聚合物基复合材料摩擦学改性研究新进展

总结了国内外近几十年来聚合物基复合材料摩擦学改性方面的研究新进展情况.通过介绍聚合物摩擦学改性方法包括聚合物共混改性、纤维增强改性,以及纳米材料改性和多元复合改性等,讨论了其对聚合物摩擦学性能的影响,分析了其摩擦磨损机理.分析认为功能性纳米材料及多元复合填料的协同效应能更加有效地改善聚合物基复合材料的摩擦磨损性能,并且在聚合物摩擦学改性方面起着越来越重要的作用.

功能化离子液体中Ag纳米微粒的制备及摩擦学性能研究

合成了1-甲基-3-羟乙基咪唑四氟硼酸盐离子液体([C2OHmim]BF4),用红外光谱表征了其结构。以所合成的离子液体作为还原剂、稳定剂与反应介质制备了Ag纳米微粒,用XRD和TEM对微粒的结构和形貌进行了表征。在四球摩擦磨损实验机上研究了[C2OHmim]BF4离子液体及掺入Ag纳米微粒后的离子液体的摩擦学性能。掺入银纳米微粒后,离子液体在高载荷下的润滑性有了大幅的改善。用SEM和XPS分别对磨痕表面的形貌和元素组成、化学状态进行了分析,结果表明:在低、高载荷分别起润滑作用的是有机膜和金属-有机复合膜。

氧化钛/氧化石墨纳米复合材料的制备、表征及性能

采用四氯化钛(TiCl4)和氧化石墨为主要原料,通过原位复合的方法制备了氧化钛/氧化石墨(TiO2/GO)纳米复合材料.采用傅里叶变换红外(FTIR)光谱仪、X射线衍射(XRD)仪、热重-差热分析(TG-DTA)仪、X射线光电子能谱(XPS)、透射电子显微镜(TEM)和扫描电子显微镜(SEM)等手段研究了TiO2/GO纳米复合材料的结构和性能.结果表明,石墨在氧化过程中结构层键合大量含氧官能团,部分含氧官能团进一步与纳米TiO2以化学键结合;复合后氧化石墨原有衍射峰消失.将TiO2/GO添加到水性聚氨酯(WPU)中,制备了TiO2/GO-WPU复合涂膜.紫外吸收光谱表明,随着氧化石墨含量的增加,复合涂膜的紫外吸收能力增强,当GO含量达到一定数值时,涂膜的紫外吸收最强,随着GO含量继续增加吸收又呈下降趋势,存在一较优浓度值.TiO2/GO的添加显著提高了聚氨酯涂层的抗紫外线性能,耐磨损性能和热稳定性能.

纳米二氧化硅的结构及表面改性对橡胶复合材料性能影响的研究进展

分析了纳米SiO2结构及表面改性对其填充橡胶复合材料性能的影响,对比了不同表面改性方法对SiO2增强效果的影响,指出基于良好分散性的适度结构化和高效功能化表面改性是提高SiO2增强橡胶复合材料性能的重要因素。简要介绍了纳米SiO在橡胶复合材料中的应用研究现状。

铜纳米材料的制备及应用研究进展

铜纳米材料因具有独特的性质,被广泛应用于抗磨自修复润滑剂、导电浆料、高效催化剂、抗菌剂等领域.本文综述了目前纳米铜及其复合材料的制备及应用研究进展.主要论述了制备纳米铜的化学方法,包括液相还原法、微乳液法、溶剂热法和其他方法.按照铜与无机物或有机物复合两大类,论述了铜纳米复合材料的制备方法及性能应用.讨论了铜纳米材料的摩擦学性能、抗菌性能、催化性能及光电性能.并对纳米铜及复合材料的制备和应用进行了总结与展望.

可反应性纳米SiO_2/尼龙1010复合材料的制备和力学性能

以可反应性纳米SiO_2(RNS)为填料,用熔融共混法制备SiO_2/尼龙1010纳米复合材料,表征其力学性能并研究了增强和增韧机理.结果表明,在熔融共混过程中RNS与尼龙1010发生了强烈的界面相互作用,提高了材料的拉伸强度、断裂伸长率和弹性模量;而纳米SiO_2的表面有机修饰层使材料的韧性有所提高.纳米SiO_2质量分数为1.0%的复合材料拉伸强度最大,比纯尼龙1010的高4%;而0.7%纳米SiO_2的复合材料断裂伸长率和弹性模量最大,分别比纯尼龙的高16.6%和13.4%.

聚甲醛/可反应性纳米SiO_2复合材料的非等温结晶动力学及动态力学性能

采用熔融共混法制备了聚甲醛(POM)/可反应性纳米二氧化硅(RNS)复合材料。通过差示扫描量热仪(DSC)研究了RNS对聚甲醛非等温结晶行为的影响;分别用修正Avrami方程的Jeziorny法和Mo法研究了POM及其复合材料的非等温结晶动力学。结果表明,两种方法均能较好地描述复合材料的非等温结晶动力学,RNS的加入对POM结晶起到了异相成核作用,使得复合材料在较高的温度下即开始结晶,同时RNS又具有抑制结晶的作用,使得复合材料的结晶速率降低,半结晶时间t1/2增大。Avrami指数n有所降低,说明RNS改变了POM的结晶和生长过程。动态力学分析(DMA)研究结果表明,POM复合材料的储能模量也有所增加,Tg向高温方向移动,说明RNS与POM之间存在着较强的相互作用。

聚甲醛/可反应性纳米SiO_2复合材料的等温结晶及热分解行为

采用熔融共混法制备了聚甲醛(POM)/可反应性纳米二氧化硅(RNS)复合材料。通过差示扫描量热仪研究了RNS对POM等温结晶行为的影响,利用热重分析仪研究了该材料的热分解变化,用Avrami方程和Hoffman-Laurititzen理论进行了分析。结果表明,RNS在POM结晶过程中起到了异相成核作用,结晶速率常数K增大,半结晶时间t1/2降低,表面自由能下降,Avrami指数n有所降低,说明RNS改变了POM的结晶和生长过程,RNS提高了POM复合材料的热稳定性,其中,添加5%RNS的POM复合材料起始分解温度提高了32℃,用FOW法和Fried-man法计算其分解过程的表观活化能均高于POM,这说明RNS与POM之间存在着较强的相互作用,RNS既是POM的成核剂又是热稳定剂。

各向异性银纳米材料的制备及生长机制研究进展

银纳米材料具有许多特异性能,在电学、光学、催化等领域得到了广泛应用,其性能在很大程度上受到形貌、尺度、晶体结构和结晶度等因素的影响,因而研究银纳米材料形貌和尺度的可控制备具有十分重要的意义。从水体系和非水体系两方面综述了液相化学还原法制备银纳米材料的研究工作进展,详细论述了线(棒)形、片(盘)形、立方体形等特异形貌银纳米粒子的制备方法和实验条件;探讨了银纳米材料各向异性形貌的影响因素;提出了不同形貌银纳米晶的形成机理。分析指出晶种的晶型结构尤其是缺陷结构对晶体的最终形貌有很大影响;加入表面修饰剂是防止银纳米颗粒团聚和控制形貌的有效方法。提出了此类研究目前存在的主要问题,展望了其发展方向和趋势。

聚乳酸/纳米SiO_2复合材料的熔融和冷结晶行为

采用熔融共混法制备了聚乳酸(PLLA)/纳米SiO2复合材料;利用透射电镜观察了复合材料的微观形貌;利用差示扫描量热仪测定了该复合材料的熔融行为和非等温冷结晶行为;利用Jeziorny法和Mo法研究了PLLA及其复合材料的非等温冷结晶动力学.结果表明,纳米SiO2在PLLA基体中具有良好的分散性和异相成核作用,使得PLLA基体的结晶峰向低温方向移动;复合体系的熔融温度和熔融焓的变化与SiO2的加入量密切相关.采用Jeziorny法和Mo法均可以很好地处理复合材料的非等温冷结晶过程.

高分子电致发光材料研究进展

综述了近几年来国内外关于高分子聚合物在电致发光材料领域的研究进展,重点介绍了聚苯撑乙烯、聚芴类、聚噻吩类聚合物及其衍生物的相关研究成果,并讨论了当前高分子电致发光材料存在的关键问题及应用前景.

羧基功能化离子液体修饰Pd纳米微粒的制备及结构表征

离子液体有不挥发、稳定性高、电化学窗口大等特点，在电化学、催化、分离等领域研究广泛。随着离子液体研究的深入和种类的不断增多．离子液体的应用范围不断扩大．在纳米材料制备方面也已经取得了一定的进展。

外加磁场条件下镍纳米材料的形貌可控制备(英文)

在常压下,采用外加磁场辅助的液相还原法制备得到了直径约为250nm镍纳米晶纤维。磁性能测试结果表明镍纤维的饱和磁化强度为8.94emu·g-1,矫顽力为133.8Oe,说明得到的镍纤维具有铁磁性能。此外,还研究了溶剂种类对产物微观结构和形貌的影响。结果表明,产物的形貌受溶剂种类的影响十分明显,只有分子结构中含有2个端羟基的醇类溶剂才可以用来制备形貌均一的超细镍纤维。

PA66/可反应性纳米SiO_2复合材料的非等温结晶动力学

通过双螺杆挤出机制备出聚酰胺(PA)66/可反应性纳米SiO2(RNS)复合材料,采用Jeziorny法和Mo法对其非等温结晶行为进行了研究。结果表明,RNS具有较强的异相成核能力,能提高PA66的结晶速率,并使PA66的晶体结构和生长机制发生改变;通过对比PA66及其复合材料的结晶活化能发现RNS能够降低PA66的结晶活化能。

原位聚合法制备聚合物/纳米SiO_2复合材料的研究进展

纳米SiO_2改性聚合物制备的关键在于提高纳米粒子与聚合物基体的相容性及分散性;对纳米SiO_2进行不同的表面改性及选择合适的复合材料制备方法可以改变纳米粒子与聚合物基体的界面结合方式以及相容性和分散性,进而在不同程度上影响材料的性能.本文介绍了改性前后纳米SiO_2与聚合物基体的多种界面结合方式,对近年来利用原位聚合法制备聚合物/纳米SiO_2复合材料的研究现状和进展进行了综述.

纳米SiO_2/聚甲基丙烯酸甲酯复合材料的制备和力学性能

通过悬浮聚合的方法,用不同表面结构的纳米SiO2对聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)进行原位改性,得到纳米SiO2/聚甲基丙烯酸甲酯复合材料;利用红外光谱仪分析了复合材料的界面化学结构,利用热分析仪测定了其热稳定性,并采用冲击试验机测定了其力学性能.结果表明,不同表面结构的纳米SiO2均参与甲基丙烯酸甲酯的聚合反应,与PMMA基体之间形成化学键;而表面修饰有双键的纳米SiO2更易与甲基丙烯酸甲酯聚合,能更有效地提高PMMA的抗冲击性能.

溴化银/二氧化钛复合材料的可见光催化性能

将硝酸银的乙醇溶液与溶胶凝胶TiO2混合得到前驱体,随后经共沉淀-煅烧制备得到AgBr/TiO2复合材料;采用扫描电镜、X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪分析了复合材料的形貌、晶体结构、Ag元素的价态,采用紫外-可见漫反射光谱仪测定了其光吸收性能;进而以甲基橙(MO)的可见光降解为探针反应测定了AgBr/TiO2复合材料的可见光催化性能.结果表明,当前驱体在不同温度下煅烧后,无定形TiO2颗粒逐渐增大,并逐渐转变为锐钛矿结构;担载的AgBr可明显拓展TiO2的可见光吸收范围;Ag物种主要以Ag+形式存在.当煅烧温度为300℃时,复合材料的光催化活性最高,MO的降解率在60min内达到90%以上;随着煅烧温度的增加,催化活性逐渐降低.

超细镍粉复合材料的微波电磁特性研究

以蒸馏水为溶剂,利用快捷、温和的液相还原法制备超细镍粉,将得到的超细镍粉作为填料制备了复合材料,考察了复合材料的电磁屏蔽和吸波性能.结果表明,超细镍粉质量分数为80%的树脂基复合材料在130MHz^1.5 GHz测试频段范围内的电磁屏蔽性能高于45 dB;而厚度为2 mm的超细镍粉/石蜡复合材料在7 GHz附近的反射率可达-27 dB.

片状镍粉填充树脂基和石蜡基复合材料的微波电磁特性

以微米镍粉作为原料,采用湿法研磨法制备了片状镍粉,将其作为填料用于制备树脂基导电复合材料和石蜡基复合材料;测定了树脂基复合材料的电磁屏蔽性能与镍粉含量的关系,同时考察了片状镍粉/石蜡复合材料的吸波性能.结果表明,复合材料电磁屏蔽性能(SE)随着填料含量的增加而提高;厚度为5 mm的片状镍粉/石蜡复合材料在2 GHz附近的最小反射率可达-27 dB.这表明所制备的片状镍粉在电磁屏蔽及吸波领域具有很好的应用前景.

纳米硅粉/MC尼龙6复合材料的制备与性能

将纳米硅粉分散于熔融的己内酰胺中,以NaOH为催化剂,2,4-甲苯二异氰酸酯为助催化剂,原位制备了纳米硅粉/MC尼龙6复合材料.用红外光谱、X射线衍射、场发射扫描电镜、热重分析仪和差示扫描量热仪对复合材料的界面结构和性能进行了研究.结果表明,纳米硅粉在尼龙6基体中具有较好的分散性,而且其与基体有比较强的界面作用,纳米硅粉促进了尼龙6的结晶,但是其对尼龙6的晶型结构没有产生明显的影响.