原位成纤复合法改善PP-R的挤出螺纹畸变

研究了聚丙烯熔体挤出螺纹畸变产生的机理,采用原位成纤复合法制备无规共聚聚丙烯(PP-R)/聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)复合材料来改善PP-R的挤出性能。结果表明:口模入口区的环向次级流动是PP-R熔体产生螺纹畸变的主要原因;采用"挤出-热拉伸-淬冷"工艺制得的复合样品中PET以微纤状分散于PP-R基体中,有效地推迟了PP-R熔体挤出螺纹畸变的发生。     

增容作用对PP/PA6原位微纤复合材料形貌及性能的影响

以马来酸酐接枝聚丙烯（PP-g-MAH）为增容剂,采用熔融挤出?热拉伸法制备了聚丙烯（PP）/聚酰胺6（PA6）/PP-g-MAH原位微纤复合材料。研究了复合材料的微观相形态以及结晶、流变和力学性能。结果表明,加入0.5 %（质量分数,下同）的PP-g-MAH有利于大长径比PA6微纤的形成;而当PP-g-MAH的含量继续增加时,相界面相容性的提高反而阻碍了微纤的生成;加入0.5 % PP-g-MAH的PP/PA6原位微纤复合材料在动态流变特性中呈现出很强的弹性响应,并且其结晶和力学性能显著改善。     

PA 6原位成纤复合改善PP的力学性能

采用挤出-热拉伸-淬冷法制备均聚聚丙烯(PP-H)/聚酰胺(PA)6原位成纤复合材料,研究PA 6的原位微纤化对PP-H力学性能的影响。结果表明:实验设计工艺可实现PA 6在PP-H基体中的原位微纤化,纤维直径约为0.5～2.0μm,但PA 6微纤与PP-H基体的界面结合性差,对PP-H的力学性能改善不佳;添加少量增容剂马来酸酐接枝聚丙烯,可显著改善PP-H的力学性能,当w(PA 6)为15%时,添加少量增容剂后,复合材料的拉伸强度、弯曲强度、简支梁缺口冲击强度分别为未添加增容剂时的1.27,1.39,1.49倍;注塑温度对复合材料中PA 6分散相的形态及材料力学性能有明显影响,高温注塑试样的力学性能普遍低于低温注塑试样。     

主链型液晶高分子改善聚丙烯熔体高速挤出的流变行为

采用恒速型双毛细管流变仪研究了主链型热致液晶对无规共聚聚丙烯(PPR)熔体高速挤出流变性能的影响.PPR熔体螺纹状畸变是由口模入口区的应力集中效应和横向环流造成的;利用原位成纤法制备PPR/热致液晶聚合物(TLCP)试样,TLCP在拉伸场中明显取向,随拉伸速率增大,取向程度先增大后减小;取向的TLCP明显减弱熔体挤出物...     

减轻聚合物熔体挤出整体畸变和熔体破裂的辩证对策

根据对熔体挤出整体畸变和熔体破裂机理的分析,设计一系列方法减轻和消除畸变。采用原位成纤复合法和纤维流动取向效应改善无规共聚聚丙烯(PP-R)熔体在口模入口区的流动稳定性,消除环向次级流动,减轻螺纹畸变。添加一定质量的炭黑或白炭黑,利用炭黑形成三维网络结构改善溶聚丁苯橡胶(SSBR)的挤出畸变和熔体破裂行为。改变口模尺寸,适当增大口模长径比,有利于挤出过程稳定。     

不同结构PP熔体的高速挤出畸变行为

采用恒速型双毛细管流变仪对比研究了均聚聚丙烯(PPH)T30S,嵌段共聚聚丙烯AP3N,无规共聚聚丙烯(PPR)2400和PP-R4220熔体在高速挤出流场中的流变特性。PPR在较低速率下,短口模挤出物即出现规则螺纹畸变。相对分子质量相对较小的PPH T30S在高挤出速率下也出现螺纹畸变。分析表明,螺纹畸变的发生源于口模入口区的应力集中效应和次级环流。PPR熔体黏度高,弹性大,入口流动应力集中效应显著,且黏流活化能高,分子链柔性和结构规整性差,这些是导致其容易发生螺纹畸变的因素。     

微纳叠层制备HDPE/PA6原位成纤复合材料的形态及性能

采用微纳叠层共挤制备了高密度聚乙烯(HDPE)/聚酰胺6(PA6)原位成纤增强复合材料,通过扫描电子显微镜(SEM)分析了普通共混挤出和微纳叠层挤出共混物中分散相PA6的形态及分布;利用差示扫描量热仪(DSC)分析研究了复合体系中PA6对HDPE基体熔点和结晶性能的影响;讨论了两种加工方式条件下PA6添加量对复合材料静态力学性能的影响以及加工方式对复合体系力学性能的作用。结果表明:在微纳叠层挤出共混物HDPE/PA6(质量比85/15)中存在直径约为3μm的纤维;随着PA6含量的增加,复合体系的结晶度增大。     

分散相含量对HDPE/PA6原位成纤增强复合材料性能的影响

采用熔融挤出-微纳叠层共挤制备了HDPE/PA6原位成纤增强复合材料,通过SEM分析了分散相PA6含量对其在基体中的形态及分布的影响;讨论了两种加工方式下分散相PA6含量对复合材料静态力学性能和耐热性能的影响以及加工方式对复合体系力学性能的作用。结果表明:在原位成纤增强复合材料中存在直径为2～5μm的纤维,当HDPE/PA6质量比为85/15时,微纤直径约为3μm,此时,与普通共混体系相比,原位成纤增强复合体系的拉伸强度提高了6.9%,拉伸模量提高了14.8%,冲击强度提高10.03%;随PA6含量的增加,原位成纤增强复合体系维卡软化温度明显提高,PA6质量分数为25%时比普通共混体系提高8.8℃。     

反应增容PP/PA 6共混体系的形态与性能

采用侧向注入增容剂和直接混合的方法制备了不同配比的聚丙烯(PP)/马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)/聚酰胺(PA) 6共混物.考察了侧向注入和直接混合2种增容方式对PP/PP-g-MAH/PA 6共混体系形态与性能的影响.结果表明:加入PP-g-MAH可以同时提高PP/PA 6共混体系的刚性和韧性,侧向注入的增容效果尤为明显.侧向注入PP-g-MAH (5 phr) 的复合体系拉伸强度较纯PP提高了23.6%;侧向注入PP-g-MAH (20 phr)的复合体系拉伸断裂应变大于1 000%;PP-g-MAH能有效改善PP/PA 6体系的相容性,提高两相界面结合力,降低分散相粒子尺寸,且侧向注入比直接混合的效果更显著.     

HDPE/PA6原位微纤共混物的制备与性能

采用挤出-拉伸工艺制备了高密度聚乙烯(HDPE)/聚酰胺6(PA6)原位微纤共混物,探索了单螺杆挤出机的螺筒温度、螺杆转速、PA6用量及热拉伸比对产物微纤形成、熔体流动速率(MFR)和应力应变性能的影响。结果表明,PA6质量分数在5%～20%,HDPE/PA6在200,230,250,210℃(机头)的挤出机中熔融挤出,螺杆转速20～50r/min,料条经15℃水浴短时间冷却,再在70～75℃的空气中进行热拉伸,可以在HDPE连续相中形成直径5～10μm的PA6微纤。随PA6用量增加,HDPE/PA6原位微纤共混物的MFR急剧降低,拉伸强度显著提高,形成的微纤能够显著增强HDPE。     

原位增容PA6/PE-HD共混物的性能研究

在双螺杆挤出机上通过原位增容反应挤出制备了聚酰胺6(PA6)/高密度聚乙烯(PE-HD)共混物。通过力学性能测试、扫描电子显微镜观察和Molau实验,研究了PE-HD含量对PA6/PE-HD共混物的力学性能和体系增容作用的影响。结果表明,PE-HD与马来酸酐(MAH)在挤出共混过程中原位生成了PE-HD-g-MAH,其对PA6/PE-HD共混物有较好的增容作用;PA6/PE-HD共混物的力学性能与界面形态均有较大改善,吸水率有所降低。     

Reinforcement of polyamide 6 with thermotropic liquid crystalline polymer

The in-situ composites of polyamide 6 (PA 6)/liquid crystalline polymer (LCP) were investigated from the standpoint of fibrillation of LCP to develop a new high performance gear material for heavy load use that is superior to conventional plastic gears made of polyacetal (POM). LCP used was a wholly aromatic copolyester. PA 6 was chosen as the matrix polymer because of its excellent fatigue resistance. Extrusion of PA 6 added with LCP from 10 to 30 vol% was carried out at a temperature between 260 and 290°C by a twin screw extruder and take-up equipment. Insitu fibrillation of LCP droplets, which were dispersed in PA 6 matrix, took place during the process. Injection molding of the composites was followed at a temperature below the softening point of LCP fibrils so as to keep the fibrils as extruded. Key factors for fibrillation of LCP were found as follows: (1) control of stress relaxation of LCP when the melt passes through the die-head, (2) the optimum temperature of nent, (3) the optimum LCP content, and (4) addition of a small amount of 3rd component. A gear made of in-situ composite of PA 6/LCP (30 vol%) added with 2-functional epoxy resin (2.5 phr) was found to bear a load about 1.2 times heavier than a POM gear.     

原位微纤增强复合材料的结构与性能

采用熔融挤出——热拉伸——牵引拉伸制备了HDPE/PA6原位成纤增强复合材料,通过SEM分析了分散相PA6含量对其在基体中的形态及分布的影响;讨论了两种加工方式条件下分散相PA6含量对复合材料拉伸性能和冲击韧性的影响以及加工方式对复合体系力学性能的影响。结果表明：在原位成纤增强复合材料中存在直径为2～5 μm的纤维,当HDPE/PA6质量比为85/15时,微纤直径约为3 μm,此时,与普通共混复合材料相比,原位成纤增强复合材料的拉伸强度提高了6.9%,拉伸模量提高了14.8%,冲击强度提高10.03%。     

原位聚合抗磨损PA6/纳米SiO2复合材料制备及其性能研究

为提高聚酰胺6（PA6）的抗磨损性能,采用原位聚合法合成并制备了PA6/纳米SiO2复合材料,研究了该材料的抗磨损性能、耐热性能、力学性能和结晶性能。结果表明,原位聚合PA6/纳米SiO2复合材料具有良好的抗磨损特性,当纳米SiO2含量为1 %(质量分数,下同)时,复合材料抗磨损性能最佳,该材料的热变形温度、拉伸强度、弹性模量和断裂伸长率均明显高于原料PA6;当纳米SiO2含量为3 %时,复合材料热变形温度由原料PA6的64.6 ℃提高到130 ℃。采用原位聚合母料法制备的PA6/纳米SiO2复合材料同样具有理想的抗磨损性能,并可获得更好的力学性能,且可大幅降低材料制备成本。     

环氧树脂E-44反应增容尼龙6/废印刷电路板非金属粉复合材料的力学性能和热变形温度研究

用环氧树脂E-44作为反应性的增容剂,采用熔融共混方法制备了尼龙6(PA6)/废印刷电路板非金属粉(N-PCB)复合材料。研究了E-44用量、挤出温度以及N-PCB粉末的粒径大小对PA6/N-PCB复合材料力学性能和热变形温度的影响。对复合材料抽提残留物的红外分析实验结果表明E-44与PA6/N-PCB复合材料中PA6以及N-PCB粉末表面发生了化学键合。添加1.25份E-44的PA6/N-PCB复合材料与纯PA6相比,其拉伸强度、拉伸模量、弯曲强度和弯曲模量最大增幅分别为29%、49%、73%和72%,热变形温度提高了42.8℃,但其韧性降低。与未加增容剂相比,其拉伸强度、弯曲强度和缺口冲击强度最大增幅分别为9%、8%和43%,热变形温度提高了9.3℃。     

PA6/TLCP/POE-g-MAH原位复合材料的制备与性能

尼龙6(PA6)虽有很多优良的性能,但由于它具有强极性的特点,使其吸水率高,尺寸稳定性和电性能差.同时,由于PA6材料在干态和低温下脆性大、冲击强度差,导致材料使用寿命缩短,这些缺陷都极大地限制了它的应用.本研究采用液晶聚合物(TLCP)对PA6进行改性,使其在加工过程中形成原位复合材料,同时为了改善液晶聚合物与PA6...     

Joint effects of rotational extrusion and TiO2 on performance and antimicrobial properties of extruded polypropylene copolymer pipes

In this study, effects of titanium dioxide (TiO₂) and rotation extrusion on structures and properties of polypropylene random copolymer (PPR) pipes were investigated. The experimental results showed that with the presence of TiO₂, not only the antibacterial ability of PPR pipe was improved significantly but also the toughness was enhanced since a large number of PP chains were promoted to crystallize into β‐form crystals. Furthermore, when rotation extrusion was introduced into the process of PPR pipe, the drag hoop flow caused by mandrel and die rotation was superposed on the axial flow, so the polymer melts in the annulus underwent a helical flow and its flow direction deviated from the axis to drive the molecular orientation off the axial direction, bringing out the increased hoop strength. As a result, PPR pipe with excellent performance was prepared under the combined effect of rotation extrusion and TiO₂. The antibacterial activity was 99.2%, the hoop tensile strength reached 27.5 MPa, 67.7% higher than that of the convention‐extruded PPR pipe with TiO₂, and the impact strength was 10.9 kJ/m², increased by 81.6% compared to that of the rotation‐extruded pure PPR pipe. © 2015 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2015 , 132, 42410.     

苯乙烯-GMA共聚物的合成及其在尼龙6/聚苯醚共混体系中的应用

采用悬浮聚合方法合成了苯乙烯－甲基丙烯酸缩水甘油酯（GMA）共聚物（SG），讨论了各种实验条件对聚合反应的影响。SG共聚物能够有效地与尼龙6分子链端的胺基、羧基和聚苯醚分子链端的羧基发生反应，生成接枝共聚物。将其用于尼龙6／聚苯醚共混体系，发现尼龙6（PA6）／聚苯醚（PPO）／SG三元合金体系与组成相同的PA6／PPO二元合金体系相比，材料的拉伸强度和断裂伸长均得到提高。这种共聚物可以作为适用于尼龙／聚苯醚合金体系的反应型增容剂。