改性納米氮化硅/EPDM復(fù)合材料的制備與性能

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以si3n4粉末作為增強組元與顆粒狀聚苯乙烯進(jìn)行復(fù)合,用熱模壓法制備了氮化硅/聚苯乙烯復(fù)合電子基板材料。研究了si3n4含量和聚苯乙烯顆粒大小對復(fù)合材料導(dǎo)熱性能和介電性能的影響,通過理論分析確定了影響導(dǎo)熱性能的主要因素。研究結(jié)果表明,隨si3n4含量的增加,復(fù)合材料中粉末形成導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò),復(fù)合材料的熱導(dǎo)率也隨之增加,聚苯乙烯顆粒尺寸越大,復(fù)合材料熱導(dǎo)率越大。熱導(dǎo)率的增加與導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)的形成有關(guān),增加si3n4含量和聚苯乙烯顆粒尺寸都有助于導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)的形成。復(fù)合材料的介電常數(shù)取決于復(fù)合材料體系組元的體積含量。

采用硅烷偶聯(lián)劑γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(mps)對埃洛石納米管(hnts)進(jìn)行表面改性,并以改性埃洛石納米管(m-hnts)填充硬質(zhì)聚氯乙烯(pvc)制備聚氯乙烯/改性埃洛石納米管(pvc/m-hnts)納米復(fù)合材料.傅里葉變換紅外光譜分析、熱重分析以及x射線光電子能譜分析證明埃洛石納米管表面負(fù)載了硅烷偶聯(lián)劑;掃描電鏡結(jié)果表明,m-hnts在pvc中分散均勻,pvc/m-hnts納米復(fù)合材料的斷面呈現(xiàn)較大的塑性變形,表現(xiàn)出韌性斷裂的特征;實驗表明,m-hnts對pvc同時起到了增韌和增強的作用,特別是使沖擊強度大幅度提高,與添加未改性hnts的材料相比,pvc/m-hnts納米復(fù)合材料具有更高的力學(xué)性能和模量;m-hnts對復(fù)合材料熱性能的提高和加工性能的改善也有一定的效果.

1 論文題目：碳化硅鋁復(fù)合材料的制備 專業(yè)：材料科學(xué)與工程 學(xué)生：段紅偉簽名: 指導(dǎo)老師：王濤簽名： 摘要 碳化硅顆粒增強鋁基復(fù)合材料(sicp/al復(fù)合材料)具有高比強度和比剛 度、耐磨、耐疲勞、低熱膨脹系數(shù)、低密度、高微屈服強度、良好的尺寸穩(wěn)定性 和導(dǎo)熱性、優(yōu)異的力學(xué)性能和物理性能。 本文采用粉末冶金法制備sicp復(fù)合材料。使用x射線衍射儀(xrd)、掃描電鏡 (sem)，抗折強度試驗，洛氏硬度實驗以及密度，吸水率，氣孔率實驗等方法研 究碳化硅鋁復(fù)合材料的微觀結(jié)構(gòu)、性能特點和機理。得到實驗結(jié)果為sicp復(fù)合材 料組織均勻，致密，無雜質(zhì)，氣孔少等優(yōu)良特點。隨著sic復(fù)合材料質(zhì)量分?jǐn)?shù)的 增加，sicp的密度、抗折強度、硬度均相應(yīng)增大，而氣孔率、吸水率隨之減小。 sic質(zhì)量分?jǐn)?shù)一定的情況下，隨著燒結(jié)溫度的升高試樣的性能也越來越好。 關(guān)鍵字：

采用低相對分子質(zhì)量氯磺化聚乙烯改性的納米氮化硅填充氯磺化聚乙烯橡膠(csm)制備納米氮化硅/csm復(fù)合材料,并對其性能進(jìn)行研究。結(jié)果表明,低相對分子質(zhì)量氯磺化聚乙烯與納米氮化硅質(zhì)量比為0.08時,改性效果較好,可有效地阻止納米氮化硅的團(tuán)聚;1份改性納米氮化硅填充的csm膠料耐磨性能比未加改性氮化硅的csm膠料提高了1.8倍,其余物理性能變化不大。

利用鈦酸酯偶聯(lián)劑對zno/ag納米抗菌劑改性處理,將改性后的抗菌劑與聚氯乙烯(pvc)均勻混合后混煉壓片,制得抗菌pvc納米復(fù)合材料。研究了zno/ag納米抗菌劑的分散工藝,并對抗菌pvc復(fù)合材料的抗菌性能及力學(xué)性能進(jìn)行了評價。結(jié)果表明:改性后的zno/ag納米抗菌劑沉降率由94.0%減小到0.4%,親油性和穩(wěn)定性提高;抗菌pvc復(fù)合材料對大腸桿菌的抗菌率達(dá)99%以上,其拉伸強度和斷裂伸長率隨抗菌劑添加量的增加均呈先增后降的趨勢。

將檸檬酸還原法和nabh4還原法制備得不同粒徑的au納米粒子采用浸泡和呼吸兩種方法引入到納米管管壁中，制備出了具有熱敏性質(zhì)的pnipam納米管和au納米粒子的復(fù)合材料。實驗發(fā)現(xiàn)，采用單純的浸泡法時，納米管對au納米粒子的吸附在很短的時間內(nèi)達(dá)到平衡。在相同的吸附時間內(nèi)采用呼吸法，納米管對小粒徑的au粒子的吸附量更多一些，而對大粒徑的au粒子的吸附量并沒有明顯增加。說明呼吸作用對吸附粒子的粒徑具有一定的選擇性。這為制備納米粒子／聚合物納米管復(fù)合材料提供了一條方便可行的途徑。

分別采用直接共混法、填料預(yù)處理法、原位改性分散法、乳液法制備了丁苯橡膠/納米硅鋁管(sbr/sant)復(fù)合材料,并對其結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行了表征。結(jié)果表明:采用原位改性分散的方法能夠有效改善填料與橡膠間的界面強度,制備得到力學(xué)性能優(yōu)異的sbr/sant復(fù)合材料。采用乳液法制得復(fù)合材料的填料分散較好,掃描電子顯微鏡觀察到sant基本以單管分散,其導(dǎo)熱性能明顯優(yōu)于干法混合。隨著納米硅鋁管用量增大,sbr/sant復(fù)合材料的硬度、定伸應(yīng)力、拉伸強度、撕裂強度和導(dǎo)熱系數(shù)提高,拉斷伸長率下降。

采用硅烷偶聯(lián)劑對鈉基蒙脫土進(jìn)行表面改性,制備有機蒙脫土(ommt)/pu/熱硫化(htv)硅橡膠納米復(fù)合材料,并對其性能進(jìn)行研究。試驗結(jié)果表明,與htv硅橡膠相比,ommt/pu/htv硅橡膠納米復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性提高;當(dāng)ommt/pu用量為2份時,納米復(fù)合材料的拉伸強度和拉斷伸長率達(dá)到最大值。

將酸化處理以后的碳納米管(cnts)與高密度聚乙烯(hdpe)復(fù)合,采用機械共混法制備了定向cnts/hdpe復(fù)合材料,并對其力學(xué)性能、相態(tài)結(jié)構(gòu)、流變性能及熱性能進(jìn)行了研究。結(jié)果表明:cnts的加入,提高了復(fù)合材料的屈服強度和拉伸模量,但同時卻降低了材料的斷裂強度和斷裂伸長率;cnts在hdpe基體中有了較好的分散性和相容性;cnts的加入對復(fù)合材料流變性能產(chǎn)生了較大的影響,加入少量的cnts可以使復(fù)合材料體系的表觀粘度降低,有利于hdpe加工性能的改善;cnts加入后,hdpe的熔融溫度和結(jié)晶熔融焓均有所下降。

碳納米管是一種一材多能和一材多用的功能材料和結(jié)構(gòu)材料,尼龍/碳納米管復(fù)合材料具有優(yōu)異的導(dǎo)電性、超強的力學(xué)性能和良好的導(dǎo)熱性,可望用于汽車、飛行器制造、電子機械等領(lǐng)域。對尼龍/碳納米管復(fù)合材料的制備方法、主要性能和應(yīng)用進(jìn)行綜述。

采用原子轉(zhuǎn)移自由基(atrp)活性聚合方法在多壁碳納米管(mwnt)表面接枝丙烯酸丁酯聚合物(pba),并以此對聚丙烯(pp)進(jìn)行改性。紅外光譜(ft-ir)及透射電子顯微鏡(tem)測試結(jié)果表明,采用atrp法成功地將pba接枝到多壁碳納米管(mwnt)表面。對pp/mwnt復(fù)合材料電性能研究表明,mwnt-pba的添加比mwnt-cooh更能降低復(fù)合材料的電阻率。mwnt-pba的加入可使pp從絕緣材料轉(zhuǎn)變?yōu)榭轨o電材料。mwnt-pba和mwnt-cooh加入pp都能提高材料的電性能,而mwnt-pba比mwnt-cooh的作用更加明顯。

1 序言 pp（聚丙烯）是一種在生活中被廣泛應(yīng)用的熱塑性樹脂，聚丙烯良好的耐沖 擊性、耐熱性、絕緣性、可塑性、較低的密度以及低廉的成本使其被廣泛應(yīng)用于 注塑、吹膜、噴絲及改性工程塑料等多種塑料制品領(lǐng)域 [1] 。 雖然擁有眾多的優(yōu)點而飽受青睞，然而聚丙烯同時也有不少的缺點從而影響 到它一系列的工程化應(yīng)用。聚丙烯的成型收縮率過大，低溫下容易脆裂，耐磨性 過低等大大限制了聚丙烯的發(fā)展，因此，必須對聚丙烯進(jìn)行改性[2]。由于各企業(yè) 生產(chǎn)工藝的不斷改進(jìn)包括各種新類型催化劑的成功研發(fā)，使得改性pp取代傳統(tǒng) pp，受到眾企業(yè)的各種青睞。與傳統(tǒng)聚丙烯相比，改性聚丙烯在抗沖擊、剛性、 光澤、韌性等方面優(yōu)勢明顯，這大大促進(jìn)了聚丙烯的發(fā)展 [3] 。 目前，對聚丙烯進(jìn)行改性的方法主要有：共聚改性、共混改性及添加成核劑 等方法，在這些方法中，共混改性是企業(yè)中被使用的最多的改性方法 [4] 。共混改

本文在羧基化碳納米管和上制備了納米銀粒子,通過透射電子顯微鏡(tem)、抑菌圈實驗測試方法對改性碳納米管及制得的碳納米管/納米銀復(fù)合材料進(jìn)行了分析表征。并通過抑菌圈實驗考察了復(fù)合材料在的抑菌性能。通過抑菌圈實驗可以看出碳納米管/納米銀復(fù)合材料有明顯的殺菌功效。碳納米管載銀復(fù)合材料具有很高的穩(wěn)定性和良好的抑菌性,如果將其加到涂料中,會在海洋防污領(lǐng)域得到很大應(yīng)用。

報道了在多壁碳納米管(mwnts)表面修飾聚丙烯酸(分子量為500~1000)作為親水層,改善納米管在水溶液中的溶解性,減少碳管自身團(tuán)聚,順利實現(xiàn)碳納米管表面化學(xué)鍍銅。同時也考察了溫度、時間、攪拌速度等因素對鍍層的影響,確定中性條件在碳納米管表面鍍銅的最佳條件。

文章闡述了通過溶液混合法制備多壁碳納米管/聚氯乙烯復(fù)合材料,并對其性能進(jìn)行了紅外表征,表明制得的復(fù)合材料具有良好的性能。

對納米碳酸鈣進(jìn)行改性處理,得到分散性比較好的懸浮液。將經(jīng)過預(yù)處理的杉木試件直接浸漬到制備好的懸浮液中,制得杉木/納米碳酸鈣復(fù)合材料。對制得的復(fù)合材料進(jìn)行硬度和耐磨度測試,結(jié)果表明,經(jīng)過處理的杉木試件硬度和耐磨度分別提高了6.67%和16.4%。由此我們可以看出被經(jīng)過改性的納米碳酸鈣處理過的杉木試件的力學(xué)性能均有所提高。

以蒙脫土為主要原料,通過適宜的有機物插層劑對其改性研制有機蒙脫土。利用高聚物pvc的親油性,且運用插層技術(shù)將聚合物熔融插入有機蒙脫土層間,將蒙脫土片層剝離出來,使之納米級地分散在pvc相中,從而制得硬聚氯乙烯(pvc-u)/層狀硅酸鹽納米復(fù)合管材,管材的力學(xué)性能得到了較大的改善。同時,ft-ir和xrd也證實了蒙脫土已均勻地分散在pvc基體中。此外,文中還用熱重分析儀考察了復(fù)合材料的熱性能,蒙脫土的加入提高了pvc的耐熱等級。

用聚四氟乙烯對碳納米管(cnts)進(jìn)行氟化改性,制備了氟化碳納米管(f-cnts),并采用超聲分散法和模具澆注法制備了環(huán)氧樹脂(ep)/f-cnts復(fù)合材料。采用紅外光譜、x射線衍射對f-cnts進(jìn)行了表征,并利用透射電子顯微鏡觀察了f-cnts在丙酮中的分散情況。研究了不同含量的f-cnts對ep/f-cnts復(fù)合材料的沖擊性能、彎曲性能的影響。結(jié)果表明,在cnts表面生成了c—f鍵,成功地制備了f-cnts,使cnts之間的纏結(jié)團(tuán)聚現(xiàn)象得到明顯改善,提高了cnts在有機溶劑中的分散性;當(dāng)f-cnts含量為1.5%(質(zhì)量分?jǐn)?shù),下同)時,材料的沖擊強度和彎曲強度最高,分別為25.90kj/m2、128.3mpa。

碳納米管_聚酰亞胺功能復(fù)合材料的制備與性能研究

美國佐治亞理工學(xué)院的一個研究團(tuán)隊曾因制造第一款自充電能源包或電池，榮列國際知名英國科學(xué)網(wǎng)站《物理世界》“2012年度十大科學(xué)突破”，日前在此基礎(chǔ)上，他們通過在電池的壓電材料里添加納米顆粒形成納米復(fù)合材料，大幅提升了電池的充電效率和存儲容量。相關(guān)改進(jìn)自主充電電池的論文刊登在最新一期的《納米技術(shù)》上。

美國佐治亞理工學(xué)院的一個研究團(tuán)隊曾因制造第一款自充電能源包或電池，榮列國際知名英國科學(xué)網(wǎng)站《物理世界》“2012年度十大科學(xué)突破”，日前在此基礎(chǔ)上，他們通過在電池的壓電材料里添加納米顆粒形成納米復(fù)合材料，大幅提升了電池的充電效率和存儲容量。相關(guān)改進(jìn)自主充電電池的論文刊登在最新一期的《納米技術(shù)》上。