一、橡胶基纳米复合材料研究进展（论文文献综述）
万海肖[1]（2021）在《高性能弹性体材料静态力学性能与动态黏弹响应的分子动力学模拟研究》文中研究表明弹性体材料作为一种战略性材料,被广泛的应用到人们日常生活中。随着社会的不断进步,制备高力学性能和长使用寿命的高性能弹性体具有非常迫切的需求。通过研究材料宏观性能背后的分子机理或者从微观结构出发调控材料的宏观性能来制备高性能的弹性体材料至关重要。由于弹性体及其纳米复合材料的结构复杂性,采用传统的实验表征方法很难在分子水平上对材料的微观结构进行定量的表征,因此构建微观结构和宏观性能之间的准确联系就变得困难。计算机模拟技术能够原位精准的追踪材料内部的微观结构变化并且可以轻松实现单因素变量的控制,为构建微观结构和宏观性能提供了桥梁。针对上述问题,本论文主要利用分子动力学（MD）模拟的方法对弹性体及其纳米复合材料的静态力学性能和动态黏弹响应及其背后的分子机理开展了研究,主要的研究内容如下:（1）构建了由柔性聚合物网络和刚性聚合物网络集成的互穿聚合物网络结构。发现在相同应变下,互穿网络的拉伸应力要明显的高于其对应的两个单网络力学性能的加和,这说明互穿网络的力学性能并不是两组分性能的线性结合,而是表现出明显的协同效应。此外,互穿聚合物网络力学强度随着刚性网络中链刚性的增加呈现出单峰曲线,最佳的链刚性值大约为k=100。其主要原因是拉伸过程中体系总的非键相互作用能的变化以及刚性链的膨胀效应。当刚性聚合物网络作为第一网络时,增加柔性链的含量可以有效的提高互穿网络的力学性能。反之,第一网络是柔性网络,增加刚性网络的含量也可以提高互穿网络的力学性能,但是存在一个最佳的刚性网络的含量使得力学性能达到最佳（Cs=0.6）。这样的现象主要是受到拉伸过程中总的非键相互作用能的变化以及总的键能的变化,说明焓是影响互穿网络力学性能的主要因素,而不是熵。（2）研究了动态加载条件下弹性体及其纳米复合材料的Mullins效应和疲劳性能的分子机理。首先通过MD模拟方法有效地捕捉Mullins效应的主要基本特征,如残余应变的发生、首次加载后的应力软化、循环几次后应力-应变行为趋于稳定以及高温下应力-应变响应的完全恢复,证实了模拟方法的有效性。然后研究了交联密度对未填充体系的影响。对于低交联密度的体系,Mullins效应是由聚合物链沿拉伸方向的滑移和伸展引起的,但随着交联密度的进一步增加,Mullins效应主要是由共价键断裂引起的。此外,与分子链间的交联键相比,主链上的键经历了更大的破坏并且承受了更多的外力。由于具有较高运动能力的聚合物链能够耗散更多的能量,所以未填充体系存在一个最佳的交联密度来优化材料的力学强度和抗疲劳性能。最后,探讨了聚合物纳米复合材料（PNCs）的力学响应。与纯体系相比,纳米颗粒的加入能显着地防止材料的断裂和疲劳,提高材料的使用寿命。然而,在高的循环次数下,纳米颗粒会聚集。通过引入纳米颗粒与高分子链之间的物理吸附作用或化学交联作用,这样的聚集现象可以被大大的改善。特别是物理吸附作用的PNCs体系,在100次循环载荷下不会发生键的断裂,其Mullins效应主要是由聚合物链在纳米颗粒表面的滑移引起的。然而,在具有化学界面交联的体系中会发生共价键的断裂,这对Mullins效应有重要的贡献。对这样的界面交联体系来说,大多数键的断裂发生在分子主链上,其次是聚合物链和纳米颗粒界面的交联键,然后是聚合物链间的交联键。（3）将单链纳米颗粒（SCNPs）引入到基体链中构建了一个全聚合物基纳米复合材料。单轴拉伸试验表明,由SCNPs填充的PNCs具有比未填充体系更好的力学强度。并且随着SCNPs分子内交联比例的增加,复合材料的力学强度先增大后减小,并出现一个最佳的交联比例（约30%）以获得最佳的力学强度,这主要是由于较大的交联比例下,SCNPs与基体链之间的互穿程度减小,界面结合减弱,同时SCNPs内部受到的交联键内阻增大降低了 SCNPs的键取向。三轴拉伸测试表明全聚合物基纳米复合材料的力学韧性优于未填充体系和传统的由刚性纳米颗粒填充的PNCs体系,尤其是在较强的界面相互作用下。这主要是因为SCNPs软的特点和交联的SCNPs内部可以发生键的断裂来抵抗裂纹扩展。循环拉伸-回复试验表明与未填充体系和传统PNCs相比,全聚合物基纳米复合材料具有最低的滞后损失分数（FHL）。另外,通过动态剪切试验,可以发现全聚合物基纳米复合材料表现出不太显着的非线性行为（Payne效应）和较低的能量损失。而且在较高的界面作用强度下,全聚合物基纳米复合材料具有比传统PNCs更低的滞后损失。因此,全聚合物基纳米复合材料在平衡力学强度、力学韧性和动态滞后损失方面表现出独特的优势,尤其是在界面结合作用较强时。这项工作提供了一条新的途径来协调韧性-强度和韧性-滞后之间的矛盾,以实现弹性体和凝胶等材料的多功能性,在柔性机器人、致动器和传感器中具有巨大的潜在应用。
刘聪[2]（2021）在《纳米复合电介质泡沫材料的制备及性能研究》文中研究指明能量一直是人类在自然界生存的基础。人们对能量的存储以及利用已有广泛的研究。电介质材料是能量存储的结构基础,它的研究在国民生产生活与国家战略安全中都有很重要的意义。研究者们一直希望获得高（低）介电、低损耗以及高储能密度的电介质材料。尽管为此前辈们做了很多的努力与贡献,但这其中仍然还是有一些亟待解决的难点问题:如陶瓷高介电材料作为填料,产生高介电时伴随着损耗较高、对应的添加量较大;无机纳米导电填料存在着团聚难以分散的问题;关于结构对介电性能的影响不明确等问题。在这样的背景下,本文进行了如下研究:首先,采用溶液共混法制备了不同含量及发泡倍数的石墨烯/泡沫硅橡胶纳米复合电介质材料。进行微观形貌观察、泡孔尺寸与数目统计以及介电常数测试。发现石墨烯的加入能够有效均化泡孔、增加泡孔数目以及改善复合材料的介电性能。石墨烯添加量为3.0wt%时,复合材料的介电常数达到阈值。同一石墨用量下,随发泡倍数的增加,复合材料的介电性能下降。复配调节泡孔尺寸与泡孔数目能够提高复合材料的介电性能。泡孔的尺寸与泡孔数目共同决定复合材料的介电性能,大孔占优,数目占优。其次,利用三聚氰胺甲醛树脂（MF）作为壁材,选择苯乙烯马来酸酐共聚物（SMA）作为乳化剂,石墨烯（GE）作为芯材,制备了具有核壳机构的石墨烯-密胺树脂微胶囊。探究了包覆工艺中,石墨烯的分散功率,乳化剂的用量,石墨烯与壁材的比例以及共混加热的温度、时间对包覆效果的影响。分散功率为840W,包覆石墨烯与乳化剂用量比为1:100,石墨烯与壁材的质量之比为1:10,共混加热的温度为70℃、时间为3h时,石墨烯表面附着一层‘盐巴状’的壁材,片状褶皱消失,包覆的效果较好。第三,将制备的微胶囊石墨烯作为填料,添加到泡沫硅橡胶基体之中,制备微胶囊石墨烯/泡沫硅橡胶电介质材料,并探究发泡前后以及包覆前后介电性能的变化。发现泡孔和包覆二者结合介电性能最优,微胶囊化使石墨烯在基体中的分散性得到改善。最后,制备了不同含量、发泡倍数的微胶囊石墨烯/泡沫硅橡胶电介质复合材料。探究了含量、发泡倍数对介电性能的影响。发现不同发泡倍数下,石墨烯的加入构建了逾渗体系,介电损耗仍然维持在较低的水平,其中复配F2-5倍下的介电常数最高达到48.26,而介电损耗（损耗角的正切值）只有0.002;同一发泡倍数下,介电常数随填料含量的增加先增加达到阈值后降低。此外并比较了发泡前后,加入石墨烯前后,电容相对改变量随应力的变化规律,所制备的复合材料有望应用于容式传感器。
姬占有[3]（2021）在《泡孔内腔壁构筑无机粒子增强丁苯橡胶基复合发泡材料的性能》文中进行了进一步梳理热固性闭孔型橡胶基复合发泡材料具有燃烧碳化,积碳自阻的特性。实际生产中通常采用机械共混大量阻燃剂实现其阻燃性,但由于阻燃剂在基体中存在分散性差的问题,使其填充量与实际阻燃和补强效果不成比例。因此,研究一种低填充量、高效阻燃和力学性能优异的闭孔型橡胶基复合发泡材料具有重要意义。丁苯橡胶（SBR）具有无卤、易加工的特点被广泛应用于橡胶制品中。但SBR在硫化-发泡过程中分子链被拉伸产生内应力和应变,降低SBR发泡材料的尺寸稳定性。针对上述问题,本论文拟以SBR为主要发泡基体,引入不同结晶度的乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）和不同种类的无机粒子,分别在SBR发泡材料闭孔结构的泡孔壁基体中和泡孔内腔壁上构筑有机/无机支架结构,以提高SBR发泡材料的尺寸稳定性和阻燃性,主要研究工作包括:（1）基于硫磺（S）和过氧化二异丙苯（DCP）的交联体系,以具有结晶性的EVA构筑有机支架结构,增强SBR发泡材料尺寸稳定性。主要研究了不同醋酸乙烯（VA）含量的EVA对SBR/EVA复合发泡材料结晶性、相容性、泡孔形貌、尺寸稳定性的影响规律,探明了 EVA晶区作为有机支架结构的抗收缩机理。结果表明:基于DCP和S的交替交联过程,EVA的乙烯链段结晶区作为有机支架结构,使SBR/EVA复合发泡材料的收缩率和后收缩率降低至4.8%和2.3%;SBR/EVA复合发泡材料极限氧指数为19.5%。（2）EVA不足以抵消SBR分子链被拉伸产生的内应力和应变。在具有闭孔结构的SBR/EVA复合发泡材料泡孔内腔壁上构筑在橡胶发泡过程中必须添加的氧化锌（ZnO）,以增强SBR/EVA复合发泡材料的尺寸稳定性和阻燃等性能。研究了不同ZnO含量对SBR/EVA复合发泡材料的泡孔形貌、尺寸稳定性、阻燃等性能的影响规律。结果表明:ZnO粒子及其团聚体成功地构筑在具有闭孔结构的泡孔内腔壁上,使其收缩率从14.2%降低到6.4%;分布在泡孔内腔壁上的ZnO粒子及其团聚体分散热量的聚集,使点燃时间从53 s增加到80 s,极限氧指数增加到21.1%。（3）构筑在泡孔内腔壁上的ZnO含量少且不均匀,对SBR/EVA复合发泡材料的尺寸稳定性和阻燃性能增强程度小。采用少量环氧树脂（EP）调控ZnO在SBR/EVA复合发泡材料泡孔内腔壁上的分布,以增强其尺寸稳定性和阻燃性能。研究了不同含量的EP对SBR/EVA复合发泡材料的泡孔形貌、尺寸稳定性、阻燃等性能的影响规律。结果表明:EP成功地调控ZnO均匀且致密地分布在泡孔内腔壁上,使SBR/EVA复合发泡材料的收缩率降低到6.0%;热释放速率峰值从825 kW/m2降低到584 kW/m2,极限氧指数为 23.5%。（4）ZnO结构单一,不具有抑烟作用,且过量的EP降低了阻燃性能。在SBR/EVA基体中引入镁铝水滑石（MgAl-LDH）,利用适量EP调控MgAl-LDH在SBR/EVA复合发泡材料泡孔内腔壁上的分布,以增强SBR/EVA复合发泡材料尺寸稳定性和阻燃性能。研究了不同MgAl-LDH与EP 比例对SBR/EVA复合发泡材料的泡孔形貌、尺寸稳定性、阻燃等性能的影响规律。结果表明:MgAl-LDH均匀且致密地分布在闭孔结构泡孔内腔壁上的局部区域;当MgAl-LDH与EP的比例为3:1时,使SBR/E VA复合发泡材料收缩率降低到3.4%;热释放速率峰值降低到540kW/m2,产烟速率明显降低,极限氧指数为25.8%。（5）MgAl-LDH均匀地、致密地分布在泡孔内腔壁上的局部区域,对泡孔壁的隔热保护作用差。在SBR/EVA基体中引入镁铝水滑石和膨胀型阻燃剂聚磷酸铵复配体系（MgAl-LDH/APP）,以增强SBR/EVA复合发泡材料尺寸稳定性和阻燃性能。研究了不同MgAl-LDH与APP的比例对SBR/EVA复合发泡材料的泡孔形貌、尺寸稳定性、阻燃等性能的影响规律。结果表明:大尺寸泡孔是由MgAl-LDH为异相成核剂生长形成,小尺寸泡孔是由APP为异相成核剂生长形成。由于大量的APP分布在泡孔内腔中,使SBR/EVA复合发泡材料的收缩率和后收缩率增加,反向证明了无机粒子分布在泡孔内腔壁上可以增强其尺寸稳定性。当MgAl-LDH与APP的比例为1:4时,SBR/EVA复合发泡材料的热释放速率峰值降低到513 kW/m2。（6）分别调控无机粒子在SBR/EVA基复合发泡材料泡孔壁基体中和泡孔内腔壁上的分布,通过比对分析方法研究了泡孔壁基体中和泡孔内腔壁上无机粒子的构筑机理,并探明了无机粒子的两种分布状态对尺寸稳定性、阻燃性和力学性能的增强机理。结果表明:当发泡气体的饱和压力小于体系压力时,无机粒子及其团聚体分布在泡孔内腔壁上;当发泡气体的饱和压力大于体系压力时,无机粒子分布在泡孔壁的基体中;EP调控无机粒子均匀且致密地分布在泡孔内腔壁上,充当支架结构,使SBR/EVA基复合发泡材料的收缩率和后收缩率分别减小了 75.7%和71.6%;且支架结构具有隔热保护作用,增强了燃烧后残留物层的强度和完整性,延长了点燃时间和热释放速率峰值的出现时间。
康成虎[4]（2021）在《纳米三氧化二锑在PBT基复合材料中的分散性及其对阻燃性能的影响》文中指出目前,对现有聚合物材料进行加工、改性研究以获得综合性能优异的复合材料是开发结构-功能一体化材料的重要途径之一。聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）是一种重要的半结晶型热塑性工程塑料,具有优异的机械性能、加工性能、电绝缘性能和耐湿、耐化学腐蚀等特点,其广泛的应用于电子电器行业、汽车工业、机械设备行业、生物医学器件、光缆光纤包覆行业等。然而,纯PBT也存在缺口冲击强度低、热变形温度低、阻燃性能较差等缺点。同时,其在燃烧时热释放速率较大,火焰传播速度较快且不易熄灭,释放出大量的烟气,对环境造成严重污染,其在工程材料方面的应用受到很大程度的限制。本文针对PBT在力学性能、阻燃性能、热稳定性能等方面存在的问题,以纳米Sb2O3为无机颗粒,溴化聚苯乙烯（BPS）为阻燃添加剂,制备了不同填料状态下的Sb2O3/PBT二元复合材料以及纳米Sb2O3/BPS/PBT三元复合材料。借助模型法与显微图像法定量表征了复合材料中填料的分散与分布状态,并考察了填料分散状态对复合材料阻燃性能的影响关系,阐述了分散机制与阻燃机制。主要研究内容和结果如下:（1）通过机械球磨法,采用硬脂酸、钛酸酯偶联剂、硅烷偶联剂KH-560、十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）、磷酸三聚氰胺（MP）改性剂,以单独改性与复配改性的方式对纳米Sb2O3颗粒进行表面修饰。结果表明,硅烷偶联剂KH-560可以有效取代纳米颗粒表面羟基,避免颗粒之间形成氢键,当改性剂的含量为3wt%,在辛烷溶剂当中平均粒径与PDI分别为57 nm与0.21;阳离子改性剂CTAB通过电离出带正电的CTA+活性基团,以静电吸引作用吸附在带有负电荷的纳米Sb2O3颗粒表面;采用2wt%的CTAB（C2）与3wt%的KH-560（K3）复合改性的纳米Sb2O3颗粒（CM-Sb2O3）接枝率达到47.6%,颗粒之间形成较强的静电稳定效应与空间位阻效应。当通过MP进一步对CM-Sb2O3颗粒包覆时,KH-560发生开环反应,促使氨基基团接枝在颗粒表面,获得的纳米Sb2O3颗粒（CM@MP-Sb2O3）包覆层平均厚度约为5.2 nm,表面接枝率为73.2%。（2）通过球磨分散法与熔融共混法制备出纳米Sb2O3/PBT二元复合材料以及纳米Sb2O3/BPS/PBT三元复合材料,详细探讨了纳米颗粒的表面特性、形貌、粒径、填充量对PBT基复合材料的力学性能、结晶性能的影响,考察了填料与基体之间的界面特性。CM表面改性的纳米Sb2O3颗粒具有较好的增强效果,当其含量为3wt%时,CM-Sb2O3/PBT复合材料的拉伸强度为59.6 MPa,结晶度为41.55%,两相之间的界面相容性参数为15.5。当球磨时间分别为6 h、12 h和24h时,纳米Sb2O3颗粒的平均一次粒径分别为100 nm,75 nm和55 nm。在相同质量分数的填料状态下,二元复合材料的拉伸强度随着颗粒粒径的减小而逐渐提高;对于纳米Sb2O3/BPS/PBT三元复合体系,当添加8wt%的BPS与3wt%的Sb2O3时,复合材料的拉伸强度为62.3 MPa,缺口冲击强度为9.6 KJ/m2,复合材料具有更高的结晶度,为43.85%。（3）通过组合Maxwell模型与Halpin-Tsai模型,对纳米Sb2O3在PBT基体中的分散参数(8进行系统表征。采用图像处理技术对显微图像进行二值化,测量并统计了颗粒间自由路径间距,对纳米Sb2O3的分散指数D进行计算。未改性纳米Sb2O3与C2、K3、CM、CM@MP改性的纳米Sb2O3填充的PBT复合材料的(8参数分别为0.20、0.70、0.80、1.50和1.30;当CM-Sb2O3含量为3wt%时,PBT基二元复合材料的分散度0.1与0.2分别为17.5%与23.2%,实际颗粒间距值与理论间距值相接近,并呈现出较好的分布特性;而球磨时间分别为6 h、12 h、24制备的纳米Sb2O3颗粒,随着粒径的降低,Sb2O3颗粒的表面能增强,颗粒之间的团聚趋势增强,其填充的PBT基二元复合材料的(8参数分别为0.36、0.30与0.20;在二元体系的基础上加入不同含量的阻燃协效剂BPS时,对复合材料的(8参数影响较小,复合表面改性的CM-Sb2O3与CM@MP-Sb2O3填料在PBT基体当中具有较好的分布特性。（4）在定量表征纳米Sb2O3填料在PBT基复合材料中的分散性的基础上,对PBT基三元复合材料的阻燃性能、热稳定性、燃烧产物进行了研究,探讨了分散性与阻燃性能之间的关系。将Sb2O3与BPS协同使用时,复合材料的阻燃性能得到明显的改善,CM-Sb2O3与CM@MP-Sb2O3填充的PBT基三元复合材料具有较好的分散状态,当BPS的含量为8wt%时,3wt%的CM-Sb2O3与CM@MP-Sb2O3填充的PBT基三元复合材料的峰值热释放速率（PHRR）分别为253.5、251.1 k W/m2,比纯PBT分别下降了78.8%与79.0%,总热释放量（THR）分别为88.5、98.7 MJ/m2,比纯PBT分别下降了61.3%与56.8%;对于填料分散性较好的三元复合材料,具有较好的稀释可燃性气体、猝灭自由基、气相阻隔与催化炭化的效应,发挥出较好的长效阻燃效率,对实现力学性能与阻燃性能兼优的复合材料的制备具有重要的指导意义。
杨光耀[5]（2021）在《氟橡胶/碳纳米管复合材料的制备及性能研究》文中认为随着工业的发展,为顺应更为苛刻的作业环境,诞生了一批性能表现出色的特种合成弹性体。而作为一种能在高温、强腐蚀性等特种环境下作业的高性能弹性体,氟橡胶满足了普通弹性体无法胜任的特殊需求,因此在国防、工业、生活等领域受到了广泛的应用。同时,随着智能工业时代的开启,高精尖科学技术与新型智能材料开始向工业普及,严苛的作业环境对传统聚合物基功能材料发起了挑战,大部分性能优异的聚合物基功能材料无法胜任高温以及强腐蚀性等环境,因此开发一批能在特种环境下高效作业的聚合物基功能材料是目前最为理想的解决方式之一。综上,氟橡胶可作为一种理想的基体材料。然而,碳链上氟原子的屏蔽作用,使得氟橡胶很难与其它填料实现完美复合,这导致目前60%及以上的氟橡胶仅用于各类密封件、绝缘材料的制备。因此解决氟橡胶与功能填料之间的界面相容性问题,对于拓宽氟橡胶在功能材料领域的应用至关重要。本课题首先探究了氟橡胶（FEPM）/碳纳米管（MWCNTs）复合材料在高温、酸碱腐蚀性环境下的应用可能性,为氟橡胶在特种环境下的功能性应用奠定基础;其次基于提升氟橡胶与碳纳米管间的界面相互作用,从填料的表面修饰入手,制备出综合性能优异的氟橡胶/碳纳米管复合功能材料,进一步揭示了其在柔性功能材料领域的应用价值。具体研究内容展开如下:（1）首先,以溶液共混法制备了氟橡胶/酸化碳纳米管（MWCNTs-COOH）复合材料,基于热重分析（TGA）与微商热重分析（DTG）对该复合材料进行了热分解动力学分析。确定了该氟橡胶纳米复合材料的降解机理为一级分解反应,并计算得出了其热分解动力学的两个重要参数:活化能E为194.67 k J/mol,指前因子ln A为29.90,同时在227.8℃下的热使用寿命为两年。在对氟橡胶耐酸碱腐蚀性的研究中发现,通过对比复合材料在HCl溶液、Na OH溶液中浸泡不同天数后样品热稳定性、介电性能以及微观形貌的变化,得出结论:该氟橡胶/碳纳米管复合材料拥有极其优异的耐酸腐蚀性,在酸液中浸泡后样品的介电性能与微观形貌变化不大;而在碱液中浸泡后基体受到了大幅度的腐蚀,样品的介电性能骤增,且频率稳定性下降。（2）接下来,从MWCNTs表面修饰的方式入手来改善氟橡胶与碳纳米管之间的界面相容性。借鉴氨基修饰碳纳米管与环氧树脂间可以以共价键键合的研究,本文对碳纳米管进行了两种类型的氨基修饰改性,一种以乙二胺（EDA）对MWCNTs-COOH进行化学接枝得MWCNTs-EDA;另一种以带双氨基的硅烷偶联剂A-1120直接包覆MWCNTs得MWCNTs-A1120。对比同掺杂比（0.5 wt%）下FEPM、FEPM/MWCNTs、FEPM/MWCNTs-COOH、FEPM/MWCNTs-EDA、FEPM/MWCNTs-A1120复合材料的力学、介电性能以及样品的微观形貌,确定MWCNTs-A1120与氟橡胶的界面相互作用最强,且基本维持了与原始碳纳米管相当的电性能。继续研究FEPM/MWCNTs-A1120复合材料的综合性能。在10 k Hz下,3 wt%掺杂比的复合材料介电常数较纯胶增长了92.07%,在5 wt%掺杂时复合材料就已经导通。同时,复合材料薄膜的电性能还与样品变形量直接联系,拉伸变形量的增加将直接导致样品电性能的下降,在5 wt%掺杂下30%的形变量可以使复合材料从导电材料往介电材料转变。研究结果证明了该氟橡胶纳米复合材料在可拉伸介电材料与柔性导电材料领域的潜在应用价值。（3）最后,为解决FEPM/MWCNTs-A1120复合材料过早达到了渗流阈值,导致介电常数与介电损耗突增的现象,在MWCNTs-A1120基础上采用溶剂热法制备了Fe3O4@MWCNTs杂化材料。通过将氟橡胶与Fe3O4@MWCNTs杂化材料进行复合并研究其复合材料的电以及磁性能发现:即使在7 wt%的掺杂量下,填料依旧在基体中分散均匀,并且在10 k Hz下,复合材料的介电常数相较于纯胶增长了106.8%,且介电损耗依旧维持在0.06这样的较低范围内。同时由于磁性颗粒Fe3O4的引入,复合材料薄膜的磁饱和强度实现了从零到有的转变,7 wt%的掺杂量下,复合材料的磁饱和强度为2.792 emu/g。
侯冠一[6]（2020）在《分子动力学模拟辅助设计高性能弹性体材料》文中指出随着现代工业的发展,弹性体材料已成为材料科学与材料工程学中一个极为重要的研究领域。为了制备性能优异的弹性体材料,建立复合材料的微观结构与宏观性能的关联是关键。由于弹性体材料,特别是弹性体基纳米复合材料,存在着多层次、多尺度的复杂相互作用,使用传统的实验方法很难对其微观结构进行精确的表征,从而无法建立起微观结构和宏观性能之间的定量关系,但随着计算机技术的飞速发展,利用分子动力学模拟方法表征弹性体基纳米复合材料的微观结构以及设计新型弹性体材料成为了可能,并为实验提供指导作用。本文利用分子动力学模拟方法,围绕弹性体材料的微观结构与宏观性能之间的关系,进行了深入细致的研究,得到了几个重要的结果。具体内容如下:（1）设计了六种不同分子链构造（Linear,Branch-2,Branch-4,Branch-10,Star-4和Star-6）。发现对于具有不同分子链构造的纳米复合材料,均出现了过高和过低的界面作用强度导致的纳米颗粒聚集现象,表明纳米颗粒在适当的界面作用强度下有着最佳的热力学稳定分散。在六种分子链构造中,多臂的星型结构和多支链的支型结构更有利于纳米颗粒的分散。与此同时,发现有着最佳纳米颗粒分散态的多臂星型结构分子链所对应的纳米复合材料表现出更好的静态力学性能、更为明显的应变硬化行为以及更为完备的交联网络结构。在末端官能化后,在有着多条支链的支型结构基体中的纳米颗粒分散更好。当拉伸应变较小时,支链较少的支型结构显示出相对较好的力学性能,当拉伸应变较大时,多臂星型结构和多支链的支化结构对应的纳米复合材料表现出更佳的力学性能。（2）通过构建粗粒度模型,我们设计了一种单组份聚合物链接枝的新型纳米颗粒,研究表明,当接枝链较长时,纳米颗粒的排列规整度非常低,而随着接枝聚合物链密度的增加,纳米颗粒的排列规整度单调递增,这说明选择较短的接枝链长度和较高的接枝密度有助于改善纳米颗粒排布规整度。当接枝密度较高时,随着接枝链柔性的降低,纳米颗粒自组装结构的规整度会先增加,然后逐渐趋向于一个定值并在这个水平线附近上下震荡。而对于接枝链具有一定刚度的体系而言,纳米颗粒排布规整度越高,体系的静态力学性能越差,而针对接枝密度高的柔性链,体系可以在保证高规整度的同时具有良好的力学性能。（3）基于材料基因组的思想,利用分子设计方法（molecular design）,设计了一种新型耐低温无结晶的硅橡胶。利用全原子分子动力学模拟设计了三种不同的硅氧烷结构单元（二甲基硅氧烷,二乙基硅氧烷和甲基环氧基硅氧烷）进行无规共聚。我们利用三种不同的方法（比容-温度,非键势能-温度和构象转变-温度）,计算得到了环氧化硅橡胶（E-MEVQ）的玻璃化转变温度,并与通过差示扫描量热法测定的合成E-MEVQ的玻璃化转变温度进行了比较,结果非常接近,并且当环氧基含量为5%时,其值为-130℃,低于聚二甲基硅氧烷（PDMS）的玻璃化转变温度且在低温下呈现非晶态。（4）利用全原子分子动力学模拟,设计了一种带有大尺寸多硅氧键侧链的硅氧烷结构单元,并将其与二甲基硅氧烷进行无规共聚,得到了一款具有非常宽的温度服役范围的新型硅橡胶。其玻璃化转变温度前所未有的低（-150℃）,且具有相对较高的热解温度（高于400℃）。并最终通过合成实验验证了模拟的结果。在该部分工作中,我们提出了一种基于分子链的均方位移速率随温度变化的方法来精确表征材料的热解温度。
白静静[7]（2020）在《纳米碳/热塑性聚氨酯弹性体复合材料的制备及性能》文中研究指明热塑性聚氨酯弹性体（TPU）是一种由软段和硬段共聚组成的线形嵌段聚合物,具有独特的微相分离结构,兼具塑料和橡胶的特性,在常温下展现橡胶高弹性,高温下又具有塑料的可塑性,是聚氨酯材料大类中最具发展前景的一类。凭借出色的性能可调性和可加工性能,TPU已被广泛用于各种领域,如涂料、粘合剂、纤维、泡沫及现代技术的各种多样化领域。但其不足之处在于制品的耐热性能、机械性能等较差,限制了它在更广阔领域的应用。为进一步拓宽TPU的应用范围,一种有效的方法是掺入纳米级填料来调控内在微观结构,最终影响材料性能。为此,本文结合近年来纳米材料领域的研究热点——纳米碳材料,选择具有不同维度的纳米碳材料（一维碳纳米管、二维石墨烯和零维碳点）为填料,与聚氨酯基体进行复合,制备纳米碳/TPU复合材料,研究纳米碳材料的加入及其含量变化对复合材料结构与性能的影响。主要研究内容及结果如下:1、一维碳纳米管/TPU复合材料的制备及性能研究。选用聚氨酯合成反应常用原料甲苯-2,4-二异氰酸酯对碳纳米管（CNT）进行表面改性,制得异氰酸酯功能化CNT（CNT-NCO）;与聚己内酯二醇发生化学反应,经原位聚合共价掺入到TPU基体中,制备CNT/TPU纳米复合材料。填料的红外光谱（FT-IR）、X射线光电子能谱（XPS）、X射线衍射（XRD）、热失重分析（TG）和分散实验表明,甲苯-2,4-二异氰酸酯成功对CNT进行表面修饰。复合材料差示扫描量热（DSC）结果表明,CNT-NCO的加入降低了TPU体系的微相分离程度,其异相成核作用提高了硬段相的结晶性能;复合材料耐热性能和力学性能明显提高,与纯TPU相比,当CNT-NCO含量为0.1 wt%时,复合材料维卡软化温度提高32℃,拉伸强度提高15 MPa,断裂伸长率提高21%。动态流变研究结果表明,随CNT-NCO含量增加,复合材料储能模量（G’）、损耗模量（G’’）和复数黏度均明显提高,G’和G’’交点对应的频率移向低频,损耗峰移向低频,复合材料结构性增强,大分子链松弛时间延长;Han曲线上移且逐渐靠近对角线,van Gurp-Palmen曲线下移,复合材料弹性响应逐渐增强;Cole-Cole曲线拖尾现象消失,填料的加入降低TPU体系的微相分离程度。2、二维石墨烯/TPU复合材料的制备及性能研究。采用甲苯-2,4-二异氰酸酯（TDI）对氧化石墨烯（GO）进行表面修饰,制得异氰酸酯功能化GO（TDI-GO）;与聚己内酯二醇发生化学反应,经原位聚合共价掺入到TPU基体中,制备GO/TPU纳米复合材料。填料的FT-IR、XPS、XRD和分散实验表明,TDI成功表面修饰GO。复合材料DSC结果表明,TDI-GO的加入使TPU体系的微相分离程度减弱,其异相成核作用提高了TPU硬段相的结晶性能;复合材料热性能和力学性能明显提高,与纯TPU相比,当TDI-GO含量为0.5 wt%时,复合材料5%热失重温度提高约9℃,维卡软化温度提高约18℃,拉伸强度提高10 MPa,断裂伸长率提高约32%。GO/TPU复合材料熔体流变性能结果表明,样品G’、G’’和复数黏度,随填料含量增加而单调增加,这归因于强的聚合物-填料相互作用及纳米填料的有效分散。另外,tanδ、G’与G’’的交点、Han曲线、van Gurp-Palmen曲线以及Cole-Cole曲线图均表明,掺入TDI-GO降低了体系的微相分离程度,提高了复合材料的弹性响应。3、硫氮共掺杂碳点的制备及性能研究。以柠檬酸为碳源,异硫氰酸胍为硫氮掺杂剂,经水热法一步合成具有蓝色荧光的硫氮共掺杂碳点（CDs）。结构表征显示,CDs平均尺寸为5.5 nm,N和S元素通过杂环原子及碳点表面官能团的形式充分掺杂。该CDs溶液最佳激发波长为396 nm,对应最佳发射波长为465 nm,绝对荧光量子产率为17.9%。在不同的激发波长（355435 nm,间隔10 nm）激发下,对应发射谱从“激发独立”变为“激发依赖”。在CDs的形成过程中,出现了一些分子级荧光团,伴随碳化过程以表面官能团的形式键合在碳点的表面,这为该CDs作为Ag+检测传感探针提供了可能。CDs溶液荧光强度和Ag+浓度在不同浓度范围内成线性关系,表现出动态猝灭和静态猝灭的特性。基团–S–C≡N能够促进Ag+对CDs溶液荧光的猝灭效应。4、零维CDs/TPU复合材料的制备及性能研究。以柠檬酸作为碳源,2-氨基苯硫酚为硫氮掺杂剂,采用水热法一步合成表面具有丰富官能团的硫氮共掺杂CDs,后处理获得固态粉末;CDs表面活性官能团,与异氰酸酯单体反应,经原位聚合共价掺入到TPU基体中,制备CDs/TPU纳米复合材料。TEM、FT-IR和XPS结果表明,CDs平均粒径约5.53 nm,与TPU基体之间建立共价键接。复合材料保留了初始CDs的蓝色荧光发光特性。由于CDs与TPU基体之间具有化学键合,在体系当中形成为微交联网络结构,复合材料呈现出交联增强发射效应,绝对荧光量子产率（QY）均明显高于纯固态CDs。当CDs含量为0.5 wt%时,复合材料QY最高达68%。复合材料熔体流变行为建立了材料的结构-性能关系,CDs的加入增强了复合材料的弹性响应。与纯TPU相比,当CDs含量为1.0 wt%时,复合材料的拉伸强度从18.2 MPa提高到28.6 MPa,提高了57%。鉴于CDs溶液对Ag+具有高选择性和灵敏度,我们将复合材料加工成膜材料用于Ag+检测,以拓宽CDs/TPU纳米复合材料的应用领域。
王安琪[8]（2020）在《环氧树脂基纳米复合材料的制备及其性能分析》文中提出环氧树脂（EP）因其良好的机械性能、强粘结性能、耐热性、耐碱性和低成本而被广泛使用。但是由于EP具有较高交联密度,所以存在质地脆、柔韧性低、抗冲击性和抗剥离性差等缺点。因此在某些高科技应用中,限制了EP的使用,所以在保证其优异性能的前提下对EP增韧改性已成为国内外的研究热点。本文采用纳米颗粒来增韧EP,通过实验对合成的纳米复合材料的增强效果和机理进行详细的阐述。以下是研究内容和得到的结论:1、本文采用熔融盐法制备了掺杂金属Fe和Ag的纳米TiO2,实验结果表明:通过透射电子显微镜（TEM）和扫描电子显微镜（SEM）可以证明本次实验成功制备了掺杂Fe、Ag的纳米TiO2,尺寸分布均匀,长度在10μm到25μm之间;通过X射线衍射光谱（XRD）分析结果可知,样品晶型为金红石型。采用溶胶-凝胶法制备纳米SiO2,实验结果表明:通过SEM、TEM可以看到纳米SiO2为尺寸较均匀的球形,平均粒径在30nm左右;通过傅里叶变换红外（FTIR）和XRD对制备的纳米SiO2进行表征。2、采用超声混合法将纳米TiO2、SiO2、Al2O3、ZnO填充到EP中形成EP基纳米复合材料。采用FTIR和XRD对合成的纳米复合材料进行分析,实验结果表明:在纳米复合材料的FTIR图谱和XRD图谱中都只出现了EP的特征峰。3、采用电子实验万能力学试验机对EP基纳米复合材料进行了拉伸和压缩试验,拉伸实验结果表明:当纳米TiO2、SiO2、Al2O3、ZnO的填充质量分数为10%时,复合材料所能承受的最大应力比EP分别提高了117%、105%、132%和147%。通过压缩性能测试显示,以向EP中添加纳米TiO2为例,当纳米TiO2含量为10%,变形速率为3mm/min时,复合材料的压缩弹性模量和抗压强度达到最大,与EP相比分别提高了97.5%和69.3%。相同的,在EP中加入纳米SiO2、Al2O3、ZnO也都是在含量为10%,变形速率为3mm/min时,复合材料的压缩弹性模量和抗压强度达到最大。4、采用热失重（TG）分析对复合材料的热分解温度进行了研究,发现EP的热分解温度为300℃,而添加了纳米TiO2、SiO2、Al2O3、ZnO的复合材料热分解温度达到了350℃。通过动态热机械分析（DMA）分析发现,以向EP中添加纳米SiO2为例,在相同振动频率下,EP的储能模量低于纳米SiO2填充质量分数为5%和10%的复合材料的储能模量,而高于纳米SiO2质量分数为15%时的复合材料;在相同振动频率下随着纳米SiO2含量的增加,材料的玻璃化转变温度（Tg）呈非线性增加,例如在振动频率10Hz时,EP、EP/SiO2-5%、EP/SiO2-10%和EP/SiO2-15%的Tg分别为62.3℃、75.8℃、74.1℃和77.1℃,其他频率下也有相似规律;在相同的纳米SiO2含量下,所有材料的储能模量、损耗模量和Tg都随振动频率的增加而增加。相同的,在EP中加入纳米Ti O2、Al2O3、ZnO时,也存在与上述情况相似的规律。
刘勇[9]（2020）在《基于天然橡胶的补强及自修复材料的设计及其性能研究》文中提出为了解决传统的橡胶填料补强体系所伴生的缺陷和为延长橡胶制品的使用寿命提供新的思路和解决方案,针对新型橡胶补强填料和对具有自修复行为的橡胶材料的开发和研究具有重要意义。在能源危机问题日益突出的背景下,作为最具代表性的可再生资源,天然橡胶（NR）和其衍生物环氧化天然橡胶（ENR）的研究表现出极高的开发潜力。本论文围绕解决橡胶材料补强体系的缺陷和通过引入自修复机制实现橡胶材料使用的寿命延长进行系统的研究。具体包括以下几个方面:1.纳米二氧化硅（NanoSiO2）和氧化石墨烯（GO）通过共价连接方式得到的杂化填料对NR基体的补强及增韧。首次将两种不同维度的纳米填料共价连接得到的杂化填料应用到NR的补强研究中,采用实验与蒙特卡洛（MC）计算机模拟相结合的方法对其补强和增韧的机制进行研究。研究发现共价连接的处理方式显着提高了纳米填料在橡胶中的分散性,相比单种纳米填料填充的NR,使用同样填充量的杂化填料增强样品拥有最高的交联密度进而表现出最佳的补强效果,同时没有伴随着断裂伸长率的显着下降。MC模拟结果进一步证明,杂化填料相比单一的纳米材料具有更强的诱导界面区域链取向的能力,通过促进界面区域发生应变诱导结晶实现对NR的补强和增韧。2.将二甲基丙烯酸锌（ZDMA）的离子簇的缔合-解离作为自修复功能的实现途径对ENR向自修复材料转变进行探索和研究。以ENR为基体尝试ENR/ZDMA体系自修复材料的制备,同时采用轻度共价交联与离子交联网络共存的方式提高复合材料体系的强度和稳定性。研究发现ZDMA作为自修复机制在引入ENR基体实现自修复功能是可行的,并探究在两种不同环氧化程度的ENR（25%和40%,记为ENR25和ENR40）基体中引入ZDMA实现自修复功能的效果。结果表明ENR40/ZDMA体系在80°C的温度条件下修复1 h后实现80%以上的拉伸强度恢复;在30°C下修复50 min后,ENR25/ZDMA复合材料的机械性能得到约70%的恢复。3.将合成路线中接枝了2-氨基-4-羟基-6-甲基嘧啶（UPy）基团的聚氨酯（PU-UPy）作为四重氢键的引入机制与ENR混合得到具有自修复功能的ENR/PU-UPy共混材料,同时在自修复材料设计中引进了轻度的共价键交联网络以保持材料的强度和稳定性。对共混材料体系进行DMA测试发现ENR和PU-UPy表现出极好的相容性,并且30 wt.%PU-UPy的添加量对ENR的动态机械性能影响基本到达最大值。研究PU-UPy材料和ENR/PU-UPy体系的自修复能力,结果表明填充了30 wt.%PU-UPy的共混材料在60oC环境条件下修复50 min后,其机械性能指标得到超过80%的恢复,因此将PU-UPy作为氢键网络的引入介质以实现ENR向自修复材料的转变是可行的。
王新新[10]（2020）在《新型含铝纳米复合含能材料研究》文中研究说明由于能极大增加含能材料反应组分间接触、降低传热、传质距离和反应障碍,进而提升反应活性、改善点火延迟和增加做功效率,Al基纳米含能材料得到了广泛关注。为紧跟国防科技前沿和发展新型纳米含能材料,我们研究开发了nAl/全氟磺酸离子聚合物（PFSA）纳米复合含能材料和nAl/二维（2D）WO3纳米复合含能材料两类新型Al基纳米复合含能材料。首先,本文使用超声混合法制备了nAl/PFSA纳米复合含能材料。使用扫描电子显微镜镜（SEM）表征发现Al/PFSA复合含能材料的分散性要优于Al/聚四氟乙烯（PTFE）纳米复合含能材料;热分析（DSC）结果显示nAl/PFSA体系的反应放热2675 J/g,远高于nAl/PTFE体系的961.8 J/g,起始反应温度370℃也远低于nAl/PTFE体系的463.8℃;Al/PFSA复合含能材薄膜的拉伸测试显示其具有一定的力学强度;高速摄影测试Al/PFSA复合含能薄膜的燃烧性能,结果表明:nAl/PFSA薄膜的燃烧较为稳定,燃烧速度约为2.04cm/s。接着,本文结合二维材料（2D）材料热点提出了2D含能材料概念,并实现了纳米Al/2D WO3纳米复合含材料制备、表征。采用常用的溶剂热法制备了2D WO3纳米片,使用X射线衍射光谱（XRD）、原子力显微镜（AFM）、透射电子显微镜（TEM）测试其晶体结构、微观形貌。将所得2D WO3作为氧化剂,采用超声混合法制备了Al/2D WO3纳米复合含能材料,SEM结果显示nAl和2D WO3分散较好。测试其热反应特性,发现反应机制主要为固相反应,固相反应阶段放热为1415.9 J/g,达理论反应热的48.8%（2900 J/g）,高于nAl/常规纳米WO3体系的1209 J/g,我们的结果表明,采用2D WO3与纳米Al混合制备的纳米复合含能材料明显的降低了反应的活化能、增加了反应速率。最后,使用自制光电燃速装置、自制小型密闭爆发器测试Al/2D WO3复合含能材料线性燃烧速约为71.9m/s（与高速摄影法结果较为相近）、最大爆压为21.13 MPa、升压速率为24.18 GPa/s,爆压结果远优于nAl/常规纳米WO3体系的8.43 MPa、1.15 GPa/s。我们的结果表明2D材料能显着提升含能材料的含能效能,增强其在军事、国防及爆炸领域的应用潜力。
二、橡胶基纳米复合材料研究进展（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、橡胶基纳米复合材料研究进展（论文提纲范文）
（1）高性能弹性体材料静态力学性能与动态黏弹响应的分子动力学模拟研究（论文提纲范文）
| 学位论文数据集 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 课题背景 |
| 1.3 弹性体及其纳米复合材料的研究进展 |
| 1.3.1 弹性体互穿网络结构和力学性能的研究 |
| 1.3.2 弹性体材料的粘弹性机理 |
| 1.3.2.1 Mullins效应及其机理的研究 |
| 1.3.2.2 滞后损耗(滞后温升行为) |
| 1.4 分子动力学的模拟方法 |
| 1.5 论文选题的目的和意义 |
| 1.6 论文的主要研究内容 |
| 1.7 论文的创新点 |
| 第二章 柔性和刚性网络组成的互穿聚合物网络的力学性能调控 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 模型与模拟方法 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 单网络和互穿网络力学行为的对比 |
| 2.3.2 刚性聚合物网络的刚性对互穿网络力学性能的影响 |
| 2.3.3 组分浓度对互穿聚合物网络力学性能的影响 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 动态加载条件下弹性体材料的Mullins效应和疲劳行为 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 模型与模拟方法 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 Mullins效应的特征 |
| 3.3.2 交联密度对未填充体系的的影响 |
| 3.3.3 界面作用对填充体系的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 全聚合物基纳米复合材料的动静态力学性能 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 模型和模拟方法 |
| 4.3 结果讨论 |
| 4.3.1 结构表征 |
| 4.3.2 力学性能 |
| 4.3.2.1 单轴拉伸 |
| 4.3.2.2 三轴拉伸 |
| 4.3.3 粘弹性 |
| 4.3.4 力学和黏弹性能的平衡 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 研究成果及发表的学术论文 |
| 作者和导师简介 |
| 附件 |
（2）纳米复合电介质泡沫材料的制备及性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景与意义 |
| 1.2 石墨烯的特性与应用 |
| 1.2.1 石墨烯的特性 |
| 1.2.2 石墨烯的应用 |
| 1.3 室温硫化硅橡胶 |
| 1.4 电介质材料理论基础 |
| 1.4.1 电容器 |
| 1.4.2 介电常数及介电损耗 |
| 1.4.3 电介质的极化机理 |
| 1.4.4 储能密度及击穿强度 |
| 1.5 纳米电介质材料的研究进展 |
| 1.5.1 传统介电材料 |
| 1.5.2 纳米电介质材料 |
| 1.5.3 石墨烯/泡沫硅橡胶纳米复合电介质材料 |
| 1.6 本文研究内容 |
| 2 石墨烯/泡沫硅橡胶电介质材料的制备及介电性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验材料及仪器 |
| 2.2.1 实验材料 |
| 2.2.2 实验仪器 |
| 2.3 复合材料的制备 |
| 2.3.1 制备方法的选择 |
| 2.3.2 石墨烯的分散 |
| 2.3.3 石墨烯/硅橡胶纳米复合电介质泡沫材料的制备工艺流程 |
| 2.4 测试与表征 |
| 2.4.1 扫描电镜(SEM) |
| 2.4.2 泡孔形态统计 |
| 2.4.3 介电性能测试 |
| 2.5 结果与讨论 |
| 2.5.1 石墨烯的分散性 |
| 2.5.2 泡孔微观结构 |
| 2.5.3 泡孔的形态分析 |
| 2.5.4 复合材料的介电性能 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 微胶囊化石墨烯的制备工艺研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.1.1 核壳型纳米材料 |
| 3.1.2 核壳型纳米复合材料的作用力 |
| 3.1.3 核壳型纳米复合材料的制备方法 |
| 3.1.4 微胶囊的包覆层和乳化剂的选择 |
| 3.2 实验材料及仪器 |
| 3.2.1 实验材料 |
| 3.2.2 实验仪器 |
| 3.3 制备工艺路线 |
| 3.4 测试与表征 |
| 3.4.1 扫描电镜(SEM) |
| 3.4.2 红外(FT-IR) |
| 3.4.3 X射线衍射(XRD) |
| 3.4.4 透射电镜(TEM) |
| 3.5 结果与讨论 |
| 3.5.1 石墨烯的分散性 |
| 3.5.2 乳化剂的量对包覆效果的影响 |
| 3.5.3 石墨烯与壁材的比例对包覆效果的影响 |
| 3.5.4 水浴加热温度、时间对包覆效果的影响 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 微胶囊石墨烯/泡沫硅橡胶介电材料的制备与介电性能 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验材料及仪器 |
| 4.2.1 实验材料 |
| 4.2.2 实验仪器 |
| 4.3 微胶囊石墨烯/泡沫硅橡胶电介质材料的制备 |
| 4.4 测试与表征 |
| 4.4.1 扫描电镜(SEM) |
| 4.4.2 介电性能测试 |
| 4.5 结果与讨论 |
| 4.5.1 复合材料的微观形貌 |
| 4.5.2 复合材料的介电性能 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 介电变化及复合材料传感规律研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验材料及仪器 |
| 5.2.1 实验材料 |
| 5.2.2 实验仪器 |
| 5.3 复合材料的制备 |
| 5.4 测试与表征 |
| 5.4.1 扫描电镜测试(SEM) |
| 5.4.2 介电性能测试 |
| 5.4.3 传感特性测试 |
| 5.5 结果与讨论 |
| 5.5.1 石墨烯的分散性 |
| 5.5.2 泡孔微观结构 |
| 5.5.3 复合材料的介电性能 |
| 5.5.4 传感特性 |
| 5.6 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 1 总结 |
| 2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
（3）泡孔内腔壁构筑无机粒子增强丁苯橡胶基复合发泡材料的性能（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号说明 |
| 1 绪论 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 聚合物发泡材料的概述 |
| 1.2.1 聚合物发泡材料泡孔结构的分类及制备 |
| 1.2.2 聚合物发泡材料泡孔成型机理 |
| 1.3 聚合物发泡材料尺寸稳定性的研究 |
| 1.3.1 加工工艺的调控 |
| 1.3.2 交联结构的设计 |
| 1.3.3 结晶性能的影响 |
| 1.3.4 无机粒子的补强 |
| 1.4 聚合物发泡材料阻燃性能的研究 |
| 1.4.1 隔离结构的构筑 |
| 1.4.2 协同阻燃的设计 |
| 1.4.3 机械共混阻燃剂 |
| 1.4.4 化学合成阻燃剂 |
| 1.5 橡胶发泡材料的研究进展 |
| 1.5.1 丁苯橡胶发泡材料的研究进展 |
| 1.5.2 天然橡胶发泡材料的研究进展 |
| 1.5.3 硅橡胶发泡材料的研究进展 |
| 1.5.4 三元乙丙橡胶发泡材料的研究进展 |
| 1.6 研究课题的提出 |
| 2 丁苯橡胶/乙烯-醋酸乙烯酯复合发泡材料的制备及性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验原料 |
| 2.2.2 实验仪器 |
| 2.2.3 不同VA含量SBR/EVA复合发泡材料的制备 |
| 2.2.4 SBR/EVA复合发泡材料的测试与表征 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 SBR/EVA复合发泡材料的硫化特性 |
| 2.3.2 SBR/EVA复合材料的结晶行为 |
| 2.3.3 SBR/EVA复合材料的相容性 |
| 2.3.4 SBR/EVA复合发泡材料的泡孔结构 |
| 2.3.5 SBR/EVA复合发泡材料的尺寸稳定性 |
| 2.3.6 SBR/EVA复合发泡材料的阻燃性能 |
| 2.3.7 SBR/EVA复合发泡材料的热稳定性 |
| 2.3.8 SBR/EVA复合发泡材料的物理及力学性能 |
| 2.4 小结 |
| 3 泡孔内腔壁构筑氧化锌增强SBR/EVA复合发泡材料的性能 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验原料 |
| 3.2.2 实验仪器 |
| 3.2.3 不同ZnO含量SBR/EVA复合发泡材料的制备 |
| 3.2.4 SBR/EVA-ZnO复合发泡材料的测试与表征 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 SBR/EVA-ZnO复合发泡材料的硫化特性 |
| 3.3.2 ZnO在SBR/EVA基体中的分散性 |
| 3.3.3 SBR/EVA-ZnO复合发泡材料的泡孔结构 |
| 3.3.4 SBR/EVA-ZnO复合发泡材料的尺寸稳定性 |
| 3.3.5 SBR/EVA-ZnO复合发泡材料的阻燃性 |
| 3.3.6 SBR/EVA-ZnO复合发泡材料的热稳定性 |
| 3.3.7 SBR/EVA-ZnO复合发泡材料的物理及力学性能 |
| 3.4 小结 |
| 4 环氧树脂调控泡孔内腔壁氧化锌分布增强SBR/EVA复合发泡材料的性能 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验原料 |
| 4.2.2 实验仪器 |
| 4.2.3 不同EP含量SBR/EVA复合发泡材料的制备 |
| 4.2.4 SBR/EVA/EP复合发泡材料的测试与表征 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 SBR/EVA/EP复合发泡材料的硫化特性 |
| 4.3.2 EP调控ZnO在SBR/EVA复合材料中的分散性 |
| 4.3.3 SBR/EVA/EP复合发泡材料的泡孔结构 |
| 4.3.4 SBR/EVA/EP复合发泡材料的尺寸稳定性 |
| 4.3.5 SBR/EVA/EP复合发泡材料的阻燃性 |
| 4.3.6 SBR/EVA/EP复合发泡材料的热稳定性 |
| 4.3.7 SBR/EVA/EP复合发泡材料的物理及力学性能 |
| 4.4 小结 |
| 5 泡孔内腔壁构筑镁铝水滑石增强SBR/EVA/EP复合发泡材料的性能 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 实验原料 |
| 5.2.2 实验仪器 |
| 5.2.3 不同MgAl-LDH与EP比例SBR/EVA复合发泡材料的制备 |
| 5.2.4 不同MgAl-LDH与EP比例SBR/EVA复合发泡材料的测试与表征 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 不同MgAl-LDH与EP比例SBR/EVA复合发泡材料的硫化特性 |
| 5.3.2 不同MgAl-LDH与EP比例在SBR/EVA复合材料基体中的分散性 |
| 5.3.3 不同MgAl-LDH与EP比例SBR/EVA复合发泡材料的泡孔结构 |
| 5.3.4 不同MgAl-LDH与EP比例SBR/EVA复合发泡材料的尺寸稳定性 |
| 5.3.5 不同MgAl-LDH与EP比例SBR/EVA复合发泡材料的阻燃性 |
| 5.3.6 不同MgAl-LDH与EP比例SBR/EVA复合发泡材料的热稳定性 |
| 5.3.7 不同MgAl-LDH与EP比例SBR/EVA复合发泡材料的物理及力学性能 |
| 5.4 小结 |
| 6 泡孔内腔壁构筑镁铝水滑石/聚磷酸铵增强SBR/EVA/EP复合发泡材料的性能 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验部分 |
| 6.2.1 实验原料 |
| 6.2.2 实验仪器 |
| 6.2.3 不同MgAl-LDH与APP比例SBR/EVA/EP复合发泡材料的制备 |
| 6.2.4 不同MgAl-LDH与APP比例SBR/EVA/EP复合发泡材料的测试与表征 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 不同MgAl-LDH与APP比例SBR/EVA/EP复合发泡材料的硫化特性 |
| 6.3.2 不同MgAl-LDH与APP比例在SBR/EVA/EP复合基体中的分散性 |
| 6.3.3 不同MgAl-LDH与APP比例SBR/EVA/EP复合发泡材料的泡孔结构 |
| 6.3.4 不同MgAl-LDH与APP比例SBR/EVA/EP复合发泡材料的尺寸稳定性 |
| 6.3.5 不同MgAl-LDH与APP比例SBR/EVA/EP复合发泡材料的阻燃性 |
| 6.3.6 不同MgAl-LDH与APP比例SBR/EVA/EP复合发泡材料的热稳定性能 |
| 6.3.7 不同MgAl-LDH与APP比例SBR/EVA/EP复合发泡材料的物理及力学性能 |
| 6.4 小结 |
| 7 泡孔内腔壁构筑无机粒子增强SBR/EVA基复合发泡材料尺寸稳定性及阻燃性的机理研究 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 实验部分 |
| 7.2.1 实验原料 |
| 7.2.2 实验仪器 |
| 7.2.3 以AC为发泡剂SBR/EVA基复合发泡材料的制备 |
| 7.2.4 以AC为发泡剂SBR/EVA基复合发泡材料的测试与表征 |
| 7.3 结果与讨论 |
| 7.3.1 SBR/EVA基复合发泡材料泡孔内腔壁无机粒子的构筑机理 |
| 7.3.2 泡孔内腔壁构筑无机粒子对SBR/EVA基复合发泡材料尺寸稳定性的增强机理 |
| 7.3.3 泡孔内腔壁构筑无机粒子对SBR/EVA基复合发泡材料阻燃性的增强机 |
| 7.3.4 泡孔内腔壁构筑无机粒子对SBR/EVA基复合发泡材料力学性能的增强机理 |
| 7.4 小结 |
| 8 结论与创新 |
| 8.1 主要结论 |
| 8.2 主要创新点 |
| 8.3 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文目录 |
（4）纳米三氧化二锑在PBT基复合材料中的分散性及其对阻燃性能的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 本论文专用术语注释表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 纳米粒子及其表面改性研究概述 |
| 1.2.1 纳米材料制备及其特性概述 |
| 1.2.2 表面改性剂的概述与分类 |
| 1.2.3 纳米颗粒表面改性方法 |
| 1.2.4 纳米颗粒表面改性效果评价方法 |
| 1.3 聚合物基纳米复合材料研究概述 |
| 1.3.1 聚合物基纳米复合材料制备方法 |
| 1.3.2 聚合物基纳米复合材料力学性能研究 |
| 1.3.3 聚合物基纳米复合材料阻燃性能研究 |
| 1.3.4 聚合物基纳米复合材料其它性能研究 |
| 1.3.5 聚合物基纳米复合材料分散性研究 |
| 1.3.6 聚合物基纳米复合材料界面相容性研究 |
| 1.4 本课题研究意义、内容及创新点 |
| 1.4.1 研究目的与意义 |
| 1.4.2 本论文研究内容 |
| 1.4.3 本论文主要创新点 |
| 第2章 纳米Sb_2O_3颗粒表面的吸附改性研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 原材料与试剂 |
| 2.2.2 实验设备与仪器 |
| 2.2.3 试样制备 |
| 2.2.4 纳米Sb_2O_3颗粒的表征与测试 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 硬脂酸表面修饰纳米Sb_2O_3颗粒 |
| 2.3.2 钛酸酯偶联剂表面修饰纳米Sb_2O_3颗粒 |
| 2.3.3 KH-560 表面修饰纳米Sb_2O_3颗粒 |
| 2.3.4 阳离子改性剂CTAB表面修饰纳米Sb_2O_3颗粒 |
| 2.3.5 单一改性剂在纳米Sb_2O_3颗粒表面吸附机理 |
| 2.3.6 复合改性剂表面修饰纳米Sb_2O_3颗粒 |
| 2.3.7 复合改性剂在纳米Sb_2O_3颗粒表面吸附机理 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 纳米Sb_2O_3颗粒填充PBT基复合材料的力学性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 原材料与试剂 |
| 3.2.2 实验设备与仪器 |
| 3.2.3 试样制备 |
| 3.2.4 样品表征与测试 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 不同表面特性的纳米Sb_2O_3颗粒对PBT力学性能的影响 |
| 3.3.2 不同粒径的纳米Sb_2O_3颗粒对PBT力学性能的影响 |
| 3.3.3 纳米Sb_2O_3/BPS/PBT复合材料的力学性能 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 纳米Sb_2O_3颗粒在PBT基复合材料中的分散性定量评估 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 原材料与试剂 |
| 4.2.2 实验设备与仪器 |
| 4.2.3 试样制备 |
| 4.2.4 样品表征与测试 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 分散性定量表征方法 |
| 4.3.2 不同表面特性的纳米Sb_2O_3颗粒在PBT中的分散性定量评估 |
| 4.3.3 不同粒径的纳米Sb_2O_3颗粒在PBT中的分散性定量评估 |
| 4.3.4 纳米Sb_2O_3颗粒在PBT基三元复合材料中的分散性定量评估 |
| 4.3.5 混合体系分散机制 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 纳米Sb_2O_3颗粒填充的PBT基复合材料阻燃性能的研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 原材料与试剂 |
| 5.2.2 实验设备与仪器 |
| 5.2.3 试样制备 |
| 5.2.4 样品表征与测试 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 纳米Sb_2O_3的表面特性对PBT基复合材料阻燃性能影响 |
| 5.3.2 纳米Sb_2O_3的粒径对PBT基复合材料阻燃性能影响 |
| 5.3.3 纳米Sb_2O_3颗粒填充的PBT基复合材料降解产物分析 |
| 5.3.4 PBT基复合材料在不同分散状态下的阻燃机制 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 A 攻读博士学位期间所发表的学术论文目录 |
（5）氟橡胶/碳纳米管复合材料的制备及性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 氟橡胶 |
| 1.2.1 氟橡胶的概述 |
| 1.2.2 氟橡胶的硫化体系 |
| 1.2.3 氟橡胶的应用 |
| 1.3 碳纳米管 |
| 1.3.1 碳纳米管的功能化 |
| 1.3.2 碳纳米管的应用 |
| 1.4 氟橡胶/碳纳米管复合材料 |
| 1.4.1 氟橡胶/碳纳米管复合材料的制备方法 |
| 1.4.2 氟橡胶/碳纳米管复合材料的研究状况 |
| 1.5 本论文的选题意义与研究内容 |
| 1.5.1 选题意义 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 第二章 FEPM/酸化MWCNTs复合材料的制备及性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验原料与仪器 |
| 2.2.2 酸化碳纳米管的制备 |
| 2.2.3 FEPM/MWCNTs-COOH纳米复合材料的制备 |
| 2.2.4 测试表征 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 MWCNTs-COOH的结构与性能表征 |
| 2.3.2 FEPM/MWCNTs-COOH纳米复合材料热分解动力学分析 |
| 2.3.3 FEPM/MWCNTs-COOH纳米复合材料热使用寿命预测 |
| 2.3.4 FEPM/MWCNTs-COOH纳米复合材料耐酸碱性能分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 FEPM/氨基化MWCNTs复合材料的制备及性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验原料与仪器 |
| 3.2.2 氨基功能化碳纳米管的制备 |
| 3.2.3 FEPM/氨基功能化MWCNTs纳米复合材料的制备 |
| 3.2.4 测试表征 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 氨基功能化MWCNTs的结构与性能表征 |
| 3.3.2 氨基功能化MWCNTs对 FEPM复合材料性能的影响 |
| 3.3.3 FEPM/MWCNTs-A1120 纳米复合材料性能分析 |
| 3.3.4 拉伸变形下FEPM/MWCNTs-A1120 纳米复合材料性能分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 FEPM/Fe_3O_4@MWCNTs复合材料的制备及性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验原料与仪器 |
| 4.2.2 Fe_3O_4@MWCNTs杂化材料的制备 |
| 4.2.3 FEPM/Fe_3O_4@MWCNTs纳米复合材料的制备 |
| 4.2.4 测试表征 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 Fe_3O_4@MWCNTs杂化材料的结构与性能表征 |
| 4.3.2 FEPM/Fe_3O_4@MWCNTs纳米复合材料性能分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 全文总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
（6）分子动力学模拟辅助设计高性能弹性体材料（论文提纲范文）
| 学位论文数据集 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 课题背景 |
| 1.3 弹性体材料的研究进展 |
| 1.3.1 纳米填料在弹性体基体中的分散 |
| 1.3.2 利用分子设计方法制备新型功能性材料 |
| 1.4 分子动力学的模拟方法 |
| 1.4.1 全原子模型 |
| 1.4.2 粗粒度模型 |
| 1.5 论文的研究目的与内容 |
| 1.5.1 研究目的 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 1.6 论文的创新点 |
| 1.7 参考文献 |
| 第二章 弹性体分子链构造对纳米颗粒分散及其复合材料力学性能的影响研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 模型与模拟方法 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 不同分子链构造对NPs分散的影响 |
| 2.3.2 不同分子链构造对材料力学性能的影响 |
| 2.3.3 末端官能化不同分子链构造后对NPs分散的影响 |
| 2.3.4 末端官能化不同分子链构造链对材料力学性能的影响 |
| 2.4 本章结论 |
| 2.5 参考文献 |
| 第三章 纳米颗粒接枝分子链的特性对其分散及力学性能的影响研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 模拟建模与方法 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 接枝链长度对纳米颗粒自组装结构规整度的影响 |
| 3.3.2 接枝密度对纳米颗粒自组装结构规整度的影响 |
| 3.3.3 接枝链刚柔性对纳米颗粒自组装结构规整度及其力学性能的影响 |
| 3.3.4 接枝链密度达到极限时对纳米颗粒自组装结构规整度及其力学性能的影响 |
| 3.4 本章结论 |
| 3.5 参考文献 |
| 第四章 新型耐低温无结晶环氧化硅橡胶的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 模拟方法 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 不同环氧化含量下环氧化硅橡胶的玻璃化转变温度 |
| 4.3.2 不同环氧基含量下环氧化硅橡胶的构象转变与异质化分布 |
| 4.3.3 不同环氧基含量下环氧化硅橡胶在极端低温环境下的稳定性 |
| 4.4 本章结论 |
| 4.5 参考文献 |
| 第五章 新型宽温域硅橡胶的研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 模拟方法 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 不同LSC含量下新型硅橡胶的玻璃化温度表征 |
| 5.3.2 不同LSC含量下新型硅橡胶的构象转变以及玻璃化转变温度与二面角转变率的关系 |
| 5.3.3 不同LSC含量下新型硅橡胶的热解温度表征 |
| 5.4 本章结论 |
| 5.5 参考文献 |
| 第六章 结论 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 未来研究展望 |
| 附录 |
| 致谢 |
| 研究成果及发表的学术论文 |
| 作者和导师简介 |
| 附件 |
（7）纳米碳/热塑性聚氨酯弹性体复合材料的制备及性能（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1.绪论 |
| 1.1 热塑性聚氨酯弹性体 |
| 1.1.1 化学反应 |
| 1.1.2 反应原料 |
| 1.1.3 结构与性能 |
| 1.2 热塑性聚氨酯弹性体复合改性研究进展 |
| 1.2.1 复合材料制备方法 |
| 1.2.2 纳米材料表面改性 |
| 1.2.3 复合材料流变行为 |
| 1.3 不同维度纳米碳材料 |
| 1.3.1 碳纳米管 |
| 1.3.2 石墨烯 |
| 1.3.3 碳点 |
| 1.4 本论文的研究目的及主要内容 |
| 2.碳纳米管/热塑性聚氨酯弹性体复合材料的制备及性能 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验原料 |
| 2.2.2 仪器与设备 |
| 2.2.3 试样制备 |
| 2.2.4 测试与表征 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 碳纳米管的异氰酸酯功能化 |
| 2.3.2 碳纳米管/热塑性聚氨酯弹性体复合材料的性能 |
| 2.3.3 碳纳米管/热塑性聚氨酯弹性体复合材料的流变行为 |
| 2.4 本章小结 |
| 3.石墨烯/热塑性聚氨酯弹性体复合材料的制备及性能 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验原料 |
| 3.2.2 仪器与设备 |
| 3.2.3 试样制备 |
| 3.2.4 测试与表征 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 氧化石墨烯的异氰酸酯功能化 |
| 3.3.2 石墨烯/热塑性聚氨酯弹性体复合材料的性能 |
| 3.3.3 石墨烯/热塑性聚氨酯弹性体复合材料的流变行为 |
| 3.4 本章小结 |
| 4.硫氮共掺杂碳点的制备及性能 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验原料 |
| 4.2.2 仪器与设备 |
| 4.2.3 试样制备 |
| 4.2.4 测试与表征 |
| 4.2.5离子检测实验 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 硫氮共掺杂碳点的合成和结构 |
| 4.3.2 硫氮共掺杂碳点的光学特征 |
| 4.3.3 硫氮共掺杂碳点的离子检测 |
| 4.4 本章小结 |
| 5.碳点/热塑性聚氨酯弹性体复合材料的制备及性能 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 实验原料 |
| 5.2.2 仪器与设备 |
| 5.2.3 试样制备 |
| 5.2.4 测试与表征 |
| 5.2.5 银离子检测实验方法 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 碳点的合成以及碳点与聚氨酯之间的共价结合 |
| 5.3.2 碳点/热塑性聚氨酯弹性体复合材料的光学性能 |
| 5.3.3 碳点/热塑性聚氨酯弹性体复合材料的流变、力学和热性能 |
| 5.3.4 碳点/热塑性聚氨酯复合膜的银离子检测 |
| 5.4 本章小结 |
| 6.结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（8）环氧树脂基纳米复合材料的制备及其性能分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 名词缩写表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 环氧树脂 |
| 1.1.1 环氧树脂性能 |
| 1.1.2 环氧树脂应用 |
| 1.2 环氧树脂增韧改性 |
| 1.2.1 橡胶弹性体增韧环氧树脂 |
| 1.2.2 无机刚性粒子增韧环氧树脂 |
| 1.2.3 无机纳米粒子增韧环氧树脂 |
| 1.2.4 热塑性树脂增韧环氧树脂 |
| 1.3 纳米材料概述 |
| 1.3.1 发展简介 |
| 1.3.2 结构与特性 |
| 1.3.3 应用与发展 |
| 1.4 环氧树脂基纳米复合材料 |
| 1.5 本文的研究内容 |
| 第2章 实验准备 |
| 2.1 实验试剂 |
| 2.2 实验仪器 |
| 2.3 表征手段 |
| 第3章 EP/TiO_2纳米复合材料的制备及性能分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 纳米TiO_2的制备 |
| 3.2.2 复合材料的制备 |
| 3.3 实验结果与分析 |
| 3.3.1 纳米TiO_2的SEM、TEM、FTIR以及XRD表征 |
| 3.3.2 EP/TiO_2 纳米复合材料FTIR分析 |
| 3.3.3 EP/TiO_2 纳米复合材料XRD分析 |
| 3.3.4 EP/TiO_2纳米复合材料拉伸性能分析 |
| 3.3.5 变形速率对EP/TiO_2纳米复合材料压缩性能的影响 |
| 3.3.6 TiO_2 含量对EP/TiO_2纳米复合材料压缩性能的影响 |
| 3.3.7 EP/TiO_2纳米复合材料压缩力学性能 |
| 3.3.8 EP/TiO_2 纳米复合材料TG分析 |
| 3.3.9 EP/TiO_2纳米复合材料的储能模量 |
| 3.3.10 不同频率下EP/TiO_2纳米复合材料的储能模量 |
| 3.3.11 EP/TiO_2纳米复合材料的损耗模量 |
| 3.3.12 不同频率下EP/TiO_2纳米复合材料的损耗模量 |
| 3.3.13 EP/TiO_2纳米复合材料的力学损耗因子 |
| 3.3.14 不同频率下EP/TiO_2纳米复合材料的力学损耗因子 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 EP/SiO_2纳米复合材料的制备及性能分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 纳米SiO_2的制备 |
| 4.2.2 复合材料的制备 |
| 4.3 实验结果与分析 |
| 4.3.1 纳米SiO_2的SEM、TEM、FTIR以及XRD表征 |
| 4.3.2 EP/SiO_2 纳米复合材料FTIR分析 |
| 4.3.3 EP/SiO_2 纳米复合材料XRD分析 |
| 4.3.4 EP/SiO_2纳米复合材料拉伸性能分析 |
| 4.3.5 变形速率对EP/SiO_2纳米复合材料压缩性能的影响 |
| 4.3.6 SiO_2 含量对EP/SiO_2纳米复合材料压缩性能的影响 |
| 4.3.7 EP/SiO_2纳米复合材料压缩力学性能 |
| 4.3.8 EP/SiO_2 纳米复合材料TG分析 |
| 4.3.9 EP/SiO_2纳米复合材料的储能模量 |
| 4.3.10 不同频率下EP/SiO_2纳米复合材料的储能模量 |
| 4.3.11 EP/SiO_2纳米复合材料的损耗模量 |
| 4.3.12 不同频率下EP/SiO_2纳米复合材料的损耗模量 |
| 4.3.13 EP/SiO_2纳米复合材料的力学损耗因子 |
| 4.3.14 不同频率下EP/SiO_2纳米复合材料的力学损耗因子 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 EP/Al_2O_3纳米复合材料的制备及性能分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.3 实验结果与分析 |
| 5.3.1 纳米Al_2O_3的SEM、TEM、FTIR以及XRD表征 |
| 5.3.2 EP/Al_2O_3 纳米复合材料FTIR分析 |
| 5.3.3 EP/Al_2O_3 纳米复合材料XRD分析 |
| 5.3.4 EP/Al_2O_3纳米复合材料拉伸性能分析 |
| 5.3.5 变形速率对EP/Al_2O_3纳米复合材料压缩性能的影响 |
| 5.3.6 Al_2O_3 含量对EP/Al_2O_3 纳米复合材料压缩性能的影响 |
| 5.3.7 EP/Al_2O_3纳米复合材料压缩力学性能 |
| 5.3.8 EP/Al_2O_3 纳米复合材料TG分析 |
| 5.3.9 EP/Al_2O_3纳米复合材料的储能模量 |
| 5.3.10 不同频率下EP/Al_2O_3纳米复合材料的储能模量 |
| 5.3.11 EP/Al_2O_3纳米复合材料的损耗模量 |
| 5.3.12 不同频率下EP/Al_2O_3纳米复合材料的损耗模量 |
| 5.3.13 EP/Al_2O_3纳米复合材料的力学损耗因子 |
| 5.3.14 不同频率下EP/Al_2O_3纳米复合材料的力学损耗因子 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 EP/ZnO纳米复合材料的制备及性能分析 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验部分 |
| 6.3 实验结果与分析 |
| 6.3.1 纳米ZnO的 SEM、TEM、FTIR以及XRD表征 |
| 6.3.2 EP/ZnO纳米复合材料FTIR分析 |
| 6.3.3 EP/ZnO纳米复合材料XRD分析 |
| 6.3.4 EP/ZnO纳米复合材料拉伸性能分析 |
| 6.3.5 变形速率对EP/ZnO纳米复合材料压缩性能的影响 |
| 6.3.6 ZnO含量对EP/ZnO纳米复合材料压缩性能的影响 |
| 6.3.7 EP/ZnO纳米复合材料压缩力学性能 |
| 6.3.8 EP/ZnO纳米复合材料TG分析 |
| 6.3.9 EP/ZnO纳米复合材料的储能模量 |
| 6.3.10 不同频率下EP/ZnO纳米复合材料的储能模量 |
| 6.3.11 EP/ZnO纳米复合材料的损耗模量 |
| 6.3.12 不同频率下EP/ZnO纳米复合材料的损耗模量 |
| 6.3.13 EP/ZnO纳米复合材料的力学损耗因子 |
| 6.3.14 不同频率下EP/ZnO纳米复合材料的力学损耗因子 |
| 6.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
（9）基于天然橡胶的补强及自修复材料的设计及其性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 课题背景 |
| 1.2.1 天然橡胶与环氧化天然橡胶 |
| 1.2.2 纳米填料的协同补强 |
| 1.2.3 橡胶自修复材料 |
| 1.3 橡胶纳米复合材料的概述 |
| 1.3.1 橡胶/石墨烯纳米复合材料 |
| 1.3.2 橡胶/碳纳米管纳米复合材料 |
| 1.3.3 橡胶/纳米粘土纳米复合材料 |
| 1.3.4 橡胶/二氧化硅纳米复合材料 |
| 1.3.5 含多种纳米填料的橡胶纳米复合材料体系 |
| 1.4 自修复功能材料的概述 |
| 1.4.1 自修复聚合物材料的分类 |
| 1.4.2 自修复聚合物材料的修复机制 |
| 1.5 天然橡胶类自修复材料 |
| 1.5.1 基于天然橡胶的自修复材料 |
| 1.5.2 基于环氧化天然橡胶的自修复材料 |
| 1.6 本论文研究研究目的,意义与主要内容 |
| 1.6.1 本论文研究目的与意义 |
| 1.6.2 本论文主要内容及创新点 |
| 第二章 不同维度填料之间强协同作用对天然橡胶补强效应的研究 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 试剂与仪器 |
| 2.2.2 实验过程 |
| 2.3 测试与表征 |
| 2.3.1 傅里叶变换红外光谱分析(FTIR) |
| 2.3.2 热失重分析(TGA) |
| 2.3.3 透射电子显微镜分析(TEM) |
| 2.3.4 平衡溶胀实验 |
| 2.3.5 拉伸试验 |
| 2.4 蒙特卡洛模拟(MC) |
| 2.5 结果与讨论 |
| 2.5.1 杂化填料的制备及结构表征 |
| 2.5.2 橡胶复合材料的结构与性能 |
| 2.5.3 模拟结果分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 引入离子交联构建自修复环氧化天然橡胶 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验原料 |
| 3.2.2 复合材料自修复功能的预实验 |
| 3.2.3 复合材料的制备 |
| 3.3 测试与表征 |
| 3.3.1 差示扫描量热分析(DSC) |
| 3.3.2 FTIR |
| 3.3.3 TEM |
| 3.3.4 平衡溶胀实验 |
| 3.3.5 DMA |
| 3.3.6 自修复测试 |
| 3.3.7 力学性能测试 |
| 3.4 结果与讨论 |
| 3.4.1 自修复材料预实验结果 |
| 3.4.2 自修复材料设计及表征 |
| 3.4.3 自修复测试结果讨论 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 环氧化天然橡胶/聚氨酯共混物自修复材料的设计及其性能研究 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验原料 |
| 4.2.2 PU-UPy的合成 |
| 4.2.3 PU及 PU-UPy弹性体样品的制备 |
| 4.2.4 环氧化天然橡胶/聚氨酯共混材料的制备 |
| 4.3 测试与表征 |
| 4.3.1 核磁共振氢谱(~1H-NMR) |
| 4.3.2 FTIR |
| 4.3.3 DMA |
| 4.3.4平衡溶胀实验 |
| 4.3.5 自修复测试 |
| 4.3.6 力学性能测试 |
| 4.4 结果与讨论 |
| 4.4.1 PU-UPy的表征 |
| 4.4.2 环氧化天然橡胶/聚氨酯共混材料的表征 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士期间发表或接收的论文 |
（10）新型含铝纳米复合含能材料研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 Al基纳米复合含能材料简介 |
| 1.2.1 Al基纳米复合含能材料及其特性 |
| 1.2.2 Al基纳米复合含能材料的应用 |
| 1.3 Al基纳米复合含能材料的基本制备方法 |
| 1.3.1 机械搅拌及超声波分散技术 |
| 1.3.2 溶胶凝胶法 |
| 1.3.3 抑制反应球磨法 |
| 1.3.4 自组装法 |
| 1.3.5 磁控溅射法 |
| 1.4 Al/含氟聚合物基复合含能材料研究进展 |
| 1.5 Al/WO_3复合含能材料的研究进展 |
| 1.6 本文研究目的、研究内容 |
| 1.6.1 本文的研究目的 |
| 1.6.2 本文的研究内容 |
| 第2章 Al/PFSA复合含能材料制备与表征 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 材料与方法 |
| 2.2.1 实验试剂及设备 |
| 2.2.2 Al/PFSA复合含能材料制备 |
| 2.3 实验结果与分析 |
| 2.3.1 分散性照片 |
| 2.3.2 两种nAl/氟聚合物复合材料SEM表征 |
| 2.3.3 两种nAl/氟聚合物复合材料XRD测试 |
| 2.3.4 两种nAl/氟聚合物复合材料红外图谱测试 |
| 2.3.5 两种nAl/氟聚合物复合材料的热行为测试 |
| 2.3.6 nAl/PFSA复合含能材料力学性能表征 |
| 2.3.7 nAl/PFSA复合含能材料燃烧性能测试 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 2D WO_3、Al/2D WO_3 复合含能材料制备及形貌表征 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 材料与方法 |
| 3.2.1 实验原料与试剂 |
| 3.2.2 水热法制备2DWO_3 |
| 3.2.3 超声混合法制备Al/2DWO_3复合含能材料 |
| 3.2.4 超声混合法制备常规Al/WO_3复合含能材料 |
| 3.3 结果与分析 |
| 3.3.1 2D WO_3的XRD分析 |
| 3.3.2 2D WO_3的AFM与 TEM分析 |
| 3.3.3 Al/2D WO_3 复合含能材料XRD结构表征 |
| 3.3.4 Al/2D WO_3 复合含能材料SEM形貌表征 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 Al/2D WO_3与Al/WO_3 复合含能材料的含能特性研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 Al/2D WO_3与Al/WO_3 复合含能材料热行为表征 |
| 4.3 Al/2D WO_3与Al/WO_3 复合含能材料的点火测试 |
| 4.4 Al/2DWO_3复合含能材料的燃烧速度测试 |
| 4.4.1 光电法测试燃烧速率 |
| 4.4.2 高速摄影法测试燃烧速率 |
| 4.5 Al/2D WO_3与Al/WO_3 复合含能材料的定容燃烧测试 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 全文结论、创新点及展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 创新点 |
| 5.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士(硕士)学位期间发表的论文及所取得的研究成果 |
| 致谢 |
四、橡胶基纳米复合材料研究进展（论文参考文献）
- [1]高性能弹性体材料静态力学性能与动态黏弹响应的分子动力学模拟研究[D]. 万海肖. 北京化工大学, 2021
- [2]纳米复合电介质泡沫材料的制备及性能研究[D]. 刘聪. 西南科技大学, 2021(08)
- [3]泡孔内腔壁构筑无机粒子增强丁苯橡胶基复合发泡材料的性能[D]. 姬占有. 陕西科技大学, 2021(01)
- [4]纳米三氧化二锑在PBT基复合材料中的分散性及其对阻燃性能的影响[D]. 康成虎. 兰州理工大学, 2021
- [5]氟橡胶/碳纳米管复合材料的制备及性能研究[D]. 杨光耀. 电子科技大学, 2021(01)
- [6]分子动力学模拟辅助设计高性能弹性体材料[D]. 侯冠一. 北京化工大学, 2020
- [7]纳米碳/热塑性聚氨酯弹性体复合材料的制备及性能[D]. 白静静. 中北大学, 2020(10)
- [8]环氧树脂基纳米复合材料的制备及其性能分析[D]. 王安琪. 燕山大学, 2020(01)
- [9]基于天然橡胶的补强及自修复材料的设计及其性能研究[D]. 刘勇. 江苏大学, 2020(02)
- [10]新型含铝纳米复合含能材料研究[D]. 王新新. 中北大学, 2020