纳米氧化铝改性酚醛树脂增强纸基摩擦材料的热学与力学性能

以纳米氧化铝改性的酚醛树脂作为黏结剂和增强剂,采用造纸工艺制备纸基复合摩擦材料,研究改性树脂含量(质量分数)和固化温度对材料耐热性能、剪切强度和压缩回弹性能的影响。结果表明,随酚醛树脂含量增加,材料的耐热性能略有降低,剪切强度增大;在第1~4次压缩回弹实验中,第1次的回弹率随树脂含量增加而明显增大,而第2~4次的回弹率很接近,并受树脂含量影响较小;材料的压缩率随树脂含量增加而降低,第1次的压缩率明显高于后面3次的压缩率。在较高固化温度下制备的纸基复合材料具有高耐热性能和剪切强度,随固化温度升高,第1次的压缩率明显降低而回弹率明显升高,第2~4次的回弹率和压缩率接近,且受固化温度的影响较小。当改性酚醛树脂的质量分数为40%,固化温度为160℃时,所得纸基摩擦材料的耐热性能较好,剪切强度较高,并具有较高的压缩率和回弹率。

纳米氧化铝改性3D打印光敏材料的制备及性能研究

采用硅烷偶联剂A151对纳米氧化铝进行表面处理,将其作为增强相改性三维(3D)打印光敏树脂。通过红外光谱分析表明在不改变氧化铝晶型情况下,A151成功接枝于纳米氧化铝分子表面。考察了改性纳米氧化铝不同粒径、不同添加量及不同粒径复配比对材料力学性能、热稳定性及收缩率影响。结果表明,200 nm氧化铝改性光敏树脂比50 nm氧化铝改性光敏树脂力学性能和固化后收缩作用更为优异,但热稳定性略差于50 nm氧化铝。不同粒径氧化铝复配改性光敏树脂优于单一组分改性。当以(50 nm∶200 nm)0.6∶2.4氧化铝复配时,光敏树脂综合性能最优,硬度达到85.5 HD,拉伸强度52.36 MPa,断裂伸长率33.11%,冲击强度10.12 kJ/m^(2)。

纳米氧化铝掺杂酚醛/环氧聚合物基复合材料的制备及耐磨性能

目的 提高环氧树脂的耐磨性并改善其力学性能,探究纳米氧化铝掺杂酚醛/环氧复合材料的摩擦磨损行为并揭示其减摩耐磨机制。方法 以酚醛树脂(PF)改性环氧树脂(EP)为聚合物基体,将改性的纳米氧化铝(Nano-Al_(2)O_(3))掺杂其中,制备不同配比的Nano-Al_(2)O_(3)掺杂PF/EP聚合物基复合材料。利用红外光谱仪(FTIR)对复合材料进行化学结构表征。通过泰伯磨损试验和硬度分析,对比不同含量Nano-Al_(2)O_(3)掺杂对PF/EP基复合材料耐磨性能的影响。借助扫描电镜(SEM)分析复合材料的断面形貌和磨损表面,探究复合材料的磨损机理和减摩耐磨机制。结果 FTIR测定证实了硅烷成功改性Nano-Al_(2)O_(3),并参与到PF与EP的固化反应中。硬度分析及磨损试验表明,硅烷改性Nano-Al_(2)O_(3)和PF的加入都提高了复合材料的硬度和耐磨性。与纯EP相比,酚醛质量分数为30%,掺杂3%Nano-Al_(2)O_(3)的复合材料的泰伯磨损指数最低,硬度提高了86%,磨损量降低了38.7%。SEM显示Nano-Al_(2)O_(3)与PF/EP聚合物基体结合良好,断裂面产生的银条纹和分散均匀的Nano-Al_(2)O_(3)提高了复合材料的韧性和致密性。掺杂Nano-Al_(2)O_(3)后的复合材料,其磨损面更平整,磨损机理主要为黏着磨损。复合材料基体中的Nano-Al_(2)O_(3)和PF通过提高刚度和承载能力改善了磨损性能。另一方面,Nano-Al_(2)O_(3)形成的润滑膜和聚合物自润滑特性提高了复合材料的耐磨性能。结论 优异的摩擦学性能归因于较强的显微硬度和润滑膜的协同作用。

纳米氧化铝/二硫化钼协同增强EP复合材料的摩擦磨损性能

将改性处理后的纳米氧化铝(nano-Al_(2)O_(3))和二硫化钼(MoS_(2))作为填料加入到环氧树脂(EP)中,制备不同配比的nano-Al_(2)O_(3)/MoS_(2)/EP复合材料。通过扫描电镜、差示扫描热量计、傅里叶变换红外光谱仪、维氏硬度计、磨耗仪、摩擦磨损试验机对复合材料的微观形貌、固化工艺、硬度及耐磨性进行研究。结果表明,EP体系采用70℃/2 h+90℃/1 h+110℃/2 h的阶梯固化温度。nano-Al_(2)O_(3)成功地被硅烷偶联剂改性并参与到EP的固化反应当中。当nano-Al_(2)O_(3)添加量为3 phr、MoS_(2)添加量为20 phr时,复合材料的维氏硬度为21.5、磨损量为540 mg、摩擦系数为0.14,与纯EP相比,分别提高了58%、57%、74%。nano-Al_(2)O_(3)和MoS_(2)分散在EP基体当中,提高了EP的力学性能。

纳米改性氢氧化铝与包覆红磷协效阻燃尼龙66的研究

文中分别研究了纳米改性氢氧化铝 (CG ATH)单独使用以及与包覆红磷协效阻燃尼龙 6 6 (PA6 6 )复合体系的阻燃性能和力学性能。将纳米CG ATH和包覆红磷以不同比例添加到PA6 6中 ,制得复合材料。用氧指数法测定了复合体系的阻燃性能 ,此外还进行了拉伸和冲击性能测试。结果表明 ,包覆红磷与纳米CG ATH具有一定的协同效应 ,当复合材料中PA6 6、包覆红磷和纳米CG ATH的质量比为 10 0∶13∶2 0时 ,该复合体系的氧指数为 33,而只PA6 6和纳米CG ATH的质量比为 10 0∶4 0的PA6 6复合体系的氧指数 2 9 5 ,但是 10 0gPA6 6中 ,只添加 15 g包覆红磷时 ,该复合体系的氧指数只有 2 7,该协效阻燃体系的拉伸强度为 79 3MPa,拉伸弹性模量为 2 182 3MPa ,断裂伸长率为 5 9% ,冲击强度为 4 5kJ/m2 。因此 ,纳米改性氢氧化铝与包覆红磷的协同效应 ,实现了在无机阻燃剂添加量相对较少且保证PA6 6本身力学性能的前提下 ,大幅度改善材料阻燃性能的要求。

纳米改性氢氧化铝与包覆红磷协效阻燃PBT的研究

以纳米改性氢氧化铝(CG-ATH)与包覆红磷(RP)为无卤阻燃剂,研究其对聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)的阻燃性能和力学性能的影响。首先探讨了包覆红磷的添加量对PBT阻燃性能和力学性能的影响,然后固定包覆红磷用量,考察纳米CG-ATH的添加量对PBT/RP复合体系的阻燃性能和力学性能的影响。实验结果表明,纳米CG-ATH和包覆红磷能协效阻燃PBT复合体系,在包覆红磷添加量为10phr,纳米CG-ATH为20 phr时,PBT复合材料的氧指数从21%提高到30%,达到V-0级;复合材料的拉伸强度为57.0 M Pa,冲击强度为3.03 kJ/m2,断裂伸长率为5.79%,表明该PBT复合体系具有优良的阻燃性能和力学性能。

高浓度水热法制备改性纳米氢氧化铝及流变性能

从流变学角度对高浓度水热法制备改性纳米氢氧化铝(MATH)进行了研究。流变研究结果表明:纳米氢氧化铝(ATH)悬浮液是黏度极高的时变性非牛顿流体,其黏度随质量分数增加而显著增加。在酸性条件下,采用流变的方法筛选出对纳米ATH悬浮液有明显降黏作用的改性聚合物分散剂。将改性聚合物分散剂添加在高浓度ATH水热改性反应中,纳米ATH悬浮液的最大固含量从78g/L提高到293g/L,成功制备出了超薄菱形、热失重温度超过350℃、热失重率约为50%的改性纳米氢氧化铝。

纳米改性氢氧化铝/尼龙66复合材料的制备及其力学性能的研究

文章以纳米改性氢氧化铝作为改性剂,将其与尼龙66材料进行复合,研究氢氧化铝纳米改性方法以及复合材料制备方法,并以实验方法探讨改性剂影响下复合材料在相容性、阻燃性、拉伸性、以及冲击性方面的特点。

表面改性纳米氧化铝亲水共混膜制备及其水处理效能

经低温等离子体处理后,在纳米氧化铝(Al2O3)表面接枝甲基丙烯酸-2-轻乙酯(HEMA)或其聚合物,制备了Al2O3-g-HEMA纳米复合颗粒。采用纳米Al2O3Al2O3-g-HEMA纳米复合颗粒分别与聚偏氟乙烯(PVDF)共混,制备了PVDF/Al2O3膜和PVDF/Al2O3-g-HEMA膜,并与未改性PVDF膜进行比较。考察了改性纳米Al2O3表面的接枝情况和平均粒径,以及上述3种超滤膜处理聚驱采油废水的通量、出水水质及膜污染情况。结果表明,经表面改性的纳米Al2O3,其颗粒团聚得到良好控制,平均粒径大幅下降。PVDF/Al2O3膜和PVDF/Al2O3-g-HEMA膜的亲水性、纯水通量、处理聚驱采油废水的运行通量及清洗后通量恢复率均大幅提高。3种膜对聚丙烯酰胺、油类和TOC均有良好的去除效果,且共混改性不影响膜对大分子物质的去除。以PVDF/Al2O3-g-HEMA纳米复合颗粒作为添加剂制备的共混膜,其通量、去除效果和抗污染能力等综合性能最佳,是深度处理聚驱采油废水的理想膜材料。

HIPS的阻燃及增韧研究

用纳米改性氢氧化铝(CG-ATH)和红磷母粒对高抗冲聚苯乙烯(HIPS)进行协同阻燃,用(苯乙烯/丁二烯/苯乙烯)共聚物(SBS)对所得的阻燃HIPS进行增韧,研究了阻燃剂和增韧剂对复合材料力学性能和阻燃性能的影响。结果表明,CG-ATH与红磷母粒之间有很好的协同阻燃作用,当CG-ATH用量为20%、红磷母粒用量为12%时,HIPS的垂直燃烧等级达到FV-0级,但CG-ATH和红磷母粒的加入使复合材料的冲击强度大幅度降低;SBS用量为15%时,可以使复合材料的冲击强度提高1倍左右,并且不影响复合材料的阻燃性能。

舰船用辐射交联无卤阻燃电缆护套料的研究

应用γ射线辐射交联技术,制备出以乙烯-醋酸乙烯/茂金属聚烯烃弹性体/纳米级改性氢氧化铝(EVA/POE/ATH)为基材的舰船用无卤阻燃电缆护套料,探讨了共混物配比、ATH的种类与用量以及辐射剂量对材料力学性能和阻燃性能的影响。结果表明,随着POE用量的增加,材料的拉伸强度和断裂伸长率增加,耐热老化性能提高,但硬度降低;纳米ATH的加入使材料具有较好的阻燃性能;材料的辐射交联工艺可弥补阻燃剂对材料力学性能的影响,在辐射剂量为80 kGy的条件下,采用EVA/POE/ATH=90/10/60(质量份数,下同)的共混体系可制备出综合性能优异的护套料。