欧忠星
,
郑玉婴
,
肖东升
,
曹宁宁
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20160309.004
为提高热塑性聚氨酯(TPU)的阻隔及抗静电性能,首先,向功能化改性还原氧化石墨烯(FRGO)中加入原始碳纳米管(CNTs),并通过非共价改性制得在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中均匀分散的杂化粒子FRGO-CNTs;然后,在涂膜机上通过溶液涂覆法制备了FRGO-CNTs/TPU复合材料膜;最后,利用FTIR、XRD、XPS、FE-SEM、TG、氧气透过仪、高阻计及万能试验机对FRGO-CNTs/TPU复合材料膜的结构和性能进行了表征.结果表明:FRGO与CNTs之间通过π-π共轭作用发挥协同效应,并且所制备的FRGO CNTs与TPU基体的相容性较好;当FRGO-CNTs含量(以TPU为基准)为2.0wt％时,复合材料膜的热分解温度提高了49℃,氧气透过率下降了53.7％;大比表面积的FRGO与高长径比的CNTs能在TPU基体中构建导电网络;当FRGO-CNTs含量仅为0.8wt％时,FRGO-CNTs/TPU复合材料膜的体积电阻率就能下降7个数量级.与此同时,随FRGO-CNTs含量的增加,复合材料膜的拉伸强度和断裂伸长率均先上升而后下降.
关键词:
功能石墨烯
,
碳纳米管
,
热塑性聚氨酯
,
热稳定性
,
阻隔性
,
抗静电性
,
力学性能
刘阳龙
,
郑玉婴
,
曹宁宁
,
尚鹏博
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20150929.001
通过溶胶-凝胶法制备铁铕共掺杂的 TiO2(Fe3+-Eu3+/TiO2)空心微球,采用 XRD、TEM、BET 和 XPS等对样品进行表征,以亚甲基蓝(MB)的光催化降解为目标反应,评价其光催化活性。结果表明：SiO2微球表面均匀地包覆了1层TiO2,超声有利于提高SiO2@TiO2复合微球间的分散性,同时也发现煅烧前对SiO2@TiO2复合微球进行研磨处理后所得的 Fe3+-Eu3+/TiO2空心微球部分塌陷,而未研磨和煅烧后研磨所得 Fe3+-Eu3+/TiO2空心微球完整性较好。XRD和BET分析表明,Fe3+-Eu3+/TiO2空心微球为锐钛矿且具有良好的介孔结构,铁铕共掺杂在TiO2空心微球中产生协同作用,使 Fe3+-Eu3+/TiO2空心微球的粒径进一步减小,比表面积增大。当Fe3+的掺杂量为1.0%、Eu3+的掺杂量为0.5%时,Fe3+-Eu3+/TiO2空心微球的光催化活性最高。
关键词:
二氧化钛
,
空心
,
共掺杂
,
溶胶-凝胶法
,
超声
,
研磨
曹宁宁
,
郑玉婴
,
刘阳龙
,
欧忠星
,
陈宇
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20150921.004
利用溶液涂覆成膜工艺在涂膜机上制得层叠状功能化石墨烯纳米带(SF-GNRs)/热塑性聚氨酯(TPU)复合材料薄膜。采用FTIR、XRD、XPS、TEM和FE-SEM对SF-GNRs的结构进行表征,并结合复合材料薄膜的氧气透过率、体积电阻率测试及表面形貌观察,研究了不同质量分数的 SF-GNRs 对 TPU 复合材料薄膜阻隔和抗静电性能的影响。结果表明：所得高比表面积 SF-GNRs 在 TPU基体中分散良好；当 SF-GNRs 质量分数为1.0%时, SF-GNRs/TPU复合材料薄膜的氧气透过率相比纯TPU薄膜降低了67.76%,阻隔性能得到明显改善；当 SF-GNRs质量分数达到1.0%~1.5%时,SF-GNRs/TPU复合材料薄膜出现了电渗流行为,表现出优良的室温导电性能。
关键词:
层叠状功能化石墨烯纳米带
,
TPU复合材料薄膜
,
氧气透过率
,
阻隔性能
,
抗静电性能
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
郑辉东
,
欧忠星
,
郑玉婴
,
肖东升
,
曹宁宁
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2016.11.019
采用双十二烷基二甲基溴化铵（DDAB）插层改性氧化石墨烯（DD‐GO），再用抗坏血酸进行还原制得功能石墨烯（DD‐RGO）。采用溶液成形的方法在涂膜机上制备功能石墨烯（DD‐RGO）／热塑性聚氨酯（TPU）复合材料膜，并利用FTIR、XRD、FE‐SEM、高阻计、氧气透过仪对DD‐RGO／TUP复合材料膜结构和性能进行表征。结果表明：经DDAB改性后的石墨烯能在T PU基体中能以褶皱层状的形式均匀的分散，并提高T PU的热稳定性、阻隔性与抗静电性。当DD‐RGO的添加量为2％时，复合材料膜的阻隔性与导电性相对于纯 T PU分别提高了50％与7个数量级，阻隔性与抗静电性明显提高。
关键词:
热塑性聚氨酯
,
功能石墨烯
,
阻隔性
,
抗静电性
郑玉婴
,
曹宁宁
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2016.000353
氧化石墨烯纳米带杂化粒子是将氧化石墨烯纳米带(GONRs)与其他纳米粒子经π-π键、氢键等结合方式复合在一起,通过这种特殊的结合形态一方面可以有效地防止GONRs的聚积,另一方面新的纳米粒子的引入能够赋予该杂化材料某些特殊的性能,从而有利于充分发挥GONRs杂化材料在聚合物改性等领域的综合性能.本文综述了氧化石墨烯纳米带杂化粒子的制备方法、性能和应用现状.此外,针对GONRs的还原产物石墨烯纳米带(GNRs)的结构、性能、制备方法及其应用领域也进行了系统性地论述.相关研究表明,氧化石墨烯纳米带杂化粒子的设计与制备是氧化石墨烯纳米带迈向实用领域的一个有效途径,而石墨烯纳米作为石墨烯的一种特殊结构的二维变体,继承了石墨烯优良的导电和导热等性能,同时特殊的边缘效应,因而呈现出了更广阔的应用潜力.
关键词:
氧化石墨烯纳米带杂化粒子
,
石墨烯纳米带
陈宇
,
郑玉婴
,
曹宁宁
,
欧忠星
高分子材料科学与工程
doi:10.16865/j.cnki.1000-7555.2016.10.022
利用溶液涂覆成膜工艺在涂膜机上制得功能化石墨烯纳米带-纳米碳纤维供塑性聚氨酯(FGNRs-CNFs/TPU)复合材料薄膜.采用红外光谱、X射线衍射、X射线光电子能谱、透射电镜对所得FGNRs-CNFs的结构与性能进行表征,并结合复合材料薄膜的氧气透过率和体积电阻率测试以及断面形貌观察,研究了不同含量的FGNRs-CNFs对TPU复合材料薄膜阻隔和抗静电性能的影响.结果显示,KH-550成功接枝在GNRs上,并且FGNRs附着在骨架CNFs上形成稳定的FGNRs-CNFs网络结构,这有利于其在TPU中均匀分散;相比于纯TPU薄膜,当FGNRs-CNFs质量分数为1％时,FGNRs-CNFs/TPU复合材料薄膜的氧气透过率降低了68.8％,阻隔性能得到大幅度提升;石墨烯纳米带与纳米碳纤维构建导电网络,当添加量为0.6％时,复合材料薄膜导电性能提升了7个数量级,表现出优良的室温导电性能.
关键词:
功能化石墨烯纳米带
,
纳米碳纤维
,
热塑性聚氨酯
,
阻隔性
,
抗静电性
