复合体系中微观相界面对材料性能的影响 Ⅱ反应性偶联剂体系对HDPE/CaCO_3的增韧效果

根据高密度聚乙烯/碳酸钙(HDPE/CaCO_3)复合体系中各种相界面的特征,把CaCO_3和偶联剂之间通过某种物理化学作用所形成的相界面称之为第1相界面,把偶联剂和HDPE基体之间通过缠绕等作用所形成的相界面称之为第2相界面,考察了反应性偶联剂和助偶联剂对HDPE/CaCO_3复合体系中第2相界面的强化作用及其对复合体系增韧效果的影响。结果表明,反应性偶联剂和助偶联剂在体系中的反应可实现对偶联剂分子链的延长,其结果不仅使HDPE树脂的脆韧转变提前,而且使HDPE/CaCO_3复合体系的韧性大大提高,最高可达基体树脂的12倍左右;CaCO_3对HDPE树脂的增韧行为主要受偶联剂的种类和CaCO_3的添加方法的影响,在使用同种偶联剂处理的情况下,基体树脂的韧性等因素均不会改变其对HDPE树脂的增韧效果和倾向;在本研究使用反应性偶联剂和助偶联剂的条件下,发现基体树脂的分子量较低时,HDPE/CaCO_3复合体系的缺口冲击强度提高较大。     

钛酸酯偶联剂改性超细重碳酸钙填充的ABS复合材料性能研究

采用钛酸酯偶联剂GR-201对超细重碳酸钙(GY-616)进行表面改性,改性后的碳酸钙与丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)制备出ABS/CaCO_3复合材料,研究了偶联剂添加量和改性时间对CaCO_3吸油值和接触角的影响,测试了复合材料的力学性能和MFR(熔体流动速率),并用扫描电镜(SEM)观测了CaCO_3粒子在ABS中的分散性。结果表明:经偶联剂处理后,CaCO_3吸油值降低,接触角增加;ABS/CaCO_3复合材料力学性能提高,加工流动性增加;CaCO_3粒子在ABS中的分散性提高。偶联剂添加量为1.5%,改性时间30 min,改性效果最佳,复合材料力学性能最佳,加工流动性最好;CaCO_3粒子在ABS中的分散性最好。     

稀土偶联剂处理CaCO3填充PVC复合材料及其性能的研究

采用新型稀土偶联剂为主要处理剂对碳酸钙(CaCO_3)表面进行活化处理,并对其填允PVC体系的冲击性能、拉伸性能及热机械性能进行了研究。结果表明:稀土偶联剂处理CaCO_3填充到PVC中可明显地改善共混体系的加工性能,冲击性能和热机械性能在一定的填允量范围内也有所改善,同钛酸酯偶联剂和铝酸酯偶联剂一样,它是一种适出于CaCO_3表面活化的偶联剂,而且在某些方面表现较优。     

碳酸钙填充聚丙烯的应力松弛行为

用应力松弛方法研究了CaCO_3含量及偶联剂(OLT-999)含量对填充聚丙烯松弛行为的影响。CaCO_3含量为10%(重量%)的复合材料,其力学性能比纯聚丙烯差。CaCO_3含量在20～40%之间时,随着填料含量的增加,松弛模量升高、松弛速度下降,表明填料改善了填充复合材料的长期力学性能。考察含CaCO_340%而含不同偶联剂(从0到1.2%)的复合材料的松弛行为。观察到偶联剂含量为0.4%试样的长期力学性能最好,这似乎说明,对一定CaCO_3含量的复合材料存在一最佳偶联剂含量。对这类复合材料填料和聚丙烯树脂间的偶联机理作了初步的探讨。     

用羧化聚乙烯改性CaCO_3填充NR

以(?)为2000,酸值为35～45mgKOH/g的羧化聚乙烯为改性剂,按2份用量,在120～130℃下对100份CaCO_3处理10min,得到改性CaCO_3。用其填充天然橡胶(NR)所得硫化胶的拉伸强度和伸长率优于使用未处理CaCO_3和活性CaCO_3,而低于用超细CaCO_3的NR硫化胶。改性CaCO_3的偶联效果比用偶联剂活化的CaCO_3稍差。     

高分子偶联剂在CaCO3填充PVC体系中的应用研究

本文从复合材料界面作用理论和高分子合金化理论出发,设计或合成了三种高分子偶联剂,用于改善PVC/CaCO_3高填充体系复合材料的强度和韧性。通过酸碱性、玻璃化转变温度(Tg)、Molar实验和扫描电镜观察,探讨了三种高分子偶联剂在PVC/CaCO_3中的作用机理,并建立了高分子偶联剂作用的物理模型。     

CaCO_3的表面改性对PP/CaCO_3复合材料性能的影响

采用一步法制备了具有不同界面性质的聚丙烯/碳酸钙(PP/CaCO_3)复合体系,考察了界面作用对复合材料性能的影响。结果表明,在只使用 CaCO_3的情况下,PP/CaCO_3复合材料的弯曲强度和热变形温度会提高,但拉伸强度和冲击强度则会有较大程度降低,且 CaCO_3含量越高对样品的弯曲强度、热变形温度、拉伸强度和冲击强度影响越大;用弹性体包覆 CaCO_3粒子,不但可以防止PP/CaCO_3复合材料的拉伸强度的进一步降低,而且可以提高其冲击强度;加入偶联剂和助偶联剂,有利于弹性体对 CaCO_3粒子的有效包覆,这种包覆是自发进行的,原子力显微镜结果验证了粒子的核壳结构。     

PBS/CaCO_3复合材料的制备与性能

采用熔融共混法制备了聚丁二酸丁二醇酯(PBS)/碳酸钙(CaCO_3)复合材料,研究了偶联剂种类、PBS和CaCO_3质量配比及偶联剂用量对复合材料性能的影响。结果表明:铝酸酯偶联剂对复合材料性能的提升效果最明显;CaCO_3用量增加时,复合材料的拉伸强度和降解性能上升,断裂伸长率和冲击强度下降;铝酸酯用量对降解性能影响不大,但铝酸酯用量增加时,拉伸性能和冲击强度先上升后趋于平缓。当PBS和CaCO_3质量配比为7∶3、铝酸酯用量为1.5%时,复合材料的综合性能比较好,能够满足使用要求,同时与纯PBS相比,又能降低近30%的成本,使其推广应用更进一步。     

PE膜用填充母料的研制

以CaCO_3为填料核,低密度聚乙烯(LDPE)为载体制得填充母料并应用于聚乙烯(PE)膜中.研究了不同种类偶联剂活化CaCO_3、CaCO_3与LDPE共混比和PE蜡的加入对填充母料的熔体流动速率(MFR)的影响,考察了填充母料在PE膜中的应用效果.结果表明,DL-411-D型铝酸酯偶联剂的活化效果较好;CaCO_3与LDPE为2∶1～3∶1时母料的MFR适于薄膜的挤出流延;母料应用于PE膜中可达到作为卫生材料的要求.     

钛酸酯偶联剂改性CaCO3及在生产中的应用

本文详细叙述了钛酸酯偶联剂的偶联机理及改性CaCO_3的几种方法,并做了对比实验;对改性CaCO_3在橡胶制品中的应用试验结果做了分析。     

钛酸酯偶联剂对尼龙1010填充体系流变性的影响

本文研究不同结构的钛酸酯偶联剂处理CaCO_3填料填充尼龙1010体系的熔体流动性。从体系粘度下降程度,结合偶联机理判断偶联剂的偶联效果。     

PP/CaCO_3共混体系微观形态与性能研究

本文叙述了NPP、TPP_(1～5)六种PP/CaCO_3共混体系微观形态与力学性能的关系。结果表明,对于NPP体系,随着CaCO_3含量的增加,CaCO_3在基体PP中的不均匀性增加,抗拉强度和冲击强度都大幅度下降。而 TPP 体系,由于加入了偶联剂,随着 CaCO_3量的增加,CaCO_3在基体PP中分布都比较均匀,相应抗拉强度和冲击强度下降的幅度也不大,其中TPP-1配方体系性能最佳。     

CXPE提高NBR／CaCO3体系性能的研究

研究了马来酸酐接枝聚乙烯蜡得到的羧化聚乙烯蜡(CXPE)对NBR/CaCO_3体系力学性能的影响和补强机理。实验结果表明:选择酸值为30mgKOH.g~(-1)的CXPE 1质量份活化处理CaCO_3对NBR的补强性最佳;CXPE活化处理CaCO_3对NBR的补强效果优于陶土,低于超细碳酸钙和活性碳酸钙;CXPE对MBR/CaCO_3体系的偶联作用优于橡胶偶联剂。红外光谱的结果还表明:CXPE结构中含有羧基,对CaCO_3进行活化处理后,有助于提高CaCO_3对NBR的补强作用。     

CaCO3填充聚乙烯母粒料的研制与应用

以PE树脂为载体、聚乙烯低聚物为润滑剂,填充适量的CaCO_3及偶联剂、抗氧剂等改性剂共混制成的CaCO_3填充聚乙烯母粒(PEL),经物性、流变性能测试和应用产品性能试验表明,均优于无规聚丙烯(APP)母粒料。     

钛酸酯偶联剂对填充聚烯烃的机械性能和流变性的影响

本实验研究了钛酸酯偶联剂对微粒填充的聚烯烃熔融物流变性的影响。无机填料用碳酸钙、滑石粉和玻璃纤维;聚烯烃用高密度聚乙烯(HDPE)和聚丙烯(PP)。发现偶联剂(Kenrich石油化学厂的TTS和EDTS—201)使填充聚烯烃的熔融粘度明显降低。而使用不同的无机填充物和偶联剂,对注射模塑制品的机械性能的影响依次进行了研究。发现添加钛酸酯偶联剂的结果,使模量和拉伸强度降低,而填充体系的流变性和抗冲击强度增加。发现PP—CaCO_3—TTS和HDPE—EDTS 201体系随着钛酸酯偶联剂的增加,冲击强度的改善接近100％。PP—CaCO_3—TTS制品的极限拉伸伸长率接近纯PP。     

复合体系中微观相界面对材料性能的影响——Ⅲ.非反应性助偶联剂对HDPE/CaCO_3复合体系的增韧效果

将改性石蜡(NR)作为非反应性助偶联剂,考察了其对高密度聚乙烯/碳酸钙(HDPE/CaCO_3)复合体系中微观相界面的作用及其对体系物理机械性能的影响。结果表明:由于新的第3相界面的形成,一方面改善了CaCO_3与基体树脂之间的界面粘结状态,另一方面增加了CaCO_3与基体树脂之间的力学作用层厚度,促进了CaCO_3对HDPE树脂的增韧作用,使冲击强度得到大幅度的提高。NR的改性作用与基体树脂的韧性、偶联剂种类及其用量水平等有关。体系的缺口冲击强度因NR的加入有明显提高,对韧性较差的基体有明显的增韧效果。对拉伸强度影响较小,对弯曲强度略下降。若基体树脂韧性较好,NR可使HDPE/CaCO_3复合体系保持较好的综合物理性能。     

超细CaCO_3对PE可环境消纳性能的影响

使用粒径小于15μm的超细CaCO_3填充物、铝酸酯偶联剂、热氧降解剂、活性剂等制成可环境消纳的聚乙烯(PE),通过多种方法测试超细CaCO_3对PE可环境消纳能力的影响。结果表明:当w(CaCO_3)为30%时,PE的生物降解性为3级,提高了分解性能;当w(CaCO_3)大于30%时,促进了PE的可焚烧性,可加快PE的燃烧速度、减少焚烧中产生的有害气体以及减少焚烧后污染物的数量。     

纳米CaCO_3/纳米SiO_2共混改性HDPE的性能研究

采用钛酸酯偶联剂改性纳米CaCO_3,硅烷偶联剂改性纳米SiO_2,并用其填充高密度聚乙烯(HDPE),并对二元、三元复合物进行了微观形貌表征和力学性能测试。结果表明,纳米CaCO_3主要起到增韧的作用,纳米SiO_2主要起到增强的作用,HDPE/纳米CaCO_3/纳米SiO_2混合质量比为100∶25∶7的三元复合物的拉伸强度比纯HDPE提高了17.6%,缺口冲击强度提高了34.5%。     

一种新型偶联剂的应用研究

研究了新型偶联剂(XOL-4)用于不同填料的效果。选用滑石粉、CaCO_3、SBS三种不同类型的填料,以不同用量的XOL-4进行表面处理来填充树脂,考察了所得填充体系的拉伸强度、弯曲弹性模量、热变形温度等性能,同时与钛酸酯偶联剂和铝酸酯偶联剂进行了比较。     

纳米CaCO_3增强增韧PP/弹性体复合材料的研究

采用钛酸酯偶联剂对纳米CaCO_3进行了表面接枝改性,并采用熔融共混法制备了聚丙烯(PP)/乙烯–辛烯嵌段共聚物(OBC)/纳米CaCO_3复合材料,研究了纳米CaCO_3的加入量对复合材料的力学、热力学及流变性能的影响,并观察了复合材料的断面形貌。结果表明,当改性纳米CaCO_3含量为2.5%时,复合材料的力学性能最佳,其中拉伸强度达到27.5 MPa,冲击强度达到16.1 k J/m2,进一步增加纳米CaCO_3含量时,由于纳米粒子之间发生了严重团聚使复合材料力学性能显著下降;纳米CaCO_3的加入对复合材料起到了异相成核的作用,提高了复合材料的结晶温度和结晶度;复合材料中纳米粒子的存在使其复合黏度和储能模量同时升高。