聚乙二醇/硅藻土复合助剂对聚丙烯流变行为和力学性能的影响

研究了聚乙二醇(PEG)/硅藻土复合助剂对聚丙烯(PP)流变行为和力学性能的影响。结果表明,PEG/硅藻土复合助剂明显降低了聚丙烯树脂熔体黏度,改善了加工性能。复合助剂含量越多,降粘效果越显著。DSC和偏光显微镜分析表明,加入复合助剂可以诱导β晶的生成,使PP球晶细化,PP的冲击强度和断裂伸长率得到提高。     

微纳米SiO2/PP复合材料增强增韧的实验研究

为了研究无机刚性颗粒对通用塑料聚丙烯(PP)的力学性能的影响,采用熔融共混方法制备了经硅烷偶联剂A-151处理的SiO2/PP复合材料,并通过其缺口冲击、拉伸、弯曲试验和冲击断面的形貌观察,分析研究了微纳米SiO2颗粒大小、填充量、表面改性以及不同颗粒大小SiO2混合物对PP复合材料增韧、增强效果的影响.实验结果表明:纳米SiO2的加入可以同时改善其韧性、刚性和强度;填充量相同,颗粒越细,SiO2/PP复合材料的力学性能越好.SiO2经改性后填充到PP基体中,明显改善了颗粒在基体中的分散性及基体与颗粒之间界面结合性能,使复合材料的综合力学性能得到提高.不同颗粒大小的SiO2混合后填充到PP基体中,混合SiO2的协同效应使复合材料拉伸、弯曲性能进一步提高,对PP基体具有更好的增强效果,但其冲击性能下降.     

PP/POE/高岭土三元复合材料的力学及热性能

研究了高岭土和乙烯-辛烯共聚物弹性体(POE)填充聚丙烯(PP)制备的PP/POE/高岭土三元复合材料的力学和热力学性能。结果表明,POE和高岭土不能提高PP的拉伸强度,但高岭土可以显著提高PP/POE的杨氏模量。POE降低了PP的弯曲强度和弯曲模量,但PP/POE/高岭土三元复合材料的弯曲强度和弯曲模量显著高于PP/POE和PP。POE和高岭土可以显著提高PP的冲击强度,当高岭土和POE的填充份数分别为10份和5份时,PP/POE/高岭土复合材料的冲击强度最大。高岭土的添加可以提高PP的结晶温度,加快PP的结晶速率,促进PP的异相成核。合适含量的高岭土可以提高PP的熔融温度,改善PP的耐热性能。     

滑石粉/聚丙烯复合材料结晶度与相间形态对其力学性能的影响

用偶联剂改性的滑石粉（Talc）与聚丙烯（PP）共混制备Talc／PP复合材料,测试了复合材料的力学性能。用广角X射线衍射仪对聚丙烯的结晶状况进行了表征,计算了复合材料中聚丙烯的结晶度;用扫描电镜观察了样条的断口形貌,讨论了滑石粉填充量对材料结晶性能与相态结构的影响．以及PP相结晶度和体系的微相结构对复合材料的拉伸、弯曲及冲击性能的影响。实验结果表明,滑石粉的加入对复合材料的结晶行为、相态结构和力学性能有影响。在15％的滑石粉填充量时,聚丙烯相的结晶度达到最大值,材料的拉伸强度、弯曲强度也基本上达到最大值,而冲击强度却降到最低。扫描电镜照片显示,PP基体的结晶形态与复合材料的相态结构随滑石粉含量的改变而变化。     

PEG及其复合加工助剂对UHMWPE/PP共混物流变性能的影响

用高压毛细管流变仪研究了PEG、PEG与硅藻土和玻璃微珠的复合物对UHMWPE／PP(80／20)共混物加工流变性的影响,结果表明,少量PEG及其复合加工助荆均能显著降低UHMWPE／PP的熔体表现粘度,改善挤出物的外观质量。PEG与玻璃微珠对UHMWPE／PP熔体有协同降粘作用。     

硼酸酯改性Mg2B2O5W/PP复合材料界面及其力学性能

为了提高聚丙烯(PP)的强韧性能,采用熔融共混法分别制备了质量分数为0～15%的Mg2B2O5晶须(MBOw)和硼酸酯偶联剂(BE)改性MBOw填充PP基复合材料,测试了PP及其复合材料的拉伸、冲击性能,并通过红外光谱、接触角测试、扫描电镜分析等对复合材料界面作用机理进行了研究.结果表明:MBOw与BE之间存在化学和物理吸附层;PP与BE处理前后的MBOw之间不存在化学键合;BE改性MBOw/PP复合材料中PP与MBOw之间的粘附功和表面张力之比由BE表面处理前的8.7增至处理后的315.0,明显改善了基体中MBOw的分散性及其界面结合性能,提高了BE改性MBOw/PP复合材料的拉伸及冲击性能.     

微纳米SiO2/PP复合材料增强增韧的实验研究

为了研究无机刚性颗粒对通用塑料聚丙烯 (PP) 的力学性能的影响, 采用熔融共混方法制备了经硅烷偶联剂A-151处理的SiO₂/PP 复合材料, 并通过其缺口冲击、 拉伸、 弯曲试验和冲击断面的形貌观察, 分析研究了微纳米SiO₂颗粒大小、 填充量、 表面改性以及不同颗粒大小SiO₂混合物对PP复合材料增韧、 增强效果的影响。实验结果表明: 纳米SiO₂的加入可以同时改善其韧性、 刚性和强度; 填充量相同, 颗粒越细, SiO₂/PP复合材料的力学性能越好。SiO₂经改性后填充到PP基体中, 明显改善了颗粒在基体中的分散性及基体与颗粒之间界面结合性能, 使复合材料的综合力学性能得到提高。不同颗粒大小的SiO₂混合后填充到PP基体中, 混合SiO₂的协同效应使复合材料拉伸、 弯曲性能进一步提高, 对PP基体具有更好的增强效果, 但其冲击性能下降。      

聚丙烯共混体系流变-形态-性能的初步研究(Ⅰ)

本文主要采用了HDPE,PP 1330和EPDM用机械共混的方法来改性PP。经过流变性能、力学性能等实验和结构形态分析,取得了大量数据,对提高PP的低温冲击性能,选择较好的PP共混物组成并对共混物的成型加工有一定的指导作用。     

废聚丙烯/滑石粉/三单体固相接枝共聚物复合体系的性能

采用固相接枝法,合成了聚丙烯(PP)与三种单体甲基丙烯酸甲酯(MMA)、马来酸酐(MAH)、丙烯酸丁酯(BA)的接枝共聚物PP-g-MMA/MAH/BA,将该接枝物应用于废聚丙烯(PP)/滑石粉填充体系,研究接枝物对体系的力学性能、微观形态、热性能等的影响。结果表明,在废PP中加入滑石粉进行填充改性,在一定用量的三单体接枝物作用下,废PP的力学性能及热性能有所改善。     

高比表面积炭黑/聚丙烯导电复合材料

研究了高比表面积炭黑(Ketjen black, KB)填充聚丙烯复合材料(KB/PP)的导电性能及体积电阻率-温度特性。结果表明, 当KB填充含量达到0.5%~1.5%(体积分数)时, KB/PP复合材料出现电渗流行为, 表现出优异的室温导电性能。同时, KB/PP复合材料的体积电阻率-温度特性曲线呈现出特殊的负温度系数-正温度系数-负温度系数(NTC-PTC-NTC)三阶段特征, 体积电阻率随温度的上升, 先出现下降产生第一个NTC效应, 然后出现PTC效应及第二个NTC效应。在相对低温范围内, 第一个NTC效应具有良好的稳定性和重复性。KB表面的电子跃迁导电、基体体积膨胀两种效应的叠加是造成KB/PP复合材料出现三阶段特征的原因。     

等离子体处理填料填充聚烯烃力学性能的研究

将经过丁醛等离子体处理的云母粉填充到高密度聚乙烯(HDPE)或聚丙烯(PP)中,考察了填充聚合物的拉伸行为和断口形貌。结果表明,丁醛等离子体处理云母能够显著提高云母填充HDPE和PP的拉伸弹性模量和断裂伸长率,改善填充HDPE的低温韧性,在一定程度上缓解由填充导致的拉伸断裂强度的下降趋势。这是由于处理使填料与基体的结合性以及基体的延展性改善,填充体系致密性提高的结果。     

纳米SiO2/PEA复合粒子的制备和表征

在经预处理的SiO2表面上通过乳液聚合反应接枝丙烯酸乙酯,用FT-IR和XPS对制备的纳米SiO2/PEA复合粒子进行了表征,研究了由复合粒子填充的PP/POE/SiO2复合材料的力学性能、结晶性能和结构形态。结果表明:通过乳液聚合反应成功地将EA接枝到纳米SiO2的表面上;由复合粒子填充的PP/POE/SiO2复合材料,纳米SiO2在基体中的分散尺寸约为100 nm,分布较均匀,复合材料的冲击强度和断裂伸长率均得到提高,在SiO2含量4%(质量分数)时,PPβ晶峰的强度最强。     

聚丙烯/聚乙二醇改性蒙脱土纳米复合材料的力学和流变性能

通过熔融插层法制备了聚丙烯/蒙脱土(PP/MMT)纳米复合材料。利用X射线衍射(XRD)和透射电镜表征了PP/MMT纳米复合材料的插层结构。XRD结果表明,经过聚乙二醇(PEG)处理的蒙脱土层间距增大;透射电镜(TEM)照片显示,蒙脱土在PP基体中达到纳米级分散,且分散均匀。PP/MMT纳米复合材料力学性能得到较大提高。加入5份改性MMT时,复合材料的缺口冲击强度和断裂伸长率分别从纯PP的3.93kJ/m2、74.46%提高到9.95kJ/m2、220.66%。动态流变性能测试结果表明,MMT的加入降低了PP的复数黏度(η*)、储能模量(G′)和耗能模量(G″)。     

无机组合粒子/聚丙烯复合材料的制备与协同效应

提出了利用无机组合粒子的协同效应增强增韧聚丙烯的新思路。硅灰石(W)、滑石(T)、重晶石(B)、碳酸钙(C)、石英(Q)与纳米氧化铝(N)等无机粒子经组合、超细并表面处理制得无机组合粒子(CIPs)；CIPs与聚丙烯(PP)混合、挤出并注射成型制备CIPs／PP复合材料标准试件，并按相应国标检测材料性能。结果表明，无机组合粒子填充PP材料的综合性能明显高于相应单一粒子填充的PP材料；纳米氧化铝的添加降低了熔体粘度，改善了填充体系的流变性能，实现了聚丙烯塑料的同时增强增韧。     

CaCO3颗粒级配填充对PP性能和结构的影响

将粒径分别为325mesh和1500mesh的CaCO3粒子按照不同比例进行级配混合，并以30％（质量）的填充比例填充聚丙烯，发现通过合理的粒径级配填充，可以有效地降低PP填充体系的剪切粘度，并可使材料的拉伸和冲击性能得到提高。本文还利用XRD和DSC等手段了CaCO3颗粒级配填充对聚丙烯的结晶形态，结晶过程的影响，发现合理的粒径级配填充可有效地促进PP的β晶的生成和结晶重排的发生，并运用最大密堆积等理论对上述实验结果逐一进行了解释。     

粉煤灰空心微珠的高附加值应用研究

研究了粉煤灰空心微珠(2μm和5μm)用于聚物材料时,其对复合材料综合性能的影响。研究结果表明,当空微珠填充量在0～30%之间时,空心微珠/PP复合材料的常温和低温下的缺口冲击强度、拉伸性能、弯曲性能显著提高,复合材料的热性能同时也得到了提高。此外,还研究了空心微珠/UPVC复合材料的流变性能,超空心微珠加入到硬质PVC管材中,可以明显改善PVC硬管的加工流动性能,显著缩短塑化时间,降低最大扭。粉煤灰空心微珠加入到航天器环氧树脂和玻璃纤维/环氧树脂复合材料时,可以明显改善其抗原子氧剥蚀性,且其抗原子氧剥蚀性能随着空心微殊填加量的增加而提高。     

粉煤灰空心微珠改善聚合物材料性能的试验研究

粉煤灰空心微珠是从热电厂粉煤灰中精选出来,并进行了除铁、除碳、去杂质等工艺处理而得到的一种新型多功能材料.它可以作为填料填充到聚合物材料中,并改善复合材料的性能.本文中研究了空心微珠作为聚丙烯和硬质聚氯乙烯树脂的填料时,对复合材料综合性能的影响.所用粉煤灰空心微珠颗粒的粒径是2μm和5μm.研究结果表明,当空心微珠填充量在0～30%(质量分数)之间时,空心微珠/PP复合材料的常温和低温下的缺口冲击强度、拉伸性能、弯曲性能都显著提高,复合材料的热性能同时也得到了提高.此外,还研究了空心微珠/UPVC复合材料的流变性能,超细空心微珠加入到硬质PVC管材中,可以明显改善PVC硬管的加工流动性能,显著缩短塑化时间,降低最大扭矩.     

改性纳米或微米SiO_2的分散方法对木粉-SiO_2/聚丙烯复合材料力学性能的影响

未改性和乙烯基三甲氧基硅烷(VTS)改性的纳米SiO_2和微米SiO_2作为增强相,采用直接分散(干分散)和溶液分散(湿分散)两种方法将SiO_2添加到聚丙烯(PP)基体中。将木粉(WF)作为改性相添加到SiO_2改性的PP中制备WF-SiO_2/PP复合材料,探索SiO_2粒径、分散度及界面改性对复合材料增强效果的影响。红外光谱显示改性后的SiO_2已经成功接枝到PP基体上;与未填充SiO_2的WF/PP复合材料相比,干分散模式添加质量比为9%的微米SiO_2或9%的纳米SiO_2,WF-SiO_2/PP复合材料的弯曲强度分别降低了21%和18%;然而,湿分散模式以VTS改性微米SiO_2和纳米SiO_2,WF-SiO_2/PP复合材料弯曲模量分别提高了17%和22%,且抗蠕变性能也明显改善;通过干分散和湿分散模式添加微米SiO_2,均使WF-SiO_2/PP复合材料冲击强度提高了17%。研究表明,在SiO_2粒子分散均匀且与基体界面结合良好的前提下,加入适量微米SiO_2或纳米SiO_2使WF-SiO_2/PP复合材料的冲击强度提高了15%～25%。     

PP/石墨微片复合材料的制备和性能

分别使用天然石墨用插层-还原法制备膨胀石墨微片(EG)、使用天然石墨用Hummer法制备氧化石墨烯(GO),再使用GO分别由热还原法制备石墨烯片(T-rGO)和化学还原法制备石墨烯片(C-rGO)。将上述三种产物作为填料与PP熔融共混制备出不同填料含量的PP/EG、PP/T-rGO和PP/C-rGO复合材料,用X-射线衍射(XRD)分析、热分析(DSC)、扫描电子显微镜(SEM)、热失重分析(TGA)、拉伸及冲击测试等手段对三种复合材料的结构和性能进行表征,研究了用不同方法制备的石墨微片对复合材料性能的影响。结果表明,当填料EG、T-rGO的含量为0.1%(质量分数,下同)时PP/EG、PP/T-rGO复合材料的拉伸强度达到32.2 MPa和33.5 MPa,分别比纯PP提高了7.2%和11.2%;冲击强度分别比纯PP提高了27.4%和19.6%。当填料C-rGO的含量为0.3%时PP/C-rGO复合材料的拉伸强度和冲击强度分别为37.3 MPa和5.8 k J/m2,较纯PP提高了23.9%和27%。填料EG、T-rGO和C-rGO的加入使PP/石墨微片复合材料的熔融温度、结晶温度和结晶度比纯PP提高,当填料C-rGO的含量为0.1%时PP/C-rGO复合材料的熔融温度比纯PP提高了10.2℃,其结晶度提高了4.2%,这是石墨微片在复合材料中的"异相成核效应"诱导PP分子链的规整性排列引起的。当分别加入含量为0.1%的三种填料时PP/EG、PP/T-rGO和PP/C-rGO复合材料的最大热分解温度分别比纯PP提高了13.5℃、9.1℃和6.9℃,表明加入少量的石墨微片就能使PP的热稳定性明显改善。少量的填料能均匀的分散在基体中,但是加入过量的填料时出现团聚。     

车用耐刮擦聚丙烯材料的制备及其性能研究

车用聚丙烯(PP)在使用中易受到刮伤从而影响产品美观及使用性能。研究PP耐刮擦性能的影响因素,改善PP耐刮擦性能是满足车用耐刮擦PP市场需求的重要前提。以PP为基材,探究了4种不同作用机理的耐刮擦剂(芥酸酰胺、硅酮母粒、滑石粉和聚硅氧烷)对PP力学性能、热性能、结晶性能和耐刮擦性能的影响,并利用偏光显微镜和超景深三维显微镜观察PP材料刮擦表面的形貌。结果表明:4种耐刮擦剂使部分PP材料的冲击强度或弯曲强度显著提高,但拉伸强度均小幅度降低;芥酸酰胺、硅酮母粒和聚硅氧烷不改变PP的结晶形貌和结晶行为,滑石粉则破坏PP的结晶性能;4种耐刮擦剂均降低PP的摩擦系数和色差值(ΔL),改善其耐刮擦性能,其中聚硅氧烷不仅能改善PP的耐刮擦性能,其ΔL下降约89%,并能有效抑制PP的析出发黏和发白现象。