石墨烯–硅藻土改性PP复合材料的导电性能与力学性能

为了提高聚丙烯(PP)的导电性能,采用硅藻土包覆石墨烯改性PP复合材料,通过高阻计、力学性能测试、热重分析和差示扫描量热分析对复合材料的性能进行测试与表征。结果表明,当石墨烯的添加量为0.1份、硅藻土的添加量为0.2份时,改性PP表面电阻由纯PP的6.01×1011Ω降低到3.68×104Ω,体积电阻率由未加石墨烯时的7.45×1012Ω·m降低到6.7×105Ω·m,改性后PP的拉伸强度和冲击强度由未加石墨烯时的16 MPa和80.7 kJ/m2升高到22.7 MPa和97.3 kJ/m2。在加入0.2份硅藻土和0.1份石墨烯后,PP的热稳定性得到改善,初始分解温度提高了44℃。

碳纤维/硅橡胶复合材料的制备

以硅烷偶联剂为相容剂研制碳纤维/硅橡胶复合材料。最佳配方为硅橡胶100,白炭黑20,碳纤维12,偶联剂KH-550 2.5,三氧化二铁1,硬脂酸1,防老剂D 1,交联剂DCP 5,促进剂M 1;最佳一段硫化条件为175℃/10 MPa×30 min,最佳二段硫化条件为200℃(常压)×2 h。

玄武岩短纤维/硅橡胶/氟橡胶复合材料制备及表征

以氟橡胶(FMK)和硅橡胶(MVQ)为基体,用玄武岩短纤维作增强相制备了玄武岩短纤维/MVQ/FMK复合材料,研究了MVQ/FMK的最佳并用比,玄武岩短纤维的长径比、用量及表面处理,二段硫化条件对复合材料力学性能的影响,用扫描电镜(SEM)和红外光谱(IR)分析表征了玄武岩短纤维和FMK/MVQ的相容性。结果表明,MVQ/FMK(质量比)为10/90时,并用胶的力学性能最好,使用长径比为1 800的玄武岩短纤维7份时,玄武岩短纤维/MVQ/FMK复合材料的力学性能最佳,最佳的二段硫化条件是200℃×6h。SEM和IR分析得出γ-巯丙基三甲基硅烷(KH-590)、双(γ-三乙氧基硅基丙基)四硫化物(Si69)在玄武岩短纤维表面发生了明显的化学反应,而且KH590处理的玄武岩短纤维与MVQ/FMK的相容性较好。

碳纤维增强氯丁橡胶复合材料的制备及性能

用碳纤维(CF)作增强相、氯丁橡胶(CR)作基相及硅烷偶联剂作相容剂,制备了CF/CR复合材料,考察了CF用量、硅烷偶联剂的种类及用量、硫化条件对复合材料热老化前后性能的影响,并用扫描电子显微镜(SEM)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)仪对其结构进行了表征。结果表明,制备CF/CR复合材料的最佳配方为:CR 100份,CF 12份,KH 550 2.5份;最佳硫化条件为:温度175℃,压力10 MPa,时间30 min。SEM和FTIR分析表明,KH 550处理的CF比未处理及用Si 69处理的CF与CR的相容性更好。

短切碳纤维/氟橡胶复合材料性能研究

利用碳纤维增强氟橡胶,研究了碳纤维含量对氟橡胶力学性能的影响,偶联剂对碳纤维/氟橡胶复合材料性能的影响,确定碳纤维增强氟橡胶的最佳用量及制备复合材料的最佳硫化条件,通过红外光谱(IR)和扫描电镜(SEM)分析探讨碳纤维/氟橡胶橡胶复合材料的形貌和结构。结果表明,短切碳纤维与氟橡胶的最佳质量比为12∶100,偶联剂为3-氨丙基三乙氧基硅烷(KH500),其用量为2.5份。最佳硫化条件为:硫化时间为15min,硫化温度为170℃,硫化压力为10MPa。红外光谱表明,碳纤维与氟橡胶之间生成了C—Si—O化学键,提高了氟橡胶和碳纤维的相容性,扫描电镜(SEM)表明用偶联剂KH550处理过的碳纤维在橡胶中的排列整齐,无明显断面、孔隙,相界面之间结合得很好。

玄武岩短纤维/硅橡胶复合材料性能研究

采用玄武岩短纤维补强硅橡胶,研究玄武岩短纤维/硅橡胶复合材料的性能。结果表明:用丙酮脱玄武岩短纤维表面的浆膜,处理时间为50 min时效果最佳;用偶联剂KH-550对玄武岩短纤维表面进行处理,且玄武岩短纤维用量为20份时,玄武岩短纤维/硅橡胶复合材料的综合性能最佳;制备玄武岩短纤维/硅橡胶复合材料的最佳硫化条件为175℃/10 MPa×25 min。

碳纤维对橡胶复合材料性能的影响

用高性能的碳纤维(CF)作增强剂,橡胶作基相及偶联剂作为相容剂制备了CF/橡胶复合材料。用CF增强顺丁橡胶(BR)、丁苯橡胶(SBR)、天然橡胶(NR)、丁腈橡胶(NBR)、三元乙丙橡胶(EPDM)4640、4045及4045M、氯丁橡胶(CR)、丙烯酸酯橡胶(ACM)和甲基乙烯基硅橡胶(MVQ),通过力学性能和热老化测试,确定CF适合增强的胶种及用量。用偶联剂作相容剂研究了偶联剂对橡胶和CF相容性的影响;通过红外光谱(IR)和扫描电镜(SEM)分析了CF和橡胶交联结构的相容性。结果表明,CR为基相,复合材料的力学性能最好;MVQ作基相,复合材料的热稳定性最好。获得最佳力学性能配方为:CR 100份,CF 12份,偶联剂KH550 2.5份,白炭黑20份,防老剂D 1份,促进剂M 1份,硬脂酸1份,硫黄1份,氧化锌8份。CF增强CR的最佳固化条件为:固化温度175℃,固化压力10MPa,固化时间30min。通过SEM和IR分析,进一步确定CF、KH550和CR的混合相容性最好。

废胶粉/纸浆沉淀物复合材料的物理机械性能及相容性

考察了废胶粉/纸浆沉淀物复合材料物理机械性能的影响因素,并通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜分析了废胶粉/纸浆沉淀物复合材料的相容性。结果表明,当纸浆沉淀物的含水质量分数为160%、废胶粉用量为10份时,废胶粉/纸浆沉淀物复合材料的物理机械性能最佳;添加偶联剂可改善复合材料的物理机械性能,且KH 550比Si 69的效果更优,当加入2.5份KH 550时,废胶粉和纸浆沉淀物相容性最好,复合材料的物理机械性能更优。

废轮胎胶粉/纸浆沉淀物复合材料的界面相容性

以纸浆沉淀物和废轮胎胶粉为原料制备废轮胎胶粉/纸浆沉淀物复合材料,研究了其界面相容性。通过加入偶联剂Si 69和KH 550可以改善废轮胎胶粉与纸浆沉淀物之间的界面相容性。采用扫描电镜和透射电镜分析了废轮胎胶粉/纸浆沉淀物复合材料的微观形貌,并用红外光谱、X光电子能谱和动态热机械分析研究了其交联结构。结果表明,促进废轮胎胶粉与纸浆沉淀物相容性的最佳偶联剂为Si 69,且最佳用量为2.5份(质量)。经Si 69处理过的废轮胎胶粉/纸浆沉淀物复合材料结合紧密,空隙少;处理过程中Si 69能够与废轮胎胶粉和纸浆沉淀物发生化学反应,从而改善了废轮胎胶粉与纸浆沉淀物的界面相容性。

增韧高密度聚乙烯薄膜的结构与性能

以线型低密度聚乙烯(LLDPE)、聚丙烯(PP)及高熔体质量流动速率聚丙烯(HMIPP)对高密度聚乙烯(HDPE)进行增韧改性,利用熔体质量流动速率、落标冲击强度、雾度、红外光谱、扫描电镜、X射线衍射测试等研究改性HDPE薄膜的熔融温度、力学性能和形貌结构。结果表明,10%PP/30%LLDPE/HDPE配比增韧效果最佳,抗冲击质量从50 g提高到70 g,雾度从30%下降到24%,结晶温度由原来135. 21℃降低到115℃,改性HDPE发生塑性变形,PP和LLDPE与HDPE发生了物理交联,增韧后的HDPE薄膜结晶度下降了8%,PP和LLDPE加入提高了HDPE薄膜韧性。

石墨烯增强聚丙烯/高密度聚乙烯纤维研究

针对聚丙烯(PP)纤维拉伸强度不够高和刚性差的缺点,采用高密度聚乙烯(PE-HD)及石墨烯通过熔融法制备PP/PE-HD/石墨烯纤维;通过偏光显微镜、拉伸强度、扫描电子显微镜、差式扫描量热仪、傅里叶红外光谱仪等测试研究了石墨烯加入对PP/PE-HD纤维性能的影响。结果表明,当加入25份(质量份数,下同)PE-HD,改性纤维的拉伸强度达2.46 GPa,与PP纤维的拉伸强度相比提升了8%;当继续加入0.3份石墨烯时,PP/PE-HD/石墨烯纤维的拉伸强度比PP/PE-HD纤维提高了1.6%;加入PE-HD和石墨烯改性后,PP纤维的热稳定性改善。

计算机模拟的工艺参数及模具结构对双组分注塑PP/TPE结合强度的影响

针对于双组分注塑质量稳定性差的问题,以Ford C346发动机舱侧饰条制备为例,采用注塑级改性聚丙烯(PP)为硬料,热塑性弹性体(TPE)为软料,通过计算机辅助工程进行模流分析,设计生产工艺参数及模具的结构,通过拉伸强度测试验证了双组分注塑工艺参数和模具处理对软硬料结合强度的影响。结果表明,模具温度60℃,熔体温度210℃,注射速度20cm3/s和保压压力7 M Pa是双组分PP/TPE注射的最佳工艺条件;模具结构采用增加硬料和软料接触面的粗糙度、对硬料加固处理和圆弧过渡方式可明显改善PP/TPE结合强度。计算机分流模拟的结果与实践结果基本是相同的。

废轮胎粉/植物纤维复合材料的制备及性能

利用废轮胎的橡胶粉与造纸生产中的回收浆料制备废轮胎粉/植物纤维复合材料。通过力学测试确定了制备复合材料的配方及植物纤维的浓度,借助扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)分析了废轮胎粉/植物纤维复合材料的相容性。结果表明:当植物纤维的浓度为40%时,复合材料的拉伸强度和扯断伸长率最好,加入2.5份KH550偶联剂时废轮胎粉和植物纤维相容性最好;KH550/废轮胎粉/植物纤维(质量比)为2.5/10/100时,废轮胎粉/植物纤维复合材料的相容性最好,性能最佳。

玄武岩纤维增强橡胶复合材料的研究进展

玄武岩纤维的综合性能优异,是橡胶基复合材料的理想增强体,在高强度、耐高温、耐酸碱腐蚀、耐烧蚀和耐摩擦等特殊领域展示了良好的应用前景,在热防护、抗弹、耐腐蚀管道、摩擦衬片等方面极具开发价值。依据玄武岩纤维与玻璃纤维的结构性能相似,介绍了玄武岩纤维的性能、玄武岩复合材料的国内外的研究现状,玄武岩纤维增强橡胶复合材料的制备过程和玄武岩短纤维增强橡胶复合材料的研究,并对玄武岩短纤维增强橡胶的发展趋势做了展望。

偶联剂改性废轮胎胶粉/纸浆沉淀物相容性研究

以纸浆沉淀物(PS)和废旧轮胎粉(RP)为原料制作RP/PS复合材料,研究两者的相容性。通过加入偶联剂Si69和KH550改善RP和PS之间的相容性,通过扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)分析RP/PS的结构形貌。通过红外光谱分析(FT-IR)、X光电子能谱仪测试(XPS)和动态热机械分析(DMA)研究复合材料交联结构。结果显示:改性RP和PS相容性的最佳偶联剂为Si69,且最佳用量为2.5份,经Si69处理的试样结合紧密,空隙少;FT-IR、XPS和DMA分析发现,用偶联剂Si69处理RP/PS时,RP和PS能够发生化学反应,提高废轮胎胶粉和纸浆沉淀物的相容性。

超低温相变储能微胶囊研究进展

随着科技的进步,低温环境是人们不得不进入的领地,而适合人体温度的保温材料是进入这些领域的前提。相变储能材料以其独特的储能、放热机理而成为当今社会研究的热点。本文综述了相变储能微胶囊的研究意义、国内外的研究现状,重点阐述了软单体丙烯酸丁酯(BA)和硬单体甲基丙烯酸甲酯(MMA)作为壁材的微胶囊形成过程及不同种类单体对微胶囊形貌的影响,同时对微胶囊和硅橡胶的复合做了展望。