乙烯-丙烯酸甲酯共聚物与EPDM协同增韧PLA

以三元乙丙橡胶(EPDM)与乙烯-丙烯酸甲酯共聚物(EMA)作为聚乳酸(PLA)的增韧剂,通过熔融共混法制备了PLA、EPDM和EMA的三元共混物,并通过万能拉伸试验机、简支梁冲击试验机、扫描电子显微镜(SEM)和偏光显微镜(POM)对共混物的力学性能、微观形貌和结晶行为进行表征。结果表明:在EPDM质量分数为4%与EMA质量分数为6%时,PLA/EPDM/EMA共混物的断裂伸长率是纯PLA的357%,冲击强度是纯PLA的239%,表明EPDM和EMA能够协同增韧PLA;EMA的加入,使得EPDM分散相尺寸减小,且提高了基体与EPDM分散相的界面相容性;EPDM对PLA具有诱导结晶的作用,而EMA会阻碍PLA/EPDM共混物的结晶行为。

聚乳酸/银纳米线纳米复合材料的制备与结晶行为

采用多元醇法合成银纳米线(AgNWs),并使用油酸(OA)对其进行表面改性;然后采用溶液浇铸法制备了聚乳酸(PLA)/AgNWs纳米复合材料。采用X射线衍射和傅里叶变换红外光谱表征了AgNWs的晶体结构、微观形貌和组成。扫描电子显微镜结果显示,AgNWs的长径比约为428,修饰OA后的AgNWs在PLA基体中分散均匀。采用差示扫描量热仪和偏光显微镜研究了PLA/AgNWs的玻璃化转变和结晶行为,结果表明,加入AgNWs使PLA基体的玻璃化转变温度下降了5~6℃;等温和非等温结晶行为研究显示,少量的AgNWs能够促进PLA结晶,而过量的AgNWs对PLA的结晶有一定的阻碍作用;当AgNWs质量分数为5%时,PLA基体的成核密度、结晶度、结晶速率达到最大。

PCL/Fe_(3)O_(4)纳米复合材料的制备和结晶行为分析

采用溶液浇铸法制备聚己内酯(PCL)/Fe_(3)O_(4)纳米复合材料,并通过透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射仪(XRD)分别分析了复合材料的微观形态和晶粒大小,从而证明该方法可以制备出PCL/Fe_(3)O_(4)纳米复合材料;采用示差扫描量热仪(DSC)和偏光显微镜(POM)分别研究了nano-Fe_(3)O_(4)粒子含量对PCL的非等温结晶和等温结晶行为的影响。结果表明,nano-Fe_(3)O_(4)粒子在PCL基体中均匀分散;少量的nano-Fe_(3)O_(4)粒子对PCL结晶有明显的异相成核效应,促进基体结晶,而过量的nano-Fe_(3)O_(4)粒子对结晶具有一定的阻碍作用。

乙烯-丙烯酸甲酯共聚物与POE协同增韧PLA的研究

采用熔融共混法制备了聚乳酸(PLA)、乙烯-辛烯共聚物(POE)和乙烯-丙烯酸甲酯共聚物(EMA)的三元共混物,通过万能拉伸试验机、简支梁冲击试验机、扫描电子显微镜(SEM)和偏光显微镜(POM)对共混物的力学性能、微观形貌和结晶行为等进行表征,重点研究了不同比例的POE和EMA对PLA的增韧效果。研究结果表明,PLA/POE共混物具有较差的界面相容性,而在PLA/POE/EMA中,可以观察到PLA/POE的界面相容性得到了提高;当POE与EMA质量比为2/3时,两种PLA/POE/EMA共混物(质量比95/2/3和90/4/6)的断裂伸长率是纯PLA的3倍和7倍,缺口冲击强度是纯PLA的5和7倍,说明POE和EMA能够协同增韧PLA;POE对PLA具有诱导结晶的作用,而在PLA/POE/EMA中,这种诱导作用减弱。

油酸表面修饰对竹粉/聚己内酯复合材料力学性能的影响

以油酸(OA)作为表面活性剂,包覆在碱处理过的竹粉(BF)表面。再将聚己内酯(PCL)与油酸包覆的竹粉(OA-BF)熔融共混,通过热压成型制得了竹粉填充聚己内酯复合材料(OA-BF/PCL)。使用傅里叶红外光谱(FTIR)、热失重分析仪(TG)、扫描电子显微镜(SEM)、万能力学试验机、示差扫描量热仪(DSC)等分析仪器对OA-BF/PCL复合材料进行表征,研究OA-BF/PCL复合材料的微观结构、力学性能和非等温结晶行为。结果表明,OA的修饰提高了BF的热稳定性;OA-BF与PCL基体之间相容性好,界面结合紧密;OA-BF/PCL复合材料的拉伸强度和冲击强度在OA-BF质量分数为5%时分别提升了15%、16%,而拉伸模量与填充量成正比,提升了58%。且适量的OA-BF能够促进PCL结晶,相比纯PCL的结晶度提升了1.3倍。

PLA/SBS/S-MA共聚物共混体系的结晶行为

以苯乙烯–丙烯酸甲酯无规共聚物(S-MA)为增容剂,采用熔融共混法制备了聚苯乙烯–聚丁二烯–聚苯乙烯三嵌段共聚物(SBS)填充改性聚乳酸(PLA)共混体系。使用扫描电镜(SEM)、差示扫描量热仪(DSC)、偏光显微镜(POM)研究了增容剂对PLA/SBS共混体系中分散相形貌、基体结晶行为、球晶的成核与生长等的影响。SEM结果表明,在PLA/SBS中加入S-MA后,有效地减小了分散相尺寸,显著地提高了PLA和SBS的界面相容性;DSC和POM结果显示,SBS对PLA的结晶具有异相成核作用和增塑效应,在不同降温速率过程中,共混物中PLA的结晶度均达到了纯PLA的5倍以上;加入S-MA后,其提高了共混物的相容性,共混物中PLA的结晶度有一定程度下降,但是仍显著高于纯PLA。上述研究结果证明了S-MA能对PLA/SBS共混体系进行有效的增容,在实现了对PLA基体进行增韧的同时,提高了结晶度。

醇钙法和醇-水二元溶剂法制备亚稳态球霰石相CaCO3

提出了醇钙法概念,并采用该方法制备了亚稳态球霰石相CaCO3,即利用CaCl2溶解于乙醇形成的络合物与Na2CO3水溶液之间的反应制备球霰石相CaCO3。主要研究了陈化时间和反应温度对产物晶相组成和颗粒形貌的影响,并与相同条件下传统醇-水二元溶剂法制备CaCO3进行了对比。X射线衍射(XRD)表征结果表明,两种制备方法得到的产物中球霰石相的含量均随反应时间的延长和反应温度的升高而降低,但是醇钙法得到的球霰石的含量远大于醇-水二元溶剂法,且醇钙法得到的球霰石的稳定性也远优于醇-水二元溶剂法。SEM观察结果表明,两种制备方法得到的产物中的球霰石和方解石颗粒均为其典型形貌,即球状和菱方状。

交变电磁场对CoFe_(2)O_(4)/Fe^(3+)/聚丙烯酸水凝胶自修复性能的影响

为了提高聚丙烯酸(PAA)自修复水凝胶的自修复速率,采用溶剂热法制备了铁酸钴(CoFe_(2)O_(4))粒子,用二乙醇胺(DEA)为表面活性剂对CoFe_(2)O_(4)粒子表面功能化,使CoFe_(2)O_(4)粒子具有良好的亲水性,并采用原位共聚法制备了CoFe_(2)O_(4)/Fe^(3+)/PAA磁性水凝胶。重点研究了交变电磁场(AEF)对复合水凝胶自修复行为的影响。红外光谱证实,DEA成功修饰在CoFe_(2)O_(4)粒子表面;透射电子显微镜显示,CoFe_(2)O_(4)的粒径约为50~70 nm;磁性测试测得其饱和磁化强度和矫顽力分别为5.6 emu/g和1000 oe;力学性能测试表明,CoFe_(2)O_(4)粒子的加入提高了磁性水凝胶的强度和模量(CoFe_(2)O_(4)质量分数为3.0%时,σt和E分别增加了41%和29%);由于CoFe_(2)O_(4)粒子在AEF中振动促进了PAA分子链和Fe^(3+)的热运动,当CoFe_(2)O_(4)粒子质量分数为3%、AEF的频率和强度分别为40 Hz和0.64 mT时,AEF能使复合水凝胶在100 min内完成自修复,自修复时间缩短50%以上。

熔盐法与液相法制备Ti2CTx及性能对比

采用熔盐法(NaF+KF)和液相法(HCl+NaF)刻蚀Ti2AlC制备得到Ti2CTx,对比研究了2种方法下刻蚀产物的物相组成、微观形貌、表面官能团及电化学性能。结果表明:液相法所得Ti2CTx纯度较高,表面有4种官能团(C-O、C=O、C-F和O-H),杂质主要为TiC;熔盐法所得Ti2CTx片层间距较小,表面有2种官能团(C=O和O-H),杂质主要为K2NaAlF6;熔盐法及液相法制得的Ti2CTx均表现出良好的倍率性能及电化学可逆性,后者电容性能更佳。

油溶性纳米CaCO_(3)的制备及其对PCL结晶性能的影响

以油酸(OA)为表面活性剂,用微乳液法制备了油溶性纳米CaCO_(3)(NCC)颗粒,并使用其作为填充改性剂,采用溶液共混法制备了聚己内酯(PCL)/NCC复合材料。使用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、傅里叶红外光谱(FTIR)、示差扫描量热仪(DSC)、偏光显微镜(POM)等分析仪器对NCC和PCL/NCC复合材料进行表征。结果表明,加入OA有利于形成球霰石型NCC粒子,OA的包覆量约为15%;油溶性NCC在PCL基体中分散性、相容性良好;少量的NCC颗粒能促进PCL结晶,过量后反而会阻碍晶体形成。

纳米CoFe_(2)O_(4)的制备及其对PLA结晶性能的影响

为了实现聚乳酸(PLA)的功能化改性,将其进行改性探究PLA的结晶行为,采用了化学共沉淀法制备了油酸包覆的CoFe_(2)O_(4)纳米粒子,同时采用溶液浇铸法制备了PLA/CoFe_(2)O_(4)复合材料。使用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射仪(XRD)对CoFe_(2)O_(4)粒子及其复合材料的组成和结构进行分析;采用XRD、差示扫描量热仪(DSC)和偏光显微镜(PLM)对复合材料的结晶行为进行了分析。结果表明,CoFe_(2)O_(4)颗粒(10~20 nm)在PLA中均匀分散且无明显的团聚现象,少量的(≤1.5%)CoFe_(2)O_(4)粒子对PLA结晶有明显的异相成核效应,促进PLA基体结晶,在实验条件下结晶度最多提高了207%,而过量的CoFe_(2)O_(4)粒子对结晶具有一定的阻碍作用。

Eu^(3+)掺杂Lu_2SiO_5发光粉体的制备及发光性能

分别采用尿素辅助共沉淀法和溶胶凝胶法制备Eu^(3+)掺杂Lu_2SiO_5(Lu_2SiO_5∶Eu^(3+))粉体,对比分析了煅烧温度对粉体物相组成和微观形貌的影响以及Eu^(3+)掺杂量对粉体发光性能的影响.结果表明:两种方法均可制得纯度较高的Lu_2SiO_5粉体,但溶胶凝胶法可以得到单相纯Lu_2SiO_5粉体,而尿素辅助共沉淀法所得粉体中含有少量Lu2O3杂质相;溶胶凝胶法所得粉体的粒径为200~300nm,且粉体颗粒的表面比尿素辅助共沉淀法制得的粗糙;当Eu^(3+)掺杂量(物质的量分数)为5%时,两种方法所得Lu_2SiO_5∶Eu^(3+)粉体的发光强度均达到最大,且溶胶凝胶法所得Lu_2SiO_5∶Eu^(3+)粉体的发光强度更高.

马来酸酐接枝三元乙丙橡胶对PLA/EPDM复合材料性能的影响

通过熔融共混制备了马来酸酐接枝三元乙丙橡胶(EPDM-g-MAH),接枝率为1.57%,将其作为共混体系的增容剂,制备了不同EPDM-g-MAH含量的聚乳酸/三元乙丙橡胶(PLA/EPDM)复合材料。利用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)表征马来酸酐(MAH)的接枝量;通过万能拉伸试验机、简支梁冲击试验机、扫描电子显微镜(SEM)和差示扫描量热法(DSC)对PLA/EPDM/EPDM-g-MAH的力学性能、微观形态和非等温结晶进行表征。结果表明:EPDM-g-MAH的加入改善了PLA与EPDM的相容性。EPDM-g-MAH含量为1.0%时,PLA/EPDM/EPDM-g-MAH的断裂伸长率与冲击强度较PLA/EPDM分别提高了136%和103%;体系的结晶度最高。EPDM-g-MAH可提高复合材料的力学性能和结晶性能。