杨典
,
陆昶
,
唐坦
,
张春晖
,
马晴岩
,
黄新辉
,
张玉清
材料研究学报
doi:10.11901/1005.3093.2015.374
采用碳纳米管(CNTs)和聚磷酸铵(APP)阻燃尼龙6(PA6).结果表明,在1％CNTs(质量分数,下同)及20％APP添加量下,PA6具有优异的阻燃性能.在PA6/APP/CNTs共混物中加入易燃的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS),在0.25％CNTs添加量下,其阻燃性能与添加1％CNTs的PA6/APP/CNTs复合材料相近.TEM观察表明,CNTs在PA6/ABS/APP共混物中仅分布在PA6相中.流变性能测试表明,CNTs在共混物PA6/ABS/APP中的选择性分布会使形成网络结构所需的CNTs含量从1％降低到0.25％.炭层的形态表明网络结构有利于形成连续且较为致密的炭层,使得1％ CNTs填充PA6/APP共混物及0.25％ CNTs填充PA6/ABS/APP共混物具有良好的阻燃性能.当PA6/ABS/APP共混物中的CNTs含量达到1％时,CNTs形成过于致密的网络结构,限制了炭层的膨胀,从而削弱其阻燃性能.
关键词:
复合材料
,
阻燃性能
,
尼龙6
,
聚磷酸铵
,
碳纳米管
,
网络结构
彭淑鸽
,
高秋明
,
刘红宇
,
陆昶
,
张玉清
催化学报
在温和条件(室温及pH=7)下,通过剥离重组实现了肌红蛋白分子在层状硅酸盐magadiite纳米粒子层间的固定化,系统考察了固定化后肌红蛋白在不同疏水度的有机溶剂中催化邻苯二胺氧化反应的性能. 结果表明,固定化肌红蛋白在中等疏水度的有机溶剂中呈现出比自由肌红蛋白更高的催化活性和稳定性. 结合固定化肌红蛋白在有机溶剂中的动力学研究结果,初步探讨了其具有高催化活性的原因.
关键词:
层状硅酸盐
,
酶
,
固定化
,
肌红蛋白
,
剥离重组
,
疏水度
陆昶
,
杨典
,
王睿
,
刘继纯
,
张玉清
材料研究学报
将碳纳米管(CNTs)、苯乙烯马来酸酐无规共聚物(SMA)改性后的CNTs分别与PS/PA6不相容共混体系熔融共混,制备出PS/PA6/CNTs及PS/PA6/SMA-CNTs导电高分子复合材料,并研究其PTC效应.结果表明,对于PS/PA6/CNTs体系,CNTs选择性分布于PA6相,体系的逾渗阈值为5％(质量分数),且PTC效应不明显.对于PS/PA6/SMA-CNTs体系,由于SMA的诱导作用,使得CNTs分布于PS/PA6共混物相界面及PA6相,导致体系的逾渗阈值降低至0.112％.PS/PA6/SMA-CNTs体系具有独特的“双PTC效应”,且其形态结构影响PTC效应的形成机制.对于PA6相为分散相的体系,其PTC效应是由于PS相的玻璃化转变及PA6相的熔融造成的.对于PS相为分散相及PS/PA6形成双连续相的体系,其PTC效应是由于PA6相的熔融造成的.
关键词:
复合材料
,
导电高分子复合材料
,
碳纳米管
,
形态结构
,
逾渗阈值
,
PTC效应
刘翠云
,
高喜平
,
刘捷
,
汤克勇
,
陆昶
,
张玉清
材料研究学报
用原位聚合法制备海藻酸钠(SA)/聚丙烯酰胺(PAM)/氧化石墨烯(GO)纳米复合水凝胶,用x射线衍射、原子力显微镜、红外光谱、热失重、扫描电镜等手段对GO及复合水凝胶的结构与性能进行表征,研究了GO含量对材料的结构、机械性能及溶胀性能的影响.结果表明:在聚合物体系中均匀分散的GO片层提高了分子之间的相互作用,并参与形成凝胶网络,显著提高了材料的强度与韧性.与纯SA/PAM凝胶相比,拉伸强度和断裂伸长率提高了近200％,压缩强度从2.95 MPa提高到4.3 MPa,而溶胀率随着GO量的增加呈先上升后下降的趋势,随着SA含量的增加呈上升趋势.
关键词:
复合材料
,
海藻酸钠
,
聚丙烯酰胺
,
氧化石墨烯
,
水凝胶
,
力学性能
陆昶
,
燕小然
,
邹犁野
,
高常有
复合材料学报
研究了CaCO3填料对不饱和聚酯树脂(UP)体积收缩性能的影响,通过SEM、DSC、TG和溶胀实验研究了其作用机制.填料的加入导致填料/UP复合体系的体积收缩率先上升,后下降;用偶联剂对填料进行表面处理后加入复合体系中发现,复合体系的体积收缩率变小.填料主要通过以下3个方面影响复合体系的体积收缩:填料取代了部分树脂,有利于体系的体积收缩率下降;复合体系固化后在填料及UP界面处形成空隙,有利于复合体系体积收缩率的降低;填料抑制苯乙烯的挥发,导致体系中不饱和聚酯固化密度增大,使体系体积收缩率上升.偶联剂的加入增加了填料与树脂的界面作用力,且可使苯乙烯的挥发量增加,导致其交联密度下降,使体积收缩率下降.
关键词:
填料
,
不饱和聚酯
,
体积收缩
,
偶联剂
,
机制
陆昶
,
刘继纯
,
刘宪俊
,
张玉清
复合材料学报
分别采用介孔分子筛SBA-15原位聚合及SBA-15负载催化剂六氯化钨原位聚合的方法制备了SBA-15/聚双环戊二烯(PDCPD)复合材料,研究了SBA-15/PDCPD复合材料的阻燃性能.研究结果表明:采用原位聚合方法制备的复合材料,SBA-15孔道中的双环戊二烯(DCPD)单体难以发生聚合反应生成PDCPD分子链,SBA-15易团聚,导致复合材料的阻燃性能没有明显改善;采用SBA-15负载催化剂原位聚合的方法制备的复合材料,在SBA-15孔道中大量生成PDCPD分子链.SBA-15的孔壁起到隔热作用,延缓介孔内聚合物分子链的热分解,使复合材料的热稳定性明显提高,水平燃烧速率下降,SBA-15与PDCPD的质量比为3:100时,复合材料的极限氧指数由PDCPD的20.1增至21.7,表明SBA-15可提高PDCPD的阻燃性能.
关键词:
聚双环戊二烯
,
介孔分子筛
,
负载
,
复合材料
,
阻燃
刘继纯
,
陈权
,
井蒙蒙
,
陆昶
,
张玉清
复合材料学报
将聚苯乙烯（PS）树脂与有机蒙脱土（Organic Montmorillonite，0MMT）进行熔融复合制备0MMT／PS复合材料，通过XRD和高分辨透射电镜（HRTEM）对OMMT／PS复合材料的微观结构进行了观察和分析。分别采用热重分析、高温热分解、水平燃烧、氧指数和锥形量热法研究了复合材料的热降解行为和燃烧性能。结果表明：用熔融复合法制备的OMMT／PS复合材料为插层型复合材料；与纯PS相比，加入少量有机黏土就可使OMMT／PS复合材料的阻燃性能得到明显改善；OMMT与PS质量比为2：100时OMMT／PS复合材料的热稳定性显著提高，质量损失10％和50％的温度可分别提高7．8℃和15．2℃，500℃的热分解残留率增加2．6％，氧指数增加1．4％，热释放速率峰值降低21．0％；OMMT片层对聚合物分子链的屏蔽作用以及燃烧时在复合材料表面生成的连续和致密的炭层残余物使聚合物免受进一步分解，降低了其分解速率；OMM／PS复合材料熔体黏度的增加降低了聚合物热分解产生的可燃小分子化合物向燃烧区域迁移的速率，减少了燃料供应。这两种因素的共同作用，增强了复合材料的阻燃性能。
关键词:
聚苯乙烯
,
有机蒙脱土
,
复合材料
,
燃烧性能
,
阻燃机制
陆昶
,
黄新辉
,
赫玉欣
,
张玉清
复合材料学报
将负载催化剂的SBA-15型介孔分子筛（方法1）、偶联剂表面改性的SBA-15（方法2）、偶联剂表面改性后负载催化剂的SBA-15（方法3）,采用原位聚合法分别制备了SBA-15/聚双环戊二烯（PDCPD）复合材料。研究了不同制备方法对SBA-15/PDCPD力学性能的影响。结果表明,对于方法2,虽然偶联剂改性SBA-15可提高与PDCPD界面作用力,但由于分子筛孔道中的双环戊二烯（DCPD）单体难以发生聚合反应,导致复合材料的力学性能较PDCPD没有明显改善。采用方法1及方法3可使PDCPD分子链在SBA-15孔道中生成,改善了PDCPD基体与SBA-15的界面作用力,使复合材料的力学性能明显改善。采用方法1,SBA-15/PDCPD质量比为2∶100时,复合材料拉伸强度较PDCPD提高了24.5%,弯曲强度提高了24%。采用方法3制备的复合材料中偶联剂分子占据了SBA-15孔道空间,导致孔道中生成聚合物分子链数量较方法1少,使其力学性能提高幅度低于方法1,但优于方法2。
关键词:
聚双环戊二烯
,
介孔分子筛
,
负载
,
偶联剂
,
复合材料
,
力学性能
刘继纯
,
宋文生
,
井蒙蒙
,
陆昶
,
潘炳力
,
杜西刚
复合材料学报
以无卤阻燃剂三聚氰胺氰尿酸盐（MCA）为改性剂,采用熔体共混法制备了改性聚苯醚/聚苯乙烯（PPO/PS）复合材料。通过XRD和SEM对MCA-PPO/PS复合材料的微观结构进行了表征,重点研究了复合材料的燃烧性能和流动性能。研究发现：在复合材料的制备和加工过程中MCA的微观结构并没有发生任何变化,因此复合材料中MCA的阻燃作用不变。MCA在复合材料中分散比较均匀,无明显团聚现象。与纯PS相比,质量比为100∶100的PPO/PS在燃烧时的氧指数增加5.4%,热释放速率峰值降低33.1%,但总烟释放量增加近1.5倍。在PPO/PS中加入MCA后得到的复合材料的阻燃性能随着MCA用量增加而逐渐增强,发烟量大幅度降低,同时熔体黏度减小,流动性增加。在MCA-PPO/PS复合材料中加入5%、25%和45%质量分数的MCA可分别使复合材料的总烟释放量比PPO/PS降低43.7%、82.6%和91.6%。PPO/PS的阻燃机制为凝聚相成炭阻燃,随着MCA用量增加,MCA-PPO/PS复合材料的阻燃机制逐渐转变为气相稀释和对聚合物基体的冷却效应。加入MCA对MCA-PPO/PS复合材料可同时起到阻燃、抑烟和改善加工流动性的作用。
关键词:
三聚氰胺氰尿酸盐
,
聚苯醚/聚苯乙烯
,
复合材料
,
燃烧性能
,
流动性能
