還原氧化石墨烯和碳納米管作為柔性電子用導(dǎo)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(fù)合物的方法來制備導(dǎo)電天然橡膠（NR）納米復(fù)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(dǎo)電特性以發(fā)揮其功能性應(yīng)用。該工作研究了GO的物理（熱）和化學(xué)還原過程，并通過XPS監(jiān)測還原的結(jié)果，以建立還原方案，該方案為rGO納米復(fù)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(fù)合材料相比，CNT復(fù)合材料顯示出顯著的機(jī)械滯后和更高的斷裂伸長率。此外，CNT復(fù)合材料的復(fù)合電導(dǎo)率始終比rGO復(fù)合材料的高約3～4個數(shù)量級，前者達(dá)到最大導(dǎo)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(dǎo)電密度應(yīng)用，兩種復(fù)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(dǎo)體所需的電子導(dǎo)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(fù)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(jìn)行熔融共混，然后在雙螺桿擠出機(jī)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(qiáng)度和斷裂伸長率而且沒有出現(xiàn)相轉(zhuǎn)化。選擇具有高韌性改進(jìn)的70/30（質(zhì)量比）PLA/PBAT共混物制備單一和混合填料的復(fù)合材料，使用有機(jī)填料木纖維（WF）和無機(jī)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(jìn)行添加，復(fù)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(fù)合材料的機(jī)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(fù)合材料均顯示出填料劑量依賴性的沖擊強(qiáng)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(qiáng)度、彎曲模量、彎曲強(qiáng)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(jìn)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(fù)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(jìn)行了檢測，并對所得復(fù)合材料進(jìn)行加速實驗室老化試驗。基于傅里葉變換紅外光譜（FTIR），掃描電鏡（SEM）和差示掃描量熱法（DSC）研究的結(jié)果評估了老化條件對PP材料的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的影響，發(fā)現(xiàn)PP材料的耐候性強(qiáng)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(jié)果，因此，它們可以被用作抗氧化添加劑。另外，結(jié)構(gòu)特征的變化影響PP復(fù)合材料的熱性能，研究結(jié)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(jié)晶行為的不太顯著的改變。

磷酸化腰果酚預(yù)聚物接枝的羧基化丁苯橡膠用于增強(qiáng)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(yù)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(shù)將腰果酚化學(xué)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(tuán)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(shù)進(jìn)行了表征，并通過使用Taguchi方法改善了接枝反應(yīng)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(jìn)行比較研究，通過振蕩盤式流變儀檢測了復(fù)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(jié)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(xué)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(fù)合PCP－g－XSBR硫化膠的機(jī)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(fù)合材料的增強(qiáng)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(fù)合材料最常用的增強(qiáng)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(fù)合材料的潛在增強(qiáng)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(jìn)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(jié)晶度指數(shù)。本研究還觀察到機(jī)械和動態(tài)機(jī)械性能的改善以及復(fù)合材料的最大降解溫度的增等，葡萄秸稈的使用是增強(qiáng)復(fù)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。