纳米CaCO_3/SBR复合改性沥青及混合料的高温性能

为改善SBR改性沥青的高温性能,选取纳米CaCO3作为改性剂,制备纳米CaCO3/SBR复合改性沥青。通过室内试验,评价了纳米CaCO3/SBR复合改性沥青及混合料的高温性能。结果表明:随着纳米CaCO3掺量的增加,纳米复合改性沥青的软化点、当量软化点、135℃运动粘度明显增大,延度则呈现先上升后下降的趋势;原样及老化状态下,纳米CaCO3/SBR复合改性沥青的车辙因子均远远高于SBR改性沥青;与SBR改性沥青混合料相比,纳米CaCO3/SBR复合改性沥青混合料的动稳定度提高了38.2%,流变次数Fn、流变时间Ft分别提高了34.5%、63.2%,破坏弯拉应变虽稍有下降,但仍能满足夏炎冬寒地区的要求。因此,采用纳米CaCO3改善SBR改性沥青的高温性能是可行的。

纳米CaCO_3/EPR/PP复合材料性能与结构研究

采用双辊混炼和挤出制样的方法制备了纳米CaCO3/EPR/PP复合材料。通过PCM、TEM及力学性能测试研究了复合材料的力学性能及EPR和CaCO3粒子的分散状况。在纳米CaCO3/EPR/PP复合体系中,纳米Ca-CO3粒子的加入,不但使冲击强度显著提高,而且使弯曲弹性模量显著提高。纳米CaCO3粒子的增韧机理在于纳米CaCO3粒子的加入使弹性体EPR的分散更加均匀,EPR颗粒的粒径变小,进而与纳米CaCO3粒子产生协同增韧的作用。

纳米CaCO_3/PVC复合材料结构形态与冲击性能

对改性纳米CaCO3/PVC复合材料进行冲击强度的测试。结果表明,改性纳米CaCO3可提高PVC复合材料的裂缝引发能和裂缝增长能,其中裂缝增长能的提高尤为明显。复合材料的单缺口冲击强度达到81.1kJ m-2。用透射电子显微镜及扫描电子显微镜观察了纳米CaCO3/PVC复合材料的微观结构及断面形态,发现表面改性后纳米CaCO3在PVC基体中达到了纳米级的分散,复合材料的断面产生了大量的网丝状结构。复合材料的微观结构进一步证实了纳米CaCO3对PVC基体的显著增韧作用。

ABS/改性纳米CaCO_3复合材料的微观结构和力学性能

制备了改性纳米CaCO3/ABS复合材料,采用SEM和TEM对复合材料的微观结构进行了分析,同时,对复合材料的力学性能进行了考察。结果表明,改性纳米CaCO3可以在ABS塑料中与树脂充分结合,同时改性纳米CaCO3在复合材料中呈纳米分散。复合材料的断面产生了大量的网状结构。分散在丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)中的改性纳米CaCO3可提高复合材料的裂缝引发能和裂缝增长能。其单缺口冲击强度达到36.77kJ/m2,与未添加纳米CaCO3的相比提高了44%;邵氏硬度达到34.87N,提高了23.5%。

纳米CaCO_3增韧聚丙烯的研究

采用熔融共混以及先混炼再熔融共混的方法制备了PP/纳米CaO3 及PP共聚物 (PPR) /SBS/纳米CaCO3 复合材料。通过SEM、TEM及力学性能测试研究了复合材料的力学性能及CaCO3 粒子的分散状况。结果表明 ,当CaCO3 粒子的质量分数分别为 4%和 8%时 ,两种共混体系的冲击强度达到最大值 ,分别为 5 18kJ/m2 和 5 9 14kJ/m2 ;CaCO3 粒子在体系中能够达到纳米级分散。

纳米CaCO_3/PVC增塑糊体系触变性能研究

研究了纳米CaCO_3/PVC增塑糊体系的触变性能,并在分析纳米CaCO_3/PVC增塑糊体系中作用力、增塑糊中CaCO_3粒子分布状态的基础上建立了纳米CaCO_3/PVC增塑糊体系的微观结构模型,依据该模型提出了纳米CaCO_3/PVC增塑糊体系的触变性行为机理。结果表明,从触变性能出发,纳米CaCO_3的填充量存在一个最佳范围;随着剪切力的增大,CaCO_3粒子间拟网络结构的平衡状态逐渐被破坏,体系的微观结构形态发生变化,粒子间的距离被拉开,颗粒间的作用力由排斥转变为吸引。在外部剪切力消除后,布朗运动和团聚体颗粒间的吸引力使得体系又恢复到静止状态的拟网络结构,但恢复过程需要一定时间,从而使体系体现出触变性行为。

纳米CaCO_3对水泥基材料性能与结构的影响及机理

采用超声波分散方式将纳米CaCO_3掺入水泥基材料,研究了不同掺量纳米CaCO_3对水泥基材料性能与结构的影响,并利用X射线衍射和扫描电镜分析其影响机理.结果表明:掺入纳米CaCO_3后,水泥基材料流动度降低,浆体表观密度增大,抗折和抗压强度提高.纳米CaCO_3掺量为1.5%(质量分数)时,对水泥基材料的力学性能提高最为显著,纳米CaCO_3掺量过多则不利于强度发展.纳米CaCO_3的掺入会加速水泥的水化,早期使水化产物Ca(OH)_2等增加;纳米CaCO_3改善了界面结构和水泥石结构,使水泥基材料的结构变得更加均匀密实.结果显示纳米CaCO_3掺入后对水泥基材料的力学性能与结构有利.

纳米CaCO_3改性聚丙烯性能与结构研究

本文利用双螺杆共混方法制备纳米CaCO3改性聚丙烯 (PP) ,通过一步法、两步法两种共混工艺 ,研究了PP/纳米CaCO3复合材料的力学性能 ,采用TEM、XRD、DSC对分散情况、β PP晶相的生成情况等进行了研究。结果表明 ,两步法制备PP/纳米CaCO3复合材料优于一步法 ;纳米CaCO3的加入 ,提高了PP的韧性 ,使PP成型收缩率增大。

聚丙烯/纳米CaCO_3结构复合材料的断裂损伤分析

通过对纳米级CaCO3 粒子进行表面预处理和熔融共混工艺制备了PP/纳米CaCO3 复合材料 ,并采用了仪器化冲击试验机对冲击过程进行了分析。结果表明 ,经过适当表面处理的纳米CaCO3 粒子可以通过熔融共混法均匀分散在聚丙烯中 ,粒子与基体界面结合良好 ;冲击试验证明 ,纳米CaCO3 粒子对聚丙烯有明显的增韧增强效果 ,而材料的增韧是由于基材抵抗外力变形能力的提高和基材的屈服形变所致。

SBS及SBS-MAH改性PS/纳米CaCO_3复合材料的研究

将嵌段热塑性弹性体SBS与PS及纳米C aCO3熔融复合以增韧PS及PS/纳米C aCO3复合材料。结果显示:在含5 phr纳米C aCO3的PS/纳米C aCO3复合材料中加入不同比例的SBS后,随SBS含量增加,复合材料的缺口冲击强度及无缺口冲击强度均增加,复合材料的缺口敏感性及拉伸强度下降,断裂伸长率则成倍增加,材料在达到挠度3.2 mm时不发生弯曲断裂现象,显示出SBS对PS良好的增韧效果。M AH对SBS的接枝改性有助于进一步提高PS/SBS/纳米C aCO3复合材料的拉伸强度及弯曲强度。电镜照片显示纳米C aCO3在PS基体中主要呈微米分散状态,SBS的加入有助C aCO3纳米分散程度的提高。

钛酸酯偶联剂改性纳米CaCO_3/PVC的结构和性能

研究了钛酸酯偶联剂改性纳米CaCO3在PVC基体中的分散性,添加了改性纳米碳酸钙的PVC复合材料的力学性能。研究表明:改性后纳米CaCO3的表面性质由疏油变为亲油;改性后的纳米CaCO3在PVC基体中均匀分散,并且与PVC基体之间的结合良好。复合材料的力学性能测试表明:冲击强度得到很大的提高,当m(CaCO3)∶m(PVC)=20∶100时,材料的冲击强度为纯PVC的5倍多,而拉伸强度仅减小3%。

PP/EPR/纳米CaCO_3三元共混体系的研究

采用双辊混炼和挤出制样的方法制备了PP/EPR/纳米CaCO_3复合材料。采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)对复合材料进行了断面观察,并测试了复合材料的力学性能。结果表明,对纳米CaCO_3进行表面改性和用适当的共混方法,可以显著提高复合材料的冲击强度。对复合材料冲击断面进行SEM观察时发现,材料发生了韧性断裂。

纳米CaCO_3的改性、表面结构与流变行为研究

采用铝锆偶联剂和棕榈酸改性纳米CaCO3粉体.借助XRD,FTIR,接触角及流变学等测试方法对纳米CaCO3的表面结构进行表征.XRD分析表明:改性纳米CaCO3保持原样品完整的体相结构,为方解石型纳米微晶.FTIR分析证明:表面改性剂与纳米CaCO3表面是以化学键合和物理吸附方式相结合,粒子表面存在羧基等有机官能团的红外吸收特征.通过测定苯和水在改性纳米CaCO3粉末压片上的接触角,计算了改性纳米CaCO3的表面能和极性分量,并与未改性纳米CaCO3进行比较.结果表明,经表面改性,纳米CaCO3的表面能和极性分量明显降低,其在有机溶液中的吸附功增大,界面张力大大降低;经棕榈酸改性的纳米CaCO3表现出较好的亲油疏水性,而铝锆偶联剂改性的纳米CaCO3同时具有亲水性和亲油性.以液体石蜡为溶剂,研究了表面改性对纳米CaCO3悬浮液流变行为的影响.实验发现:经过表面处理,纳米CaCO3粉体悬浮液流变行为发生较大的变化,稳态剪切黏度大大降低,表现出较小的动态弹性储能模量和黏性损耗模量,而损耗因子较大.

纳米CaCO_3的制备、表面改性及表征

主要进行了超重力法制备纳米碳酸钙及纳米碳酸钙的表面改性工作 ,并应用TEM、BET、XPS和接触角等方法对改性前后的纳米碳酸钙进行了分析和表征。未改性纳米碳酸钙的粒径约为 30nm ,而改性之后粒子的粒径约在 35～40nm之间 ;未改性纳米碳酸钙的比表面积为 2 9.8m2 / g ,改性碳酸钙的比表面积 38.4m2 /g ,有较大程度的增大 ;改性碳酸钙的XPS能谱图中Ca2 + 的结合能改变了 0 .35eV ,表明改性剂以化学键结合于碳酸钙表面 ;改性剂加入量在 6 % (质量分数 )时改性CaCO3 与极性溶剂的接触角发生反转 ,说明改性剂适宜加入量应在 6

PA6/纳米CaCO_3复合材料的制备和性能

在适宜的条件下将纳米CaCO_3用硬脂酸通过超高速混合进行表面处理,采用熔融共混工艺制备了PA6/纳米CaCO_3复合材料。结果表明,纳米CaCO_3含量为1份左右时复合材料的拉伸强度达到最大值,比PA6高约11％;纳米CaCO_3含量10份左右时复合材料缺口冲击强度达到最大值,比PA6高约40％;复合材料的拉伸弹性模量随纳米CaCO_3含量增加而提高,在纳米CaCO_3含量为10份时较PA6提高约20％,20份时提高约30％。

纳米SiO_2和CaCO_3对超高性能水泥基复合材料的影响

系统研究了双掺纳米SiO2和纳米CaCO3对超高性能水泥基复合材料力学性能的影响规律,采用水化热分析、XRD、MIP和纳米压痕等多种微观分析测试手段对其水化进程及微结构进行了研究.结果表明,双掺纳米材料可进一步提升材料的各项力学性能,纳米CaCO3的最佳掺量为3%-5%.纳米SiO2的高反应活性促进了早期水泥水化的进程,与水泥水化产物Ca（OH）2反应产生C-S-H凝胶,纳米CaCO3主要起到了填充增强和晶核的作用,二者共同作用下,使得复合材料结构更为密实,孔隙率进一步降低,孔径得到细化,超高密度C-S-H凝胶大量生成,界面区得以强化,异常均匀致密的微观结构使得复合材料在宏观上体现出优异的力学性能.

纳米TiO_2/CaCO_3-玄武岩纤维复合改性沥青的路用性能

为了同时改善沥青高温稳定性和低温抗裂性,本文选用纳米TiO_2/CaCO_3和玄武岩纤维对沥青进行复合改性。采用锥入度试验、软化点试验、延度试验、黏度试验、动态剪切流变试验以及低温弯曲蠕变试验对复合改性沥青的高温稳定性和低温抗裂性进行评价。结果表明:掺入纳米TiO_2/CaCO_3和玄武岩纤维可有效提升沥青的抗剪切强度和黏结力,增强高温抗永久变形能力;掺入纳米TiO_2/CaCO_3和玄武岩纤维后沥青低温延展性降低,在改性材料掺量较低时弯曲蠕变速率升高,低温应力松弛能力增强,改善了低温性能;同时掺入两种改性材料对于沥青性能的改善作用具有叠加效应,在沥青路面中进行应用有利于进一步提高其使用寿命。

改性纳米CaCO_3/HDPE复合材料性能的研究

在 HDPE中加入高分子偶联剂改性的纳米 Ca CO3 ,测试了复合材料的力学性能和流变性能。发现高分子偶联剂的加入改善了无机粒子和聚合物间的结合 ,促进了无机粒子在体系中的均匀分散 ,使体系的力学性能上升 ,高分子偶联剂的最佳使用量 (质量分数 )是 1% ;纳米 Ca CO3 的加入减小了体系的弹性 ,增加了刚性 ,改善了材料的挤出特性 ,对体系的流变性能没有产生大的影响。

纳米CaCO_3含量对PP/SBS/CaCO_3复合材料力学性能的影响

通过双螺杆共混方法制备聚丙烯(PP)/苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)/Ca-CO3复合材料,并采用扫描电镜(SEM)、力学性能测试和偏光显微镜研究了纳米CaCO3用量对该复合体系微观结构、力学性能以及结晶形貌的影响。结果表明:纳米CaCO3粒子在PP中均匀地分散可细化晶粒并起到了增韧增强的效果。当加入纳米CaCO3的质量分数为2%时,其综合性能最好。

纳米CaCO_3中间体对水泥基材料性能的影响

以纳米CaCO3中间体为研究对象。采用凝结时间、力学性能、XRD和SEM测试方法,研究了不同掺量纳米CaCO3中间体对水泥基材料性能的影响,掺量分别为0%、0.5%、1%和2%。结果表明:纳米CaCO3中间体可明显提高水泥抗压强度,掺量1%时,12h、72h和28d龄期的浆体抗压强度分别比基准提高了54%、24%和39%;掺纳米CaCO3中间体后,水泥的需水量变化不大,但凝结时间随掺量的增加而缩短;纳米CaCO3中间体通过晶核作用,细化水化产物晶型,降低孔隙率,改善微观结构,从而提高水泥基材料的抗压强度。