Study on Preparation and Properties of La_2O_3/MC Nylon Nanocomposites

A series of La2O3/MC nylon nanocomposites were prepared via in situ polymerization. The effects of content of nano-La2O3 on the mechanical properties of nanocomposites were studied. Dispersion of nano-La2O3 in MC nylon matrix was observed with SEM. The crystal structure of nanocomposites was characterized by means of XRD. SEM analysis shows that La2O3 nanoparticles are uniformly dispersed in MC nylon matrix and little clustering exists when the content of nano- La2O3 is lower than 1%, however, when the content of nano-La2O3 is more than 1%, it begins to cluster. XRD analysis indicats that nano-La2O3 does not change the crystal structure of MC nylon. Mechanical properties tests show that the tensile strength, elongation at break, impact strength, flexural strength, and flexural modulus of nanocomposites first increase then decrease as the content of nano-La2O3 is increased. When the content of nano-La2O3 is 0.5%, the tensile strength and elongation at break of nanocomposites reach maximum, which are 17.9% and 52.1% higher respectively than those of MC nylon. When the content of nano-La2O3 is 1.0%, the impact strength, flexural strength and flexural modulus of nanocomposites reach maximum, which are 36.6 %, 12.7 % and 16.3 % higher respectively than those of MC nylon.

短切碳纤维增强MC尼龙复合材料的制备与性能

MC尼龙是一种已得到广泛应用的重要的工程塑料,但存在尺寸稳定性较差、热稳定性不高和重载下强度欠佳等缺点。本研究采用短切碳纤维(SCF)作为改性剂,探索研究了SCF/MC尼龙复合材料的制备工艺,研究了不同的SCF含量对复合材料密度、转化率、机械性能、摩擦性能及结晶度的影响。结果表明:在0~20%SCF含量范围内,复合材料的密度及拉伸强度表现为先增大后减少;转化率和冲击强度为20%SCF复合材料最为突出;而摩擦系数、磨损量在加入SCF后呈现先减少后增加的趋势。在10%SCF含量时,材料表现出较好的摩擦性能,同时结晶温度增大到182.95℃,结晶度为35.57%。研究结果证实通过添加适当比例的SCF改性剂可以有效改善MC尼龙的性能,这为进一步开发满足某些特殊螺旋传动下的新型复合材料做了有益尝试。

空心玻璃微珠填充MC尼龙复合材料的研究

对空心玻璃微珠填充铸型(MC)尼龙进行了系列研究,考察了空心玻璃微珠含量、粒径及表面处理对MC 尼龙性能的影响。结果表明,空心玻璃微珠改性MC尼龙复合材料的物理性能和力学性能优良,当加入10%表面处 理的空心玻璃微珠时,制品的收缩率下降,热变形温度提高20℃以上,制品具有填料分布均匀、外观光泽优良等优 点。与未处理的空心玻璃微珠相比,填充经表面处理空心玻璃微珠的复合材料拉伸强度、弯曲强度、断裂伸长率分 别提高了15.7%、12.2%和246%。空心玻璃微珠的粒径愈小,复合材料的力学性能愈好。一定用量的玻璃微珠填 充MC尼龙不仅可以使材料保持较好的力学性能和耐热性能,而且能够降低MC尼龙复合材料的成本。

纳米ZnO对MC尼龙结构和性能的影响

采用原位聚合反应制备了纳米ZnO/MC尼龙6复合材料。对所制备的复合材料进行力学性能、形貌、结构检测及DSC、XRD分析,结果表明:复合材料中的ZnO粒径小于100 nm,分布均匀;纳米ZnO/MC尼龙6复合材料拉伸强度比纯MC尼龙6提高20%;断裂伸长率提高33%;弯曲模量提高36%;冲击强度提高87%。纳米ZnO的加入对α晶型的衍射特征峰影响不大,不改变尼龙6的结晶形态,但使晶粒度加大,结晶度减小;动态高温XRD分析表明,加入纳米ZnO,能提高MC尼龙融熔温度,纳米ZnO/MC尼龙6复合材料的结晶形态和相对结晶度在高低温度间基本是可逆的。

分子筛增强增韧MC尼龙的研究

简介了MC尼龙作为工程塑料的优缺点 ,提出了对其在实际应用中的改性要求 ,以无机刚性粒子改性聚合物机理为背景 ,结合分子筛独特的结构特点及其当前在聚合物中的应用 ,并根据实验实践 ,首次提出了分子筛增强增韧MC尼龙一系列的模型及机理 ,并展望了分子筛改性整个聚合物体系的美好前景。

MC尼龙6/TiO_2原位纳米复合材料的制备及表征

利用阴离子原位聚合法制备了铸型尼龙 6 (MC尼龙 6 ) /TiO2 原位纳米复合材料 ,并对其结构与性能进行了表征。透射电子显微镜观察表明 ,TiO2 以纳米级均匀分散于MC尼龙 6中 ,其含量小于 1份时近乎单分散 ,大于 1份时则开始团聚。差示扫描量热法和X射线衍射法分析结果表明 ,纳米TiO2 对MC尼龙 6的结晶起到了异相成核作用 ,提高了MC尼龙 6的结晶温度 ,但不改变MC尼龙 6的α晶型结构 ;退火处理结果表明 ,高温退火或加入纳米TiO2都有利于MC尼龙 6基体中α晶型的生成 ,加快γ晶向α晶的转变。热重分析和力学性能测试表明 ,纳米TiO2 提高了复合材料的热稳定性 ,其拉伸强度、冲击强度等也得到了不同程度的提高。

MC尼龙改性研究的新进展

综述近年来铸型(MC)尼龙在减磨、增强、增韧和抗静电四个方面改性研究的新进展。使用固体润滑剂复配及液体润滑剂NZ-HA型矿物油等使MC尼龙耐磨性能有进一步的改进;引入纳米蒙脱土、环烷酸稀土等填充物使MC尼龙强度、尺寸稳定性和耐热性能明显提高;通过嵌段共聚方法获得了冲击性能大幅度提高的MC尼龙嵌段共聚物;将透明的抗静电剂磺酸盐A和辅助抗静电剂HPT配合改善了抗静电剂在MC尼龙中的分散效果。

超细滑石粉改性MC尼龙的研究

考察了超细滑石粉对MC尼龙复合材料物理力学性能的影响。结果表明,滑石粉与MC尼龙复合,显著地改善了制品的收缩率、吸水率,热变形温度提高24℃。制品具有填料分布均匀、外观光泽优良等优点。同时,加入滑石粉还可以降低MC尼龙制品的成本。硅烷偶联剂可以增加滑石粉与MC尼龙基体的相容性,使复合材料的冲击强度较MC尼龙提高11％。

MC尼龙6/纳米TiO_2原位复合材料性能研究

通过阴离子原位聚合法制备了MC尼龙 6/纳米TiO2 复合材料 ,采用透射电子显微镜观察了纳米TiO2 在复合材料中的分散形态 ,并研究了纳米TiO2 含量对复合材料的热稳定性和力学性能的影响。结果表明 :在纳米TiO2 质量分数低于 2 %时 ,纳米TiO2 能较均匀地分散在复合材料中 ,对复合材料同时具有增强和增韧的作用 ;纳米TiO2 的加入提高了复合材料热稳定性 ,使MC尼龙 6的起始降解温度提高 2～ 3℃ ,最大失重速率温度大幅度提高 ,并随纳米TiO2

磨碎玻璃纤维在MC尼龙中的应用研究

考察磨碎玻璃纤维对铸型 (MC)尼龙复合材料填料分布、物理力学性能的影响 ,以及增韧剂对MC尼龙复合材料韧性的影响。结果表明 ,磨碎玻璃纤维改性MC尼龙的物理力学性能优良 ,当加入 10 %的磨碎玻璃纤维时 ,制品收缩率降低 ,热变形温度提高 2 0℃ ,制品具有填料分布均匀、外观光泽优良等优点 ;制品的拉伸强度比纯MC尼龙提高 2 6 % ,弯曲强度提高 13% ,压缩强度提高 36 %。加入增韧剂六甲基磷酰三胺后 ,复合材料的韧性大幅度提高 ,添加量为 5 %～ 10 %时 ,复合材料的综合力学性能最佳。

MC尼龙制备工艺中存在的问题及解决方案

通过对铸型尼龙(MC尼龙)制备工艺中存在问题的分析,在减磨、增韧、减少气孔和耐热性的提高等方面提出了解决方案。用甲醇钠替代NaOH催化合成MC尼龙,可避免因反应条件波动引起的不聚合现象;使用催化剂、增塑剂可使MC尼龙冲击性能大幅度提高;液体润滑剂NZ-HA型矿物油等能进一步改进MC尼龙的耐磨性能;引入纳米蒙脱土、环烷酸稀土等填充物可使MC尼龙的强度、尺寸稳定性和耐热性能明显提高。

MC尼龙/蒙脱土复合材料的制备与性能

用改性蒙脱土改性MC尼龙,制得MC尼龙/蒙脱土复合材料,并借助X射线衍射仪、扫描电镜等研究了复合材料的结构与性能。研究表明,当蒙脱土的含量为4％左右时MC尼龙的耐热性和硬度都有较大提高。

MC尼龙/纳米Al_2O_3复合材料力学性能的研究

采用原位聚合技术制备了纳米Al2 O3 增强单体浇铸 (MC)尼龙复合材料 ,用扫描电子显微镜观察其断口形貌及纳米粒子分布状况 ,并测试、分析了纳米Al2 O3 含量对材料力学性能的影响。结果表明 ,采用原位聚合技术可获得纳米粒子分布均匀、综合性能优良的纳米复合材料 ,当纳米Al2 O3 质量分数为 4 %时 ,MC尼龙 /纳米Al2 O3 复合材料的拉伸强度、冲击强度和弯曲强度均达到最大值 ,分别比纯MC尼龙提高了 19%、33%和 11%。

碳纤维/MC尼龙6原位复合材料的制备与表征

提出一种表面接枝尼龙6的碳纤维/MC尼龙6原位复合材料的制备方法并加以表征.通过对碳纤维表面的-COOH和-OH官能团进行异氰酸酯化并用己内酰胺稳定化,再将碳纤维加入到己内酰胺单体融体中,采用阴离子聚合方法制得表面接枝尼龙6的碳纤维/MC尼龙6原位复合材料.红外和热重分析都表明,碳纤维表面已接枝上异氰酸酯和己内酰胺.热重分析计算得接枝率为2.69%.用DSC研究复合材料的非等温结晶和熔融行为,结果表明碳纤维对基体尼龙6具有异相成核作用,并且结晶速度提高;碳纤维表面接枝的尼龙6在结晶前期对晶体生长有诱导和促进作用,而在结晶后期有位阻作用,使晶体的粒度变小,结晶的完善程度降低.拉伸实验表明,碳纤维/MC尼龙6原位复合材料的拉伸强度与MC尼龙6相近.

MC尼龙的应用研究进展

介绍了MC尼龙制品的独特性能,着重综述了MC尼龙在医疗、机械设备、钢铁工业、采矿、建筑、食品包装、军事装备、铁路以及船舶工业等方面的应用,总结了其未来的发展方向。

引发剂和活化剂用量对MC尼龙性能的影响

通过改变催化剂(包括引发剂和活化剂)用量合成四个系列MC尼龙,研究了引发剂和活化剂用量的变化对MC尼龙合成、结构和力学性能的影响。实验结果表明：引发剂和活化剂的用量对MC尼龙的对聚合速率、单体转化率、结晶度和结晶温度有一定的影响,同时也对拉伸强度、缺口冲击强度、弯曲强度和弯曲模量影响很大。

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 。

MC尼龙/纳米碳酸钙复合材料最优制备工艺的研究

用均匀设计法和人工神经网络法等技术对MC尼龙 /纳米碳酸钙复合材料的制备工艺条件进行了深入的探讨 ,确定了最优工艺条件 ,并验证了最优工艺条件。MC尼龙 /纳米碳酸钙复合材料的最优制备工艺条件为 :纳米碳酸钙的质量分数为 1 0 % ,催化剂的质量分数为 0 15 % ,活化剂的质量分数 0 3 6% ,模具温度为 160℃。

玻璃纤维增强MC尼龙复合材料的力学性能

考察了玻璃纤维增强ＭＣ尼龙（ＧＦＲＭＣＮ）中玻璃纤维的表面处理及加入量对力学性能的影响。并用ＳＥＭ对ＧＦＲＭＣＮ材料界面及其对力学性能的影响进行了研究。结果表明：使用ＫＨ５５０作偶联剂对ＧＦＲＭＣＮ复合材料是很有效的；当玻纤加入４０％时，拉伸强度比基体提高３２２％，拉伸模量提高１５２％，弯曲强度提高７４３％，弯曲模量提高了１１７％。而缺口冲击强度提高了１６２％，根据材料的制备工艺特点，玻纤的加入量以３０％～４０％为宜，既保证有良好的综合力学性能，又具有很好的工艺操作性。

甲醇钠催化制取MC尼龙

研究了甲醇钠替代传统催化剂氢氧化钠催化合成MC尼龙的工艺方法。改进了催化剂的投加方式,用甲醇钠溶液取代氢氧化钠颗粒催化合成MC尼龙,有助于催化剂的准确计量。结果表明,使用甲醇钠催化剂合成MC尼龙,工艺简单,合成周期短,制品产生气孔的几率低,产品颜色浅,力学性能不变,并且避免了因反应条件波动引起的不聚合现象。