王琪
,
夏和生
,
陈英红
,
李莉
,
陈宁
,
费国霞
中国材料进展
doi:10.7502/j.issn.1674-3962.2014.04.04
微型高分子功能器件具有独特优点,发展迅速,应用广泛,是当今科学技术的重要前沿,迫切需要发展高性能多功能聚合物基微纳米复合材料,实现其微型注塑加工.介绍了近年来作者课题组在聚合物基微纳米复合材料制备及其微型注塑加工方面的研究进展:通过有机/无机杂化、固相剪切碾磨、纳米复合、分子复合及熔融共混技术等制备适合于微成型加工的高性能多功能聚合物基微纳米复合材料,如尼龙11/钛酸钡压电复合材料、聚乙烯醇/羟基磷灰石生物医用纳米复合材料、聚氨酯/碳纳米管导电复合材料等.解决了微纳米填料难分散、复合体系难加工的难题,实现了聚合物基微纳米功能复合材料的微型注塑加工,研究了其流变行为和充填行为,调控和优化了微型制品的结构与性能,为制备高性能多功能的聚合物微型器件提供了新材料、新技术和新理论.
关键词:
聚合物基微纳米复合材料
,
制备
,
微型注塑加工
,
微型制品
汤洪梅
,
陈英红
高分子材料科学与工程
采用反应性加工技术实现了三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)的原位制备及阻燃尼龙6(PA6)复合材料的一体化制备.其中SEM分析表明,PA6基体树脂中原位生成的MCA为长纤状粒子,长径比高达20.当阻燃剂添加量为10%(质量分数,下同)时,材料的阻燃性能达UL94V-0(1.6 mm & 3.2 mm)级,拉伸强度为70.6 MPa,缺口冲击强度为5.0 kJ/m2,远优于传统MCA阻燃PA6.
关键词:
尼龙6
,
阻燃
,
三聚氰胺氰尿酸盐
,
反应性加工
,
原位制备
陈建军
,
李侃社
,
陈英红
,
牛红梅
,
闫兰英
高分子材料科学与工程
采用固相剪切碾磨方法成功制备了聚氯乙烯（PVC）-高岭土复合粉体,实现了高岭土的片层剥离和在PVC基体中的纳米分散及对PVC的同步增强增韧。通过X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）和透射电镜（TEM）表征了PVC-高岭土纳米复合材料的结构,研究了其力学性能。结果表明,30次碾磨,高岭土的特征衍射峰几乎消失,高岭土以约30 nm片层厚度均匀分散于PVC基体,径厚比超过10。与简单填充复合方法相比,固相剪切碾磨技术制备的PVC/高岭土纳米复合材料的力学性能有较大提高。在高岭土质量分数为4%时,断裂伸长率由87.3%提高到274.6%,提高了214.7%;拉伸强度由47.7 MPa提高到54.0 MPa。
关键词:
聚氯乙烯
,
高岭土
,
固相剪切纳米复合技术
,
磨盘碾磨
,
纳米复合材料
,
增强
,
增韧
李平立
,
陈英红
,
陈学
,
沈磊
,
盛燕
高分子材料科学与工程
为解决氢氧化铝(ATH)阻燃聚丙烯(PP)存在高添加量低阻燃效率问题,文中采取了在PP/ATH体系中引入硼酸锌(ZnB)/负载型金属氧化物(WMS)复合协效剂的方法.研究结果表明,ZnB的引入解决了PP/ATH阻燃材料的阴燃问题,WMS的引入显著提高了PP/ATH体系的残炭率,降低了材料的热释放速率、总热释放量和质量损失速率,因而降低了材料的火灾危险性.而ZnB与WMS的协同使用则显著改善了材料的阻燃性能.WMS对PP/ATH阻燃体系的协效催化阻燃作用归因于其具有促进基体树脂PP大分子链自身参与凝聚相成炭的作用.
关键词:
聚丙烯
,
氢氧化铝
,
无卤阻燃
,
负载型金属氧化物
,
催化成炭
郑怡磊
,
陈晓
,
陈英红
,
王琪
高分子材料科学与工程
采用湿法固相剪切碾磨法(S<'3>M)制备了部分剥离型聚丙烯(PP)/层状双金属氢氧化物(LDHs)纳米复合材料,研究了PP/LDHs纳米复合材料的力学性能和热稳定性.结果表明,相对于聚丙烯,固相剪切碾磨制备的PP/LDHs纳米复合材料可在拉伸强度保持不变的情况下,明显提高其断裂伸长率和冲击强度.如当LDHs质量分数为3%时,相应纳米复合材料的断裂伸长率和冲击强度分别提高了28.6%和29.8%,明显优于传统熔融共混制备的复合材料.此外,纳米LDHs的加入可显著改善材料的热稳定性.
关键词:
固相剪切碾磨
,
聚丙烯
,
层状双金属氢氧化物
,
纳米复合材料
张正义
,
陈英红
,
戚方伟
,
陈宁
高分子材料科学与工程
doi:10.16865/j.cnki.1000-7555.2017.03.022
采用固相剪切碾磨(S3M)技术并结合冷冻粉碎制备了适于选择性激光烧结(SLS)的尼龙12(PA12)/多壁碳纳米管(CNTs)复合粉体及相应的烧结制品.采用激光粒度分析仪、扫描电镜、透射电镜、动态力学分析、傅里叶变换红外光谱分析、差示扫描量热仪等对所得PA12/CNTs复合粉体和相应SLS制品的结构与性能进行了表征.结果表明,固相剪切碾磨-冷冻粉碎制备的复合粉体颗粒以椭球形为主,平均粒径75 μm,SLS加工窗口为10℃左右,满足SLS对被烧结材料的性能要求,通过加入质量分数为0.1％的流动助剂纳米SiO2能进一步改善复合粉体的SLS加工性能.磨盘碾磨通过其强大的三维剪切力场实现了CNTs的切割及在PA12基体中的良好分散以及CNTs与PA12大分子链的接枝,显著改善了二者之间的界面相容性.此外,通过优化SLS加工参数,成功制备了表面平整、结构复杂、性能良好的PA12/CNTs烧结制品.所得PA12/CNTs烧结样品具有优良的力学性能,拉伸强度达到44.2MPa,缺口冲击强度达到8.12 M/m2.
关键词:
选择性激光烧结
,
尼龙12
,
碳纳米管
,
复合粉体
,
固相剪切碾磨
李明猛
,
陈英红
,
王琪
高分子材料科学与工程
采用热聚合的方法制备了氮磷无卤阻燃剂MPP,用于阻燃玻纤增强尼龙6.通过在阻燃体系中引入成炭催化剂杂多酸(HPA)和阻燃改性剂(CR),成功地解决了玻纤增强尼龙6燃烧时的"烛芯效应"问题.系统研究了HPA和CR对玻纤增强尼龙6阻燃性能的影响.结果表明,所制备的阻燃剂MPP是由三聚氰胺聚磷酸盐和三聚氰胺焦磷酸盐构成,以前者为主.杂多酸和CR对MPP具有协效阻燃作用,加速了尼龙6燃烧时的成炭化学反应,改善了炭层结构.当在阻燃体系中添加2%的杂多酸和2%的CR时,玻纤增强尼龙6可达到UL94 1.6 mm V-0级的阻燃性能,并具有良好的力学性能.
关键词:
尼龙6
,
玻纤增强
,
无卤阻燃剂
蒋芝
,
陈英红
,
刘卓
高分子材料科学与工程
文中将与聚甲醛(POM)加工温度接近的工程塑料尼龙11 (PA11)引入POM/碳纳米管(CNTs)体系制备POM/P A1 1/CNTs三元复合材料,研究相应微型注塑和常规注塑样品中PA11、CNTs等分散相的形貌结构及不同微型注塑加工条件下的结晶熔融行为和充填行为.扫描电子显微镜分析表明,常规样品中PA11呈椭球状无规分散于POM基体树脂中,而在微型样品中PA11呈现多层次结构,在皮层和剪切层区域PA11形成纤状结构并沿熔体流动方向取向,在芯层区域的成纤及取向程度则明显减弱.此外,无论对微型样品还是常规样品,大多数CNTs均选择性分散于PA11分散相中.差示扫描量热分析结果表明,PA11的加入抑制了POM的结晶,随注射速度和模具温度的升高,POM的熔融峰向高温方向移动.最后,利用微型注塑机获得的在线数据研究了三元复合体系在微型模腔中的充填行为.
关键词:
微型注塑
,
聚甲醛
,
尼龙11
,
碳纳米管
卢立波
,
陈英红
,
王琪
高分子材料科学与工程
利用固相剪切碾磨技术在常温下制备了聚丙烯(PP)/废旧轮胎橡胶(GTR)/聚烯烃弹性体(POE)复合材料.采用力学性能测试、差热分析(DSC)和扫描电镜(SEM)对固相剪切碾磨制备的GTR/POE复合粉体和相应PP/GTR/POE复合材料进行表征和分析,研究了碾磨次数和GTR/POE含量对PP/GTR/POE复合材料结构与性能的影响.结果表明,对固相剪切碾磨方法制备的PP/GTR/POE复合材料,GTR和POE被有效粉碎和均匀分散,其冲击强度和断裂伸长率比常规熔融共混方法制备的复合材料高;增加GTR/POE共碾磨复合粉体的含量或增加碾磨次数均可提高冲击强度和断裂伸长率.
关键词:
固相剪切碾磨
,
聚丙烯
,
废旧橡胶
,
聚烯烃弹性体
