杉木納米碳酸鈣復合材料的制備

制備了納米caco3復合丙烯酸涂料,通過對其主要性能進行檢測表明,當改性納米caco3的添加量為1.5%(質量)時,涂料的耐光性、耐水性、自潔性和貯存穩(wěn)定性等顯著改善。研究了添加輕鈣、未改性納米caco3、改性納米caco3及其用量對丙烯酸涂料流變性的影響,結果表明,該體系的流動特性均符合casson模型;當在丙烯酸涂料中添加1.5%改性納米caco3時,其黏度對溫度的敏感性下降,黏度顯著降低,剪切稀化能力較強,casson屈服應力較小,觸變性增大,涂料性能改善與其流變性變化基本一致。此外,固體分改變或添加丁醇對添加改性納米caco3復合丙烯酸涂料和傳統(tǒng)丙烯酸涂料流變性的影響規(guī)律基本相同。

納米碳酸鈣在涂料行業(yè)中的應用現(xiàn)狀——本文結合幾年來作者對納米碳酸鈣復合涂料的研究，對國內外納米碳酸鈣復合涂料的研究現(xiàn)狀進行概述，希望有助于國內納米碳酸鈣復合涂料研究的進一步深化，為納米碳酸鈣復合涂料的產業(yè)化研究提供借鑒。

在172d的貯存期內,對經表面活性劑改性的納米碳酸鈣的粒徑變化進行了考察,并對其在硬質pvc中的應用性能進行了測試.結果顯示,經合適的表面活性劑改性的納米碳酸鈣具有較好的貯存穩(wěn)定性.經表面活性劑改性的納米碳酸鈣應用于硬質pvc之后,測試其力學性能,結果顯示,添加納米碳酸鈣的pvc,其力學性能優(yōu)于添加普通活性輕鈣的.添加量相同時,添加納米碳酸鈣的pvc的拉伸強度比添加普通活性輕鈣的高10%~15%;caco3質量分數(shù)<30%時,斷裂伸長率提高一倍以上;沖擊強度最大可提高2倍以上.如以同樣的力學性能為指標,則納米碳酸鈣在硬質pvc中的添加量可顯著地提高.

普通碳酸鈣填充母料碳酸鈣析出多、粉塵大、環(huán)境污染較重。利用納米碳酸鈣生產高性能的填充母料,并將之成功地應用于塑料編織袋的生產過程中,有效地降低了塑料編織袋的生產成本、凈化了操作環(huán)境,提高了塑料編織袋的質量。

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,減少碳管自身團聚,順利實現(xiàn)碳納米管表面化學鍍銅。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/聚氯乙烯復合材料,并對其性能進行了紅外表征,表明制得的復合材料具有良好的性能。

將酸化處理以后的碳納米管(cnts)與高密度聚乙烯(hdpe)復合,采用機械共混法制備了定向cnts/hdpe復合材料,并對其力學性能、相態(tài)結構、流變性能及熱性能進行了研究。結果表明:cnts的加入,提高了復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的加入對復合材料流變性能產生了較大的影響,加入少量的cnts可以使復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構材料,尼龍/碳納米管復合材料具有優(yōu)異的導電性、超強的力學性能和良好的導熱性,可望用于汽車、飛行器制造、電子機械等領域。對尼龍/碳納米管復合材料的制備方法、主要性能和應用進行綜述。

采用原子轉移自由基(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)進行改性。紅外光譜(ft-ir)及透射電子顯微鏡(tem)測試結果表明,采用atrp法成功地將pba接枝到多壁碳納米管(mwnt)表面。對pp/mwnt復合材料電性能研究表明,mwnt-pba的添加比mwnt-cooh更能降低復合材料的電阻率。mwnt-pba的加入可使pp從絕緣材料轉變?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。

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納米復合材料。研究了zno/ag納米抗菌劑的分散工藝,并對抗菌pvc復合材料的抗菌性能及力學性能進行了評價。結果表明: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復合材料對大腸桿菌的抗菌率達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。

采用分子復合和增塑,以水、多元醇和含酰胺基團化合物組成復配增塑劑,通過熱塑加工制備了碳酸鈣(caco3)高填充聚乙烯醇(pva)復合材料,采用差示掃描量熱儀(dsc)、熱重分析(tg)、高壓毛細管流變儀等研究了復合材料的熱性能、流變性能,探討了復合材料中增塑劑的遷移率及其對制品尺寸穩(wěn)定性的影響。結果表明,通過分子復合和增塑后,改性pva及pva/caco3復合材料獲得較寬熱塑加工窗口,當caco3含量為70%時熱塑加工窗口達85.5℃;pva/caco3復合材料的熔體為假塑性流體,其黏度滿足傳統(tǒng)擠出或注塑加工的黏度需要;隨環(huán)境濕度增加,復合材料中增塑劑遷移率增加,caco3可抑制復合材料中增塑劑的遷移,一定程度上提高了復合材料的尺寸穩(wěn)定性。

將淀粉、caco3與聚乙烯進行活性填充,通過塑煉加工,生產出多種不同配方試樣,并對不同配方試樣的力學性能進行了比較和評價。

首先采用顆粒復合法(pcs,particlecompositesystem)對cu-碳納米管(cnt)粉末進行表面改性處理,得到cnt鑲嵌或包覆于較軟微米cu顆粒表面的復合粉,其形貌近似球形,然后將復合粉通過sps燒結工藝制備成cu-2%(質量分數(shù))cnt復合材料。通過硬度測試、密度測試、sem形貌觀察和能譜分析,研究了pcs處理時間對cu-2%cnt復合材料的組織和性能的影響并與普通混粉后的復合材料做了比較。結果表明,隨著pcs處理時間的延長,復合粉末粒徑不斷減小,在40min以后,隨時間的延長,粒徑基本保持不變。與純cu相比,經pcs處理后制備的cu-2%cnt復合材料硬度有26%~34%的提高,與普通混粉24h相比提高了20%~26%;cnt在銅基體中呈連通的網(wǎng)狀結構,復合材料的致密度達97%以上。

介紹了目前制備碳納米管復合材料的主要方法,綜述了原位復合法在制備碳納米管復合材料中的應用。通過對現(xiàn)有碳納米管復合材料原位復合技術的工藝方法、工藝特點、材料性能以及目前應用現(xiàn)狀等幾方面的討論,展示了該制備方法在實際應用中的優(yōu)勢。

復合材料—聚碳酸酯PC (2)

復合材料—聚碳酸酯PC

碳酸鈣作為無機化工填料應用于塑料填充已有多年的歷史。過去碳酸鈣一般作為填料以降低 成本為主要目的被廣泛使用,并收到較好效果。近年來,隨著生產上廣泛的使用和大量的研究 發(fā)現(xiàn),填充大量的碳酸鈣也可做到不明顯降低制品的性能,甚至某些方面還會大幅度提高,如 機械性能、熱性能等。 1碳酸鈣的概述 應用于塑料中填料的碳酸鈣有重質(簡稱重鈣)和輕質(簡稱輕鈣)兩種。由于制備方法不 同,輕鈣堆積體積大,顯得輕,實際上二者密度相差很少。 (1)輕質碳酸鈣。 通常所說的輕質碳酸鈣是指普通的符合國標ｇｂ4794-84標準的產品,輕鈣密度為 2.4～2.7ｇ/ｃｍ3,其長徑為5～12μｍ,短徑為1～3μｍ,平均粒徑為2～3μｍ。工業(yè)上輕鈣生 產方法占主導地位的是碳化法,即:ｃａｃｏ3石灰石-△-ｃａｏ生灰石-ｈ2ｏ-ｃａ (ｏｈ)2熟石灰

為了提高電石渣的附加值,在未使用晶型誘導劑的情況下,研究反應溫度對電石渣合成納米碳酸鈣形貌的影響。結果表明:反應溫度為3、8℃時,分別生成板片狀和類球狀方解石型碳酸鈣;溫度為10、80℃時,分別生成球狀球霰石型碳酸鈣和針狀文石型碳酸鈣,且球狀、類球狀和針狀碳酸鈣納米顆粒的平均顆粒粒徑分別為90、70、80nm。

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的pnipam納米管和au納米粒子的復合材料。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達到平衡。在相同的吸附時間內采用呼吸法，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／聚合物納米管復合材料提供了一條方便可行的途徑。

本文從重質碳酸鈣在塑料行業(yè)的應用入手,分析了塑料用重質碳酸鈣產品制備生產過程中的原料選擇和要求,結合實際應用介紹了幾種典型的加工設備和生產工藝,事實表明,在原料滿足塑料行業(yè)要求前提下,加工設備與工藝的正確選擇至關重要,是實現(xiàn)重鈣產品在塑料行業(yè)廣泛應用的關鍵因素。

以杉木粉為原料、硼酚醛預聚體為前驅體,采用溶膠-凝膠法制備了硼酚醛/杉木粉復合材料。采用紅外光譜、x射線衍射、掃描電鏡、熱失重等分析方法,研究了該復合材料的結構和相關性能。結果表明,木材中的羥基與硼酚醛預聚體上的羥基發(fā)生了縮合反應,形成了比較穩(wěn)定的b-o-c鍵,木材纖維素的結晶被破壞,介觀空隙消失;木粉用量的增加會導致復合材料縮合反應程度下降,木材纖維素結晶遭破壞程度降低?？s合反應生成的強化學鍵顯著提高了復合材料的耐熱性能,使失重10%時的熱分解溫度從270℃(木粉)提高到547℃。復合材料的吸水率遠小于木材,而沖擊強度、拉伸強度均呈現(xiàn)隨木粉用量的增加先增大后降低的趨勢。

通過水熱合成方法制備了釩酸鉍(bivo_4)和多壁碳納米管/釩酸鉍(mwcnts/bivo_4)復合材料,用xrd、sem-edx、drs等技術對所制備的材料進行了表征。研究了在可見光照射下材料降解亞甲基藍溶液(mb)的光催化性能。當摻雜mwcnts后,增強了樣品對可見光的吸收能力,減小了催化劑的帶隙寬度,有利于提高bivo4復合材料在可見光下的光催化活性。在可見光照射下降解亞甲基藍溶液的光催化實驗表明,質量含量為10%mwcnts/bivo_4樣品的光催化活性最高,可見光照射3h對亞甲基藍溶液的降解率達91.8%,與純bivo_4相比,其光降解率約提高了近1倍。