PP/HMS-PP/Nano-OMMT复合材料挤出发泡的研究

利用线性聚丙烯(PP)和有机化处理的纳米蒙脱土(nano-OMMT)在双螺杆挤出机上熔融插层法制备了PP/nano-OMMT复合材料。通过在PP/nano-OMMT复合材料中加入少量的高熔体强度聚丙烯(HMS-PP)以及复合发泡剂,通过连续挤出制备了PP/HMS-PP/nano-OMMT发泡棒材。利用扫描电镜观察了不同HMS-PP和不同的OMMT含量对发泡棒材发泡行为的影响,并利用透射电镜观察了OMMT在发泡制品中的分散及分布状况。结果表明:适量加入HMS-PP可以改善复合材料的发泡性能,所得发泡制品的泡孔密度增大,泡孔的合并现象明显改善;nano-OMMT在靠近泡孔壁面的位置有取向分布的趋势,这有利于得到闭孔形式的泡孔结构。

聚丙烯/纳米蒙脱土/高熔体强度聚丙烯复合材料的发泡行为

利用线性聚丙烯(PP)和有机化处理的纳米蒙脱土(OMMT)在双螺杆挤出机上用熔融插层法制备PP纳/米OMMT复合材料。通过在PP纳/米OMMT复合材料中加入少量的高熔体强度聚丙烯(HMS-PP),以模压发泡法制备了PP/OMMT和PP/HMS-PP/OMMT复合材料的发泡制品。利用扫描电镜研究了高熔体强度聚丙烯对PP纳/米OMMT复合材料发泡行为的影响。研究结果表明:HMS-PP的加入明显改善了PP的发泡性能,所得的泡孔密度增大,泡孔的合并现象明显改善。

高强度聚N-异丙基丙烯酰胺-黏土纳米复合水凝胶的制备及表征

采用原位聚合方法制备出一种具有高强度、良好温度响应性的聚N-异丙基丙烯酰胺/黏土纳米复合水凝胶,并用红外光谱、扫描电镜、透射电镜对其结构进行了分析.测试结果表明,纳米黏土与聚合物分子链之间具有强的氢键作用,水凝胶具有均匀的多孔聚合物骨架,且黏土可均匀地分散在聚合物基体中.热力学测试结果表明,黏土的引入未对水凝胶热敏特性产生显著影响,即三种水凝胶均在35℃左右产生明显的相转变;同时,溶胀动力学测试结果表明,水凝胶样品在该温度下具有明显的去溶胀特性.机械性能测试结果表明,纳米黏土的加入,可显著提高水凝胶的机械性能.

矿物和纳米材料对活性粉末混凝土性能的影响

这是一篇陶瓷及复合材料领域的论文。利用硅粉、偏高岭土和纳米材料制备了活性粉末混凝土,并对矿物成分和纳米材料对活性粉末混凝土基本特性的影响规律进行了研究。硅粉和偏高岭土按照固定比例掺入,纳米二氧化硅和纳米氧化铝则分别按照水泥质量0.5%、1%、2%和3%的比例进行掺入。通过新拌混凝土的密度和流动度实验以及不同龄期下的强度实验对改性后的活性粉末混凝土的基本特性进行测试,结果表明随着纳米材料的掺入,混凝土的密度逐渐增加,而流动度则不断减小;抗压强度和抗折强度随着纳米材料掺入量的增加先增后减,由此得出纳米材料的较优掺量为1%~2%。高温实验结果表明活性粉末混凝土的抗压强度和抗折强度随着温度先增后减,较佳温度为200℃;温度导致的强度下降的速度为CSS>CSA>CMA>CMS。此外,SEM分析表明高温会导致混凝土内部出现劣化。

纳米含氟高强度树脂氟释放与再吸收及氟再充效果评价

目的：测定不同含氟量的纳米含氟高强度树脂的氟释放与再吸收能力,初步探讨临床氟再充方法。方法：含氟量为10%、20%和30%的纳米含氟高强度树脂作为3个实验组,FujiⅨ型玻璃离子水门汀作为阳性对照组,将材料做成直径5mm、厚度2mm各18个样本浸入10mL去离子水中。每组样本随机抽取5个,采用氟离子选择性电极法测量每24h氟离子释放量,连续测量30d并计算氟释放累积量。随后将不含氟的Tetric NCeram、通用型、Neofil、Spectrum TPH光固化复合树脂作为阴性对照组,同样各制作18个样本。分别采用多乐氟、FLUORX氟保护漆、柯伯脂氟保护漆、氟化泡沫C型、氟化泡沫A型和1%NaF溶液共6种含氟制剂对各组样本进行氟再充处理并以同样方法测定氟释放累积量。对各组样本氟释放累积量采用单因素方差分析方法进行统计分析。结果：10%、20%和30%的纳米含氟高强度树脂组及FujiⅨ组均在第1天氟释放量最高,第2天降至较低水平,随后5-30d氟离子释放趋于平稳。30d氟释放累积量,FujiⅨ组〉30%纳米含氟高强度树脂组〉20%纳米含氟高强度树脂组〉10%纳米含氟高强度树脂组,10%和20%纳米含氟高强度树脂组之间比较差异无统计学意义（P〉0.05）,其余各组材料之间比较差异均有统计学意义（P〈0.05）。经6种含氟制剂氟再充处理后的氟释放累积量,FujiⅨ组明显高于其他树脂组（P〈0.01）;30%纳米含氟高强度树脂组高于各不含氟树脂组即阴性对照组（P〈0.05）。氟化泡沫A型处理所有样本后的氟释放累积量高于其他含氟制剂组（P〈0.05）。结论：3种含氟量纳米含氟高强度树脂均可在一定时间内向周围环境持续地释放及再吸收氟离子,含氟量为30%的纳米含氟高强度树脂氟释放及氟再吸收能力更强,氟化泡沫A型具有较好的氟再充效果。

紫外-可见-近红外光诱导自修复纳米复合水凝胶的制备及性能研究

基于Au-S配位作用,将有机小分子BACA修饰在TiO2@Au纳米复合物表面并用作大交联剂,在反应单体、引发剂和催化剂存在下发生原位自由基聚合反应,制备了具有高强度的纳米复合水凝胶。探讨了纳米复合物交联剂对凝胶聚合物网络结构和机械性能的影响。结果表明,纳米复合水凝胶显现出均匀、致密的聚合物网络,相对于普通有机小分子作交联剂,该凝胶的拉伸应变和断裂强度分别提高了2倍和21倍。该纳米复合水凝胶在紫外、可见以及近红外光下显现出高效、快速的自修复行为。

高强度、自修复、弹性导电水凝胶纤维的制备及性能研究

基于Au-S配位作用,将有机小分子N,N′-双丙烯酰胱胺(BACA)修饰在金颗粒表面并用作多功能复合交联剂,在反应单体、引发剂和催化剂存在下发生原位自由基聚合反应制备Au NPs@PAA纳米复合水凝胶。基于网络结构中动态氢键作用,再协同牵引法策略,使用玻璃棒从上述水凝胶中拉伸出具有可控直径的水凝胶纤维。考察了纳米复合交联剂对纤维聚合物网络结构和机械性能的影响以及纤维的电化学性能。结果表明,纤维显现出均匀、致密的聚合物网络,能够提起比自身重500倍的物体;该纤维在近红外光下显现出高效、快速的焊接行为。通过对纤维表面涂覆银纳米线,协同近红外光辐射,利用Ag-S配位作用将银纳米线(AgNWs)焊接在纤维表面,将纤维应用于穿戴应变传感器,能够实时监测人体的运动状态。

20vol%体积分数纳米Al_(2)O_(3)颗粒增强铝基复合材料的高温压缩性能

为提高铝基材料的高温力学性能以满足其在573 K以上用于航空航天装备结构件的性能需求,采用高能球磨结合真空热压烧结工艺制备了体积分数高达20vol%的纳米Al_(2)O_(3)颗粒(146 nm)增强铝基复合材料,对其微观结构和高温压缩性能进行了研究。结果表明:纳米Al_(2)O_(3)颗粒均匀分散于超细晶铝基体中,且复合材料完全致密;该复合材料具有优异的高温压缩性能:应变速率为0.001/s时,473 K时压缩强度高达380 MPa,即使673 K时依然高达250 MPa,比其他传统铝基材料提高至少1倍;通过对其流变应力进行基于热激活的本构模型拟合可以发现,该复合材料具有高的应力指数(30)和表观激活能(204.02 kJ/mol)。这是由于高体积分数纳米颗粒能够有效钉扎晶界,并与铝基体形成热稳定的界面结合,显著提高复合材料的组织热稳定性,而且在变形过程中与晶界有效阻碍位错运动,显著提高复合材料的热变形门槛应力(在473~673 K时为190.6~328.4 MPa),其热变形过程可以由亚结构不变模型进行解释。

弹性纳米粒子改性高温固化环氧复合材料研究

采用羧基丁腈弹性纳米粒子改性5231高温固化环氧树脂,并制备了改性5231/EW180B玻璃布预浸料,通过粘度、力学性能测试及示差扫描量热分析和热机械分析研究了改性树脂、预浸料及其复合材料的性能。结果表明,弹性纳米粒子不会降低复合材料的玻璃化转变温度,且可提高自粘性树脂预浸料的蒙皮与芯材的粘接强度,有利于自粘性树脂预浸料的制备。弹性纳米粒子的加入使得芳纶纸蜂窝夹层结构的滚筒剥离强度提高,树脂具有韧性,可用于复合材料夹层结构。弹性纳米粒子改性的5231/EW180B玻璃布预浸料可直接与芳纶纸蜂窝结构胶接,一次固化成型,不需要胶膜。