聚苯乙烯/碳纳米管复合材料的力学性能与结构

研究了聚苯乙烯 /碳纳米管复合材料的力学性能 ,探讨了该材料的微观结构与性能之间的关系 .结果表明 ,在碳纳米管加入量为 1.0 %时 ,复合材料的拉伸强度和冲击韧性较高 ,综合性能达到最佳 .此时 ,碳纳米管在基体中呈纳米级分布 ,而且碳纳米管对苯乙烯的聚合过程没有阻碍作用 .

溶液法和熔融法制备聚苯乙烯/碳纳米管复合材料及其性能研究

聚苯乙烯(PS)/碳纳米管(CNTs)复合材料具有独特的分散微结构和良好的力学性能、电学性能和热性能,在诸多领域均具有广泛的应用前景。本文介绍了聚苯乙烯/碳纳米管复合材料的制备方法、结构特点与性能、微观结构表征以及力学性能测试与分析等方面的内容。实验采用了溶液法和熔融法制备聚苯乙烯/碳纳米管复合材料,并对其性能进行了表征,结果表明复合膜力学性能得到了改善,导电性随碳纳米管含量的提高不断增强,接触角增大,亲水性能变弱。

聚苯乙烯/碳纳米管/纳米黏土导电复合材料的制备及性能

为了考察纳米黏土(NC)的引入对碳纳米管(CNTs)在聚苯乙烯(PS)树脂基体中分散的影响,使用NC作为非导电填料,通过熔融共混工艺制备了PS/CNTs/NC导电复合材料,探讨了NC与CNTs的含量及密炼时间对PS/CNTs/NC复合材料导电性能和力学性能的影响规律。扫描电子显微镜分析表明NC的加入减少了CNTs在PS基体中的团聚现象,并促使CNTs在较低添加量下形成了导电网状结构。复合材料的电阻率表征结果表明,在相同的CNTs含量下随着复合材料中NC含量的增加,体系电阻率呈现出逐渐减小趋势,并且在低CNTs添加量下,NC的引入促使体系电阻率降低的现象更明显,随着密炼时间的增加,体系电阻率呈现进一步减小的现象;力学性能表征结果表明,PS/CNTs/NC复合材料的拉伸性能总体上随着CNTs和NC含量的增加而增大,并且随着密炼时间的增加,复合材料拉伸强度最高可增加50.2%。NC与CNTs的质量比为1∶1时,可获得具有良好导电性能的复合材料。

碳纳米管/聚苯乙烯复合材料的制备及导电性能研究

用溶液共混的方法将碳纳米管(CNTs)分散在聚乳酸聚已酸内酯(PLLA-PCL)嵌段共聚物中,再采用熔融共混的方法,制备了CNTs/PLLA-PCL/PS复合材料。扫描电镜和高分辨率光学显微镜观察发现,CNTs能够较均匀地分散在PLLA-PCL。电导率的测定表明,CNTs的加入大幅度提高了聚苯乙烯的导电性能,与CNTs//PS复合材料相比,PLLA-PCL的加入对更加有效地分散CNTs。

超声辐照原位乳液聚合制备聚苯乙烯包覆碳纳米管复合材料的结构与性能

采用超声辐照原位乳液聚合方法制备了聚苯乙烯(PS)包覆多壁碳纳米管(MWNTs)复合材料.用TEM,FTIR,UV,XPS,GPC和TGA研究了复合材料的结构和性能.结果表明,MWNTs对苯乙烯聚合过程具有抑制作用,聚苯乙烯包覆MWNTs,两者之间有较强的相互作用,使复合材料的热性能得到改善,起始分解温度从388℃提高到422℃.

碳纳米管／聚乙烯／聚苯乙烯多相复合材料的制备及导电性能研究

用熔融共混的方法分别制备了两相复合材料MWNT(多壁碳纳米管)/LDPE、MWNT/PS和多相复合材料MWNT/LDPE/PS,以上3种复合材料的导电渗滤阈值分别为8%(wt,下同)、6%和4%。SEM观察发现,MWNT选择性的分布于MWNT/LDPE/PS复合材料的LDPE相中。当LDPE/PS的质量比为50/50时,聚合物基体形成双连续结构,由于双重渗滤的作用,复合材料的渗滤阈值降低到4%。

碳纳米管／聚苯乙烯复合材料的制备及流变行为

强酸氧化法对多壁碳纳米管(CNTs)进行了纯化,用FT-IR和TEM对CNTs的纯化效果和形态进行了表征。制备了CNTs/PS纳米复合材料,在ARES-RFS型旋转流变仪上对复合材料的动态流变行为进行了研究。结果表明,与纯聚合物相比,CNTs的加入使复合材料熔体呈现出由类液体粘弹行为向类固体粘弹行为的转变,表现为在低剪切速率作用下,纳米复合材料的黏度和储存模量对频率的依赖性变小。

聚苯乙烯基乙二醇/聚磷酸铵阻燃复合材料的制备及性能研究

阐述了复合材料的制备工艺,包括实验材料的准备、确定材料混合比例和操作条件,以及添加剂的选择和添加量控制。分析了复合材料的燃烧性能,包括燃烧特性和热解产物的生成情况,同时进行了力学性能的分析,包括强度性能、刚度性能、韧性性能,以及疲劳性能的分析。探讨了复合材料的优缺点,并提出可能的改进方向,为该复合材料在实际应用中的推广提供了科学的依据。

表面改性的火焰法碳纳米管/聚苯乙烯复合材料的制备与性能

通过傅立叶变换红外光谱(FT-IR)和热失重分析(TGA)等方法研究了火焰法制备的多壁碳纳米管(F-MWCNT)的结构,发现F-MWCNT表面带有一定量的羧基等活性基团.将F-MWCNT直接与氯化亚砜及十六烷基胺反应,成功制备了其酰胺功能化产物(H-MWCNT).扫描电子显微镜(SEM)和动态力学分析(DMA)结果表明,F-MWCNT及酰胺化产物H-MWCNT明显改善了相应的聚苯乙烯(PS)/碳纳米管复合材料的界面结构和力学性能.

聚苯乙烯颗粒泡沫混凝土保温复合材料

本文针对传统建筑保温材料高能耗等缺点,从建筑节能思想出发,以导热系数和抗压强度作为主要技术指标,综述了聚苯乙烯颗粒泡沫混凝土保温复合材料的相关研究,希望为建筑的节能设计提供一些帮助。

聚苯乙烯/多壁碳纳米管复合材料的阻燃性能

综述了近年来聚苯乙烯/多壁碳纳米管复合材料的阻燃研究进展,详细介绍了其热解性能(包括热解温度和玻璃化转变温度)以及燃烧性能(包括热释放速率、质量损失速率和成炭性),并对相关机理进行了深入的探讨,分析了多壁碳纳米管含量、长径比、杂质及表面改性处理对相应复合材料的热稳定性及阻燃性能的影响。

碳纳米管／聚苯乙烯复合材料制备过程中碳管对引发剂过氧化苯甲酰的影响

研究了不同条件CNTs(碳纳米管)和BPO(过氧化苯甲酰)的相互作用，用红外光谱法证明了CNTs与BPO的羰基之间有较强的共轭效应，同时对过氧化笨甲酰在不同状态下的相同的羰基峰频率进行了初步解释。

乳液聚合接枝聚苯乙烯/多壁碳纳米管复合材料的制备及性能研究

采用乳液聚合的方法制备了多壁碳纳米管接枝聚苯乙烯（MWNTs—g-PS）聚合物，然后与聚苯乙烯（PS）熔融共混制得MWNTs-g-PS／PS复合材料。红外光谱分析（FTIR）证实了PS在MWNTs上的接枝反应的发生，透射电镜（TEM）照片显示PS可以有效地接枝到MWNTs上，并且分布比较均匀。通过对样品的热性能进行研究，得出纯的多壁碳纳米管具有良好的热稳定性，基本无失重。MWNTs—g-PS在100—500℃范围内的失重是由于MWNTs—g-PS表面的Ps的热分解而形成的。通过扫描电子显微镜（SEM）对MWNTs在PS基体中的分散状态进行研究。MWNTs—g-PS在Ps基体中的分散情况比纯MWNTs在Ps集体中分散情况好得多。这是由于PS链段在MWNTs表面的接枝包覆，一方面克服了碳纳米管分子间范德华力的作用，另一方面提高了MWNTs与Ps之间的相容性，从而提高了MWNTs在Ps基体中的分散性。

功能化石墨烯片/碳纳米管协同改性聚苯乙烯纳米复合材料的制备和力学性能研究

用溶液复合法制备了乙二胺(EDA)共价功能化改性氧化石墨烯片(GS-EDA)/酸化多壁碳纳米管(MWNT-COOH)/聚苯乙烯接枝马来酸酐(PS-g-MAH)纳米复合材料。采用红外光谱和X射线衍射分析了填料的表面结构;并通过拉伸、冲击和熔体流动速率试验测试了纳米复合材料的力学性能和熔融流动性能。研究结果表明,EDA已经成功接枝于氧化石墨烯片的表面;复合过程中GS-EDA、MWNT-COOH与PS-g-MAH之间发生了化学作用,从而改善了复合材料的力学性能。石墨烯与碳纳米管对PS-g-MAH具有明显的协同增强和增韧效应。与单独加入其中一种填料相比,同时加入石墨烯和碳纳米管对复合材料拉伸性能和冲击强度的提升效果更为明显。当质量比GS-EDA/MWNT-COOH为1∶2时,拉伸强度和弹性模量较纯PS-g-MAH分别提高了16.5%和28.6%。纳米复合材料的熔体流动速率随着填料的加入逐渐降低,填料比例对流动性能的影响变化趋势与冲击强度的变化趋势相似。

聚苯乙烯／碳纳米管复合材料研究进展

聚苯乙烯/碳纳米管复合材料是近年来开发的新型聚合物基复合材料,具有独特的一维纳米管分散微结构,往往表现出比纯聚苯乙烯更好的机械力学性能、电学性能和热性能等,在诸多领域具有广泛的应用前景。本文首先简要介绍了碳纳米管的结构特点、制备与纯化和性能,然后重点阐述了聚苯乙烯/碳纳米管复合材料的几种制备方法、结构表征以及力学、电学和热性能等方面的研究进展,并对聚苯乙烯共聚物/碳纳米管复合材料的研究现状进行介绍。

多壁碳纳米管流变逾渗网络对聚苯乙烯复合材料应力松弛和蠕变的影响

利用流变学方法探讨了多壁碳纳米管(MWCNTs)对聚苯乙烯(PS)/MWCNTs复合材料粘弹行为的影响,根据逾渗理论求出MWCNTs在PS中形成流变逾渗网络的逾渗值,并探讨了该网络的形成对复合材料应力松弛和蠕变的影响。结果表明,MWCNTs能抑制复合材料的应力松弛,增强复合材料抗蠕变能力;当MWCNTs在复合材料中形成流变逾渗网络后,复合材料的应力松弛被进一步地抑制,抗蠕变柔性的能力显著增强。

聚苯乙烯/氧化石墨纳米复合材料的制备与性能

利用十六烷基三甲基溴化铵对氧化石墨进行插层改性,以原位插层聚合的方式合成了聚苯乙烯/氧化石墨(PS/GO)纳米复合材料,用XRD和TEM进行的形态研究表明,氧化石墨被剥离成10 nm^30nm厚的层片而分散在聚合物基体中。热重分析证明PS/GO复合材料比PS材料和普通石墨粉填充的PS材料表现出更好的热稳定性。

甲苯-2,4-二异氰酸酯修饰蒙脱土及聚苯乙烯/蒙脱土纳米复合材料的制备与表征

用FTIR和WAXD法研究了甲苯 2 ,4 二异氰酸酯 (TDI)的邻位和对位异氰酸酯基团与蒙脱土表面羟基的修饰反应 ,在此基础上提出了结构模型 ;用TDI修饰后的蒙脱土成功制备了插层型聚苯乙烯 /蒙脱土纳米复合材料 ,并用WAXD和TEM进行了表征 .实验结果表明 ,修饰后TDI与蒙脱土表面形成化学键 ,使蒙脱土的片层间距显著增大 ,十六烷基三甲基溴化铵 (CTAB)在蒙脱土层间由双层平行排列转变为双层脂肪链倾斜方式排列 .在苯乙烯插层聚合过程中 ,蒙脱土层间距进一步扩大 ,其初级粒子在聚苯乙烯基体中的厚度约2 0～ 5 0nm .

聚苯乙烯/硅烷偶联剂修饰蒙脱土纳米复合材料的制备与表征

用硅烷偶联剂修饰蒙脱土,制备了聚苯乙烯/蒙脱土纳米复合材料,并用XRD、FTIR、TEM和TGA等对样品进行了表征,发现硅烷偶联剂对蒙脱土表面进行了良好的修饰;苯乙烯单体在蒙脱土层间的聚合导致蒙脱土片层剥离并无规分散在聚合物基体中,片层长度为100～200nm,厚度小于10nm。

聚苯乙烯/蒙脱土纳米复合材料的制备及结构研究

以可与苯乙烯发生共聚的阳离子表面活性剂乙烯苄基二甲基十八烷基氯化铵(VOAC)为插层处理剂改性蒙脱土(VC18-MMT),有机蒙脱土在超声波强剪切作用以及乳化剂作用下预分散在乳化剂溶液中,然后引入苯乙烯单体进行原位乳液聚合制备聚苯乙烯/蒙脱土纳米复合材料.采用XRD和TEM对纳米复合材料的结构进行了表征.结果表明,绝大多数的蒙脱土被剥离成单个片层均匀的分散在聚合物基体中;动态力学分析表明,纳米复合材料的储能模量和玻璃化温度均有所增加,而动态损耗有所降低;接枝在蒙脱土片层上的聚合物通过与锂离子进行阳离子交换反应提取下来,采用GPC和NMR对接枝聚合物的结构进行了表征,结果表明,接枝聚合物是较基体分子量低且分布很宽的苯乙烯和乙烯苄基二甲基十八烷基氯化铵的共聚物,计算表明每一个共聚物分子链上平均含有大约25个乙烯苄基二甲基十八烷基氯化铵分子.