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(qiáng)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(duì)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(duì)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(shí)驗(yàn)表明,m-hnts對(duì)pvc同時(shí)起到了增韌和增強(qiáng)的作用,特別是使沖擊強(qiáng)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(duì)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(qiáng)鋁基復(fù)合材料(sicp/al復(fù)合材料)具有高比強(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)度試驗(yàn)，洛氏硬度實(shí)驗(yàn)以及密度，吸水率，氣孔率實(shí)驗(yàn)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(diǎn)和機(jī)理。得到實(shí)驗(yàn)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(diǎn)。隨著sic復(fù)合材料質(zhì)量分?jǐn)?shù)的 增加，sicp的密度、抗折強(qiáng)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(duì)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(duì)其性能進(jìn)行研究。結(jié)果表明,低相對(duì)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(shí),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(duì)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(duì)抗菌pvc復(fù)合材料的抗菌性能及力學(xué)性能進(jìn)行了評(píng)價(jià)。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(duì)大腸桿菌的抗菌率達(dá)99%以上,其拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率隨抗菌劑添加量的增加均呈先增后降的趨勢(shì)。

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(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，采用單純的浸泡法時(shí)，納米管對(duì)au納米粒子的吸附在很短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到平衡。在相同的吸附時(shí)間內(nèi)采用呼吸法，納米管對(duì)小粒徑的au粒子的吸附量更多一些，而對(duì)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(duì)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(duì)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(qiáng)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(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度和導(dǎo)熱系數(shù)提高,拉斷伸長(zhǎng)率下降。

采用硅烷偶聯(lián)劑對(duì)鈉基蒙脫土進(jìn)行表面改性,制備有機(jī)蒙脫土(ommt)/pu/熱硫化(htv)硅橡膠納米復(fù)合材料,并對(duì)其性能進(jìn)行研究。試驗(yàn)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(shí),納米復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度和拉斷伸長(zhǎng)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(jī)械共混法制備了定向cnts/hdpe復(fù)合材料,并對(duì)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(qiáng)度和拉伸模量,但同時(shí)卻降低了材料的斷裂強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率;cnts在hdpe基體中有了較好的分散性和相容性;cnts的加入對(duì)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(qiáng)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(jī)械等領(lǐng)域。對(duì)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(duì)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(cè)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(duì)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(diǎn)而飽受青睞，然而聚丙烯同時(shí)也有不少的缺點(diǎn)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(duì)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(shì)明顯，這大大促進(jìn)了聚丙烯的發(fā)展 [3] 。 目前，對(duì)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(shí)驗(yàn)測(cè)試方法對(duì)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(shí)驗(yàn)考察了復(fù)合材料在的抑菌性能。通過抑菌圈實(shí)驗(yàn)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(huì)在海洋防污領(lǐng)域得到很大應(yīng)用。

報(bào)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(shí)現(xiàn)碳納米管表面化學(xué)鍍銅。同時(shí)也考察了溫度、時(shí)間、攪拌速度等因素對(duì)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(duì)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(duì)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(duì)制得的復(fù)合材料進(jìn)行硬度和耐磨度測(cè)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(jī)物插層劑對(duì)其改性研制有機(jī)蒙脫土。利用高聚物pvc的親油性,且運(yùn)用插層技術(shù)將聚合物熔融插入有機(jī)蒙脫土層間,將蒙脫土片層剝離出來,使之納米級(jí)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(shí),ft-ir和xrd也證實(shí)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(jí)。

用聚四氟乙烯對(duì)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(duì)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(duì)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(jī)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(shí),材料的沖擊強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)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(guó)佐治亞理工學(xué)院的一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)曾因制造第一款自充電能源包或電池，榮列國(guó)際知名英國(guó)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(chǔ)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(guó)佐治亞理工學(xué)院的一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)曾因制造第一款自充電能源包或電池，榮列國(guó)際知名英國(guó)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(chǔ)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。