杉木納米碳酸鈣復(fù)合材料的制備

制備了納米caco3復(fù)合丙烯酸涂料,通過對其主要性能進(jìn)行檢測表明,當(dāng)改性納米caco3的添加量為1.5%(質(zhì)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(jié)果表明,該體系的流動特性均符合casson模型;當(dāng)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(yīng)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(fù)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(yīng)用現(xiàn)狀——本文結(jié)合幾年來作者對納米碳酸鈣復(fù)合涂料的研究，對國內(nèi)外納米碳酸鈣復(fù)合涂料的研究現(xiàn)狀進(jìn)行概述，希望有助于國內(nèi)納米碳酸鈣復(fù)合涂料研究的進(jìn)一步深化，為納米碳酸鈣復(fù)合涂料的產(chǎn)業(yè)化研究提供借鑒。

在172d的貯存期內(nèi),對經(jīng)表面活性劑改性的納米碳酸鈣的粒徑變化進(jìn)行了考察,并對其在硬質(zhì)pvc中的應(yīng)用性能進(jìn)行了測試.結(jié)果顯示,經(jīng)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(jīng)表面活性劑改性的納米碳酸鈣應(yīng)用于硬質(zhì)pvc之后,測試其力學(xué)性能,結(jié)果顯示,添加納米碳酸鈣的pvc,其力學(xué)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(zhì)量分?jǐn)?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(xué)性能為指標(biāo),則納米碳酸鈣在硬質(zhì)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(chǎn)高性能的填充母料,并將之成功地應(yīng)用于塑料編織袋的生產(chǎn)過程中,有效地降低了塑料編織袋的生產(chǎn)成本、凈化了操作環(huán)境,提高了塑料編織袋的質(zhì)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(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。

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(jī)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。

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。

采用分子復(fù)合和增塑,以水、多元醇和含酰胺基團(tuán)化合物組成復(fù)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(fù)合材料,采用差示掃描量熱儀(dsc)、熱重分析(tg)、高壓毛細(xì)管流變儀等研究了復(fù)合材料的熱性能、流變性能,探討了復(fù)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(jié)果表明,通過分子復(fù)合和增塑后,改性pva及pva/caco3復(fù)合材料獲得較寬熱塑加工窗口,當(dāng)caco3含量為70%時熱塑加工窗口達(dá)85.5℃;pva/caco3復(fù)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(fù)合材料中增塑劑遷移率增加,caco3可抑制復(fù)合材料中增塑劑的遷移,一定程度上提高了復(fù)合材料的尺寸穩(wěn)定性。

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

首先采用顆粒復(fù)合法(pcs,particlecompositesystem)對cu-碳納米管(cnt)粉末進(jìn)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(fù)合粉,其形貌近似球形,然后將復(fù)合粉通過sps燒結(jié)工藝制備成cu-2%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))cnt復(fù)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(fù)合材料的組織和性能的影響并與普通混粉后的復(fù)合材料做了比較。結(jié)果表明,隨著pcs處理時間的延長,復(fù)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(jīng)pcs處理后制備的cu-2%cnt復(fù)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(jié)構(gòu),復(fù)合材料的致密度達(dá)97%以上。

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

復(fù)合材料—聚碳酸酯PC (2)

復(fù)合材料—聚碳酸酯PC

碳酸鈣作為無機(jī)化工填料應(yīng)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(chǎn)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(jī)械性能、熱性能等。 1碳酸鈣的概述 應(yīng)用于塑料中填料的碳酸鈣有重質(zhì)(簡稱重鈣)和輕質(zhì)(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(zhì)碳酸鈣。 通常所說的輕質(zhì)碳酸鈣是指普通的符合國標(biāo)ｇｂ4794-84標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)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(chǎn)方法占主導(dǎo)地位的是碳化法,即:ｃａｃｏ3石灰石-△-ｃａｏ生灰石-ｈ2ｏ-ｃａ (ｏｈ)2熟石灰

研究了粉煤灰制備碳酸鈣以及硅酸鈣作為造紙?zhí)盍显诩垙堉械募犹钚阅埽接懥瞬煌奶盍虾筒煌犹盍繉垙埿阅艿挠绊?。并與我司正在使用的商品gcc填料做了對比。結(jié)果表明：粉煤灰制備碳酸鈣作為填料用作紙張加填時，在相同灰分情況下，使用粉煤灰碳酸鈣填料對強度的貢獻(xiàn)更大。硅酸鈣作為造紙?zhí)盍霞犹顣r，對強度的貢獻(xiàn)更為明顯，在灰分在15％和25％左右的時候，使用硅酸鈣作為填料的紙張強度和使用gcc作為填料的紙張強度相比較，抗張指數(shù)分別提升了5．48％和8．68％。而內(nèi)聚力分別提升了24．4％和14．47％。這對于提升紙張灰分是有著非常重要的作用的。

1、應(yīng)用與市場迄今為止，國內(nèi)生產(chǎn)的重質(zhì)碳酸鈣為100萬噸，應(yīng)用領(lǐng)域涉及造紙．涂料、塑料、橡膠、日用化工、電纜、密封膠等行業(yè)，但由于礦物顆粒因被粉碎而形成顆粒表面銳利的棱角和平滑的晶體解理面的微觀形貌問題，使這些部位在聚合物微觀結(jié)構(gòu)上都是內(nèi)部應(yīng)力集中點，直接影響到重鈣的使用效果．影響了重鈣的使用檔次。納米包覆碳酸鈣克服了這些不足，同時顆粒表面的鈍化，減少在塑料加工過程中填料對螺桿擠出機(jī)的磨損。

碳納米管_聚酰亞胺功能復(fù)合材料的制備與性能研究

采用熔融混煉的方法制備聚丙烯/多壁碳納米管復(fù)合材料(pp/mwnts)。研究了復(fù)合材料的表面電阻率與mwnts含量的關(guān)系,結(jié)果發(fā)現(xiàn):隨著mwnts含量的不斷增加,復(fù)合材料的電阻率呈不斷下降趨勢,并發(fā)現(xiàn)mwnts含量為3%時為復(fù)合材料的導(dǎo)電閾值。又通過對試樣作透射電鏡觀察研究,從微觀角度分析了復(fù)合材料電性能變化的原因。

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.