吴贺君
,
董知韵
,
卢灿辉
,
胡彪
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20160523.008
采用固相剪切碾磨预处理结合熔融再加工技术制备了高性能铝粉(Al)/线性低密度聚乙烯(LLDPE)导热复合材料,并与常规熔融共混法对比,系统研究了固相剪切碾磨对复合材料微观形态、结晶性能、热稳定性、流变特性、热导率和力学性能等的影响.结果表明:通过固相剪切碾磨实现了球形Al颗粒应力诱导变形为具有较大径厚比的片状,在基体中均匀分散且与其界面结合得以增强,同时这种大片状的铝粉在Al/LLDPE复合材料成型时更易有效接触形成导热网链并形成一定取向分布,特别是在高填充量下.因此Al/LLDPE复合材料拥有更好的结晶性能和热稳定性、更低的流变逾渗阈值、更高的热导率和力学性能.固相剪切碾磨预处理制备的Al/LLDPE复合材料在铝粉含量超过15%就出现流变逾渗现象,且当Al填充质量分数80%时,复合材料的热导率高达8.86 W/(m·K),拉伸强度和弯曲强度分别为33.0 MPa和31.2 MPa,都明显优于常规熔融共混复合体系,同时其初始分解温度也提高了近13℃.
关键词:
固相剪切碾磨
,
聚乙烯
,
铝粉
,
微观结构
,
热性能
,
热导率
,
力学性能
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
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
李侃社
,
李树良
,
陈创前
,
康洁
复合材料学报
采用微波辐照法制备了膨胀石墨(EG),利用EG、氯化聚乙烯(CPE)和聚氯乙烯(PVC)的固相剪切碾磨(S3 M)制备了EG-CPE-PVC复合粉体,复合粉体进一步与PVC、热稳定剂和增塑剂混匀,经塑化和模压成型得到类石墨烯/CPE-PVC复合材料.用粒度分析、XRD、AFM、SEM和TEM等手段表征了复合粉体及其复合材料的结构与性能.结果表明:S3M实现了体系的粉碎、分散,EG片层的剥离及与CPE-PVC的纳米复合.CPE的加入实现了EG的进一步剥层,使EG片层的厚度达到1～3层,达到了EG的石墨烯化目标.当EG质量分数为3％时,类石墨烯/CPE-PVC复合材料的电导率呈指数上升,与PVC相比提高了8个数量级;当EG质量分数超过4％时,电导率再次激增,出现逾渗现象;在EG质量分数为5％时,电导率达到0.01 S/m,复合材料表现出良好的抗静电性能.
关键词:
固相剪切碾磨
,
氯化聚乙烯
,
聚氯乙烯
,
膨胀石墨
,
石墨烯
吴贺君
,
卢灿辉
,
李庆业
,
胡彪
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2016.04.007
采用固相剪切碾磨法(S3 M)制备铝粉和线性低密度聚乙烯(LLDPE)的复合粉体,再经熔融加工获得高性能LL-DPE/Al导热复合材料.借助扫描电镜(SEM)、激光粒度分析仪等表征铝粉在基体中的微观形态和分散状态,同时研究LLDPE/Al复合材料的热导率、力学性能和热稳定性.结果表明:固相剪切碾磨过程中铝粉受磨盘挤压、拉伸、摩擦剪切等复合力场作用,由较小球形颗粒变为较大片状,同时在基体中均匀分散且界面结合得以增强,因此复合材料拥有更高的热导率、更好的力学性能和热稳定性.当铝粉填充质量分数为80%时,经固相剪切碾磨10次制备的复合材料热导率高达8.782W·m-1·K-1,拉伸强度和弯曲强度分别为33.00MPa和31.16MPa,初始分解温度比基体提高约13℃.
关键词:
固相剪切碾磨
,
聚乙烯
,
铝粉
,
热导率
,
力学性能
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
