硫酸钙晶须填充PBS的力学性能与热稳定性

硅烷偶联剂(KH550)对硫酸钙晶须(CSW)进行表面处理,运用熔融混炼挤出法制备了CSW/PBS复合材料。动态接触角、EDS和SEM研究结果显示:KH550表面处理改善了CSW填料与PBS基体之间的界面相容性。经KH550处理的CSW填料在PBS树脂中含30%时比未经处理复合材料的拉伸强度、弯曲强度分别提高22.1%和21.7%。差示扫描量热(DSC)和热重分析(TGA)结果表明:5%~20%CSW的添加量可使PBS的结晶温度增加约1~3℃,CSW/PBS复合材料的热分解温度得到提高,偶联剂对CSW表面改性使CSW/PBS复合材料的热稳定性增强。     

玄武岩纤维增强高密度聚乙烯的力学性能

玄武岩纤维(BF)未经改性处理和经硅烷偶联剂(KH–550和KH–570)进行处理后,添加到高密度聚乙烯(PE–HD)基体树脂中,增强PE–HD的力学性能,用傅立叶变换红外光谱和扫描电子显微镜对硅烷偶联剂处理的BF进行表征,同时,用SEM观察BF增强PE–HD复合材料的拉伸断面。结果表明,随着未经改性处理BF添加量增加,PE–HD复合材料的拉伸强度、弯曲强度逐渐提高,当添加量达到30%时,拉伸强度达到45.5 MPa,提升79.1%;弯曲强度达到41.3 MPa,提升118.9%。经KH–550和KH–570处理的BF添加量达到20%时,PE–HD复合材料的拉伸强度均达到45 MPa以上,其后随着BF添加量继续增加,拉伸强度变化不大,而弯曲强度随BF添加量的增加逐渐增大。当BF添加量达到30%时,BF改性与否对PE–HD复合材料的力学性能的影响不大。当改性BF添加量为5%~15%时,KH–550改性的PE–HD复合材料的力学性能较KH–570改性的高;当改性BF添加量为20%,25%时,KH–570改性的PE–HD复合材料的力学性能较KH–550改性的高。     

表面活化对粉煤灰/PVC复合材料力学性能的影响

为了研究粉煤灰在聚氯乙烯(PVC)复合材料中对其他无机填料的可替代性,比较了硅烷偶联剂(KH550,KH570)和硬脂酸(SA)表面活化粉煤灰后,在不同填充量下,对PVC复合材料力学性能的影响,并且,利用SEM对粉煤灰/PVC复合材料的微观形貌进行表征。研究结果表明,随着粉煤灰含量的增加,PVC复合材料的拉伸强度、断裂伸长率和冲击强度均降低,但是,热变形温度增大;KH550活化处理后的粉煤灰/PVC复合材料的拉伸强度和弯曲强度与SA改性的复合材料相比较好,而SA活化表面处理后的复合材料的断裂伸长率和冲击强度与硅烷偶联剂改性的复合材料相比较好。为粉煤灰资源化利用提供了新方向。     

废旧聚丙烯/废弃印刷线路板非金属粉复合材料的制备及性能

采用挤出注塑法以废旧聚丙烯(WPP)为基体、废弃线路板非金属粉(WPCBN)为填料制备了复合材料。考察了WPCBN对材料阻燃性能及力学性能的影响。通过红外光谱和扫描电子显微镜分析研究了WPCBN改性前后官能团结构及复合材料冲击断面形貌的差异,以探讨硅烷偶联剂(KH550)、马来酸酐接枝聚丙烯(MAPP)对WPP/WPCBN界面相容性改善及复合材料力学性能提高的作用机理。结果表明,WPCBN超过10 phr后复合材料具有自熄性;经1.5 phr KH550改性后,WPCBN与WPP间的界面黏结力增强,复合材料拉伸、弯曲及冲击强度分别提高6.5%、6.25%和17.9%;m(WPP):m(WPCBN):m(MAPP)为100:30:9时,复合材料的拉伸、弯曲强度增幅最大,分别为37.5%和48.8%;WPP/WPCBN与新聚丙烯(NPP)/WPCBN复合材料相比,拉伸、弯曲强度仅降低16.8%、20.4%。     

POM/GF-MWCNTs复合材料的制备及其性能研究

将经γ氨丙基三乙氧基硅烷（KH550）处理后的多壁碳纳米管（MWCNTs）接枝到玻璃纤维（GF）表面,制成GF-MWCNTs复合填料,通过双螺杆挤出机熔融共混制备出聚甲醛（POM）/GF-MWCNTs复合材料,并对其力学性能、热性能及电性能进行了测试。结果表明,GF-MWCNTs添加量较低时,复合材料的拉伸强度和缺口冲击强度都有所提高,且分别在3 %（质量分数,下同）和1 %时达到最大值,之后则随着填料含量的增加而不断降低;当GF-MWCNTs的添加量达到10 %时,复合材料的拉伸强度和缺口冲击强度已然低于纯POM;加入GF-MWCNTs提高了复合材料的热稳定性,使POM的结晶温度和结晶度提高;GF-MWCNTs能降低复合材料的体积电阻率,但由于未在POM基体中形成逾渗网络,复合材料导电性提高并不明显。     

玻璃纤维对聚乳酸力学性能的影响

采用熔融复合和模压成型工艺,分别制备玻璃纤维(GF)增强聚乳酸(PLA)复合材料及其经KH550表面改性的复合材料。通过扫描电镜观察和力学性能测试,系统研究玻璃纤维和KH550的用量对玻璃纤维改性聚乳酸复合材料的微观形貌、冲击、弯曲和拉伸强度的影响。结果表明含KH550的复合材料中玻璃纤维表面被聚乳酸基质包覆。当聚乳酸与玻璃纤维质量比为7∶3时,复合材料的冲击、弯曲和拉伸强度达到最大,分别为17.33 kJ/m2、96.23 kPa和75.24 kPa。与纯PLA的相比,分别增加8.31%、20.2%和25.4%。当复合体系中添加一定量(1.2%)KH550,体系的这些性能有所改善,分别达到18.52 kJ/m2、110.34 kPa和77.59 kPa。     

聚氯乙烯/纳米氧化铝复合材料的制备与性能

利用硅烷偶联剂（KH 550）对纳米氧化铝进行有机化处理,并通过熔融共混制备了聚氯乙烯/纳米氧化铝复合材料。通过红外分析对纳米氧化铝进行了表征,采用扫描电子显微镜观察了纳米氧化铝在聚氯乙烯树脂中的分散状况,并对复合材料的热性能和力学性能进行了研究。结果表明,经过表面改性的纳米氧化铝粒子在PVC基体中分布均匀;加入纳米氧化铝改善了复合材料的热性能和力学性能;当纳米氧化铝含量为3.0 %（质量分数,下同）时,复合材料的拉伸强度和冲击强度相对于纯聚氯乙烯材料分别提高了16.25 %和20.27 %。     

废旧聚丙烯/废弃印刷线路板非金属粉复合材料的制备及性能

采用挤出注塑法以废旧聚丙烯（WPP）为基体、废弃线路板非金属粉（WPCBN）为填料制备了复合材料。考察了WPCBN对材料阻燃性能及力学性能的影响。通过红外光谱和扫描电子显微镜分析研究了WPCBN改性前后官能团结构及复合材料冲击断面形貌的差异,以探讨硅烷偶联剂（KH550）、马来酸酐接枝聚丙烯（MAPP）对WPP/WPCBN界面相容性改善及复合材料力学性能提高的作用机理。结果表明,WPCBN超过10 phr后复合材料具有自熄性;经1.5 phr KH550改性后,WPCBN与WPP间的界面黏结力增强,复合材料拉伸、弯曲及冲击强度分别提高6.5%、6.25%和17.9%;m（WPP）：m（WPCBN）：m（MAPP）为100：30：9时,复合材料的拉伸、弯曲强度增幅最大,分别为37.5%和48.8%;WPP/WPCBN与新聚丙烯（NPP）/WPCBN复合材料相比,拉伸、弯曲强度仅降低16.8%、20.4%。     

PP/硅灰石复合材料力学性能的研究

采用熔融共混法制备了聚丙烯(PP)/硅灰石复合材料,考察了硅灰石表面处理及其用量对PP/硅灰石复合材料力学性能的影响。结果表明:硅灰石粉体经偶联剂甜菜碱(CAB)表面改性处理后,其填充复合材料的拉伸强度、断裂强度和冲击强度均比未处理体系有所提高。随着改性硅灰石用量的增加,PP/硅灰石复合材料的拉伸强度和断裂强度均先升后降,其中当改性硅灰石用量为10 phr时,复合材料的拉伸强度和断裂强度均达到最大值,分别比纯PP提高了17%和63%;另外,当改性硅灰石用量为40 phr时,复合材料的冲击强度达到最大值(2.59 kJ/m2),比纯PP提高了29%。     

m-ACR对PVC/木粉复合材料力学性能的影响

采用乳液聚合的方法合成了反应性核壳结构丙烯酸酯类抗冲击改性剂(m-ACR),使用双辊开炼机制备了聚氯乙烯(PVC)/椴木粉(WF)/m-ACR复合材料。通过力学性能测试和扫描电镜分析表明,m-ACR复合材料体系的力学性能得到提高,木粉与PVC界面结合性能得到改善,m-ACR的添加量为9 phr时,m-ACR体系的拉伸强度较未改性ACR体系的拉伸强度提高了8.74%;与ACR相比m-ACR增韧PVC效率略有降低,添加量为10 phr时冲击强度较PVC/WF体系提高了208%;动态力学分析表明,m-ACR加入后,复合材料体系的黏度增大,玻璃化温度增加。     

GF及偶联剂改性PVC/稻壳木塑复合材料

采用模压成型的方式、通过实验探索玻璃纤维(GF)含量及偶联剂处理对聚氯乙烯(PVC)/稻壳木塑复合材料的力学特性和耐磨性的影响。实验结果表明:PVC/稻壳木塑复合材料的硬度随GF含量增加呈现先减小后增大的趋势。GF含量在15%以下时,随着GF用量的增大,木塑复合材料的拉伸强度与冲击强度总体上随之变大,超过15%则随GF含量增大而减小。而弯曲强度出现先减后增的趋势,弯曲弹性模量则与之相反。木塑复合材料的耐磨损性在GF含量为15%时最佳,摩擦系数在10%时最大。合适的偶联剂处理能增强木塑复合材料的力学性能和耐磨性。其中γ–氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)的增强效果比较好,钛酸酯不能提高PVC/稻壳木塑材料的力学性能和耐磨性。     

PVC/粉煤灰复合板的性能研究

分别针对粉煤灰表面改性剂的种类、改性剂的用量以及粉煤灰的含量,对聚氯乙烯(PVC)/粉煤灰复合板性能的影响开展了研究.结果表明:在KH550、KH560、KH570、钛酸四丁酯和硬脂酸钙几种表面改性中,只有KH550同时使PVC/粉煤灰复合板的拉伸强度、断裂伸长率和冲击强度增大.而KH550质量分数为1.5%时,复合板的综合力学性能最好,拉伸强度、断裂伸长率和冲击强度分别增加了32.5%、28.3%和55.8%.此外,粉煤灰质量分数为10%时,复合板的综合力学性能最好,拉伸强度、断裂伸长率和冲击强度分别增加了2.2%、33.3%和69.3%.     

改性椰壳粉／PVC复合材料结构和性能的研究

研究了偶联剂改性椰壳粉的种类及用量、椰壳粉的质量分数对椰壳粉／PVC复合材料性能的影响,并用扫描电镜（SEM）观察了拉伸断面。结果表明：硅烷偶联剂KH-550质量分数为2％时效果较好,拉伸强度提高了12．6％,冲击强度提高了30．6％;经过硅烷偶联剂KH-550改性,能增大椰壳粉填充质量分数,提高复合材料的维卡软化点温度,改善了椰壳粉纤维在PVC基体中分散性和相容性。     

新型抗静电剂氧化锡对聚丙烯复合材料结构与性能的影响

采用共混法制备了聚丙烯/氧化锡(PP/SnO2)抗静电复合材料。探讨了新型抗静电剂SnO2用量、表面处理剂种类等对复合材料体系结构与性能的影响。结果表明:经钛酸酯311w处理后的SnO2的分散性较好;SnO2用量在3～6phr时,复合材料可以获得较好的冲击性能和拉伸性能,添加6phr处理后的SnO2复合材料的冲击强度提高至24.3kJ/m2。     

芳香酸钙刚性粒子增韧聚氯乙烯

选用硬脂酸(HSt)与钛酸酯偶联剂131分别对芳香酸钙(CaT)表面进行处理;观察了处理前后CaT在聚氯乙烯(PVC)中的分散状况与界面结合。研究了CaT对PVC拉伸性能、冲击性能的影响。结果表明,CaT表面未处理,当其含量为4份时,PVC的缺口冲击强度由2.9kJ/m~2提高至3.6kJ/m~2,拉伸强度略有上升;CaT表面经3%HSt处理后,分散性能变好,改性效果明显,当其含量为4份时,PVC的综合性能最好,其拉伸强度由53.5MPa提高至56.0MPa,缺口冲击强度由2.9kJ/m~2上升至3.7kJ/m~2。CaT表面经2%钛酸酯偶联剂131处理后,界面结合性能明显变好,当其含量为6份时,PVC的综合性能最好,其拉伸强度由53.5MPa上升至57.5MPa左右,缺口冲击强度由2.9kJ/m~2上升至4.05kJ/m~2;扫描电子显微镜发现CaT表面处理后,在PVC中分散更加均匀,界面结合得更好,更大程度发挥了刚性粒子增韧效果。     

玻璃纤维改性尼龙6性能的研究

采用硅烷偶联剂KH550处理玻璃纤维,通过熔融共混法制备了尼龙6(PA6)/玻璃纤维(GF)复合材料,对复合材料表面处理前后的力学性能、熔体流动速率(MFR)和断面形貌进行了表征。结果表明:随着GF含量的增加,PA6/GF复合材料拉伸强度和缺口冲击强度均先增大后减小;添加同样含量的GF时,采用偶联剂处理后PA6/GF的拉伸强度和缺口冲击强度增大,MFR减小,扫描电镜观察结果表明,偶联剂KH550有效地改善了GF与PA6间的界面结合。     

钛酸钾晶须表面改性及增强环氧树脂研究

采用表面包覆法对钛酸钾晶须(PTW)进行包硅处理,并用硅烷偶联剂KH550和KH560对包硅后的PTW进行表面改性,利用扫描电子显微镜和X射线荧光光谱对PTW进行分析。制备了环氧树脂(EP)/PTW复合材料,考察了改性方法、晶须含量、偶联剂种类等对复合材料拉伸强度、弯曲强度的影响。结果表明,KH560改性后的PTW能够较好地分散于EP中,对拉伸强度能够起到增强作用,当PTW用量为5份时,复合材料拉伸强度达到最大值45.33 MPa,断裂伸长率为3.19%,弯曲强度为171.41 MPa。     

界面改性对聚乳酸/Lyocell纤维复合材料结构与性能的影响

采用熔融共混法制备了聚乳酸（PLA）/Lyocell纤维复合材料,并通过力学性能、差示扫描量热仪、维卡软化温度及扫描电子显微镜等研究了硅烷偶联剂（KH550）和六亚甲基二异氰酸酯（HMDI）对复合材料结构与性能的影响。结果表明,与KH550相比,HMDI界面改性的效果较佳;随着偶联剂HMDI含量的增加,复合材料的力学性能呈现先增后减的趋势,当其含量为1 %（质量分数,下同）时,复合材料的维卡软化温度较未添加偶联剂时提高了5.1 ℃,且拉伸强度、拉伸模量、弯曲强度、弯曲模量和缺口冲击强度也比未添加HMDI时分别提高了57.1 %、10.5 %、32.3 %、19.5 %和23.7 %。