回收聚乙烯塑料的改性研究

本项目使用回收塑料瓶(桶)料为主要原料,加入回收电视机外壳料进行共混改性,研究回收电视机外壳料加入量对共混料熔体流动速率(MFR)、拉伸性能、冲击性能的影响,确定最佳配料比。结果表明:回收塑料瓶(桶)料主要成分为聚乙烯(PE)、回收电视机外壳料主要成分为ABS树脂,二者相容性好,加工性能优异。加入回收电视机外壳料,可以提高回收塑料瓶(桶)料的强度和韧性。最佳配料比为回收电视机外壳料加入量为20%,此时共混料的MFR为0.173 g/10 min、抗拉强度达到22.56 MPa,断裂伸长率达到36.7%,冲击强度达到16.74 kJ/m~2。     

弹性体及填料对退役汽车保险杠回收料性能的影响

针对退役汽车保险杠老化后的性能提升问题,采用熔融共混改性法研究了三元乙丙橡胶(EPDM)、乙烯–辛烯共聚物(POE)两种弹性体,碳酸钙、滑石粉和纳米蒙脱土(nano-MMT)三种无机填料对退役汽车保险杠回收料性能的影响。结果表明:弹性体的加入能够显著增强回收料的韧性,对回收料的刚度有一定程度的影响,也能一定程度提高回收料的流动性;POE改性回收料的综合性能优于EPDM改性的回收料,在POE含量为10%时回收料的综合性能最优,拉伸强度为21.2 MPa,断裂伸长率为201.5%,弯曲强度为17.6 MPa,缺口冲击强度为56.3 kJ/m~2,熔体流动速率为12.4 g/10 min;无机填料改性回收料的综合性能表现较差,加入相容剂能够显著提升无机填料共混体系的综合性能,nano-MMT对回收料的改性效果优于另外两种无机填料。     

聚丙烯/有机硅热塑性弹性体共混物的性能及微观结构

通过双螺杆挤出机制备了聚丙烯(PP)/有机硅热塑性弹性体(Si-TPE)共混物。研究了SiTPE用量对共混物力学性能、结晶性能和熔体流动速率(MFR)的影响,并通过红外光谱、SEM表征了共混物结构。结果表明,随着Si-TPE用量的加大,拉伸强度、拉断伸长率、冲击强度和结晶温度均先升高后降低,MFR增大但不明显;Si-TPE质量分数为5%时,Si-TPE在PP基体中以孤立的橡胶粒子形式存在,粒径为50~500 nm。Si-TPE的最佳用量为2.5%(质量分数),此时,共混物的拉伸强度高达36.6 MPa,拉断伸长率为314%,冲击强度为6.1 k J/m2,MFR为1.6 g/10min。     

废旧聚丙烯编织袋回收料改性应用研究

废旧聚丙烯(PP)编织袋回收料分别与回收聚乙烯(PE)、回收橡胶粉、木粉共混,制备了增韧PP材料、热塑性弹性体和木塑复合材料,采用力学性能测试、SEM和DSC分析等手段对其性能和结构进行了表征。结果表明:随着回收聚乙烯(PE)含量的增加,回收PP/PE共混物的拉伸强度和冲击强度迅速提高;回收PP/橡胶粉共混物中加入聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)能起到增容的效果,随PP-g-MAH含量的增加,共混物的拉伸强度上升,永久变形减小;在回收PP/木粉复合材料中加入PP-g-MAH后,复合材料的冲击强度明显提高。     

PC/ABS回收料的改性研究

采用双螺杆熔融挤出的方法将不同含量相容剂(马来酸酐接枝苯乙烯-丁二烯共聚物,BS-g-MAH)、ABS高胶粉(g-ABS)分别与PC/ABS回收料融熔共混,并对共混材料进行了力学性能表征,结果表明:添加2%相容剂能有效改善PC与ABS的相容性,提高ABS回收料的拉伸强度,但对材料的冲击强度作用不大;随着ABS高胶粉含量的增加,回收料的悬臂梁缺口冲击强度逐渐上升,拉伸强度及断裂伸长率则先上升后下降,当添加15%ABS高胶粉时,回收料的综合性能最佳。     

PP/PB共混材料的力学及流变性能研究

采用哈克双螺杆挤出机制备了聚丙烯/聚丁烯-1(PP/PB)共混材料,考察了PB的熔体流动速率(MFR)和用量对PP流变性能和力学性能的影响。结果表明:PP与PB二者相容性良好,当PB质量分数为30%时,PP/PB200(MFR为200 g/10 min)共混材料的MFR最大为37.90 g/10 min,约是纯PP的4.15倍,PP/PB0.5(MFR为0.5 g/10 min)共混材料的MFR最小为7.59 g/10 min,与纯PB相比降低了16.87%;随着PB MFR的增加,PP/PB共混材料的熔体强度降低;当PB MFR为0.5 g/10 min时,对PP有明显的增强和增韧效果,PP/PB共混材料的拉伸强度为31.11 MPa,冲击强度为48.52 kJ/m^2,与纯PP相比分别提高了28.82%和185.24%。     

滑石粉/LDPE核壳结构粒子增强增韧回收PP的研究

研究了以滑石粉为硬核、低熔点高熔体流动速率低密度聚乙(烯LDPE)为软壳的核壳结构粒子的制备方法,并用该核壳结构粒子与回收PP进行共混改性,研究了核壳结构粒子对回收PP复合材料力学性能、加工流动性能和耐热性能的影响。结果表明:当核壳结构粒子用量为30份时,复合材料的缺口冲击强度为16.1 J/m,拉伸强度为28.79 MPa,弯曲强度为39.01 MPa,弯曲模量为1 535 MPa;用滑石粉/低熔点高MFR的LDPE制备的核壳结构粒子填充回收PP后的复合材料的熔体流动性较好适,合工业化生产。     

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)。     

(EPDM/LLDPE)-g-MAH对回收光盘PC的增韧研究

采用自制的马来酸酐接枝三元乙丙橡胶/线形低密度聚乙烯共混物((EPDM/LLDPE)-g-MAH),通过熔融共混挤出对回收光盘聚碳酸酯(PC)进行增韧。结果表明,(EPDM/LLDPE)-g-MAH的加入有效地提高了回收光盘PC的拉伸强度和缺口冲击强度。当其加入量为5%时,共混物性能最优,拉伸强度和缺口冲击强度分别提高到原来的188%和276%。并用扫描电子显微镜对缺口冲击断面进行分析。     

过氧化物母粒对PP/炭黑导电复合材料的影响

采用含有过氧化物的聚丙烯(PP)母粒,通过熔融共混法制备了不同熔体流动速率(MFR)的PP/炭黑导电复合材料,并研究了复合材料的流变性能、结晶性能、力学性能及导电性能。结果表明:PP过氧化物母粒的加入有效改善了PP/炭黑导电复合材料的流动性。PP过氧化物母粒质量分数为2.2%时,复合材料的结晶度是25.96%,拉伸强度、冲击强度分别达到25.96 MPa、73.70 kJ/m~2。PP过氧化物母粒的加入对复合材料导电性能的影响较小。     

增容剂对PP/r-PET共混体系结构与性能影响

采用熔融接枝法制备了聚丙烯(PP)接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝物(PP-g-GMA)和聚丙烯接枝马来酸酐接枝物(PP-g-MAH),并用PP-g-GMA和PP-g-MAH作为PP/回收聚对苯二甲酸乙二醇酯(PP/r-PET)共混体系(质量份之比100/12)的增容剂。通过对共混体系进行分析,研究了PP-g-GMA和PP-g-MAH对PP/r-PET共混体系结构与性能的影响。结果表明:成功制备了PP-g-GMA和PP-g-MAH;PP-g-GMA的MFR(熔体流动速度)低于PP-g-MAH的;PP-g-GMA质量份为6份时,共混体系的拉伸强度和冲击强度较未增容体系提高了54.8%和21.8%,增强与增韧效果较明显;当PP-g-MAH质量份为6份时,共混体系的拉伸强度提高了52.1%,但冲击强度稍有降低;PP-g-GMA使得r-PET在PP中分布更均匀。     

回收PC/ABS机壳材料的改性

为了实现聚碳酸酯(PC)/丙烯腈–丁二烯–苯乙烯塑料(ABS)回收资源的合理化应用,对回收PC/ABS机壳材料进行了增韧及阻燃改性研究。结果表明,回收PC/ABS机壳材料的加工温度越高,性能越差。在回收PC/ABS机壳材料中添加增韧剂能明显提高回收料的韧性,且添加具有增容作用的甲基丙烯酸甲酯–丁二烯–苯乙烯共聚物(MBS)比高胶粉增韧效果更明显,添加5%的MBS后综合力学性能最佳。添加阻燃剂能有效提高回收料的阻燃性能,同时添加十溴二苯乙烷的阻燃效果优于有机磷酸酯类阻燃剂。当添加质量分数5%十溴二苯乙烷时,回收PC/ABS材料的性能最佳,缺口冲击强度为10.9 k J/m~2,同时也可以达到1.6 mm的UL94 V–0级别。     

MBS对PC回收料/ABS合金力学性能的影响

采用熔融挤出的方法将聚碳酸酯(PC)回收料、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物(MBS)共混,固定PC与ABS质量比,制备了一系列不同MBS含量的PC回收料/ABS合金,研究了MBS对PC回收料/ABS合金力学性能的影响。结果表明当合金中MBS含量为8%时,共混物的冲击强度最高,断裂伸长率最大,拉伸强度保持良好,PC回收料/ABS合金综合力学性能最优。     

OMMT对EVAC/无卤阻燃共聚聚酯性能的影响

以纳米有机蒙脱土(OMMT)作为乙烯–乙酸乙烯酯共聚物(EVAC)/无卤阻燃共聚聚酯(P-PET)共混物的改性剂,采用熔融挤出共混法制备了EVAC/P-PET共混合金。通过力学性能、差示扫描量热法(DSC)、熔体流动速率(MFR)、极限氧指数(LOI)、热失重分析(TGA)等手段,研究了OMMT对共混合金性能的影响。结果表明,OMMT提高了共混合金的综合性能,当EVAC/P-PET/OMMT配比为70/30/3时,拉伸强度和断裂伸长率比不含OMMT的体系分别提高了63.7%和38.1%,同时改善了共混合金的结晶性能。MFR分析表明,OMMT的加入降低了共混合金的熔体流动性能。LOI和TGA表明,OMMT的加入提高了共混合金的阻燃性和热稳定性。     

PVC/ACS/CPE三元共混体系性能研究

采用机械共混制备了聚氯乙烯(PVC)/丙烯腈-氯化聚乙烯-苯乙烯共聚物(ACS)/氯化聚乙烯(CPE)三元共混合金,研究了共混体系的组成与合金力学性能及耐热性能的关系。结果表明,不同型号PVC对合金的性能影响不同,随着PVC摩尔质量的增加,共混合金的拉伸强度、冲击强度、热变形温度、硬度及氧指数逐渐增大,熔体质量流动速率(MFR)下降;随着共混合金中CPE用量的增加,PVC/ACS/CPE共混合金的冲击强度上升,氧指数增大,拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量、热变形温度及MFR下降。     

废旧汽车门内饰板聚丙烯塑料同等性能再利用

以乘用车废旧门内饰板聚丙烯塑料为研究对象,通过共混改性研究其性能变化规律、机理,实现回收料的同等性能再利用。采用聚丙烯新料(VPP)、乙烯–辛烯共聚物(POE)对回收PP(RPP)进行共混改性,研究VPP和POE的添加量对复合体系力学性能的影响规律及改善机理。结果表明,VPP的加入可以显著提高RPP/VPP复合体系的拉伸性能、弯曲性能和流动性能;POE含量越高,RPP/VPP/POE复合体系的冲击强度越大;当RPP/VPP/POE=54/36/10时,复合体系的综合性能满足汽车门内饰板的性能要求,实现废旧材料的同等性能再利用。     

超支化不饱和聚酯酰胺改性聚碳酸酯的性能研究

研究了超支化不饱和聚酯酰胺(HUPEA)与聚碳酸酯(PC)的共混物熔体流动速率(MFR)、力学性能与组成的关系。结果表明,HUPEA能显著提高PC的流动性能,其MFR随HUPEA含量的增加而提高,当HUPEA质量分数为1%时300℃下MFR提高了68%;对HUPEA进行辐射改性可以提高HUPEA对PC的流变改性能力;HUPEA的质量分数在0～1.0%时,PC/HUPEA共混物的拉伸弹性模量和缺口冲击强度随HUPEA含量增加而降低;HUPEA的质量分数为0.43%时,其拉伸强度和断裂伸长率都为最大值,而拉伸屈服强度最小。     

r-PET/POE/EAA共混材料性能的研究

以回收聚对苯二甲酸乙二醇(酯r-PET)为基体材料,乙烯-辛烯共聚(物POE)为增韧材料,乙烯-丙烯酸共聚物(EAA)为相容剂,制备了r-PET/POE/EAA共混材料。用DSC、SEM分析了POE及EAA对r-PET结晶性能、断面结构的影响,并测试了共混材料的力学性能。结果表明:加入12%POE后,r-PET/POE共混材料的熔融温度降低了1.76℃,结晶度降低了16.49%,断裂伸长率及缺口冲击强度明显提高,弯曲强度和拉伸强度略有下降;在r-PET/POE共混材料中加入1.5%EAA后,POE球状粒子嵌入r-PET基体中,二者相容性提高,结晶速率加快;与纯r-PET相比,r-PET/POE/EAA共混材料的断裂伸长率和缺口冲击强度分别提高了698.01%和227.45%柔,韧性也大幅度提高。     

“核-壳”型硅橡胶对聚碳酸酯回收料的增韧及阻燃改性研究

采用"核-壳"型硅橡胶对聚碳酸酯(PC)回收料进行增韧及阻燃改性,考察了该共混体系的力学性能、阻燃性能、断裂面形貌及热稳定性。研究表明:两相不相容导致"核-壳"型硅橡胶与PC回收料共混没有增韧效果。只有添加环氧树脂或苯乙烯-马来酸酐共聚物作为增容剂,其缺口冲击强度才能获得大幅提高。冲击断裂面形貌观察显示:增容剂能有效提高"核-壳"型硅橡胶的聚甲基丙烯酸酯壳与PC基体间的界面黏结性,降低两相表面张力,使硅橡胶粒子在基体中获得单分散分布,这是取得优异增韧效果的关键因素;并根据实验结果分析了增韧机理。"核-壳"型硅橡胶不仅可以有效地增韧PC回收料,也能显著提高其阻燃性能。在共混物燃烧过程中,硅橡胶能迅速迁移到PC表面,形成高阻燃性的炭保护层;同时在PC基体与硅橡胶之间形成交联结构,从而对PC回收料产生阻燃作用。因此,添加质量分数为7%的"核-壳"型硅橡胶和3%的增容剂,就可使PC回收料的阻燃级别达到UL94V-0级。     

茂金属聚乙烯与通用聚乙烯共混物熔体的流变行为研究

用茂金属线型低密度聚乙烯(mLLDPE)与通用聚乙烯(LDPE、LLDPE)进行共混,测定了共混物的熔体质量流动速率(MFR);研究了共混物熔体的熔体强度和剪切敏感性.结果发现:当质量分数超过20%的mLLDPE与高熔体质量流动速率(MFR)的通用聚乙烯共混时,或者质量分数小于40%的mLLDPE与低MFR的通用聚乙烯共混时,共混物熔体的流动性会小于单一共混组分,除了在与一种LDPE共混时mLLDPE加入质量分数为10%的一种共混物外,其他共混物的熔体强度都超过单个共混组分.mLLDPE/LLDPE共混物熔体的剪切敏感性高于LLDPE.