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氧化石墨烯纳米带/TP U复合材料薄膜制备及性能表征?

樊志敏 , 郑玉婴 , 曹宁宁 , 张延兵

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2015.03.023

采用氧化法将碳纳米管纵向切割成氧化石墨烯纳米带,利用溶液成形在涂膜机上制备氧化石墨烯纳米带/TPU 复合材料薄膜。 FT-IR、拉曼光谱、XRD、FE-SEM、TEM等测试表明,碳纳米管成功地被纵向切割成带状结构的氧化石墨烯纳米带。力学测试表明,当氧化石墨烯纳米带用量为2%(质量分数)时,复合材料薄膜弹性模量与拉伸强度相比 TPU 薄膜提高了160%与123%。氧气透过率测试表明当氧化石墨烯纳米带用量为2%(质量分数)时,复合材料薄膜氧气透过率降低77%,阻隔性能明显提高。

关键词: 氧化石墨烯纳米带 , TPU 复合材料薄膜 , 氧气透过率 , 阻隔性

无卤阻燃乙烯-醋酸乙烯酯共聚物泡沫复合材料的制备及性能表征

陈志杰 , 郑玉婴 , 张延兵 , 刘先斌 , 尚鹏博 , 樊志敏

复合材料学报 doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20140702.003

为使得乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)泡沫复合材料具有阻燃功能,分别添加膨胀石墨-聚磷酸铵(EG-APP)和膨胀石墨-聚磷酸铵-热塑性淀粉(EG-APP-TPS)两种不同复配阻燃剂,通过熔融共混和硫化发泡制备了无卤阻燃EVA泡沫复合材料.采用极限氧指数(LOI)、垂直燃烧(UL-94)、热分析质谱联用(TG-MASS)及扫描电镜(SEM)测试等对EG-APP/EVA及EG-APP-TPS/EVA泡沫复合材料进行表征.结果表明:EC-APP复配阻燃剂添加量为30wt%、EG与APP质量比为1∶4时,EG-APP /EVA泡沫复合材料的LOI达28.1%,UL-94为V-1级;而当EG-APP-TPS复配阻燃剂添加量同为30wt%,EG、APP与TPS质量比为1∶4∶1时,EG-APP-TPS/EVA泡沫复合材料的LOI可达29.3%,UL-94为V-0级.TG-MASS和SEM分析表明:EG、APP和TPS在气相和固相中均具有显著的协同阻燃作用.

关键词: 乙烯-醋酸乙烯酯共聚物 , 泡沫 , 复合材料 , 膨胀石墨 , 聚磷酸铵 , 热塑性淀粉 , 阻燃性能

马来酸酐刻蚀芳纶纤维/尼龙6复合材料的制备及性能

王翔 , 郑玉婴 , 曹宁宁 , 张延兵 , 刘阳龙

复合材料学报 doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20151014.006

使用马来酸酐(MAH)对芳纶纤维(AFs)进行刻蚀处理,以期改善其与尼龙6(PA6)的界面相容性,进而提高 AFs/PA6复合材料的力学性能。将不同时间梯度处理后的 AFs 与 PA6经均匀共混、注塑制成 AFs/PA6复合材料标准试样。采用 FE-SEM、XPS、XRD和DSC研究了 AFs 表面形貌和元素含量以及 AFs/PA6复合材料的冲击断面形貌、晶型、晶粒和结晶度。结果表明:经过3 h 的刻蚀,AFs 表面粗糙程度最大且表面含氧量最高。刻蚀AFs的加入有利于PA6晶粒细化并且形成α晶型。相对于纯PA6,AFs/PA6复合材料试样的内部更易形成α晶型,同时结晶度也得到提高。加入经表面处理的AFs有利于提高AFs/PA6复合材料的拉伸强度和弯曲强度,当加入刻蚀时间为3 h的 AFs时,AFs/PA6复合材料的力学性能达到最佳。

关键词: 马来酸酐 , 刻蚀 , 芳纶纤维 , 尼龙 6 , 界面 , 力学性能

氧化还原沉淀法制备MnO2/MWCNTs催化剂及其低温SCR活性

陈健 , 郑玉婴 , 张延兵 , 邹海强 , 卢秀恋

无机材料学报 doi:10.15541/jim20160146

先用十二烷基硫酸钠(SDS)对多壁碳纳米管(MWCNTs)进行表面改性,然后采用氧化还原沉淀法制得一系列的MnO2/MWCNTs催化剂.考察了催化剂在80~180℃的选择性催化还原(SCR)反应活性,并通过BET、XRD、FESEM、TEM、XPS和H2-TPR等表征手段对催化剂的结构及性能进行分析.结果显示,MnO2/MWCNTs催化剂在空速210 L/(gcat·h)和温度140~180℃条件下,脱硝效率达到85%~100%,这明显优于等体积浸渍法制备的催化剂的低温SCR催化活性,且10% MnO2/MWCNTs催化剂的活性最优.分析结果表明,MnO2/MWCNTs催化剂中MnO2以纳米片状均匀分散在多壁碳纳米管载体表面;弱结晶性的结构和高价锰,较高的表面吸附含氧量及较强的低温区氧化还原能力是10% MnO2/MWCNTs催化剂具有优异低温SCR活性的原因.另外,和MnOx/MWCNTs催化剂相比,10% MnO2/MWCNTs催化剂表现出良好的抗水和抗硫性能.

关键词: 十二烷基硫酸钠 , 选择性催化还原 , 氮氧化物 , 多壁碳纳米管 , 锰氧化物

官能团化碳纤维/热塑性聚氨酯复合泡沫材料的制备及力学性能

连汉青 , 郑玉婴 , 邱洪峰 , 张延兵

高分子材料科学与工程 doi:10.16865/j.cnki.1000-7555.2016.12.023

采用浓H3PO/浓HNO3混酸体系对碳纤维(CF)表面进行预处理得到酸化碳纤维,再利用二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)与酸化碳纤维发生接枝反应,制得官能团化碳纤维(MCF).将其与热塑性聚氨酯(TPU)熔融共混得到MCF/TPU复合泡沫材料.利用红外光谱、X射线光电子能谱、X射线衍射、拉曼光谱和场发射扫描电镜等表征了纤维接枝改性效果和复合材料结构及断面形貌.结果表明,化学接枝使得纤维表面官能团化,并且接枝改性增加了纤维表面的粗糙度及无序程度.从而成功地改善了纤维和TPU基体的界面粘合力和相容性.力学性能分析表明,相比接枝前的CF,MCF可明显提高复合泡沫材料的力学性能,当纤维添加量为3%时,较改性前拉伸强度提高了16.1%,断裂伸长率提高了18.5%.撕裂强度提升了3.2%,回弹性提高了6.7%,压缩永久变形降低了6.9%.

关键词: 热塑性聚氨酯 , 碳纤维 , 化学接枝 , 复合材料 , 泡沫 , 力学性能

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