碳纳米管/聚合物基纤维材料的研究进展

简要介绍了碳纳米管在聚合物材料中的研究进展,重点介绍了碳纳米管/聚合物基纤维材料及其性能的研究,提出添加碳纳米管不仅可以有效提高纤维材料的力学性能,而且可以改善其抗静电性能。同时对碳纳米管在纤维中的取向及由此导致的对材料性能的影响进行了论述。

碳纳米管／高聚物复合材料纤维的研究进展

对碳纳米管／高聚物复合材料纤维的研究是近几年的研究热点。论述了碳纳米管／高聚物复合材料纤维的各种制备方法和最新进展，并展望了今后的研究方向。

PET/TiO_2复合材料非等温结晶行为的研究

采用表面接枝和聚合改性的方法,分别以γ-缩水甘油醚氧丙基三甲基硅烷(GPS)和甲基丙烯酸甲酯(MMA)对纳米二氧化钛(TiO_2)进行表面修饰,通过熔融共混制得聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)/GPS- TiO_2和PET/聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)-TiO_2纳米复合材料,用差示扫描量热法研究了其复合材料的非等温结晶行为,利用不同动力学模型对其结晶过程进行处理。结果表明：未处理的纳米TiO_2提高了PET的熔融温度和结晶温度；而经表面接枝的GPS-TiO_2和PMMA-TiO_2对PET的熔融温度和结晶温度的影响并不显著；不同表面特性的纳米TiO_2降低了PET的结晶度,但经表面接枝后的纳米TiO_2其影响程度减弱；用Jezi- omy法和莫志深法处理PET/TiO_2纳米复合材料的非等温结晶过程比较理想,PET,PET/PMMA-TiO_2,PET/ TiO_2,PET/GPS-TiO_2复合材料的结晶速率依次减小。

离子液体在聚合物材料加工中的应用

由于离子液体具有电导率高、热稳定性好、蒸气压低、不燃烧等优良性质,越来越多地应用于有机合成、分离、电化学和材料加工等领域。综述了离子液体在聚合物材料加工中的应用研究进展,主要包括聚合物电解质的合成应用研究、聚合物在离子液体中的溶解、以离子液体为溶剂的聚合反应以及离子液体作为聚合物的增塑剂。

碳基吸附储氢材料

本文综述了活性炭、活性碳纤维、碳纳米纤维和碳纳米管的结构与储氢性能。活性炭只是在低温下才 有好的吸附储氢性能,碳纳米材料吸附储氢对于工业应用还不成熟。活性碳纤维是一种可大规模生产且成本较低的微孔吸附材料,其作为储氢材料具有一定的工业前景。

PTT/EPDM-g-MA/有机蒙脱土复合材料的制备与力学性能的研究

通过熔融共混的方法制备了聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)/马来酸酐接枝的三元乙丙橡胶(EPDM-g-MA)/有机蒙脱土(OMMT)三元复合材料,研究了复合材料的亚微观相态结构和力学性能。结果表明,大部分OMMT被剥离成独立片层,均匀分布于EPDM-g-MA中,形成了含核-壳结构特征相包容粒子,并均匀的分散在基体相中。对复合材料的力学性能研究表明,当OMMT的含量较低时,能显著提高材料的冲击强度和弹性模量,但随着OMMT含量的增加,复合材料的拉伸强度与断裂伸长率下降。

原位悬浮聚合制备氧化钇-聚苯乙烯杂化材料

用原位悬浮聚合法制备了含Y2O3纳米粒子的聚苯乙烯(PS)(Y2O3-PS)杂化材料,考察了引发剂过氧化二苯甲酰(BPO)用量、Y2O3用量及表面修饰剂钛酸酯偶联剂含量等对Y2O3-PS杂化材料结构性能的影响。实验结果表明,Y2O3纳米粒子均匀地分散在PS基体中,在固定Y2O3和苯乙烯用量的情况下,Y2O3-PS杂化材料中Y2O3的实际含量随BPO用量的增加先增加后降低;在苯乙烯用量不变的情况下,Y2O3-PS杂化材料中Y2O3纳米粒子的包覆率随聚合初期Y2O3纳米粒子用量的增加而降低;在固定苯乙烯用量、改变BPO用量的情况下,钛酸酯偶联剂的含量对Y2O3-PS杂化材料中Y2O3纳米粒子的实际含量的影响很大。

纳米TiO_2的表面处理对PET/TiO_2复合材料流变特性的影响

采用表面接枝改性的方法对纳米TiO2进行表面修饰,通过熔融共混制得PET/TiO2纳米复合材料,研究了不同表面特性的PET/TiO2复合材料的流变特性。结果表明:加入纳米TiO2的PET体系粘度降低,经表面接枝偶联剂γ-缩水甘油醚氧丙基三甲基硅烷(GPS)或聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的TiO2对PET粘度的降低程度减弱,当纳米TiO2质量分数大于3%时,粘度趋于稳定。PET/PMMA-TiO2复合体系的粘流活化能最大,温度敏感性强。

国外可生物降解高吸水材料的研究状况

综述了国外 90年代以来才见有报导的可生物降解性的高吸水材料的研究状况 ,主要包括 :海藻酸钠类、纤维素类、聚乳酸类。

贝壳微粉/PE复合材料的制备与性能研究

分别采用钛酸酯偶联剂、硅烷偶联剂、表面活性剂等对贝壳微粉进行表面处理,通过熔融共混法制备了贝壳微粉/PE复合材料,并进行了力学性能测试与表征。结果表明,经过3种处理剂处理后的贝壳微粉能显著提高PE的缺口冲击韧性和拉伸强度,其中NDZ-201钛酸酯偶联剂的处理效果最佳,当贝壳微粉质量分数为8%时,对PE的改性效果最好,缺口冲击韧性提高了68%,弹性模量提高了28%。

国外农用非织造布覆盖材料的应用

非织造布在现代农业生产中占有重要地位 ,非织造布作为农用覆盖材料在柑橘、草莓、茶叶、花卉、水稻和玉米育苗以及人参栽培等多方面应用较为广泛 ,本文对国外农用非织造布覆盖材料的特点。

废旧聚丙烯材料回收再利用技术的发展现状及前景

本文详细阐述了国内外废旧聚丙烯回收与分离技术的发展现状,以及废旧聚丙烯焚烧的热能回收和热分解发展的过程,并总结了近几年废旧聚丙烯材料的直接再生利用技术和改性再生利用技术,最后对其发展前景进行了预测。

PA6／PP共混复合材料的压力诱导流动成型的微观结构和力学性能研究

本文研究了压力诱导流动成型对用普通方法注塑的PA6＼PP共混复合材料的微观结构和力学性能的影响。SEM结果表明压力诱导流动可以使PA6＼PP共混复合材料形成微观片层结构，该结构由较软的无定形区相联的交互层叠片层构成，类似于自然界贝壳结构。力学性能测试表明该结构可以大幅度提高PA6＼PP共混复合材料的力学性能，特别是缺口冲击强度由4．33KJm。提高到压力诱导流动成型后的40．51KJ／m^2，而且有应力一应变曲线可以明显的看出材料出现了二次屈服。DMA测试表明，经过PIF成型的样品在扫描范围内的任何温度下，都表现出比成型前样品更高的储能模量。

新型偶联剂改性玻纤增强聚丙烯复合材料的研究

本文以硅烷偶联剂KH-560和硬脂酸为原料，通过阴离子开环反应合成出一种新的偶联剂，并将这种新型偶联剂用于玻纤增强聚丙烯。研究结果表明：这种新型偶联剂能够在玻璃纤维与聚丙烯之间引入化学键舍，明显提高了界面的粘结能力，并且使得复合材料的力学性能显著提高。

炭黑填充Lyocell纤维的制备及其用于炭纤维原丝的研究初探

为了提高Lyocell基炭纤维的得率及其力学性能,制备了不同含量炭黑填充的Lyocell纤维用做炭纤维原丝。采用X 衍射(WAXD)、热重分析(TGA)、扫描电镜(SEM)、强度仪等分析了试样的结构与性能。WAXD表明炭黑填充的Lyocell纤维仍然具有纤维素II晶型的结构,同时还保留了炭黑的特征衍射峰;TGA表明该纤维热稳定性不变,添加质量分数为10%和30%炭黑的Lyocell纤维在1000℃时的碳得率可分别提高4.4%和17.1%;SEM显示该纤维表面光滑且截面为圆形,符合优质炭纤维原丝的要求;炭黑填充的Lyocell基炭纤维的WAXD图谱与一般Lyocell基炭纤维图谱不同。选择质量分数为10%的炭黑添加量制备出的Lyocell基炭纤维其强度和模量分别比未填充炭黑的Lyocell基炭纤维提高22%和42%,大样实验已制备出强度和模量分别为0.8GPa和70GPa的炭纤维。

PP/纳米CeO_2复合纤维的制备及性能研究

将用偶联剂修饰后的纳米氧化铈(CeO2)、未修饰纳米CeO2以相同的比例与PP切片共混后熔融纺丝,并测定拉伸纤维的力学性能和染色性能。结果表明:加入用偶联剂修饰纳米CeO2的PP纤维的可纺性较好,力学性能比PP纤维下降少;而加入未修饰纳米CeO2后PP复合纤维的可纺性较差,力学性能有所下降。SEM照片表明,用偶联剂修饰后的纳米CeO2在纤维表面分布均匀,颗粒尺寸明显比未修饰纳米CeO2小。用分散染料在高温高压下对PP复合纤维进行染色,加入修饰后纳米CeO2纤维和未修饰纳米CeO2的PP纤维其吸收系数与散射系数的比值(K/S)比PP纤维分别增加了30.3%,45.5%,纤维的染色性能提高。

空气过滤用静电纺聚苯乙烯/碳纳米管复合纤维膜的制备

采用静电纺丝技术制备聚苯乙烯（PS）超细纤维、PS/多壁碳纳米管（MWCNTs）复合纳米纤维,并对其纤维形态结构、直径大小及空气过滤性能进行了表征。通过PS纺丝溶液浓度变化调控制备纯PS纤维多孔膜,并通过在PS纺丝液中添加不同含量MWCNTs调控纤维形态结构。SEM分析结果表明PS/MWCNTs复合纤维表面形成＂褶皱＂型和＂山峰＂型纳米级突起,复合纤维表面的粗糙度明显增加,且纤维直径明显减小。空气过滤性能测试结果发现这种多级结构使复合膜的过滤效率相比光滑的纯PS纳米纤维膜大幅提高,过滤性能得到明显改善。在85L/min气流速度下,PS/MWCNTs复合膜过滤效率高达99.95%,空气阻力为374.6Pa。选择尺寸较粗的微米级PS纤维（~2μm）和相对较细的纳米级PS/MWCNTs复合纤维（~800nm）进行混纺,调节复合膜堆积密度可使得混纺膜空气阻力降低到235.4Pa,仍能保持高的过滤效率（99.68%）。

以离子液体为溶剂的纤维素纤维的结构与性能

以离子液体氯化1-丁基-3-甲基咪唑([BMIM]Cl)为溶剂,制备了纤维素/[BMIM]Cl溶液,探讨了该体系的流变性能,并对所纺得的纤维素纤维的结构与性能进行了分析。结果表明:纤维素/[BMIM]Cl溶液为切力变稀流体,当剪切速率较大时,温度对体系黏度几乎没有影响,因此可以在较高剪切速率下降低纺丝温度;由该体系纺制的纤维具有纤维素II晶型的结构;随着拉伸比的提高,纤维的取向程度及结晶度增大,从而使纤维力学性能提高,所得纤维的表面光滑、结构致密,其染色性能及抗原纤化性能与Lyocell纤维基本相近。从而证明了用离子液体[BMIM]Cl所纺制的纤维素纤维性能良好,可望成为继Lyocell纤维之后的又一新型绿色纤维素纤维。

新型耐高温氮化物陶瓷纤维研究进展

介绍了耐高温氮化物陶瓷纤维的种类及制备方法即有机聚合物先驱体转化法;综述了Si_3N_4,BN,SiBN,SiBN(C)陶瓷纤维的研究进展;重点介绍了SiBN(C)陶瓷纤维的研究现状,并与SiC纤维进行性能对比。指出具有耐高温、透波性等功能结构一体化的SiBN(C)陶瓷纤维是陶瓷纤维的重要发展方向,简化先驱体的合成过程及降低制备成本是技术关键,聚合物分子结构设计和纺丝工艺还有待深入研究。

Lyocell/多壁碳纳米管复合纤维的制备及性能

将多壁碳纳米管(MWCNTs)水悬浮液、N-甲基吗啉-N-氧化物(NMMO)溶液及纤维素共混得到纺丝液,通过干湿法制备了Lyocell/MWCNT复合纤维。采用X-衍射仪(WAXD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、强度仪等分析了所得纤维的结构和性能。WAXD图谱显示复合纤维仍然具有纤维素II晶型的结构,同时还保留了MWCNTs的特征衍射峰;二维X衍射结果表明:MWCNTs质量分数为5%的复合纤维中,MWCNTs与纤维轴的取向角为±15.2°,说明复合纤维中MWCNTs基本沿着纤维轴取向。SEM结果显示复合纤维中MWCNTs在Lyocell基体中分布均匀。对纤维的力学性能分析进一步表明:添加适量的MWCNTs可使复合纤维的力学性能提高,MWCNTs质量分数为1%的复合纤维的初始模量和强度分别比Lyocell纤维增加49.4%和15.7%。