還原氧化石墨烯和碳納米管作為柔性電子用導電天然橡膠填料的制備與比較[ACS Omega(2019),4(2)：3458－3468]

本項目通過溶劑澆鑄還原氧化石墨烯（rGO）或碳納米管（CNT）懸浮液，然后硫化橡膠復合物的方法來制備導電天然橡膠（NR）納米復合材料。rGO和CNT都被用作NR中的填料，并且具有足夠的本征電子導電特性以發(fā)揮其功能性應用。該工作研究了GO的物理（熱）和化學還原過程，并通過XPS監(jiān)測還原的結果，以建立還原方案，該方案為rGO納米復合材料制備提供了方案。場發(fā)射SEM顯示兩種納米填料均充分分散在NR相中。與用于相等比例的rGO復合材料相比，CNT復合材料顯示出顯著的機械滯后和更高的斷裂伸長率。此外，CNT復合材料的復合電導率始終比rGO復合材料的高約3～4個數(shù)量級，前者達到最大導電率約10.5 S/m，這可以用CNT比rGO片在到點上具有更有利的幾何形狀來解釋。然而，對于低導電密度應用，兩種復合材料都實現(xiàn)了必要的滲透，并顯示出作為發(fā)光二極管的柔性導體所需的電子導電性。

聚（乳酸）/聚（己二酸丁二醇酯－對苯二甲酸酯）與木纖維和硅灰石混合的復合材料：物理性質(zhì)，形態(tài)和生物降解性[Journal of Applied Polymer Science(2019),Ahead of Print.]

本項研究首先將聚 （乳酸）（PLA）與5種質(zhì)量百分比（10%～50%）的聚 （己二酸丁二醇酯－對苯二甲酸酯）（PBAT）進行熔融共混，然后在雙螺桿擠出機上注塑。發(fā)現(xiàn)在30wt%PBAT下的共混物表現(xiàn)出最高的沖擊強度和斷裂伸長率而且沒有出現(xiàn)相轉化。選擇具有高韌性改進的70/30（質(zhì)量比）PLA/PBAT共混物制備單一和混合填料的復合材料，使用有機填料木纖維（WF）和無機填料硅灰石（WT）并在整個實驗中固定總量，以每100份樹脂中含30份填料的比例進行添加，復合材料的五個組分比例為30/0,10/20,15/15,20/0和0/30，研究制備的復合材料的機械和熱性能，熔體流動指數(shù)（MFI），形態(tài)，可燃性，吸水性和生物降解性隨組成的變化。發(fā)現(xiàn)所有復合材料均顯示出填料劑量依賴性的沖擊強度、斷裂伸長率、MFI和熱穩(wěn)定性的降低，但相對于無填料的共混物體系，拉伸強度、彎曲模量、彎曲強度、抗滴落能力和吸水率則隨著填料增加而增加。另外還發(fā)現(xiàn)添加WF和WT可促進PLA/PBAT共混物的生物降解性能。

合成硅基化合物填充的聚丙烯復合材料的實驗室加速老化[Polymer Degradation and Stability(2019),161：30－38]

本項研究將非官能化和正烷基官能化的多面體低聚硅倍半氧烷（POSS）、硅氧烷－倍半硅氧烷樹脂和溶膠－凝膠二氧化硅首次作為聚丙烯（PP）中的紫外穩(wěn)定劑和/或抗氧化劑進行了檢測，并對所得復合材料進行加速實驗室老化試驗?；诟道锶~變換紅外光譜（FTIR），掃描電鏡（SEM）和差示掃描量熱法（DSC）研究的結果評估了老化條件對PP材料的結構和性質(zhì)的影響，發(fā)現(xiàn)PP材料的耐候性強烈依賴于所用硅基填料的種類。功能化的倍半硅氧烷和硅氧烷－倍半硅氧烷樹脂改善了PP材料的耐候性，這很可能是因為它在聚合物中均勻分散的結果，因此，它們可以被用作抗氧化添加劑。另外，結構特征的變化影響PP復合材料的熱性能，研究結果表明，添加正烷基官能化POSS和硅氧烷－倍半硅氧烷樹脂引起PP材料的熔融和結晶行為的不太顯著的改變。

磷酸化腰果酚預聚物接枝的羧基化丁苯橡膠用于增強二氧化硅填料分散性并改善加工性能 [Journal of Applied Polymer Science(2019),136(20)：n/a]

腰果酚是半成品腰果產(chǎn)業(yè)的副產(chǎn)品,它價格便宜，產(chǎn)量巨大，是橡膠化合物中的多功能添加劑，可以與正磷酸低聚以制備磷酸化的腰果酚預聚物（PCP）。因此，通過在過氧化物引發(fā)劑存在下采用熔融接枝技術將腰果酚化學接枝到羧基化苯乙烯－丁二烯橡膠（XSBR）的主鏈上，以獲得多官能團的特殊性質(zhì)。本項研究對PCP接枝的XSBR （PCP－g－XSBR）的特征使用傅立葉變換紅外光譜和1H－NMR技術進行了表征，并通過使用Taguchi方法改善了接枝反應的條件，獲得了更高的接枝百分比和接枝效率。將PCP－g－XSBR與二氧化硅填料混合，用于與XSBR的加工行為進行比較研究，通過振蕩盤式流變儀檢測了復合材料的硫化特性，如未填充的PCP－g－XSBR化合物的硫化速率和最佳硫化時間。結果發(fā)現(xiàn)，PCP－g－XSBR硫化膠的熱分析表現(xiàn)出稍略好的熱穩(wěn)定性和塑化效果，形態(tài)學研究顯示斷裂面較少破裂和，表面填料在PCP－g－XSBR硫化膠中具有更好的分散效果。與XSBR硫化膠相比，復合PCP－g－XSBR硫化膠的機械性能也得到改善。

葡萄莖纖維用作含聚苯乙烯基質(zhì)的聚合物復合材料的增強填料[Journal of Applied Polymer Science(2019),136(18)：n/a.]

木質(zhì)纖維素纖維是不同類型復合材料最常用的增強材料之一。在這種情況下，通常在垃圾填埋場丟棄的葡萄秸稈可能是復合材料的潛在增強劑。本研究旨在將天然和堿處理的葡萄秸稈摻入聚苯乙烯（PS）基質(zhì)中。首先，用NaOH處理葡萄莖，并將10%,20%和30%的莖加入PS基質(zhì)中。葡萄莖纖維的堿處理促進了半纖維素的去除和木質(zhì)素的部分去除，增加了纖維的表面粗糙度和結晶度指數(shù)。本研究還觀察到機械和動態(tài)機械性能的改善以及復合材料的最大降解溫度的增等，葡萄秸稈的使用是增強復合材料的有前途的替代品，并且可以給這種類型的殘留物提供更合適的目的地。