POE-g-MAH改性PA6/BF复合材料的力学和摩擦磨损性能研究

采用马来酸酐接枝聚烯烃弹性体(POE-g-MAH)为增韧剂,通过熔融挤出制备马来酸酐接枝聚烯烃弹性体(POE-g-MAH)/尼龙(PA6)/玄武岩纤维(BF)复合材料,研究了POE-g-MAH含量对PA6/BF复合材料力学性能和摩擦磨损性能的影响。结果表明,POE-g-MAH粒子的加入显著提高了复合材料的冲击强度,当POE-g-MAH质量分数为20%时,POE-g-MAH/PA6/BF复合材料的冲击强度达到13.6 k J/m~2,比PA6/BF(4.7 k J/m~2)提高了190%,拉伸强度与弯曲强度分别下降40%和41%。随着POE-g-MAH含量的增加,摩擦因数随着POE-g-MAH含量增加呈现先减小后增大趋势,磨损逐渐增大。     

尼龙-6/蒙脱土纳米复合材料用POE-g-MAH改性及性能研究

制备了尼龙-6(PA6)/马来酸酐接枝乙烯-1-辛烯共聚物(POE-g-MAH)和PA6-蒙脱土纳米复合物(NCH)/POE-g-MAH两种复合材料,其脆韧转变点都是在POE-g-MAH质量分数为8%～10%。在脆韧转变点前,PA6/POE-g-MAH和NCH/POE-g-MAH的缺口冲击强度几乎相同;在脆韧转变点后,NCH/POE-g-MAH的冲击强度远高于PA6/POE-g-MAH。复合材料的拉伸强度都随POE-g-MAH的增加而线性下降,在相同POE-g-MAH含量时,NCH/POE-g-MAH的拉伸强度比PA6/POE-g-MAH的低4MPa左右。     

HDPE/CB/PA6复合材料的导电与力学性能研究

为了改善尼龙6低温与干态存在着冲击强度低、纤维状易于电荷富集的缺陷,制备了高密度聚乙烯(HDPE)/导电炭黑(CB)/尼龙6(PA6)复合材料。首先制备了HDPE/CB共混物作为功能改性剂,再以马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物(POE-g-MAH)为增容剂,通过双螺杆挤出机熔融共混制备了HDPE/CB/PA6复合材料。通过扫描电子显微镜(SEM)、万能试验机、高阻计等方法,研究了添加增容剂和HDPE与PA6配比以及导电炭黑粒子含量对复合材料力学性能和导电性能的影响。结果表明,加入5 phr的增容剂POE-g-MAH,明显提高了HDPE与PA6的界面黏附力,复合材料相容性较好;当HDPE与PA6的质量比为35/65时,复合材料的断裂伸长率从纯PA6的88%增加到251%,缺口冲击强度从12.5 kJ/m~2增加到53.7 kJ/m~2;当导电炭黑的含量增加到2.5 phr时,复合材料的室温体积电阻率降低了7~10个数量级,约为10~8Ω·cm。     

共聚PA6/66在PA66/GF复合材料中的应用

以共聚尼龙(PA)6/66和POE-g-MAH作为增韧剂,采用熔融共混法对PA66/玻璃纤维(GF)复合材料进行增韧改性,考察两种增韧剂用量对其结晶行为、力学性能、热变形温度(HDT)和熔体流动速率(MFR)的影响。结果表明,高用量的POE-g-MAH对复合材料中PA66的结晶有一定阻碍作用,而共聚PA6/66对PA66的结晶性能影响较小;随着共聚PA6/66和POE-g-MAH用量的提高,PA66/GF复合材料的冲击强度明显提高,拉伸强度、弯曲强度和HDT则逐渐下降;与POE-g-MAH相比,共聚PA6/66对拉伸及弯曲强度和HDT的不利影响较小,且略微提高了复合材料的MFR,而POE-g-MAH大幅降低了复合材料的MFR。当两种增韧剂的质量分数均为12%时,共聚PA6/66和POE-g-MAH增韧的复合材料的无缺口冲击强度和缺口冲击强度基本相当,但前者在拉伸强度、弯曲强度、HDT和MFR方面均有更明显的优势。     

BP神经网络在PP/POE-g-MAH/PP增韧PA6研究中的应用

采用均匀设计法和BP神经网络研究了聚丙烯（PP）/马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物（POE-g-MAH）对聚酰胺6（PA6）的增韧作用,并在此基础上建立了PA6/（PP/POE-g-MAH）复合材料中各组分含量与复合材料冲击强度关系的3层BP神经网络预测模型。结果表明,该模型和实验结果基本吻合,可信度较高;当POE-g-MAH含量为14.00 %（质量分数,下同）、PP含量为9.00 %时,PA6的缺口冲击强度达到92.12 kJ/m2。     

长玻璃纤维增强尼龙6复合材料力学性能的研究

研究以聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)和聚烯烃弹性体接枝马来酸酐(POE-g-MAH)为界面相容剂的长玻璃纤维增强尼龙6(LGF/PA 6)复合材料的力学性能,并与短玻璃纤维增强尼龙6(SGF/PA 6)复合材料的力学性能进行对比。结果表明:LGF/PA 6复合材料的拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量均随着玻璃纤维含量的增加呈直线上升趋势,玻璃纤维质量分数达到40%时,增强效果十分显著;在添加相同含量的玻璃纤维时,LGF/PA 6复合材料的拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量低于SGF/PA 6复合材料;2种复合材料的冲击强度均随着玻璃纤维含量的增加呈非线性增加,当添加相同含量的玻璃纤维时,LGF/PA 6复合材料的冲击强度高于SGF/PA 6复合材料;两种界面相容剂均改善了玻璃纤维与PA 6的界面性能,显著提高了复合材料的冲击强度,其中添加PP-g-MAH的LGF/PA 6复合材料的冲击强度的提高高于添加POE-g-MAH的,但拉伸强度和弯曲强度均有不同程度降低,其中添加POE-g-MAH的LGF/PA 6复合材料的拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量下降得较为明显。     

POE-g-MAH对PA66/纳米TiO_2复合材料力学性能及相容性的影响

采用熔融共混法制备了尼龙(PA)66/马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物(POE-g-MAH)/纳米TiO2复合材料,通过万能材料试验机、冲击试验机、熔体流动速率(MFR)测试仪等研究了POE-g-MAH对复合材料力学性能及MFR的影响,利用Molau实验和FSEM考察了POE-g-MAH与PA66的相容性。结果显示,POE-g-MAH与PA66基体有很好的相容性;随着POE-g-MAH用量的增加,PA66/POE-g-MAH/纳米TiO2复合材料的缺口冲击强度逐渐增加,拉伸强度、弯曲强度、拉伸弹性模量及MFR逐渐降低;当POE-g-MAH质量分数为12%时,复合材料的综合性能最佳,缺口冲击强度、拉伸强度、弯曲强度、拉伸弹性模量和MFR分别为20.89kJ/m2,41.15MPa,64.2MPa,1428.15MPa和19.2g/(10min)。     

HDPE含量对PA1012/POE-g-MAH/HDPE共混物性能的影响

采用双螺杆挤出机,通过熔融共混法制备了尼龙1012(PA1012)/马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物(POEg-MAH)/高密度聚乙烯(HDPE)合金材料。固定PA1012/POE-g-MAH/HDPE的含量比为80/(20-x)/x(x=0~20),通过机械性能、扫描电镜(SEM)、熔体质量流动速率(MFR)测试,考查了HDPE含量对POE-g-MAH增韧PA1012性能的影响。当(20-x)∶x小于3∶2时,随着HDPE含量的提高,合金材料的冲击强度、弯曲模量均增大。当PA1012/POE-g-MAH/HDPE的含量比为79.8/12/8时,与20%POE-g-MAH增韧PA1012相比,悬臂梁缺口冲击强度提高了30.4%,弯曲模量提高了19.8%,有效实现了增韧PA1012的刚韧平衡。     

均匀设计法在POE/POE-g-MAH增韧PA6研究中的应用

运用均匀设计实验方法研究了聚烯烃弹性体/聚烯烃弹性体接枝马来酸酐（POE/POE-g-MAH）对聚酰胺6（PA6）的增韧作用。回归分析结果表明,当POE-g-MAH含量为7 %（质量分数,下同）,POE含量为18 %时, PA6/POE/POE-g-MAH复合材料的缺口冲击强度达到86.8 kJ/m2。     

POE-g-MAH增韧回收HDPE基木塑复合材料的研究

采用马来酸酐接枝聚烯烃弹性体(POE-g-MAH)对回收高密度聚乙烯(HDPE)的木塑复合材料(WPC)进行增韧改性,研究了POE-g-MAH的加入对木塑复合材料机械性能、硬度、微观形貌的影响。结果表明,随着POE-g-MAH用量的增加,WPC的无缺口冲击强度逐步上升,拉伸强度、弯曲强度和硬度则先上升后下降。当POE-g-MAH的质量分数为6%时,WPC的综合性能最佳,其无缺口冲击强度、拉伸强度、弯曲强度分别提高了131.7%、91.1%、46.9%。     

球磨法制备POE-g-MAH/OMMT增韧母粒及其对PA6增韧改性

通过球磨法制备马来酸酐接枝(乙烯-辛烯)共聚物(POE-g-MAH)／有机化蒙脱土(OMMT)增韧母粒,并将其用于尼龙(PA)6的增韧改性.结果表明,球磨法制备的POE-g-MAH/OMMT增韧母粒尺寸比较均匀,有少量POE-g-MAH进入OM MT片层之间,导致OMMT片层间距有所增加.POE-g-MAH/OMMT增...     

聚烯烃弹性体增韧改性聚碳酸酯的研究

用四种聚烯烃弹性体对聚碳酸酯（PC）进行了增韧改性。探讨了不同种类和用量的增韧剂对聚合物共混物力学性能的影响。结果表明，EVA的加入使共混物韧性改善最明显，当其用量为15％时，材料的缺口冲击强度提高至38．7kJ／m^2，为纯PC的25倍，但材料的拉伸强度急剧下降。POE—g—MAH对PC的增韧效果仅次于EVA，但共混物的拉伸强度降低程度比EVA小，且共混物的断裂伸长率提高很多。其它两种共混体系PC／EAA、PC／LLDPE-g—MAH的性能介于EVA和POE—g—MAH之间。综合考虑材料的各种机械性能，添加20％的POE—g—MAH的PC共混物的性能较佳。     

基于遗传算法的人工神经网络对增韧尼龙冲击性能的预测

采用基于遗传算法的人工神经网络预测了马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物(POE-g-MAH)/线型低密度聚乙烯(LLDPE)对尼龙6(PA6)冲击性能的影响,探索了基于遗传算法的人工神经网络在高分子复合材料研究中的应用途径。结果表明:基于遗传算法的人工神经网络能够很好地预测高分子复合材料的性能;当POE-g-MAH和LLDPE的含量分别为12%和8%时,PA6的冲击强度达到94.12 kJ/m2。     

马来酸酐接枝POE对PA6／纳米CaCO3复合材料性能的影响

研究了马来酸酐接枝POE(POE-g-MAH)对PA6／纳米CaCO3复合材料力学性能的影响。SEM分析表明：部分纳米(CaCO3粒子均匀分散在PA6基体中，部分纳米CaCO3粒子为POE-g-MAH所包覆形成壳-核结构。随着基体中纳米CaCO3的增加，PA6／纳米CaCO3／POE-g-HAM发生脆-韧转变所需要的弹性体量增加。在脆-韧转变区后，纳米CaCO3和POE-g-MAH对PA6的增韧有显著的协同作用，其原因可能是壳-核结构中的填料粒子的“滚珠”作用使断裂应变增加。复合材料的拉伸屈服强度随纳米CaCO3的增加而略有下降。纳米CaCO3的加入使复合材料的热变形温度有所提高。     

聚烯烃弹性体对剑麻纤维增强聚丙烯复合材料性能的影响

为提高剑麻(SF)增强聚丙烯(PP)复合材料的韧性,分别采取乙烯-辛烯共聚物(POE)和马来酸酐接枝POE(POE-g-MAH)二种弹性体对其进行增韧改性;研究了弹性体和纤维用量的变化对SF/PP/弹性体三元复合体系力学性能的影响及其内在原因。结果表明:POE和POE-g-MAH对剑麻增强聚丙烯复合材料均有良好的增韧效果;仅从增韧效果而言,在弹性体用量较低阶段POE优于POE-g-MAH,但当弹性体增至30%以后,POE-g-MAH则好于POE;在拉伸强度、拉伸模量、弯曲强度及弯曲模量方面,POE-g-MAH均比POE效果更好。     

PA66/POE-g-MAH/纳米SiO_2复合材料的制备及性能

通过熔融共混的方法制备PA66/POE-g-MAH/纳米SiO_2三元共混体系,研究纳米SiO_2、POE-g-MAH对PA66力学性能的影响.研究结果表明:POE-g-MAH与纳米SiO_2对PA66有协同增韧效应,当PA66/POE-g-MAH/纳米SiO_2配比为100/30/0.1时,复合体系的缺口冲击强度达到最大,为纯PA66的10.9倍,为PA66/POE-g-MAH(100/30)二元体系的1.8倍;低温缺口冲击强度也达到最大,为纯PA66的6.3倍.用扫描电镜观察分析冲击断口形态.     

界面增容剂的结构对PLA/PP共混体系界面状态及性能的影响

通过在聚乳酸(PLA)和聚丙烯(PP)共混体系中分别引入马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物(POE-g-MAH)和甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝乙烯-辛烯共聚物(POE-g-GMA),制备出具有不同结构及性能的共混材料(PLA/PP/POE-g-MAH,PLA/PP/POE-g-GMA),并采用转矩流变仪、扫描电子显微镜、差示扫描量热仪、平板流变仪及电子万能试验机等研究了不同界面增容剂的结构对PLA/PP共混体系界面状态及性能的影响。结果表明,POE-g-MAH和POE-g-GMA均可改善PLA与PP的相界面形态,但与POE-g-GMA相比,POE-g-MAH的界面催化效率更高,对PLA/PP共混体系增容效果更好,其可诱导PLA与PP在界面处形成微交联结构,增强PLA与PP的界面相互作用,改善材料的机械性能,当添加4wt%的POE-g-MAH时,PLA/PP/POE-g-MAH共混物的拉伸强度达29.7 MPa,断裂伸长率提升至39.3%,较PLA/PP样品提高了8倍;并且共混材料的冲击强度随着POE-g-MAH含量的增加而增加,当其添加量为6wt%时,材料冲击强度达30.1 kJ/m2,材料具有较好的刚韧平衡性。     

耐候高强高韧PA66复合材料的研究

以POEgMAH为主增韧剂,环氧化聚合物为助增韧剂,同时加入复合型抗紫外光助剂,制备了耐候高强高韧PA66复合材料。结果表明:在PA66中添加POEgMAH,对PA66具有优异的增韧效果,但同时也使材料的压缩屈服强度大幅度降低。当POEgMAH的质量分数为20%时,复合材料的缺口冲击强度比纯PA66提高了近15倍,而压缩强度下降了40%以上。采用环氧化聚合物作为协同增韧剂,使PA66/POEgMAH复合材料在保持较高压缩屈服强度的基础上,同时又具有良好的耐冲击性能;通过添加复合型抗紫外光老化助剂,赋予了材料优异的抗紫外光老化性能。     

PBT/官能化聚烯烃弹性体共混体系的力学性能与相形态

考察了马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物（POE-g-MAH）和乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物（E-MA-GMA）对聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）的增韧作用。结果表明，未接枝的POE弹性体对PBT缺口冲击韧性的改善作用不大。两种官能化聚烯烃弹性体（E-MA-GMA、POE-g-MAH）对PBT具有显著的增韧作用。当弹性体用量分别达到8．5％和10％以后，共混物都各自出现明显的脆／韧转变现象。这意味着在达到同样的冲击韧性时，PBT／E—MA—GMA共混体系的拉伸强度损失较小。SEM显示，PBT／E—MA—GMA共混体系中分散相具有更细微的分散，有效地诱导PBT基体产生银纹和剪切屈服，消耗大量的冲击能。