的纳米粒子SiO2/PMMA为增强组分(填料),通过熔融共混法制备了聚丙烯基纳米复合材料。研究了填料添加量对聚丙烯基纳米复合材料的力学性能与结晶性能的影响。实验结果表明,以纳米SiO2/PMMA为填料时,PMMA与纳米SiO2的强相互作用(化学键)能提高纳米SiO2/PMMA与聚丙烯基体的界面相容性,使纳米SiO2/PMMA均匀分散在聚丙烯基体中。当聚丙烯与填料的质量比为100:1时,与纯聚丙烯相比,聚丙烯基纳米复合材料的拉伸强度最高提高了27.0%,弹性模量最高提高了35.8%。加入纳米SiO2/PMMA,使聚丙烯的球晶尺寸大幅度减少。