可反应性纳米SiO2/尼龙1010复合材料的热性能和结晶行为

采用熔融共混法制备可反应性纳米SiO2(RNS)/尼龙1010复合材料.通过X射线衍射(XRD)、热重分析(TGA)和差示扫描量热法(DSC)研究RNS对尼龙1010的热力学性能和结晶行为的影响.结果表明:RNS的加入没有改变复合材料的结晶形态.但其晶格尺寸发生了一定程度的改变;同时提高了复合材料的热稳定性,使其熔融温度升高.结晶温度降低,结晶程度更加完善.     

超声波表征聚丙烯/碳酸钙复合材料非等温结晶过程

采用转矩流变仪熔融混合制备了聚丙烯(PP)/碳酸钙(CaCO_3)复合材料,其转矩曲线反映加料、熔融和混合过程及填充增黏效应。DSC、偏光显微镜观察及力学测试表明,CaCO_3纳米粒子界面可诱导PP异相成核并加速结晶,较弱的界面黏结强度和更多更小的PP晶体可吸收更多的能量从而提高冲击强度;但加入过多CaCO_3易发生团聚,延缓结晶,反而降低冲击强度。与这些测试对比,成功用超声波监测变压装置内PP/CaCO_3在很宽温度和压力范围的结晶过程。增加CaCO_3含量会降低声波速度并使相态转变点温度向低温偏移;提高压力会提高相态转变点温度,加快PP结晶和凝固过程。     

相容剂对PP/PA1010/CaCO_3复合材料性能的影响

以聚丙烯(PP)及尼龙1010(PA1010)为共混基体,以碳酸钙为填料,分别以硬脂酸、马来酸酐接枝三元乙丙橡胶(EPDM-g-MAH)为相容剂,采用熔融共混注射的方法,制得了PP/PA1010/CaCO_3复合材料,研究了复合材料的力学性能和热性能。研究结果表明:硬脂酸及EPDM-g-MAH都可以改善PP/PA1010/CaCO_3复合材料各相的相容性,但EPDM-gMAH的改性效果要优于硬脂酸;当EPDM-g-MAH的质量分数为5%时,复合材料的综合力学性能最佳。EPDM-g-MAH及硬脂酸的含量,对PP/PA1010/CaCO_3复合材料的起始分解温度和终止分解温度影响不大。     

蛭石/PA46复合成核剂对PA66性能的影响

通过熔融共混法制备了尼龙(PA)66/蛭石/PA46复合材料,透射电镜(TEM)观察表明,蛭石以纳米尺寸均匀分散于PA66基体中。用差示扫描量热(DSC)分析仪和正交偏光显微镜(PLM)研究了复合材料的结晶行为和结晶形态,结果表明,蛭石/PA46是PA66有效的复合成核剂,其可使PA66的结晶温度升高约20℃,非等温结晶峰半高宽和过冷度均为原来的50%左右,半结晶时间缩短,结晶速率大幅提高,并使PA66的球晶尺寸明显细化和均匀。力学性能测试表明,PA66/蛭石/PA46复合材料的强度和韧性均得到改善。蛭石/PA46的加入缩短了PA66的注射成型周期,复合材料的注射成型速率比纯PA66提高了30%。流变行为研究表明,蛭石/PA46使PA66在高剪切速率下的黏度下降较快,非牛顿指数降低,黏流活化能降低,使PA66对温度的敏感性降低。     

TLCP/PA66复合材料的熔融和结晶行为

双螺杆挤出制备热致液晶/尼龙 66(TLCP/PA66)复合材料,示差量热扫描(DSC)和X射线衍射(XRD)对复合材料的熔融和结晶等行为进行分析.结果表明:低含量的TLCP存在成核剂的作用使复合材料具有较高的结晶温度、结晶度以及完美的结晶形态;受到TLCP刚性分子链的影响,高含量TLCP使复合材料的熔点、结晶温度和结晶度等参数下降.XRD分析结果表明:TLCP促进复合材料晶体沿(010)和(110)面生长.     

RHDPE/协同表面改性碳酸钙复合材料的力学性能与结晶性能研究

为增强增韧再生高密度聚乙烯(RHDPE),探索了不同配比下硅烷偶联剂(SCA)与马来酸酐接枝聚乙烯(PEg-MAH)协同表面改性碳酸钙(CaCO_3)与RHDPE复合材料的力学性能,并对其结晶性能进行了研究。结果表明:当RHDPE为75份,CaCO_3为25份,无论SCA含量为CaCO_3的0.5%、1%或1.5%时,都存在某一种含量的PE-g-MAH能使RHDPE/CaCO_3复合材料的拉伸性能与弯曲性能比纯RHDPE有较高提升。随着PE-gMAH含量的增多,RHDPE/CaCO_3复合材料的熔融温度逐渐升高,结晶度逐渐增大。升降温速度加快后会使RHDPE/CaCO_3复合材料的熔融温度升高,结晶温度下降,并且引起晶区紊乱,结晶粒径差异大的情况。     

尼龙11/HGB复合材料的非等温结晶动力学

采用熔融共混法制备了尼龙(PA)11/空心玻璃微珠(HGB)(PA11/HGB)复合材料,应用差示扫描量热(DSC)仪研究了不同HGB用量下的PA11/HGB复合材料的非等温结晶过程,采用Jeziorny法和Mo法研究了复合材料的非等温结晶动力学,采用X射线衍射(XRD)仪研究了复合材料的晶型变化情况。DSC结果表明,随着降温速率的增加,复合材料的结晶温度总体上降低,结晶温度区间变宽;HGB在PA11基体中起到了异相成核作用。Jeziorny法不适用于PA11/HGB复合材料的非等温结晶动力学研究,而Mo法较为适合,其研究结果表明适量的HGB具有加速PA11基体结晶的作用,但当HGB用量达到8份后,这种作用趋于稳定。XRD结果表明,HGB可诱导PA11基体生成新的β晶。     

聚对苯二甲酸戊二醇酯/碳酸钙复合材料力学性能研究

将不同粒径的CaCO_3粉体添加到聚对苯二甲酸戊二醇酯(PPT)聚合物中,以钛酸四正丁酯和无水乙酸锌为催化剂,采用原位聚合法制备了一系列PPT/CaCO_3复合材料,实现了CaCO_3粒子在聚合物中的均匀分散;对该复合材料结晶、热稳定性、流变行为等性能进行研究分析,结果表明随着CaCO_3粒子尺寸的减小,复合材料的开始热降解温度和最大热降解温度显著降低,冷结晶温度(Tcc)单调降低,球晶尺寸也逐渐减小。另外探究了复合材料的储能模量(G')和损耗模量(G')与ARES平行板流变仪扫描频率的关系。发现G'和G'不仅均随频率增加不断变大,而且均随CaCO_3粒子尺寸的减小而变大,说明CaCO_3粒子尺寸越小,该复合材料的弹性和黏性越好。     

良好分散尼龙6/多壁碳纳米管复合材料的研究

采用柔和混合法制备纳米粒子良好分散的尼龙-6/多壁碳纳米管(PA6/MWNTs)复合材料,采用差示扫描量热仪(DSC)和广角X射线衍射法(XRD)研究了MWNTs对PA6基体结晶熔融行为的影响。DSC结果表明,MWNTs的加入大幅度地提高了PA6的结晶温度(最高提高约20℃),基体的结晶度也有所提高,说明良好分散的MWNTs在PA6结晶过程中呈现明显的异相成核作用;XRD结果证实,分散良好的MWNT促进PA6形成α晶型,抑制γ晶型的形成。同时,MWNT的加入导致复合材料出现熔融双峰现象,其形状随MWNT含量的变化而改变,双峰结构可能是由于熔融过程中伴随着重结晶而引起的。     

POE-g-MA对nano-CaCO3/PA66复合材料结构和性能的影响

通过双螺杆熔融共混法制备了纳米碳酸钙/马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物/尼龙66(nano-CaCO3/POE-g-MA/PA66)三元复合材料,采用SEM、DSC和XRD等手段表征了材料的形貌和结构,研究了弹性体POE-g-MA的含量和物料共混顺序对nano-CaCO3/PA66(20/80)复合材料力学性能﹑加工性能和复合材料形貌的影响。研究表明,POE-g-MA与尼龙基体具有较好的相容性,能细微地分散在复合材料中。POE-g-MA能促进复合材料中PA66的结晶,有效改善nano-CaCO3/PA66复合材料的冲击性能﹑断裂伸长率和加工性能。与一步同时共混法相比较,nano-CaCO3先与PA66共混后再与POE-g-MA共混的二步共混法,更有利于提高nano-CaCO3的分散程度和nano-CaCO3/POE-g-MA/PA66(20/10/70)三元复合材料的综合力学性能。     

纳米CaCO3对PP/BF复合材料性能影响

以甘蔗渣纤维(BF)、聚丙烯(PP)为原料,添加纳米碳酸钙(CaCO_3)挤出制备PP/BF/CaCO_3复合材料。通过复合材料的力学性能测试及傅里叶变换红外光谱(FTIR)、热重(TG)分析、扫描电子显微镜(SEM)等探究纳米CaCO_3含量对PP/BF/CaCO_3复合材料的影响。结果表明,添加质量分数9%的纳米CaCO_3时复合材料力学性能最佳,其拉伸强度、弯曲强度和缺口冲击强度分别比未添加纳米CaCO_3时提高了20.7%,14.61%和20.02%;添加纳米CaCO_3组分对PP的化学结构和纤维结构基本没有影响;PP/BF/CaCO_3复合材料的热稳定性随着纳米CaCO_3含量的增加而呈现上升的趋势;纳米CaCO_3良好的分散性及其与PP/BF复合材料的相容性在含9%纳米CaCO_3含量时表现为最优。该材料应用于汽车专用材料,改性塑料的刚性、韧性、弯曲强度和热塑性都明显改善。     

MCPA6/纳米TiO2原位复合材料的熔融行为

采用差示扫描量热法(DSC)研究了铸型尼龙6(MCPA6)及其纳米TiO2原位复合材料的等温结晶与非等温结晶晶体的熔融行为。结果表明：MCPA6／纳米TiO2原位复合材料等温结晶晶体的熔融行为呈现三重熔融峰，非等温结晶晶体的熔融行为呈现二重熔融峰；其高温熔融峰温随等温结晶温度或降温速率的变化基本不变，而低温熔融峰温则随等温结晶温度的升高或降温速率的减小而提高；纳米TiO2的加入对MCPA6有一定的成核作用，使其熔点提高。     

尼龙1010/十八烷基胺插层蒙脱土纳米复合材料研究

通过熔融加工制备了尼龙1010(PA1010)/十八烷基胺插层蒙脱土(OMMT)纳米复合材料。研究了OMMT含量对PA1010/OMMT纳米复合材料力学性能的影响。当OMMT质量分数为2%时,该纳米复合材料的综合力学性能达到最优。用TG、DMTA、DSC等分析方法对材料的热稳定性、结晶性能等进行了分析表征。结果表明,OMMT的加入提高了纳米复合材料的结晶温度、玻璃化转变温度和储能模量,但纳米复合材料的热稳定性稍有降低。     

氯化钙对尼龙6/66结晶态结构的影响

本文采用示差扫描量热法(DSC)、傅立叶变换红外光谱法(FTIR)研究了CaCl2对尼龙6/66结晶态结构的影响.DSC测试结果表明,随着尼龙6/66中CaCl2含量的增加,尼龙6/66的结晶温度、熔融温度降低,结晶度逐渐减小直至变为无定型态.红外光谱研究结果证实了钙离子能够插入尼龙6/66分子链,与尼龙6/66分子链上的羰基发生络合作用,破坏尼龙6/66原有的氢键,阻碍尼龙6/66分子链的自由运动,从而使其无法结晶.     

不同碳酸钙填充聚氯乙烯复合材料力学性能研究

用直接填充分散法(熔融共混法)将微米、亚微米、纳米、纳米包覆微米级复合(微-纳米复合)碳酸钙(CaCO_3)填充到聚氯乙烯(PVC)基体中,制备出不同配比的PVC/CaCO_3复合材料,测量并对比分析了不同复合材料体系的力学性能,计算了复合材料的界面黏结强度。结果表明:多数情况下,PVC/CaCO_3复合材料比纯PVC具有更好的力学性能;改性CaCO_3比未改性CaCO_3填充的PVC复合材料的力学性能更高;纳米包覆重质CaCO_3比普通重质CaCO_3填充的PVC复合材料的力学性能更好;在四种CaCO_3样品中,普通轻质CaCO_3和超细轻质CaCO_3填充PVC复合体系的力学性能相对较好;就界面黏结强度而言,超细轻质CaCO_3与基体树脂的界面黏结强度最高,普通轻质CaCO_3的最低,纳米包覆CaCO_3(通过化学方法在重质CaCO_3表面生成纳米级CaCO_3)与PVC基体树脂的界面黏结强度比重质CaCO_3的高,改性后的CaCO_3与基体的界面黏结强度均有所提高。     

PP/CaCO_3复合材料的制备及用于加固混凝土抗弯性能的研究

通过熔融共混法制备聚丙烯/碳酸钙(PP/CaCO_3)复合材料。利用电子万能试验机、冲击试验机、差示扫描量热仪(DSC)和熔融流变仪等测试复合材料的熔体流动速率(MFR)、力学性能等。结果表明:在CaCO_3的添加量为5%时,MFR增加近20%,PP基体的加工流动性明显改善,复合材料的结晶度得到提升,材料的冲击强度最大,达到2.2 kJ/m~2,断裂为韧性断裂。加入适量的CaCO_3可以有效增强PP的综合性能。同时,将改性后的PP纤维应用于混凝土的增强,混凝土的弯曲承载力提高近24.14%。     

聚乙烯-乙烯醇/蒙脱土纳米复合材料结晶行为研究

以十六烷基季铵盐有机化蒙脱土(MMT)为无机相,以乙烯-乙烯醇共聚物为基体,通过熔融插层法制备了聚乙烯-乙烯醇/有机蒙脱土(EVOH/MMT)纳米复合材料,利用示差扫描量热仪(DSC)研究了EVOH/MMT复合材料的结晶行为.结果表明:MMT与EVOH插层后使EVOH/有机蒙脱土纳米复合材料的熔点和熔融热降低.经季铵盐处理过的蒙脱土片层在EVOH/有机蒙脱土纳米复合材料结晶过程中的异相成核作用不明显.在相同结晶条件下,EVOH/MMT纳米复合材料的结晶速率比EVOH慢.MMT的加入使EVOH/MMT纳米复合材料的熔融温度(Tm)从EVOH的180.7℃降低到175.2℃,结晶温度(Tc)从EVOH的157.9℃降低到153.1℃,而玻璃化转变温度(Tg)却较EVOH升高了大约2.6℃.     

MC尼龙6/TiO2原位纳米复合材料等温结晶动力学的研究

采用差示扫描量热法(DSC)研究了阴离子原位聚合法制备的铸型尼龙6(MC尼龙6)/TiO2纳米复合材料的等温结晶行为,并应用Avrami方程分析了MC尼龙6的等温结晶动力学过程.结果表明纳米TiO2对MC尼龙6基体具有异相成核作用,使其原位纳米复合材料结晶速率常数变大,半结晶时间变小.Hoffman成核结晶理论计算结果表明,原位纳米复合材料的Kg(与结晶温度无关而与成核方式有关的参数)大于MC尼龙6且随着纳米含量的增加而增加,说明纳米TiO2阻碍了MC尼龙6分子链的运动,同时尼龙6由晶核生长占主导地位逐渐向成核机制占主导地位转变.     

玻纤增强尼龙66的结晶和力学性能

采用熔融共混法制备了尼龙66/玻璃纤维复合材料,用示差扫描量热法研究了玻纤含量对尼龙66材料的结晶行为,以及对力学性能和热变形温度的研究.结果表明:玻纤的加入对尼龙66熔点影响不大,而结晶度降低;结晶峰值温度θc升高,过冷度△D降低;玻纤增强尼龙66体系的力学性能得到了明显改善,热稳定性也得到了明显提高.     

尼龙6/粘土纳米复合材料的性能

对尼龙6/粘土纳米复合材料(PA6CN)的力学性能、结晶性能、流变性能、热稳定性、阻隔性能、阻燃性能、各向异性和可纺性进行了综述。加入粘土后,基体尼龙6的晶型变为γ型,改善了尼龙6的力学性能,提高了热变形温度,降低了吸水率,改善了气体阻隔性和材料的阻燃性,拓宽了复合材料的应用范围。