改性黏土对PET纳米复合材料结晶性能的影响

美国佐治亚理工学院的一个研究团队曾因制造第一款自充电能源包或电池，荣列国际知名英国科学网站《物理世界》“2012年度十大科学突破”，日前在此基础上，他们通过在电池的压电材料里添加纳米颗粒形成纳米复合材料，大幅提升了电池的充电效率和存储容量。相关改进自主充电电池的论文刊登在最新一期的《纳米技术》上。

美国佐治亚理工学院的一个研究团队曾因制造第一款自充电能源包或电池，荣列国际知名英国科学网站《物理世界》“2012年度十大科学突破”，日前在此基础上，他们通过在电池的压电材料里添加纳米颗粒形成纳米复合材料，大幅提升了电池的充电效率和存储容量。相关改进自主充电电池的论文刊登在最新一期的《纳米技术》上。

采用双子季铵盐（geminic1）6表面活性剂和十六烷基三甲基溴化铵（ctab）表面活性剂分别与钠基蒙脱土（na-mmt）进行阳离子交换后,制备了新的有机蒙脱土（geminic16-mmt和ctab-mmt）,通过x射线衍射（xrd）、透射电镜（tem）等对有机蒙脱土进行表征并对其分散性做了测试。又用蒙脱土插层纳米复合材料改性水性涂料,并进行了性能测试表征,结果显示,经改性涂料的性能均有不同程度的提高。

纳米复合材料的探索及应用 摘要：纳米颗粒在塑料中的应用潜力很大，因为只要添 加很少量纳米填料就可起到添加大量的其它助剂更好的作 用。最近的数百篇有关纳米材料的论文表明，在改善塑料的 机械性能、阻隔性能、阻燃性能和导电性能方面，纳米材料 的研究和应用取得了令人兴奋的进展。 关键词：纳米复合材料；纳米粘土；碳纳米管；纳米石 墨片；阻隔性；阻燃性 [中图分类号]tq323.6[文献识别码]a[文章编号] 纳米复合材料的发展还处于成长期，据预测，在未来几 十年内，它们将被证明是改变塑料工业面貌的最强有力的事 物。只要通过熔融共混或原位聚合在聚合物中添加２％～ ５％的纳米颗粒，复合材料的热－机械性能、阻隔性能和阻 燃性能将会得到戏剧性的提高。在提高耐热性、尺寸稳定性、 导电性方面，它们也能超越普通填料和纤维填料。 纳米尺度的增强塑料在汽车和包装业已经市场化，尽管 利润不是太高

采用硅烷偶联剂γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(mps)对埃洛石纳米管(hnts)进行表面改性,并以改性埃洛石纳米管(m-hnts)填充硬质聚氯乙烯(pvc)制备聚氯乙烯/改性埃洛石纳米管(pvc/m-hnts)纳米复合材料.傅里叶变换红外光谱分析、热重分析以及x射线光电子能谱分析证明埃洛石纳米管表面负载了硅烷偶联剂;扫描电镜结果表明,m-hnts在pvc中分散均匀,pvc/m-hnts纳米复合材料的断面呈现较大的塑性变形,表现出韧性断裂的特征;实验表明,m-hnts对pvc同时起到了增韧和增强的作用,特别是使冲击强度大幅度提高,与添加未改性hnts的材料相比,pvc/m-hnts纳米复合材料具有更高的力学性能和模量;m-hnts对复合材料热性能的提高和加工性能的改善也有一定的效果.

利用钛酸酯偶联剂对zno/ag纳米抗菌剂改性处理,将改性后的抗菌剂与聚氯乙烯(pvc)均匀混合后混炼压片,制得抗菌pvc纳米复合材料。研究了zno/ag纳米抗菌剂的分散工艺,并对抗菌pvc复合材料的抗菌性能及力学性能进行了评价。结果表明:改性后的zno/ag纳米抗菌剂沉降率由94.0%减小到0.4%,亲油性和稳定性提高;抗菌pvc复合材料对大肠杆菌的抗菌率达99%以上,其拉伸强度和断裂伸长率随抗菌剂添加量的增加均呈先增后降的趋势。

迈阿密abakan公司完成了它的pcomp纳米复合材料涂层增长和扩大战略的第一和第二阶段，这包括增加安装了粉末微囊化装备使产量翻倍，增加更多纳米颗粒生产装备和烧结炉使产量扩大到每年18t。第三、四阶段计划产量扩大到每年60t，然后180t。

专利申请号:201710228113.0公布号:107012361a申请日:2017.04.10公开日:2017.08.08申请人:云南驰宏锌锗股份有限公司本发明涉及一种电沉积锌用稀土合金阳极及其制备方法,属于有色金属运用领域。所述的电沉积锌用稀土合金阳极各组分按质量分数计为:稀土0.001%～0.050%,银0.2%～0.5%,余量为铅。制备方法为:将

纳米复合材料因具有独特的物理、化学性能而成为纳米领域研究的热点。镍纳米材料作为一种重要的过渡金属纳米材料,在磁学、电化学、催化等领域具有广泛的应用。将它与其他金属、氧化物等材料复合,一方面使其固有性质得到明显改善,另一方面利用其他组成和镍基材料的协同作用,可得到具有新特性的异质材料,因此研究镍基纳米复合材料的合成具有重要的科学意义。由于纳米材料的结构不同,其复合位置和复合方式均存在不同,本文按照复合材料的结构特征,分别从核壳型、负载型、多节段纳米线3种类型对镍纳米复合材料的研究进展进行评述,在介绍这些材料的合成方法、结构特点的基础上,综述各种方法、各类结构的优缺点及应用前景,为类似复合材料的合成提供借鉴。

据美国物理学家组织网报道，美国科学家制造出了一种由石墨烯和锡层叠在一起组成的纳米复合材料，这种可用来制造大容量能源存储设备的轻质新材料可用于锂离子电池中，其“三明治”结构也有助于提升电池的性能。

美国得克萨斯州的应用纳米技术公司新近开发成功一种具有很高导热性的碳基纳米铝复合材料，称之为“carbal”。这种材料是由80％碳质基体材料和20％的纳米铝颗粒所组成；而碳质基体材料则是由各向同性导热性材料和各向异性导热性物质所组成，这就造成了高度的热扩散性和低的比热。“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层，如陶瓷绝缘层、合成树脂、金属钎焊料等。适用于电路元件和半导体器件等方面。

碳纳米管从物理和化学方面都具有独特性，它的应用范围广泛，从汽车防护零件到修饰电机，从氢气的储存到微波吸收等等，都得到了广泛的应用。所以碳纳米管的发现是材料学，工程制备的一个优秀成果。本文从碳纳米管的发现，到对它的简介，特性的应用以及目前存在的一些亟需解决的问题进行了阐述。并提出了对它未来发展的建议和展望。

采用乳液插层法制备了黏土/天然橡胶(nr)纳米复合材料,考察了蒙脱土(mmt)、累托石(rec)2种黏土和用界面剂等量替代nr的方式对复合材料微观结构及性能的影响。结果表明,在2种纳米复合材料中,大部分mmt和rec均以纳米片层结构分散在橡胶基体中,与rec片层相比,mmt片层边界模糊且稍微有些弯曲,且层间距变化较大,所填充复合材料的payne效应更明显。与mmt/nr纳米复合材料相比,rec/nr纳米复合材料的硫化时间稍长,定伸应力、拉伸强度和撕裂强度较高,耐磨耗性能和抗湿滑性较好,抗切割性能下降,抗拉伸疲劳性基本相当;用界面剂等量替代nr时,复合材料的物理机械性能、耐磨性和抗湿滑性得到明显提高。

聚合物基纳米复合材料的研究进展

主要论述了高密度聚乙烯(pe-hd)/黏土纳米复合材料的制备因素对结构形态的影响及其性能的研究进展。当前的研究表明,黏土有机化处理和使用相容剂能改善材料的插层和剥离结构;pe-hd基体对结构的影响比较复杂,一方面,随着聚合物相对分子质量的增加,聚合物分子链的尺寸增加,分子链长的聚合物更难进入到黏土夹层间,不利于黏土的剥离;另一方面,黏度随相对分子质量的增加而增加,黏度的增加在熔融加工过程中可提高熔体的剪切力,有利于聚合物进入堆叠的纳米黏土层间,使得片层分离而达到剥离结构;黏土加入量过高不利于得到剥离结构;在加工工艺上,母料法比直接混合法得到的插层效果好,选择合适的设备、对螺杆进行优化设计以提高剪切效果都有利于得到插层和剥离结构的pe-hd/黏土纳米复合材料。pe-hd/黏土纳米复合材料的性能研究表明,由于黏土没达到完全剥离和均匀分散,纳米复合材料的脆性增加,韧性降低,且随黏土含量的增加脆性增加,这与pe-hd和黏土界面相间的相互作用密切相关;黏土粒子分散程度越高,其与熔体接触面积越大,pe-hd分子链运动受阻,材料弹性提高;纳米复合材料中黏土层作为二维异向成核剂,可以提高材料的结晶速率,使结晶温度升高,黏土含量过大会降低结晶度;黏土分散不均会造成复合材料的气体渗透性降低;一方面,片层的阻透效应可提高材料热稳定性,另一方面,有机改性黏土的催化作用又会使pe降解而降低其热稳定性,当黏土含量适中时,黏土片层均匀分散,阻透性能起主要作用,但随着黏土含量的增加,催化作用迅速加强并成为主要因素,使复合材料热稳定性降低;此外,燃烧过程中形成焦烧物可提高pe-hd/黏土纳米复合材料的阻燃性。

首次以天然淀粉纳米晶为原料,通过熔融共混的方法复合改性双酚a型环氧树脂,制备出了力学性质优异的环氧树脂纳米复合材料,在填料含量较低时其弯曲强度及弯曲形变即达到同步增强的效果,特别是在含量为0.5wt%和1.5wt%时断裂弯曲应变及弯曲强度相对于纯的环氧树脂分别增加了13.9%和9.9%。同时通过透射电子显微镜(tem)、扫描电子显微镜(sem)、x射线衍射(xrd)及傅里叶变换红外光谱(ftir)等方法分别研究了淀粉纳米晶及其复合材料的形貌及结构。

将二硫代酯化合物作为raft(可逆加成-断裂链转移反应)试剂,采用raft活性聚合方法在碳纳米管表面接枝丙烯酸丁酯和马来酸酐的共聚物,并制备了pc/碳纳米管复合材料。利用ft-ir、tem表征接枝后的碳纳米管,考察了碳纳米管用量对pc/碳纳米管复合材料的力学性能的影响,观察了pc/碳纳米管复合材料冲击断面形貌。结果表明,碳纳米管表面接枝上了一层聚合物,pc/碳纳米管复合材料的力学性能得到了改善。

试验研究蒙脱土(mmt)用量和加工助剂种类对mmt/sbr纳米复合材料性能的影响,探讨mmt/sbr纳米复合材料用于制备轮胎内胎的可行性。结果表明,加入2份三乙醇胺、mmt用量为20份的mmt/sbr纳米复合材料的加工性能和物理性能与工厂内胎胶差别不大,耐热老化性能和气体阻隔性较好,可用于制备轮胎内胎。

第五章聚合物纳米复合材料

采用熔体插层法在双螺杆挤出机中制备了聚丙烯／有机蒙脱土(pp／ommt)纳米复合材料,讨论了电子束辐照处理对纳米复合材料性能的影响。结果表明：通过辐照处理,可以使pp基体与纳米填料的相容性增加,两者之间的界面相互作用得到了加强,材料的弹性模量上升,断裂伸长率明显下降,整体强度有所上升,材料缺口敏感性增加,缺口冲击强度下降。

英国的amc（宇航金属复合材料）公司新近开发成功一种新型铝纳米复合材料，取名“xfine”。这种材料较比现有的铝合金基复合材料（amc’s）具有更加优越的力学性能，强度提高了50％，相当于钛材的水平，10×10^6次循环疲劳极限高1．5倍。高的热稳定性，经过热暴露之后的剩余强度高达传统铝基合金的6倍以上。

以十六烷基三甲基溴化铵(ctab)为有机改性剂处理钠基蒙脱土(na-mmt),制备了有机蒙脱土(ctab-mmt),再以ctab-mmt为插层剂,通过熔融挤出制备了聚己内酯(pcl)/ctab-mmt纳米复合材料。采用sem和xrd对mmt和纳米复合材料的结构进行了表征,并测试了纳米复合材料的力学性能。结果表明:ctab-mmt的片层结构比na-mmt连续性更好,片层间距由原来的1.51nm增加到1.95～3.32nm;ctab-mmt在pcl基体中分散更均匀;与纯pcl相比,pcl/ctab-mmt纳米复合材料的拉伸强度提高了10.2%,而弯曲强度提高了19.5%。