橡膠蛋白石納米復合材料的制備及分析

以硅酸鈉為硅源，采用化學沉淀法在凹凸棒石表面原位生成納米sio2，制備sio2／凹凸棒石納米復合粉體。利用ftir，tg-dtg，tem，氮氣吸附脫附曲線等方法對復合材料進行表征。以它為補強劑，采用機械共混法對甲基乙烯基硅橡膠（mvq）進行填充，制備了具有優(yōu)異力學性能的納米at／mvq復合材料。結果表明，在凹凸棒石表面存在無晶型的sio2粒子的同時，凹凸棒石分散體之間也存在sio2的聚集體，粒徑大約在6-8nm，復合材料應用在硅橡膠中具有補強效果．

利用掃描電鏡觀察分析了蛋白石輕質(zhì)頁巖微粒的結構和形態(tài),并將表面改性后的超細化蛋白石微粉與abs樹脂共混,對復合材料的結構和力學性能、流變性能和釋放負離子性能進行了表征與測試。結果表明蛋白石微粉具有納米級微孔,共混后,超細蛋白石微粉均勻地分散在abs樹脂中,abs樹脂／蛋白石復合材料的力學性能、流動性、加工性明顯提高,并且能夠持久釋放負離子。當硬脂酸加入量為蛋白石的20％時,材料的沖擊強度達到最高,加工材料的最佳加工溫度為240℃。

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

納米復合材料的探索及應用 摘要：納米顆粒在塑料中的應用潛力很大，因為只要添 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)百篇有關納米材料的論文表明，在改善塑料的 機械性能、阻隔性能、阻燃性能和導電性能方面，納米材料 的研究和應用取得了令人興奮的進展。 關鍵詞：納米復合材料；納米粘土；碳納米管；納米石 墨片；阻隔性；阻燃性 [中圖分類號]tq323.6[文獻識別碼]a[文章編號] 納米復合材料的發(fā)展還處于成長期，據(jù)預測，在未來幾 十年內(nèi)，它們將被證明是改變塑料工業(yè)面貌的最強有力的事 物。只要通過熔融共混或原位聚合在聚合物中添加２％～ ５％的納米顆粒，復合材料的熱－機械性能、阻隔性能和阻 燃性能將會得到戲劇性的提高。在提高耐熱性、尺寸穩(wěn)定性、 導電性方面，它們也能超越普通填料和纖維填料。 納米尺度的增強塑料在汽車和包裝業(yè)已經(jīng)市場化，盡管 利潤不是太高

采用硅烷偶聯(lián)劑γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(mps)對埃洛石納米管(hnts)進行表面改性,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載了硅烷偶聯(lián)劑;掃描電鏡結果表明,m-hnts在pvc中分散均勻,pvc/m-hnts納米復合材料的斷面呈現(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納米復合材料具有更高的力學性能和模量;m-hnts對復合材料熱性能的提高和加工性能的改善也有一定的效果.

通過兩步電沉積法,利用聚苯乙烯(ps)微球作為模板制備cu2o與zno反蛋白石的復合材料.在uv-vis譜中觀察到了明顯的光子禁帶,而且復合材料的光子禁帶隨zno反蛋白石禁帶的改變而改變.此外還研究了溫度和ph值對制備cu2o與zno反蛋白石的復合材料的影響.

納米復合材料因具有獨特的物理、化學性能而成為納米領域研究的熱點。鎳納米材料作為一種重要的過渡金屬納米材料,在磁學、電化學、催化等領域具有廣泛的應用。將它與其他金屬、氧化物等材料復合,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合材料的合成具有重要的科學意義。由于納米材料的結構不同,其復合位置和復合方式均存在不同,本文按照復合材料的結構特征,分別從核殼型、負載型、多節(jié)段納米線3種類型對鎳納米復合材料的研究進展進行評述,在介紹這些材料的合成方法、結構特點的基礎上,綜述各種方法、各類結構的優(yōu)缺點及應用前景,為類似復合材料的合成提供借鑒。

介紹了一種sol-gel方法合成plzt反蛋白石結構。以單分散的聚苯乙烯亞微米球人造蛋白石為模板,通過調(diào)整的溶膠-凝膠方法制備plzt溶膠,再將溶膠前驅(qū)體填充在模板中。填充后的模板緩慢升溫到750℃煅燒,排除有機成分并使plzt結晶。通過這種方法,可以借助微球直徑為400nm的模板得到孔隙直徑在280nm的plzt反蛋白石結構材料。

室溫硫化硅橡膠(rtv-sr,簡稱rtv)在電氣設備防污閃工作中起重要作用的原因在于其優(yōu)異的憎水性和憎水遷移性,為研究污穢成分和環(huán)境因素對rtv憎水特性影響,分析了靜態(tài)接觸角測量影響因素。用恒定濕熱試驗箱和紫外老化箱模擬不同外界環(huán)境,對污穢成分、環(huán)境溫度、相對濕度、遷移時間和紫外輻照時間與rtv憎水特性的關系進行了定量對比試驗,借助接觸角影像測試儀、掃描電鏡(sem)和傅立葉變換紅外光譜(ftir)儀對其影響機理進行了分析。結果表明,溫度、鹽密和灰密對rtv憎水遷移性有明顯的影響,相對濕度和灰成分影響rtv憎水遷移速度及穩(wěn)定后的靜態(tài)接觸角,長時間紫外預處理能加快rtv憎水遷移速度。研究結果可作為分析硅橡膠材料憎水性、憎水性遷移特性的參考,同時也為外絕緣材料憎水性試驗標準的制定提供了試驗依據(jù)。

聚合物基納米復合材料的研究進展

以十六烷基三甲基溴化銨(ctab)為有機改性劑處理鈉基蒙脫土(na-mmt),制備了有機蒙脫土(ctab-mmt),再以ctab-mmt為插層劑,通過熔融擠出制備了聚己內(nèi)酯(pcl)/ctab-mmt納米復合材料。采用sem和xrd對mmt和納米復合材料的結構進行了表征,并測試了納米復合材料的力學性能。結果表明:ctab-mmt的片層結構比na-mmt連續(xù)性更好,片層間距由原來的1.51nm增加到1.95～3.32nm;ctab-mmt在pcl基體中分散更均勻;與純pcl相比,pcl/ctab-mmt納米復合材料的拉伸強度提高了10.2%,而彎曲強度提高了19.5%。

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)/層狀硅酸鹽納米復合管材,管材的力學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合材料的熱性能,蒙脫土的加入提高了pvc的耐熱等級。

第五章聚合物納米復合材料

試驗研究蒙脫土(mmt)用量和加工助劑種類對mmt/sbr納米復合材料性能的影響,探討mmt/sbr納米復合材料用于制備輪胎內(nèi)胎的可行性。結果表明,加入2份三乙醇胺、mmt用量為20份的mmt/sbr納米復合材料的加工性能和物理性能與工廠內(nèi)胎膠差別不大,耐熱老化性能和氣體阻隔性較好,可用于制備輪胎內(nèi)胎。

本文對比和分析了水蓄冷、冰蓄冷、共晶鹽蓄冷及氣體水合物蓄冷技術的優(yōu)缺點,提出在常規(guī)空調(diào)中采用納米復合材料相變蓄冷技術,并對其相變溫度和過冷度進行了實驗研究。結果表明添加納米tio2可減少相變蓄冷介質(zhì)的過冷度。

青島大學科研者以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)劑對納米抗菌劑進行改性處理,之后將處理物與pvc均勻混合,混煉壓片而制得pvc納米復合材料。

綜述了聚合物/碳納米管(cnt)納米復合材料3年多來(2003—2006)的研究進展,包括其制備方法、熱穩(wěn)定性及阻燃性,重點是其阻燃性(釋熱速率、質(zhì)量損失速率、引燃時間、極限氧指數(shù)及ul94阻燃性等)。還詳細論述了含多層碳納米管(mwcnt)聚合物熱裂及燃燒時的成炭情況和炭層結構及其作為復合材料阻燃劑與層狀硅酸鹽的異同。

美國佐治亞理工學院的一個研究團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網(wǎng)站《物理世界》“2012年度十大科學突破”，日前在此基礎上，他們通過在電池的壓電材料里添加納米顆粒形成納米復合材料，大幅提升了電池的充電效率和存儲容量。相關改進自主充電電池的論文刊登在最新一期的《納米技術》上。

美國佐治亞理工學院的一個研究團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網(wǎng)站《物理世界》“2012年度十大科學突破”，日前在此基礎上，他們通過在電池的壓電材料里添加納米顆粒形成納米復合材料，大幅提升了電池的充電效率和存儲容量。相關改進自主充電電池的論文刊登在最新一期的《納米技術》上。

將二硫代酯化合物作為raft(可逆加成-斷裂鏈轉(zhuǎn)移反應)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酸酐的共聚物,并制備了pc/碳納米管復合材料。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pc/碳納米管復合材料的力學性能的影響,觀察了pc/碳納米管復合材料沖擊斷面形貌。結果表明,碳納米管表面接枝上了一層聚合物,pc/碳納米管復合材料的力學性能得到了改善。

具有納米多孔網(wǎng)絡結構的sio2氣凝膠與透氣性優(yōu)良的無紡布或氈進行復合,可得到具有高吸附性能的納米復合材料,其飽和吸苯率達到并超過了傳統(tǒng)的吸附材料。納米復合材料的飽和吸苯率與單位面積所復合的sio2氣凝膠量和其本身的飽和吸苯率成正比關系,復合工藝對氣凝膠孔結構的影響很小,符合一定的理論推導公式。

通過zeta電位的測定考察涂飾體系中助劑對其穩(wěn)定性的影響,實驗結果得出相對最穩(wěn)定的底層和中層涂飾體系的zeta電位絕對值均小于穩(wěn)定的膠體體系最低的排斥能30mv。因此在相對最穩(wěn)定的中層和底層涂飾體系中,通過選擇適合的穩(wěn)定劑以及確定穩(wěn)定劑的用量分別制備了底層和中層的復合涂飾劑,實驗結果表明在底層和中層分別加入20%和15%的聚氨酯穩(wěn)定劑效果最好?？疾炝藘?yōu)選的納米復合涂飾劑的涂飾性能,實驗結果表明納米分散液的加入改善了皮革的防水性、耐候性以及抗菌性,復合涂飾劑的使用并沒有影響皮革的物理性能,并且使用納米復合涂飾劑時皮革的防水性、耐候性和抗菌性最好。