煤泥机械力化学法表面改性及应用研究

机械力化学法改性煤泥粉体,采用单因素试验方法得出优化的改性参数:硬脂酸为改性剂,改性剂用量2%(wt),改性时间120 min,球料比5:1,球磨转速200 r·min~(-1),料浆浓度150%(wt);在优化工艺条件下,硬脂酸改性样品的活化指数、煤泥粉体的中位径、吸油值和接触角分别为85.6%、3.3μm、32.2 g·(100 g)~(-1)和114.9°。通过红外光谱分析发现,硬脂酸和煤泥粉体发生了物理吸附和化学反应。对煤泥/PP(聚丙烯)复合材料力学性能测试表明,改性后的煤泥粉体提高了PP的抗弯曲性能和抗冲击性能,分别由31.8 MPa和3.1 k J·m~(-2)提高到37.6 MPa和3.5 k J·m~(-2)。煤泥粉体/PP复合材料冲击断面的SEM照片表明:煤泥粉体经过改性后,与PP的相容性明显加强。     

硬脂酸钙改性蒙脱土在3种聚合物中的应用

采用干法制备硬脂酸钙改性的蒙脱土(MMT),将改性MMT与聚丙烯(PP)、聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(PC/ABS)、尼龙6(PA6)3种不同基体通过熔融共混制备了改性MMT/聚合物复合材料,考察了改性剂对MMT表面的作用以及制得复合材料的力学性能。结果表明:改性后的MMT吸油值降低,接触角增高,说明改性剂降低了MMT表面亲水性,硬酯酸钙与MMT有相互作用。与3种基体相比,改性MMT复合材料的拉伸强度都有所提高,其中改性MMT/PC/ABS复合材料拉伸强度为45.3 MPa,较PC/ABS提高了9.7%,较未改性MMT/PC/ABS提高了31.7%。改性MMT在合金聚合物PC/ABS中处于剥离状态。     

水性复合改性剂改性重质碳酸钙及其PP复合材料

为了更好地改善重质碳酸钙粉体的分散性、流动性以及提高其与树脂材料的融合性,将聚乙二醇-300(PEG-300)、十二烷基硫酸钠(SDS)和硬脂酸钠进行复合配比,制成水性复合改性剂。对重质碳酸钙进行干法表面改性,并对改性前后粉体的吸油值、沉降体积以及表面形貌进行测试和表征。将改性后的重质碳酸钙以质量分数25%,30%,35%和40%添加到聚丙烯(PP)材料中,制成PP/重质碳酸钙复合材料,测试其力学性能、热稳定性和断面微观形貌。研究结果表明,PEG-300,SDS和硬脂酸钠的质量比为6∶2∶2时,表面改性效果最佳,重质碳酸钙粉体的吸油值从32.7 mL/100 g降至15.5 mL/100 g,沉降体积从4.1 mL/g降至1.0 mL/g。水性复合改性重质碳酸钙粒径小、分散性更高,复合材料的结晶性能更好。水性复合改性剂的活化性能及其复合材料的力学性能均优于对照品硬脂酸;随着重质碳酸钙粉体含量的增加,PP/重质碳酸钙复合材料的力学性能先增大后减小,质量分数为30%时力学性能最佳。弯曲强度达到45.75 MPa,拉伸强度达到32.58 MPa。     

改性纳米TiO_2的制备及其对聚丙烯的改性研究

用溶胶-凝胶法制备纳米二氧化钛(TiO_2),并用硅烷偶联剂γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(CG570)和油酸(OA)对其进行表面改性,提高了其亲油性;将改性TiO_2对聚丙烯(PP)进行共混改性制备得到PP复合材料。分别研究改性剂类型和CG570-TiO_2用量对PP复合材料力学性能、耐热性能和结晶性能的影响。研究表明,CG570-TiO_2对PP共混改性效果相对较好;当CG570-TiO_2的用量为3%时,PP复合材料的综合性能最佳;相比于纯PP,其热分解温度、结晶温度和力学性能均有所提高,其中冲击强度提高了35%。     

改性剂对废弃玻璃钢/聚丙烯复合材料性能的影响

实验采用熔融共混-模压法制备了废弃玻璃钢(WGFRP)/聚丙烯(PP)复合材料。研究了硅烷偶联剂KH550表面改性WGFRP、改性聚丙烯(MAPP)添加量以及乙烯-辛烯共聚物(POE)的使用对WGFRP/PP复合材料性能的影响。实验结果表明,KH-550表面改性WGFRP能使复合材料性能小幅度提高,MAPP可使复合材料的拉伸和弯曲强度分别提高28.63%、20.13%,添加POE后,复合材料的断裂伸长率和冲击强度增幅分别达到152.36%、45.43%。扫描电镜图片显示,多种改性剂的加入有效改善了WGFRP和PP的界面粘合程度,宏观表现为复合材料性能提高。     

PP-g-MAH/改性高岭土复合材料的制备与性能

利用γ-氨丙基三乙氧基硅烷偶联剂(KH550)对高岭土(kaolin)进行表面改性,制备了改性kaolin(M-kaolin),然后将聚丙烯(PP)接枝上顺丁烯二酸酐(MAH),制备了PP-g-MAH,将两者经过熔融共混制备了PP-gMAH/M-kaolin复合材料,研究了M-kaolin添加量对复合材料力学性能和热稳定性的影响。结果表明,当M-kaolin粒子质量分数为1%时,PP-g-MAH/M-kaolin复合材料的拉伸强度和断裂伸长率达到最大值,与纯PP相比分别提高了10.4%和122%;当M-kaolin粒子质量分数为2%时,复合材料的缺口冲击强度达到最大值,较纯PP提高了96.5%,且热稳定性最好。这表明kaolin粒子经KH550改性且PP经MAH接枝后,PP与kaolin相容性得到优化,从而使复合材料的强度和韧性都得到了提高。     

PP/改性滑石粉复合材料性能研究

以钛酸酯偶联剂为改性剂对滑石粉进行表面改性,然后将其填充到聚丙烯(PP)中,制成PP/改性滑石粉复合材料。考察了滑石粉用量对PP/滑石粉复合材料阻燃性能和力学性能的影响,并对比了滑石粉改性前后复合材料力学性能及阻燃性能的差异。结果表明:添加滑石粉可提高PP复合材料的阻燃性能和耐热性能。另外,未改性滑石粉的添加降低了PP复合材料的力学性能,而适量改性滑石粉的添加(≤20 phr)则使复合材料的拉伸强度和冲击强度得到提升。     

油酸钠改性锌镁铝水滑石的制备及对聚丙烯的增强作用

为改善水滑石(LDHs)的颗粒分散性和表面活性,提高LDHs填料与聚合物的界面相容性,采用快速成核/晶化法合成了锌镁铝水滑石(ZnMgAl-LDHs),并以油酸钠为表面改性剂,对ZnMgAl-LDHs进行了表面改性,通过粒度分析、X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、热重分析(TG)及扫描电镜(SEM)/透射电镜(TEM)对改性前后的ZnMgAl-LDHs进行了表征。将改性前后的ZnMgAl-LDHs分别添加到聚丙烯(PP)中,制得ZnMgAl-LDHs/PP复合材料,通过拉伸强度和弯曲强度测试考察改性前后ZnMgAl-LDHs的添加量对复合材料力学性能的影响。结果表明:所制备的ZnMgAl-LDHs的平均粒径为838.9 nm,当油酸钠的质量浓度为0.6 g/L时,平均粒径减小至647.2 nm。当ZnMgAl-LDHs添加量的质量分数为2%~8%时,改性前后的ZnMgAl-LDHs均对PP的力学性能有增强作用。改性ZnMgAl-LDHs具有更好的颗粒分散性,改性ZnMgAl-LDHs与PP相容性更好,对PP力学性能的增强作用优于未改性的ZnMgAl-LDHs。     

PP/PET复合材料改性研究进展

对近几年改性聚丙烯(PP)基和PP/聚对苯二甲酸乙二酯(PET)复合材料中使用改性剂的改性方法及改性剂在复合材料中的应用研究进行了综述,按改性剂结构将改性剂改性的方法分为非纤维化改性、纤维化改性和成核剂改性三大类。其中非纤维化改性包括单体改性和共单体改性;纤维化改性包括PET短纤维改性、碳纤维改性和玻璃纤维改性;其它改性包括激光焊接改性。比较了各种改性方法的优缺点,并对PP/PET复合材料中改性剂改性方法的发展进行了展望。     

导向管喷动流化床中废弃印刷线路板的非金属颗粒包覆改性

以3-氨基丙基三乙氧基硅烷(KH-550)为改性剂,在导向管喷动流化床内对废弃印刷线路板的非金属颗粒(NPWPCB)进行包覆改性,研究了颗粒包覆过程中KH-550溶液(体积分数20%)用量、喷雾速率、雾化气速、床层温度及喷动气速等操作参数对NPWPCB改性效果的影响。以聚丙烯(PP)为基体、改性NPWPCB为填料,采用挤出注塑工艺制备了PP/NPWPCB复合材料。通过红外光谱图和扫描电子显微镜对改性前后NPWPCB表面官能团及复合材料冲击断面微观形貌的分析表明,KH-550可以增加NPWPCB与PP基体之间的界面黏结强度,提高PP/NPWPCB复合材料的力学性能。当KH-550溶液用量为75 ml、喷雾速率为3.2 cm·s^-1、雾化气速为58.98 m·s^-1、床层温度为80℃、喷动气速为29.49 m·s^-1时,复合材料的弯曲、拉伸和冲击强度较改性前分别提高了15.07%、17.52%和16.32%。     

PP/POE/GNP导电复合材料的制备与性能研究

用油酸钠/乙醇溶液、邻二氯苯、N-甲基吡咯烷酮对膨胀石墨进行表面处理和分散改性并制备了纳米石墨微片(GNP),研究了其效果,确定了油酸钠/乙醇溶液作为分散介质和表面改性剂。将由该处理剂制得的GNP以不同添加量添加到聚丙烯/聚烯烃弹性体共混树脂(PP/POE)中,制得PP/POE/GNP复合材料。测试表明,GNP在基体中分散均匀,大部分达到纳米尺寸,与基体结合良好,复合材料的室温渗滤阈值为9%左右(对应GNP质量份数为10份),GNP质量份数超过10份之后复合材料成为半导体,最低体积电阻率为3.6×107Ω.cm。当GNP质量份数为20份时,复合材料仍然保持较佳力学性能,材料破坏方式为脆性断裂。     

SIVO408改性硅灰石在聚丙烯树脂中的应用研究

文章采用低聚短链烷基硅烷SIVO408对硅灰石进行表面改性,然后与聚丙烯树脂(PP)熔融共混制备PP树脂基复合材料,研究了改性硅灰石的填充份数对PP树脂基复合材料的密度、熔体流动速率、热变形温度、拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量等性能的影响。结果表明：改性硅灰石的加入增大了PP树脂基复合材料的密度,与纯PP树脂相比,填充30份改性硅灰石的PP树脂基复合材料的密度从0.898 g/cm³增大到1.049 g/cm³;显著改善了PP树脂基复合材料的热性能,硅灰石添加份数为20份时其热变形温度达到最高值82.5℃,升高了9.9℃(13.6%)。重要的是,改性硅灰石在高填充量的情况下基本不会影响PP树脂基复合材料的加工流动性和拉伸强度,明显提高了PP树脂基复合材料的弯曲强度和弯曲模量,硅灰石添加份数为25份时PP树脂基复合材料的弯曲强度达到最大值35.890 MPa,增加了3.5410 MPa(10.9%),硅灰石添加份数为30份时PP树脂基复合材料的弯曲模量最大为1 709.50 MPa,增加了435.40 MPa(34.2%)。     

PP/改性高岭土复合材料性能及微观结构

以铝钛复合偶联剂( OL-AT-1618)、钛酸酯偶联剂(NDZ-311)、硬脂酸(StA)为表面改性剂对高岭土(高岭土)进行表面改性.研究表明:PP/改性高岭土复合材料与PP/未改性高岭土复合材料相比,其缺口冲击强度可提高15％,拉伸强度提高7％.扫描电镜照片显示,改性高岭土在PP基体中分散均匀.用广角X射线衍射仪对PP的结晶状况进行表征,发现高岭土的填充量和偶联剂的用量对各衍射峰的位置几乎没有影响,但衍射峰强度略有变化.用差示扫描量热仪对PP的结晶速率进行研究,发现高岭土在较小的过冷度下可诱导PP结晶,使PP的结晶速率有所提高.     

PP/改性高岭土复合材料的制备及性能

采用液态三元乙丙橡胶(LEPDM)对高岭土进行表面改性，然后与聚丙烯(PP)熔融共混，制得了PP/改性高岭土复合材料，采用氧指数测定仪、熔体流动速率仪(MFR)和扫描电子显微镜(SEM)等对比分析了高岭土和改性高岭土对PP力学性能、加工性能、阻燃性能和微观形貌的影响。结果表明：高岭土及改性高岭土均会改善PP的力学性能、加工性能和阻燃性能。当填料含量相同时，PP/改性高岭土复合材料的拉伸强度、缺口冲击强度和加工性能均优于PP/高岭土复合材料，PP/高岭土复合材料的阻燃性能和弹性模量均优于PP/改性高岭土复合材料。当改性高岭土质量分数为10%时，PP/改性高岭土复合材料的缺口冲击强度和MFR均达到最大，分别为12.63 kJ/m²和1.75 g/10 min。     

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%。     

回收聚丙烯/微晶纤维素复合材料的制备与性能研究

以回收聚丙烯(r PP)为基体、微晶纤维素(MCC)为增强材料、聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MA)为增容剂,使用双螺杆挤出机制备了r PP/MCC/PP-g-MAH复合材料。选用硬脂酸(SA)和硅烷偶联剂KH570作为改性剂对MCC进行表面改性,进一步提高MCC和基体的界面相容性。系统研究了改性MCC对复合材料的力学性能、热性能及结晶行为的影响。结果表明,添加9份SA改性MCC的聚丙烯复合材料的综合力学性能最佳;改性MCC的加入有利于提高复合材料的热稳定性。     

磷石膏晶须表面改性及其在PP中初步应用

采用硅烷偶联剂KH570对磷石膏晶须进行超声波表面改性。考察了改性时间、改性温度、改性剂用量等条件对磷石膏晶须的表面改性影响。并分析了KH570对磷石膏晶须改性作用机理。结果表明:当KH570的用量为磷石膏晶须质量的5%,改性时间为80 min,改性温度在50℃时,获得最佳的改性效果。由红外光谱分析可知磷石膏晶须表面羟基与KH570发生了化学键的作用。改性的磷石膏晶须/PP复合材料的相容性较好,复合材料力学性能较纯PP材料有所提高。     

微胶囊改性对不饱和聚酯自修复复合材料界面相容性的影响

采用硅烷偶联剂乙烯基三乙氧硅烷(KH-151)与γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-570)分别对自修复微胶囊(MUF)进行表面处理改性得到MUF_1和MUF_2,并用KH-570对微胶囊进行接枝改性得到MUF_3,比较了改性剂种类、改性温度和改性方法对微胶囊结构及性能的影响,随后通过OM、SEM、FTIR、XPS、TGA等对MUF的形貌、结构及热性能进行了表征。将改性MUF应用于不饱和聚酯/碳纤维(UP/CF)复合材料中,研究了改性剂种类、改性温度及改性方法对微胶囊与树脂基体界面相容性的影响,并通过FTIR、TGA及力学性能测试考察了复合材料的结构及性能。结果表明:于60℃表面处理改性得到的MUF_1和MUF_2形状规则、表面粗糙;且接枝改性的效果优于表面处理改性。此外,对MUF进行改性可以提高MUF与UP基体之间的界面结合力。几种UP/CF/MUF复合材料中,UP/CF/MUF_3复合材料的综合力学性能最佳,与UP/CF/未改性MUF复合材料相比,其拉伸强度提高了124.5%,冲击强度提高了6.5%,弹性模量降低了20.4%,断裂伸长率降低了3.8%,自修复效率可达70.77%。     

聚丙烯/碳酸钙复合材料改性研究

进行了碳酸钙对聚丙烯(PP)的填充改性研究,结果表明:随1%(质量分数)钛酸酯偶联剂表面处理的碳酸钙用量增加,PP/碳酸钙复合材料的拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量等逐渐增加,碳酸钙质量分数为20%时,得到了综合性能较好的PP/碳酸钙复合材料;随聚烯烃弹性体(POE)用量增加,PP/碳酸钙/POE复合材料的冲击强度逐渐增加,而拉伸强度、弯曲模量均逐渐降低,5份POE使复合材料达到较好的刚性和韧性的平衡;1份表面光亮剂能使PP/碳酸钙复合材料达到较好的表面光亮度.     

CTAB/PEG复配改性制备OC/NBR复合材料及性能研究

本文采用阳离子表面改性剂CTAB与非离子表面改性剂PEG复配改性粘土(OC),并通过乳液法制备复配改性粘土/NBR复合材料,并研究CTAB与PEG的比例对于复合材料力学性能的影响,同时利用红外、X射线衍射表征改性粘土的结构,扫描电镜表征改性粘土/NBR复合材料分散相态。实验结果表明:CTAB与PEG比例为1∶0.4制得的复配粘土/NBR复合材料性能最优,其拉伸强度为6.87MPa,撕裂强度为16.41N/mm,断裂伸长率为432%。