EVA/SiO_2纳米复合材料的制备与性能研究

采用一步法制备出EVA/SiO2纳米复合材料,利用FESEM、FTIR、SEM等测试手段表征纳米SiO2微粒在EVA基体中的分散性,并研究其力学性能及流变性能.结果表明SiO2微粒以30～40nm左右的粒径分散于EVA基体之中,并与EVA形成化学键合结构,断裂时呈现脆韧双重断裂特征.当纳米SiO2填充量为1%时,拉伸强度与断裂伸长率分别提高16.1%与11.7%,并以该含量处为转折点先提高后降低.纳米SiO2微粒填充量在1%～3%范围内,复合熔体的表观粘度低于纯EVA,熔点变化较少,加工流动性得到改善.

多元LDHs/EVA纳米复合材料的制备及性能研究

以氯化镁(MgCl2.6H2O)、氯化铝(AlCl3.6H2O)、氯化锌(ZnCl2)、氯化铁(FeCl3.6H2O)和碳酸钠(Na2CO3)为原料,采用共沉淀法制备了二元MgAl-CO3LDHs、三元MgAlZn-CO3LDHs和四元MgAlZnFe-CO3LDHs无机纳米粉体,用聚乙二醇(PEG)对3种LDHs进行原位改性,采用熔融共混法制备了EVA/LDHs纳米复合材料,并对LDHs和纳米复合材料进行了透视电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、热重分析(TG)、力学性能、燃烧性能等测试。结果表明加入LDHs纳米粉体后,虽然对复合材料的力学性能有一定的影响,但对复合材料的阻燃效果有着明显的改善;而且随着LDHs元数的增加,复合材料的阻燃效果得到明显提高;当四元MgAlZnFe-CO3LDHs的添加量为15%时,复合材料即可自熄。

EVA/TiO_2纳米复合材料的制备与性能研究

采用一步法制备出EVA/TiO2纳米复合材料,利用FESEM、FTIR、SEM等测试手段表征纳米TiO2微粒在EVA基体中的分散性,并研究其力学性能及流变性能.结果表明,TiO2微粒以20-60nm的粒径分散于EVA基体之中,并与EVA形成化学键合结构,断裂时脆性转变为韧性.当纳米TiO2填充量为5%时,拉伸强度提高22.6%,纳米TiO2填充量为1%时,断裂伸长率提高10.1%.本实验中制备的纳米复合熔体表观粘度低于纯EVA,熔点变化较少,有效改善了加工流动性.

EVA/Al_2O_3纳米复合材料的结构与性能

以纳米A l2O3为增强材料,制备了EVA/A l2O3纳米复合材料,并采用FESEM、FT-NIR、SEM等测试手段表征纳米A l2O3微粒在EVA基体中的分散性与结构,研究了纳米A l2O3的质量分数对纳米复合材料力学性能的影响。结果表明:A l2O3微粒以20 nm左右的粒径分散于EVA基体中,并与EVA形成化学键合结构,复合材料的断裂机理发生变化。填充质量分数为0.5%的纳米A l2O3微粒时,拉伸强度提高13.0%;当加入的纳米A l2O3的质量分数为1%时,断裂伸长率可提高13.3%。

EVA改性PP/杨木粉复合材料的制备及性能研究

以PP为基体,采用热压成型的方法制备PP/杨木粉复合材料。通过转矩流变、维卡耐热、SEM等分析方法研究了偶联剂含量、2种热塑性弹性体及其含量对复合材料流变、耐热、力学性能的影响。结果显示,0.5份的偶联剂可以提高木粉30份体系的拉伸强度及缺口冲击强度。EVA的改性效果显著,试样EA10的拉伸强度和缺口冲击强度分别为31.4MPa和7.94kJ/m2,较WF30分别提高23.62%和56.92%。SEM断面观察发现,试样的EA10基体连续性良好,大量木纤维在基体中断裂,撕裂区域较多,说明材料的韧性得到明显改善。

粉末竹炭的电阻率及与EVA复合材料电磁屏蔽效能探索

采用高速粉碎法制备粉末竹炭,对其电阻率进行测试,并研究了竹炭/EVA不饱和树脂复合材料的电磁屏蔽效能。结果表明,粉末竹炭的粒径大小对竹炭的电阻率有明显影响,随竹炭粒径减少呈现先递减后增加的变化规律,100目时竹炭的电阻率达到最小,其值为6.4×105Ω·cm。竹炭/EVA不饱和树脂复合材料的电磁屏蔽效能超过23.4 d B,厚度4 mm时电磁屏蔽效能最大达48.5 d B。

纳米TiO_2和SiO_2填充EVA复合材料的结构与性能

采用一步法制备出EVA/纳米T iO2及EVA/纳米S iO2复合材料,研究纳米微粒在EVA基体中的分散性、结构变化及对力学性能、流变性能的影响。结果表明,加入的纳米微粒粒径越小,纳米粉体在基体中的分散就会更加均匀,分散微粒的粒径也会更小;纳米微粒和硅烷偶联剂之间,硅烷偶联剂和EVA之间会形成一定的键合结构。适量的纳米微粒能够改变断裂机理,有效地提高材料的力学性能,降低熔体的表观黏度,从而改善加工流动性。

EVA对HDPE/EVA/CB导电复合材料性能的影响

分别研究了HDPE/CB、EVA/CB两种复合材料的导电性能,并研究了不同含量EVA对HDPE/EVA/CB复合材料性能的影响,包括体系结晶度的变化和微观形态。根据TEM图片发现,CB在HDPE/EVA/CB复合材料中主要存在于HDPE相中,EVA的加入增加了复合材料的室温电阻率,同时,提高了材料的熔体指数。当EVA含量在37.5%～50.0%之间时,可以得到较理想的加工性与导电性能的平衡点。

EVA/蒙脱土纳米复合材料的阻燃性能

采用熔融插层法制备乙烯-醋酸乙烯酯/有机蒙脱土纳米复合材料(EVA/OM-MT),并研究其阻燃性能。结果表明,EVA大分子能有效地插入有机蒙脱土(OMMT)片层间,形成插层型纳米复合材料,而不能有效插入钠基蒙脱土(MMT)片层间;OMMT可以明显地改善EVA/OMMT的阻燃性能,随着OMMT用量的增大,EVA/OMMT的热释放速、峰值热释放速率、总热释放先明显降低然后趋于稳定。

EVA/Al_2O_3纳米复合材料的制备方法与力学性能、结构研究

采用熔融共混方法制备直接分散、一步法分散、二步法分散三种不同工艺的EVA/纳米A l2O3复合材料,并研究其力学性能,从中选取性能最佳的分散方式进一步表征纳米A l2O3在基体中的分散状态及结构。结果表明,三种复合体系的力学性能均得到提高,其中一步法复合体系在纳米A l2O3含量为1.5%时综合性能最佳,其拉伸强度与断裂伸长率分别提高了25.4%和12.1%。此外,A l2O3微粒是以20nm左右的粒径分散于EVA基体中,并与EVA形成了化学键合结构。

多元协效阻燃剂对EVA/LDPE复合材料性能的影响

在填充碱式硫酸镁(MHSH)晶须和氢氧化铝(ATH)共混物的基础上,分别添加硼砂、硼酸锌(ZnB)和微胶囊红磷(MRP)制备了多元协效阻燃的EVA/LDPE复合材料。采用热重分析仪、锥形量热仪、极限氧指数仪、扫描电镜及能谱仪、拉伸试验机、交流介质强度试验仪和高阻计等多种实验设备分析了含碱式硫酸镁晶须的多元协效阻燃剂对EVA/LDPE复合材料阻燃、力学和电学性能的影响。结果表明:添加MRP显著提高了EVA/LDPE复合材料的初始分解温度T_(d)、失重速率峰值温度T_(p2)和T_(p3)、800℃残留率。与添加硼砂和ZnB相比,添加MRP的试样表现出最佳的阻燃性能,其热释放率曲线峰值和总热释放量值降低至219.86 kW/m^(2)、19.38 MJ/m^(2),点燃时间和极限氧指数值分别提高至59 s、28.4%,且样条无熔融滴落现象,炭层连续致密。MRP协同MHSH晶须、ATH提高EVA/LDPE复合材料的阻燃机理源于气相阻燃和凝聚相阻燃的协同效应。添加MRP降低了复合材料的断裂伸长率,但具有良好的电绝缘性能。

CSM/EVA复合材料的阻燃与伸缩性能研究

采用机械共混法制备了EVA/CSM复合材料。系统地研究了EVA与CSM的混合比率、CSM交联及不同阻燃体系对复合材料阻燃性质的影响。结果表明,掺杂阻燃剂之后,复合材料都具有很好的阻燃性能,其中使用Sb2O3/氯乙醇混合阻燃体系,阻燃效果最好,且复合材料交联后,阻燃性能会进一步增强。同时研究了各种因素,如交联、混合比率和处理温度对复合材料收缩率的影响。当CSM含量较高或拉伸温度处于室温,收缩率都较好;而交联前,加入阻燃剂会使复合材料收缩性能降低;反之,交联后使之增加。

EVA/PMMA透明复合材料制备与性能研究

以乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）、甲基丙烯酸甲酯（MMA）和过氧化二苯甲酰（BPO）为原料，采用原位本体聚合法制备EVA／PMMA复合材料。通过红外光谱（FT-IR）、玻璃化温度（Tg）、热失重（TG）、邵氏硬度、抗弯强度、冲击强度和可见光透过率研究EVA／PMMA复合材料性能。研发发现，EVA对EVA／PMMA复合材料的Tg、分解温度和抗弯强度影响不大，5％～7％EVA与PMMA聚合可制得综合性能优异的高韧EVA／PMMA透明复合材料。其中，硬度由88HD提高到90HD，冲击强度由0．99kJ／m^2提高到3．4l～4．04kJ／m^2，800-400nm波长范围内透过率均大于85％。

EVA插层复合材料的取向结构对阻燃性能的影响

利用蒙脱土(MMT)特殊的片层结构,采用挤出工艺、熔融插层法制备了乙烯醋酸乙烯脂/蒙脱土(EVA/MMT)和乙烯醋酸乙烯脂/有机蒙脱土(EVA/OMMT)纳米复合材料,用锥形量热仪测试并分析了材料的燃烧性能。结果表明,添加OMMT的复合材料具有阻燃作用;复合材料中蒙脱土片层的(横、纵)取向影响材料的阻燃性;横向取向的EVA/OMMT复合材料有更低的热释放速率和质量损失速率,具有较好的阻燃性。通过扫描电镜(SEM)表征不同取向材料燃烧后炭渣的形貌,表明形成的炭层也为横、纵取向,解释了插层复合材料的横、纵取向对材料阻燃性的影响。

EVA对无卤阻燃聚烯烃复合材料性能的影响

分别采用直接共混法和母料共混法向聚烯烃/氢氧化铝(镁)中添加乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)制备无卤阻燃聚烯烃复合材料,研究了母料法和乙酸乙烯酯(VA)含量对复合材料力学性能及其加工性能的影响。结果表明:随着VA含量的增加材料的断裂能和屈服强度随之提高,平衡扭矩降低,阻燃性呈现先升高后降低的趋势。当VA含量为35%时材料的断裂能值达到1.48J、屈服强度为4.54MPa、断裂伸长率为218.12%、拉伸强度则达到7.86MPa、平衡扭矩降到了14.3N·m、氧指数(LOI)达到28。采用母料法制备的复合材料共混效果优于直接法,并且与直接法制备的复合材料相比拉伸强度、断裂伸长率有很大程度地提高。

EVA/MMT-ODA+AUA纳米复合材料的制备与性能

采用复合插层剂十八烷基胺(ODA)和氨基十一烷酸(AUA)处理蒙脱土(MM T)。通过离子交换反应,复合插层剂进入了蒙脱土片层间,使蒙脱土片层间距增大。把该有机改性蒙脱土(MM T-ODA+AUA)与EVA熔融共混,EVA分子链进入MM T-ODA+AUA片层间使其间距进一步增大。EVA/MM T-ODA+AUA纳米复合材料中的MM T片层与基体EVA之间的界面相互作用强,其复合材料的拉伸强度和撕裂强度比EVA有较大提高。由于纳米硅酸盐片层的阻隔作用,EVA/MM T-ODA+AUA纳米复合材料的吸水率比EVA低。

LDPE／EVA／Mg（OH）2阻燃复合材料流变行为的研究

借助HAAKE RHEOCORD90流变仪分别在140℃、160℃和180℃三个温度下．研究了LDPE/EVA和LDPE/EVA／Mg(OH)2阻燃复合材料的流变行为。研究结果表明：LDPE/EVA/Mg(OH)2阻燃复合材料的熔体流动行为同LDPE／EVA一样．仍属于非牛顿型假塑性流体流动行为。不同剪切速率下，LDPE/EVA/Mg(OH)2阻燃复合材料与LDPE／EVA粘流活化能相差很小．说明LOPE／EVA/Mg(OH)2阻燃复合材料与LOPE/EVA一样．其熔点粘度对温度不十分敏感。相同温度下，LDPE／EVA/Mg(OH)2阻燃复合材料的挤出膨胀比低于LDPE／EVA，这一特性说明LDPE/EVA/Mg(OH)2阻燃复合材料制品尺寸稳定性较LOPE／EVA有所提高。

EVA／大麻秆芯粉复合材料及其力学性能

以新型植物纤维大麻秆芯粉作为填料制备EVA复合材料。研究秆芯粉质量含量、粒径、不同相容剂对填充体系力学性能的影响。结果表明,从秆芯粉对复合体系综合性能贡献考虑,40%的400目大麻秆芯粉得到较好的复合材料的力学性能;EAA对体系的改性效果明显优于MAH-g-PP。经TGA和SEM图分析表明:改性后的大麻秆芯粉表面引入新的基团并与基体产生一定的反应,提高了EVA与大麻秆芯粉的界面相容性。

EVA对PTC复合材料CF/LDPE性能的影响

利用转矩流变仪熔融法制备CF/EVA/LDPE(碳纤维/乙烯-醋酸乙烯共聚物/低密度聚乙烯)复合材料,研究了不同品种、不同用量的EVA对正温度系数(PTC)复合材料的加工流变性能、结晶度和PTC强度的影响。结果表明:EVA的加入能够提高材料的PTC强度和加工流变性能,降低了结晶度;当15%的EVA14时,CF/EVA14/LDPE复合材料的PTC强度达到最大值8.38,比CF/LDPE复合材料的PTC强度提高了120%。

杨絮纤维/EVA吸声复合材料的制备及吸声性能

为解决废弃杨絮纤维引起的环境污染问题,以杨絮纤维为增强材料、EVA为基体材料,通过热压法制备杨絮纤维/EVA吸声复合材料。通过单因素试验,以传递函数法测得的平均吸声系数和降噪系数为检测指标,并兼顾材料成型效果,确定杨絮纤维/EVA吸声复合材料的最佳工艺参数,即热压温度为105℃、热压时间为20 min、杨絮纤维质量分数为45%。研究发现,当复合材料厚度为1.5 cm、复合材料密度为0.102 g/cm3、后空气层厚度为10.0 mm时,杨絮纤维/EVA吸声复合材料的平均吸声系数为0.41,降噪系数为0.40,最大吸声系数可达到0.65,吸声性能等级达到Ⅲ级。结合扫描电镜照片,以及不同工艺参数及设计参数下复合材料的吸声特性的分析,得出杨絮纤维/EVA吸声复合材料的吸声机理主要是多孔吸声机理。