改性黏土對(duì)PET納米復(fù)合材料結(jié)晶性能的影響

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(guò)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(guò)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。

采用雙子季銨鹽（geminic1）6表面活性劑和十六烷基三甲基溴化銨（ctab）表面活性劑分別與鈉基蒙脫土（na-mmt）進(jìn)行陽(yáng)離子交換后,制備了新的有機(jī)蒙脫土（geminic16-mmt和ctab-mmt）,通過(guò)x射線(xiàn)衍射（xrd）、透射電鏡（tem）等對(duì)有機(jī)蒙脫土進(jìn)行表征并對(duì)其分散性做了測(cè)試。又用蒙脫土插層納米復(fù)合材料改性水性涂料,并進(jìn)行了性能測(cè)試表征,結(jié)果顯示,經(jīng)改性涂料的性能均有不同程度的提高。

納米復(fù)合材料的探索及應(yīng)用 摘要：納米顆粒在塑料中的應(yīng)用潛力很大，因?yàn)橹灰?加很少量納米填料就可起到添加大量的其它助劑更好的作 用。最近的數(shù)百篇有關(guān)納米材料的論文表明，在改善塑料的 機(jī)械性能、阻隔性能、阻燃性能和導(dǎo)電性能方面，納米材料 的研究和應(yīng)用取得了令人興奮的進(jìn)展。 關(guān)鍵詞：納米復(fù)合材料；納米粘土；碳納米管；納米石 墨片；阻隔性；阻燃性 [中圖分類(lèi)號(hào)]tq323.6[文獻(xiàn)識(shí)別碼]a[文章編號(hào)] 納米復(fù)合材料的發(fā)展還處于成長(zhǎng)期，據(jù)預(yù)測(cè)，在未來(lái)幾 十年內(nèi)，它們將被證明是改變塑料工業(yè)面貌的最強(qiáng)有力的事 物。只要通過(guò)熔融共混或原位聚合在聚合物中添加２％～ ５％的納米顆粒，復(fù)合材料的熱－機(jī)械性能、阻隔性能和阻 燃性能將會(huì)得到戲劇性的提高。在提高耐熱性、尺寸穩(wěn)定性、 導(dǎo)電性方面，它們也能超越普通填料和纖維填料。 納米尺度的增強(qiáng)塑料在汽車(chē)和包裝業(yè)已經(jīng)市場(chǎng)化，盡管 利潤(rùn)不是太高

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(xiàn)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.

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)。

邁阿密abakan公司完成了它的pcomp納米復(fù)合材料涂層增長(zhǎng)和擴(kuò)大戰(zhàn)略的第一和第二階段，這包括增加安裝了粉末微囊化裝備使產(chǎn)量翻倍，增加更多納米顆粒生產(chǎn)裝備和燒結(jié)爐使產(chǎn)量擴(kuò)大到每年18t。第三、四階段計(jì)劃產(chǎn)量擴(kuò)大到每年60t，然后180t。

專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?201710228113.0公布號(hào):107012361a申請(qǐng)日:2017.04.10公開(kāi)日:2017.08.08申請(qǐng)人:云南馳宏鋅鍺股份有限公司本發(fā)明涉及一種電沉積鋅用稀土合金陽(yáng)極及其制備方法,屬于有色金屬運(yùn)用領(lǐng)域。所述的電沉積鋅用稀土合金陽(yáng)極各組分按質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)為:稀土0.001%～0.050%,銀0.2%～0.5%,余量為鉛。制備方法為:將

納米復(fù)合材料因具有獨(dú)特的物理、化學(xué)性能而成為納米領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。鎳納米材料作為一種重要的過(guò)渡金屬納米材料,在磁學(xué)、電化學(xué)、催化等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。將它與其他金屬、氧化物等材料復(fù)合,一方面使其固有性質(zhì)得到明顯改善,另一方面利用其他組成和鎳基材料的協(xié)同作用,可得到具有新特性的異質(zhì)材料,因此研究鎳基納米復(fù)合材料的合成具有重要的科學(xué)意義。由于納米材料的結(jié)構(gòu)不同,其復(fù)合位置和復(fù)合方式均存在不同,本文按照復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)特征,分別從核殼型、負(fù)載型、多節(jié)段納米線(xiàn)3種類(lèi)型對(duì)鎳納米復(fù)合材料的研究進(jìn)展進(jìn)行評(píng)述,在介紹這些材料的合成方法、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,綜述各種方法、各類(lèi)結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用前景,為類(lèi)似復(fù)合材料的合成提供借鑒。

據(jù)美國(guó)物理學(xué)家組織網(wǎng)報(bào)道，美國(guó)科學(xué)家制造出了一種由石墨烯和錫層疊在一起組成的納米復(fù)合材料，這種可用來(lái)制造大容量能源存儲(chǔ)設(shè)備的輕質(zhì)新材料可用于鋰離子電池中，其“三明治”結(jié)構(gòu)也有助于提升電池的性能。

美國(guó)得克薩斯州的應(yīng)用納米技術(shù)公司新近開(kāi)發(fā)成功一種具有很高導(dǎo)熱性的碳基納米鋁復(fù)合材料，稱(chēng)之為“carbal”。這種材料是由80％碳質(zhì)基體材料和20％的納米鋁顆粒所組成；而碳質(zhì)基體材料則是由各向同性導(dǎo)熱性材料和各向異性導(dǎo)熱性物質(zhì)所組成，這就造成了高度的熱擴(kuò)散性和低的比熱。“carbal”材料的硬度不高，容易切割成很薄的薄片，并且可以施加表面粘附層，如陶瓷絕緣層、合成樹(shù)脂、金屬釬焊料等。適用于電路元件和半導(dǎo)體器件等方面。

碳納米管從物理和化學(xué)方面都具有獨(dú)特性，它的應(yīng)用范圍廣泛，從汽車(chē)防護(hù)零件到修飾電機(jī)，從氫氣的儲(chǔ)存到微波吸收等等，都得到了廣泛的應(yīng)用。所以碳納米管的發(fā)現(xiàn)是材料學(xué)，工程制備的一個(gè)優(yōu)秀成果。本文從碳納米管的發(fā)現(xiàn)，到對(duì)它的簡(jiǎn)介，特性的應(yīng)用以及目前存在的一些亟需解決的問(wèn)題進(jìn)行了闡述。并提出了對(duì)它未來(lái)發(fā)展的建議和展望。

采用乳液插層法制備了黏土/天然橡膠(nr)納米復(fù)合材料,考察了蒙脫土(mmt)、累托石(rec)2種黏土和用界面劑等量替代nr的方式對(duì)復(fù)合材料微觀結(jié)構(gòu)及性能的影響。結(jié)果表明,在2種納米復(fù)合材料中,大部分mmt和rec均以納米片層結(jié)構(gòu)分散在橡膠基體中,與rec片層相比,mmt片層邊界模糊且稍微有些彎曲,且層間距變化較大,所填充復(fù)合材料的payne效應(yīng)更明顯。與mmt/nr納米復(fù)合材料相比,rec/nr納米復(fù)合材料的硫化時(shí)間稍長(zhǎng),定伸應(yīng)力、拉伸強(qiáng)度和撕裂強(qiáng)度較高,耐磨耗性能和抗?jié)窕暂^好,抗切割性能下降,抗拉伸疲勞性基本相當(dāng);用界面劑等量替代nr時(shí),復(fù)合材料的物理機(jī)械性能、耐磨性和抗?jié)窕缘玫矫黠@提高。

聚合物基納米復(fù)合材料的研究進(jìn)展

主要論述了高密度聚乙烯(pe-hd)/黏土納米復(fù)合材料的制備因素對(duì)結(jié)構(gòu)形態(tài)的影響及其性能的研究進(jìn)展。當(dāng)前的研究表明,黏土有機(jī)化處理和使用相容劑能改善材料的插層和剝離結(jié)構(gòu);pe-hd基體對(duì)結(jié)構(gòu)的影響比較復(fù)雜,一方面,隨著聚合物相對(duì)分子質(zhì)量的增加,聚合物分子鏈的尺寸增加,分子鏈長(zhǎng)的聚合物更難進(jìn)入到黏土夾層間,不利于黏土的剝離;另一方面,黏度隨相對(duì)分子質(zhì)量的增加而增加,黏度的增加在熔融加工過(guò)程中可提高熔體的剪切力,有利于聚合物進(jìn)入堆疊的納米黏土層間,使得片層分離而達(dá)到剝離結(jié)構(gòu);黏土加入量過(guò)高不利于得到剝離結(jié)構(gòu);在加工工藝上,母料法比直接混合法得到的插層效果好,選擇合適的設(shè)備、對(duì)螺桿進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)以提高剪切效果都有利于得到插層和剝離結(jié)構(gòu)的pe-hd/黏土納米復(fù)合材料。pe-hd/黏土納米復(fù)合材料的性能研究表明,由于黏土沒(méi)達(dá)到完全剝離和均勻分散,納米復(fù)合材料的脆性增加,韌性降低,且隨黏土含量的增加脆性增加,這與pe-hd和黏土界面相間的相互作用密切相關(guān);黏土粒子分散程度越高,其與熔體接觸面積越大,pe-hd分子鏈運(yùn)動(dòng)受阻,材料彈性提高;納米復(fù)合材料中黏土層作為二維異向成核劑,可以提高材料的結(jié)晶速率,使結(jié)晶溫度升高,黏土含量過(guò)大會(huì)降低結(jié)晶度;黏土分散不均會(huì)造成復(fù)合材料的氣體滲透性降低;一方面,片層的阻透效應(yīng)可提高材料熱穩(wěn)定性,另一方面,有機(jī)改性黏土的催化作用又會(huì)使pe降解而降低其熱穩(wěn)定性,當(dāng)黏土含量適中時(shí),黏土片層均勻分散,阻透性能起主要作用,但隨著黏土含量的增加,催化作用迅速加強(qiáng)并成為主要因素,使復(fù)合材料熱穩(wěn)定性降低;此外,燃燒過(guò)程中形成焦燒物可提高pe-hd/黏土納米復(fù)合材料的阻燃性。

首次以天然淀粉納米晶為原料,通過(guò)熔融共混的方法復(fù)合改性雙酚a型環(huán)氧樹(shù)脂,制備出了力學(xué)性質(zhì)優(yōu)異的環(huán)氧樹(shù)脂納米復(fù)合材料,在填料含量較低時(shí)其彎曲強(qiáng)度及彎曲形變即達(dá)到同步增強(qiáng)的效果,特別是在含量為0.5wt%和1.5wt%時(shí)斷裂彎曲應(yīng)變及彎曲強(qiáng)度相對(duì)于純的環(huán)氧樹(shù)脂分別增加了13.9%和9.9%。同時(shí)通過(guò)透射電子顯微鏡(tem)、掃描電子顯微鏡(sem)、x射線(xiàn)衍射(xrd)及傅里葉變換紅外光譜(ftir)等方法分別研究了淀粉納米晶及其復(fù)合材料的形貌及結(jié)構(gòu)。

將二硫代酯化合物作為raft(可逆加成-斷裂鏈轉(zhuǎn)移反應(yīng))試劑,采用raft活性聚合方法在碳納米管表面接枝丙烯酸丁酯和馬來(lái)酸酐的共聚物,并制備了pc/碳納米管復(fù)合材料。利用ft-ir、tem表征接枝后的碳納米管,考察了碳納米管用量對(duì)pc/碳納米管復(fù)合材料的力學(xué)性能的影響,觀察了pc/碳納米管復(fù)合材料沖擊斷面形貌。結(jié)果表明,碳納米管表面接枝上了一層聚合物,pc/碳納米管復(fù)合材料的力學(xué)性能得到了改善。

以蒙脫土為主要原料,通過(guò)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(lái),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)。

本文對(duì)比和分析了水蓄冷、冰蓄冷、共晶鹽蓄冷及氣體水合物蓄冷技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn),提出在常規(guī)空調(diào)中采用納米復(fù)合材料相變蓄冷技術(shù),并對(duì)其相變溫度和過(guò)冷度進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。結(jié)果表明添加納米tio2可減少相變蓄冷介質(zhì)的過(guò)冷度。

青島大學(xué)科研者以zno/ag納米抗菌劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑pvc及dop等為主材料,先用偶聯(lián)劑對(duì)納米抗菌劑進(jìn)行改性處理,之后將處理物與pvc均勻混合,混煉壓片而制得pvc納米復(fù)合材料。

綜述了近年來(lái)丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(abs)/碳納米管(cnts)納米復(fù)合材料的研究進(jìn)展,介紹了該材料的不同制備方法和所得復(fù)合材料的力學(xué)、導(dǎo)電、雷達(dá)波吸收、熱解及阻燃性能。研究發(fā)現(xiàn),添加少量的cnts可以大幅提高abs的彈性模量和拉伸強(qiáng)度等力學(xué)性能;降低材料的電阻率,達(dá)到永久抗靜電型abs要求;并可使材料具有雷達(dá)波吸收性能;同時(shí)還能顯著改善abs的阻燃性能。還分析了不同cnts種類(lèi)、添加量及預(yù)處理方法對(duì)abs/cnts納米復(fù)合材料上述性能的影響,并對(duì)相關(guān)機(jī)理進(jìn)行了分析討論。

具有納米多孔網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的sio2氣凝膠與透氣性?xún)?yōu)良的無(wú)紡布或氈進(jìn)行復(fù)合,可得到具有高吸附性能的納米復(fù)合材料,其飽和吸苯率達(dá)到并超過(guò)了傳統(tǒng)的吸附材料。納米復(fù)合材料的飽和吸苯率與單位面積所復(fù)合的sio2氣凝膠量和其本身的飽和吸苯率成正比關(guān)系,復(fù)合工藝對(duì)氣凝膠孔結(jié)構(gòu)的影響很小,符合一定的理論推導(dǎo)公式。