填充型导电高分子材料的研究进展

简要介绍了导电聚合物的分类及特点,重点论述了填充型导电高分子材料的分类、导电机理以及提高其导电稳定性的方法,并对填充型导电复合材料的发展方向提出了建议。

天然橡胶/杜仲胶复合材料的制备及其阻尼性能研究

在天然橡胶(NR)中引入杜仲胶(EUG),以环氧化天然橡胶(ENR)/受阻酚AO-80(质量比为25∶20)为阻尼相,制备了NR/EUG/ENR/AO-80复合材料,并测定了复合材料的硫化特性、力学性能、结晶性能与动态力学性能。结果表明:复合材料在常温范围内具有较高的损耗因子与较宽的阻尼温域,当NR与EUG的质量比为60∶40时复合材料具有最大的损耗因子峰值,并且随着EUG含量的增加,总体上复合材料在常温范围内的储能模量逐渐增大;复合材料的玻璃化转变温度出现在-60℃附近,并且随着EUG含量的增加,复合材料开始出现EUG结晶的熔融峰,结晶度和熔融温度逐渐增大。扫描电子显微镜(SEM)测试结果表明复合材料的断面较为平整,ENR改善了两相的相容性;透射电子显微镜(TEM)测试结果表明NR与EUG两相之间具有明显的分界。复合材料在低应变下表现出高柔性的特点,同时具有较高的拉伸强度和拉断伸长率。

硅橡胶基高导电复合材料的制备及其性能研究

以导电炭黑、片状微米银、碳纳米管为填料制备甲基乙烯基硅橡胶(MVQ)基高导电复合材料并研究其性能。结果表明:导电炭黑在MVQ中的逾渗阈值为8~12份(对应体积分数为3.33%~4.92%),导电炭黑用量为12份时导电炭黑/MVQ复合材料的交联网络最稳定;在添加12份导电炭黑的基础上添加150份片状微米银时,导电炭黑/片状微米银/MVQ复合材料在50%应变下的导电网络恢复程度最大;导电炭黑/片状微米银/碳纳米管/MVQ复合材料在50%应变下的电导率为1.2×10^(4)S·m^(-1),电导率变化率为18%。

新型低相对分子质量聚丙烯酸酯丙烯酸酯的制备及性能

制备了一类低相对分子质量聚丙烯酸酯丙烯酸酯,其具有黏度低、化学稳定性好、固化膜机械物理性能优良等特点,主链由丙烯酸烷基酯和丙烯酸羟乙酯共聚得到。实验结果表明:共聚反应中,随着引发剂和链转移剂用量的增加,产物相对分子质量减小;当引发剂与链转移剂物质的量比为1∶2时,产物多分散性最低。当采用丙烯酸乙酯与丙烯酸羟乙酯共聚时,需要的引发剂和链转移剂最少,涂膜进行紫外光固化后的各项物理机械性能也最好。

金属配位键改性环氧化杜仲胶的制备与性能研究

在环氧化杜仲胶(EEUG)中引入FeCl_(3),制备了基于Fe^(3+)-O金属配位键的EEUG复合材料,研究了Fe^(3+)-O配位键对EEUG硫化性能、结晶性能、力学性能及阻尼性能的影响。结果表明:Fe3+与环氧基团发生了络合反应,这种相互作用会随温度的升高逐渐减弱;配位键的存在会抑制EEUGβ晶型的形成,使复合材料结晶能力下降;配位键对杜仲胶硫化过程的影响主要体现在硫化诱导期,配位键数量越多焦烧时间越短;配位键通过充当“动态牺牲键”大幅提高了复合材料的力学强度,添加3份氯化铁后,EEUG-29.8%复合材料的拉伸强度由2 MPa提升至7 MPa;此外,Fe^(3+)与环氧基团之间的配位交联作用通过限制EEUG分子链运动实现了对复合材料阻尼性能的调控,相较于EEUG-29.8%复合材料,添加3份FeCl3后的复合材料阻尼峰位置由-25℃移动至0℃,有效阻尼温域由-40℃~-16℃升至-23℃~19℃,显著提高了EEUG复合材料常温下的阻尼性能。

弹性体阻尼材料的研究进展

弹性体阻尼材料具有独特的动态粘弹性行为,被广泛应用于减震、降噪等多个领域。在实际应用过程中,弹性体阻尼材料常面临有效阻尼温域窄、损耗因子较低的问题。拓宽有效阻尼温域、提高损耗因子是目前开发高性能弹性体阻尼材料的主要方向。从弹性体阻尼材料的阻尼机理出发,阐述了分子链形态与结构、温度及振动频率、弹性体组成体系对弹性体阻尼材料阻尼性能的影响。介绍了弹性体阻尼材料的改性方法及近几年来的最新研究进展。

受阻酚AO-80/氯化丁基橡胶/丁腈橡胶复合材料的制备及阻尼性能

制备了炭黑增强的受阻酚AO-80/氯化丁基橡胶(CIIR)/丁腈橡胶(NBR)复合材料,利用扫描电镜、动态力学分析仪、力学性能测试等手段研究了该复合材料的微观形态、力学性能、动态力学性能和阻尼性能及其关系。结果表明,受阻酚AO-80与CIIR/NBR共混胶的相容性良好。AO-80/CIIR/NBR复合材料呈现2个玻璃化转变温度,分别对应于CIIR相和NBR相。随着复合材料中AO-80用量的增加,NBR相的玻璃化转变温度大幅度向高温方向移动,其最大损耗因子从1.24提高到2.02,损耗峰面积不断增大,显示出优异的阻尼性能。炭黑的加入可有效提高AO-80/CIIR/NBR复合材料的力学性能,但其损耗因子明显降低。综合考虑阻尼性能和力学性能,复合材料中的炭黑用量以30份(质量)为宜。

镀镍石墨/甲基乙烯基硅橡胶导电复合材料的制备与性能

研究了硅烷偶联剂的种类、用量以及导电填料的用量对镀镍石墨/甲基乙烯基硅橡胶导电复合材料硫化特性、导电性能和力学性能的影响,探讨了复合材料中导电网络的形成机理。结果表明,采用含有双键的硅烷偶联剂处理镀镍石墨后,复合材料的硫化时间明显延长,硫化速率减慢;用6质量份乙烯基三乙氧基硅烷对镀镍石墨进行表面处理后,复合材料的导电性能和力学性能均得到提高;随着镀镍石墨用量的增加,复合材料的体积电阻率逐步下降,并且出现逾渗现象;采用偶联剂进行表面处理后的镀镍石墨有利于其在基体中分散形成相对稳定的刚性填料网络,使材料获得较低的体积电阻率。

新型芳纶浆粕短纤维补强CR复合材料结构与性能的研究

采用芳纶浆粕预处理方法专利技术对芳纶浆粕超细短纤维表面进行改性处理,制备在橡胶基质中纤维分散性良好的芳纶浆粕预分散体。通过对未处理芳纶浆粕和芳纶浆粕预分散体补强CR复合材料宏观性能和微观结构形态关系的对比研究,证实该专利技术的可行性,同时探讨了纤维状硅酸盐作为填料对芳纶浆粕纤维和芳纶短纤维补强CR复合材料物理性能的影响。

新型淀粉/丁腈橡胶复合材料(英文)

通过一种已经申请专利的、特殊的、简便的方法将淀粉精细地混入丁腈橡胶中,部分淀粉甚至达到了纳米级的分散水平,因而对丁腈橡胶产生了良好的增强效果。界面强化后,拉伸强度提高了4倍左右。

共絮凝工艺制备精细分散的二硫化钼 /丁腈橡胶复合材料(英文)

通过反应将二硫化钼在水中分成单片层的悬浮液 ,然后与丁腈胶乳混合共絮凝 ,将二硫化钼精细地混入丁腈橡胶中 ,与直接在双辊混炼机中 ,将二硫化钼加入橡胶中相比 ,二硫化钼层间插入了有机分子 ,层间距扩大 ,二硫化钼粒径小 ,部分达到了纳米级的分散水平。

挤出型镀银铝粉/硅橡胶导电复合材料的制备与性能研究

研究硅烷偶联剂对镀银铝粉的表面改性及镀银铝粉用量对镀银铝粉/硅橡胶导电复合材料性能的影响。结果表明,采用硅烷偶联剂A-171,A-172和A-187对镀银铝粉进行表面改性后复合材料不交联,而采用硅烷偶联剂A-137和A-151对镀银铝粉进行表面改性后复合材料可以硫化,其中硅烷偶联剂A-151的改性效果较好,最佳用量为15份。随着镀银铝粉用量的增大,复合材料的拉伸强度、拉断伸长率和体积电阻率减小,且出现逾渗现象,高导电复合材料镀银铝粉的最佳用量为280份。

受阻酚AO-80/聚酯型热塑性聚氨酯复合材料的制备与性能研究

采用熔融共混法制备受阻酚AO-80/聚酯型热塑性聚氨酯(PES-TPU)复合材料,并对其性能进行研究。结果表明,受阻酚AO-80/PES-TPU复合材料中,受阻酚AO-80呈无定形态,与PES-TPU基体的相容性良好;随着受阻酚AO-80用量的增大,受阻酚AO-80/PES-TPU复合材料的损耗因子峰值增大,损耗峰向高温方向移动,阻尼性能提高,但拉伸性能有所降低。

聚酰胺6/凹凸棒土纳米复合材料的制备与性能

采用双螺杆挤出机将凹凸棒土与聚酰胺6共混,制备聚酰胺6/凹凸棒土纳米复合材料,考察了凹凸棒土活化前后对聚酰胺6力学性能、微观形态、结晶行为的影响,结果表明：凹凸棒土以纳米尺寸分散于复合材料中；凹凸棒土的加入,可以促进聚酰胺6结晶；与未经硅烷偶联剂活化的凹凸棒土相比,活化后凹凸棒土的加入,可以提高复合材料的拉伸强度、冲击强度,经过硅烷偶联剂处理的凹凸棒土可以用于改性聚酰胺6。

炭黑增强丁腈橡胶/受阻酚AO-80复合材料的制备与性能

在丁腈橡胶(NBR)中添加受阻酚AO-80和不同用量的炭黑N 220,制备了NBR/AO-80/N220复合材料,研究了复合材料的热性能、动态力学性能、物理机械性能和热老化性能。结果表明,NBR/AO-80/N220复合材料的玻璃化转变温度与NBR/AO-80复合材料相当,均高于纯NBR,且损耗峰峰值高于1.19,有效阻尼温域(损耗因子不小于0.3)为36℃左右,具有良好的阻尼性能;NBR/AO-80/N220复合材料的储能模量(E′)大于NBR/AO-80复合材料,且随着N 220用量的增加,E′逐渐增大,NBR/AO-80/N220复合材料的拉伸强度、100%定伸应力、300%定伸应力和撕裂强度均逐渐提高,N220的最佳用量为30份;NBR/AO-80/N220复合材料具有良好的耐热老化性能。

羰基铁粉/锶铁氧体/MVQ吸波复合材料的制备与性能研究

以羰基铁粉与锶铁氧体为吸波填料制备羰基铁粉/锶铁氧体/甲基乙烯基硅橡胶(MVQ)吸波复合材料,研究羰基铁粉/锶铁氧体并用比对羰基铁粉/锶铁氧体/MVQ吸波复合材料性能的影响。结果表明,羰基铁粉/锶铁氧体/MVQ复合材料吸波峰处于羰基铁粉/MVQ和锶铁氧体/MVQ复合材料之间,在填料总体积分数不变的前提下,随着羰基铁粉用量的减小,复合材料吸波峰小于-10 dB的带宽先增大后减小、吸波峰向高频方向移动、拉伸强度和拉断伸长率变化不大、压缩永久变形减小、动态性能提高。

原位聚合制备氧化钆 /丁腈橡胶复合材料的磁性能(英文)

采用原位聚合在不同温度下(1 0 0 ,1 60℃ )按照不同的加工时间 ,制备了一系列氧化钆 /丁腈橡胶复合材料 ,考察了其磁性能和温度的关系。结果表明 ,随温度的升高 ,其克饱和磁化强度(Xg)下降。加工温度和加工时间对Xg 影响不大。复合材料均具有反铁磁性。

聚对苯二甲酸乙二酯/介孔分子筛原位缩聚复合材料的热分解动力学

研究了惰性气氛下PET/MM S原位缩聚复合物的非等温和等温热分解反应动力学。研究发现热分解过程为一级反应。介孔分子筛的引入提高了聚合物的热稳定性,介孔孔道内的聚合物的热稳定性要高于基体的热稳定性。PET/MM S复合材料比纯PET具有较高的热分解反应的表观活化能,介孔分子筛使聚合物分解后残留物增加。

用橡胶乳液-黏土水悬浮液共凝法制备的橡胶/黏土纳米复合材料的结构及其复合机理(英文)

研究了利用橡胶乳液-黏土水悬浮液共凝法制备的橡胶/黏土纳米复合材料的结构和复合机理。结果表明,在加入絮凝剂使橡胶乳液-黏土水悬浮液共凝聚的过程中,由于存在胶乳粒子对黏土片层的隔离作用与在混合液中分散的黏土单片层的重新聚集作用的竞争,因此,在絮凝物中,橡胶大分子将黏土片层隔离成纳米分散单元(包括单片层和多片层的聚集体),在多片层的黏土聚集体层间没有橡胶大分子插入。采用该共凝法制备的橡胶/黏土纳米复合材料具有“隔离型”结构。

受阻酚AO-80/混炼型聚氨酯复合材料的制备及阻尼性能研究

在混炼型聚氨酯(MPU)中加入受阻酚AO-80制备AO-80/MPU复合材料,并对其性能进行研究。结果表明:受阻酚AO-80与MPU的热力学相容性良好;随着受阻酚AO-80用量的增大,受阻酚AO-80/MPU复合材料的玻璃化温度逐渐向高温方向移动;与纯MPU相比,复合材料的损耗因子最大值增大,有效阻尼温域拓宽,物理性能下降,阻尼性能明显提高;当受阻酚AO-80用量为40份时,复合材料的阻尼性能和综合物理性能良好。