聚丙烯接枝马来酸酐改性纳米ZnO/聚丙烯复合材料的成核结晶行为及力学性能

采用熔融共混法制备了nano-ZnO/聚丙烯(PP)复合材料,研究了相容剂聚丙烯接枝马来酸酐(PP-gMAH)的加入对nano-ZnO/PP复合材料的成核结晶行为、晶体结构、结晶形态以及力学性能的影响。结果表明,低添加量(质量分数小于5%)的nano-ZnO对PP有较好的β晶成核效应,而当其质量分数大于5%时,nano-ZnO对PP结晶有明显的异相成核作用,使PP结晶温度大幅度提高,PP结晶在(040)晶面呈现生长择优性;PP-gMAH的加入增强了nano-ZnO粒子与PP基体之间的界面相互作用,改善了纳米粒子的分散性,促进了PP基体的异相成核,提高了nano-ZnO/PP复合材料的拉伸强度和冲击强度,但却抑制了nano-ZnO诱导PP生成β晶。nano-ZnO/PP复合材料体系中因界面相互作用改善所致的韧性提高明显强于nano-ZnO诱导PP形成β晶的增韧效应。     

PP/POE共混物的热行为与晶态结构

采用双螺杆挤出机熔融共混制备了不同组成的聚丙烯(PP)/乙烯-辛烯弹性体(POE)共混物,利用差示扫描量热仪、偏光显微镜和广角X射线衍射系统研究了共混物的热行为与晶态结构。结果表明PP与POE之间具有一定的相容性,POE的异相成核作用提高了共混物中PP的结晶温度和结晶速率,有效地诱导β晶型PP的形成,增大了共混物中α晶型和β晶型PP的晶面表观厚度。另一方面,由于POE与PP之间存在较强的相互作用,POE大分子链使PP分子链的扩散和堆积受阻,从而导致PP/POE共混物总结晶度的降低。     

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。     

聚丙烯/-1,2-聚丁二烯共混物的形态结构及性能

本文研究了乙烯基含量不同与分子量不同的1,,2-聚丁二烯(1,2-PB)与基聚丙烯(PP)共混物的形态结构和性能。结果表明,1,2-PB 与 PP 具有一定的相容性,相容程度与乙烯含基量有关。1,2-PB 的加入,使 PP 相邻球晶产生片层相互交叉的界面结构,又使 PP 有β型结晶生产。1.2-PB 的最隹增韧效果可与乙丙橡胶相比拟。     

多壁碳纳米管/聚丙烯复合材料的结晶行为

采用表面接枝十六烷烃的方法对多壁碳纳米管(MWCNTs)进行改性, 通过溶液共混法制备多壁碳纳米管/聚丙烯(MWCNTs/PP)复合材料, 并研究了MWCNTs/PP的结晶行为。结果表明, 3%(质量分数)表面接枝十六烷烃的MWCNTs在PP基体中分散良好, 达到纳米级的分散。加入接枝MWCNTs后, PP的结晶结构未发生改变, 依然是α晶型。接枝MWCNTs对PP有异相成核的作用, 加入接枝MWCNTs使PP的成核及晶体生长方式发生变化。加入3%(质量分数)接枝MWCNTs 以后, PP的结晶温度升高了8℃, 结晶速率提高了1倍, 结晶度提高了3%, 球晶尺寸减小。     

PP/PMMA接枝剑麻纤维复合材料的结构和性能

用注塑成型方法制备了PP／PMMA接枝剑麻纤维（SF）复合材料，研究了它的热性能、晶态结构、微观结构和力学性能。结果表明PMMA表面接枝的SF增强了PP与SF之间的作用力，改善了PP／SF的热稳定性，降低了PP相的熔点，同时SF的加入诱导了β－晶型PP的生成，提高了PP相的结晶度，降低了无定型PP的玻璃化转变温度。PMMA接枝的SF提高了PP的模量，对PP有明显的增韧效果。     

聚丙烯/水滑石纳米复合材料的热稳定性

采用未改性水滑石(LDH1)、十二烷基磺酸钠改性水滑石(LDH2)和十二烷基磺酸钠/衣康酸协同改性水滑石(LDH3),通过熔融插层法制备得到了PP/LDH1、PP/LDH2、PP/LDH3三种聚丙烯/水滑石纳米复合材料。用热重分析和燃烧试验法,分析表征了水滑石、PP/LDH1、PP/LDH2、PP/LDH3三种纳米复合材料的热稳定性及空气中的燃烧性能;透射电镜(TEM)分析观察了水滑石在聚丙烯基体中的分散、分布及其形貌。结果表明:LDH3上的羟基起始分解温度最高;不管在有氧条件下还是无氧条件下,LDH3对提高聚丙烯热稳定性效果最好,与聚丙烯基体相容性也好,在基体中分散更为均匀。     

磷酸盐玻璃/聚丙烯复合体系的相容性

采用扫描电镜(SEM)、动态力学分析(DMA)、力学性能测试、动态流变分析等手段研究了基体极性和相容剂对磷酸盐玻璃(TFP)/聚丙烯(PP)复合体系相容性的影响。结果表明,当基体用聚丙烯接枝马来酸酐(PP-MAH)替换非极性的聚丙烯(PP)时,磷酸盐玻璃(TFP)粒子在基体中的分散尺寸由10μm减小为2μm,分散相对复合材料的复数黏度(η*)的影响更为明显;加入相容剂后,体系的黏度进一步增大,且基体的玻璃化转变温度向高温方向移动了5℃,复合材料的断裂伸长率近似线性增长。     

无卤阻燃聚丙烯材料的非等温结晶行为

通过熔融挤出法制备了阻燃PP(FRPP)。通过X射线衍射(XRD)、差示扫描量热(DSC)对材料非等温结晶性能进行了研究。结果表明,加入膨胀型阻燃剂(IFR)后,IFR诱导PP形成一定量β晶型;少量OMMT在基体中以剥离形式存在,使晶粒尺寸得到细化;在相同降温速率下,阻燃PP的t1/2小于PP;动力学速率参数Zc则大于PP;说明有机蒙脱土(OMMT)起到了成核剂的作用,促进PP结晶并形成一定量的微晶。Avrami指数n在2～4之间变化,可推知生长方式应为球状三维生长和片状二维生长并存。     

分布于聚苯乙烯基体相的纳米SiO_2粒子对聚苯乙烯/聚丙烯共混物相粗化的影响

研究了纳米SiO_2粒子选择性分布在聚苯乙烯(PS)基体相时对退火过程中聚苯乙烯/聚丙烯(PS/PP)共混物的形貌粗化行为的影响。结果表明,当纳米SiO_2粒子分散在共混物的PS基体时,可显著抑制共混物的形貌粗化过程,且抑制效果比纳米SiO_2粒子分布在共混物的分散相中时更强;纳米SiO_2粒子分散在PS基体相中时,不会抑制分散相PP分子链的运动,但分散相PP液滴回缩时需要带动PS基体发生形变,PS基体中的粒子网络会大大增加这一过程的阻力,从而抑制PP液滴的回缩;同时,基体中的纳米SiO_2粒子使PP液滴的合并过程变得非常困难。     

碱式硫酸镁晶须/橡胶复合材料的制备

将超声分散后的硅烷偶联剂3-氨丙基三乙氧基硅烷改性碱式硫酸镁晶须（KH550-MgOS_W）分散液加入天然胶乳（NR）中,对其进行补强,制得绿色环保高性能的KH550-MgOS_W/NR复合材料。系统研究了KH550-MgOS_W/NR复合材料的力学性能、阻燃性能及热稳定性能。结果表明,用KH550改性后的MgOS_W与橡胶基体具有很好的相容性。KH550-MgOS_W/NR复合材料的力学性能、阻燃性能及热稳定性能均比纯胶有所提高。当KH550-MgOS_W与NR质量比为4%时,KH550-MgOS_W/NR复合材料的各项性能均达到最佳,300%定伸应力、拉伸强度、撕裂强度、断裂伸长率、交联密度比纯胶胶膜分别提高了25.0%、36.8%、37.3%、11.4%、44.2%,垂直燃烧等级由FV-1提高到了FV-0级,比纯胶的起始热降解温度（T₀）、最大热降解温度（T_p）和终止热降解温度（T_f）分别提高了6.2℃、5.2℃和4.1℃。     

Hydrothermal formation of magnesium oxysulfate whiskers in the presence of ethylenediaminetetraacetic acid

An advanced method has been developed to synthesis magnesium oxysulfate hydrate (5Mg(OH)₂ċMgSO₄ċ3H₂O, abbreviated as 513MOS) whiskers via co-precipitation-hydrothermal reaction route, using MgSO₄ and NaOH as the reactants. Mg(OH)₂ slurry synthesized at room temperature was treated in MgSO₄ hydrothermal solution. 513MOS whiskers co-existed with the sector-like whiskers were formed after hydrothermal treatment at 200°C for 2.0 h. The presence of ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) in hydrothermal treatment inhibited the formation of the sector-like whiskers, producing 513MOS whiskers with perfect morphology (50–80 μm in length and 0.2–0.6 μm in diameter). Thermodynamic calculation results indicated that the addition of EDTA was favorable for the dissolution of Mg(OH)₂ and the homogeneous precipitation of 513MOS owing to the complex interaction between EDTA and Mg²⁺. XRD analysis showed that 513MOS whiskers belonged to the orthorhombic structure (a = 15.94 Å, b = 3.11 Å, c = 13.38 Å) and b-axis was the predominant growth direction.     

微发泡聚丙烯/晶须复合材料的发泡行为与力学性能

将改性的MgSO4和CaCO3晶须加入聚丙烯中,在二次开模条件下制备微发泡聚丙烯(PP)/晶须复合材料,通过晶须在基体中的分散性、泡孔直径大小分布和泡孔密度,分析了不同晶须对材料的发泡行为与力学性能的影响.结果表明,晶须具有一定成核效应,CaCO3晶须的泡孔尺寸25.27μm左右,填充增强效果差;MgSO4晶须的泡孔尺...     

HA晶须的制备及在HA/Mg生物复合材料中的应用

利用水热法合成羟基磷灰石晶须(HA_W), 采用浆料-粉末冶金法制备羟基磷灰石晶须/镁金属基复合材料(HA_W/Mg)。用XRD、 FTIR、 FESEM和TG对材料进行表征。分析了尿素含量对HA物相和晶体结构的影响, 以及HA_W/Mg复合材料的热稳定性和显微结构。结果表明: 在本实验条件下, 得到的产物均为带状、 含碳酸根的HA_W; 随着尿素添加量的增加, HA_W逐渐变长且结晶度增加; HA_W与Mg之间在600 ℃以下无化学反应, 且HA不会加剧Mg的氧化; HA_W在HA_W/Mg复合材料中分散均匀, 不易折断。      

Surface modification of magnesium hydroxide and its application in flame retardant polypropylene composites

In this article, titanate and zinc stearate modified superfine magnesium hydroxide [Mg(OH)₂] was filled into polypropylene (PP) as a flame retardant (FR). The structure and morphologies of untreated and treated Mg(OH)₂ particles were characterized by Fourier transform infrared (FTIR), wide-angle X-ray diffraction (WAXD), and scanning electron microscope (SEM). PP/Mg(OH)₂ (1:1) composites were also prepared in co-rotating twin-screw extruder, and the effects of treatment agents on the rheological behavior, mechanical properties, and flame retardancy of PP/Mg(OH)₂ composites were studied. The results from FTIR and WAXD show that treatment agents are adsorbed onto the surface of Mg(OH)₂ particles. The complex viscosity (η*) values of the composites decrease with the addition of various treatment agents. Surface treatment agent could significantly improve tensile and impact strength of PP/Mg(OH)₂ composites due to its enhanced interfacial adhesion between Mg(OH)₂ particles and the PP matrix. According to limiting oxygen index (LOI), titanate treated magnesium hydroxide (MH) greatly enhanced flame retardancy of PP/Mg(OH)₂ composites.     

无水CaSO4晶须超声负载β成核剂对聚丙烯力学性能与结构的影响

利用超声技术对无水CaSO₄晶须（CaSO_4W）负载NB-328酰胺类β成核剂（βNB）进行改性制备CaSO_4W超声负载βNB增强聚丙烯（PP）复合材料（UCaSO_4W-βNB/PP）,研究了CaSO_4W超声负载βNB对UCaSO_4W-βNB/PP复合材料力学性能的影响,运用DSC和SEM对其影响因素进行探讨。研究表明,利用超声技术对CaSO_4W负载βNB进行改性能大幅度提高UCaSO_4W-βNB/PP复合材料冲击性能,与纯PP相比,提高幅度为56.1%~124.1%,而未超声的CaSO_4W负载βNB与PP共混的复合材料CaSO_4W-βNB/PP及βNB与PP直接共混的βNB/PP复合材料冲击韧性降低。DSC与SEM分析表明,βNB/PP、CaSO_4W-βNB/PP和UCaSO_4W-βNB/PP复合材料中β晶含量变化与βNB的添加量有关,CaSO_4W及βNB对PP β晶含量存在拮抗作用,UCaSO_4W-βNB/PP复合材料冲击性能提高的主要原因并不是PP β晶含量变化,而是与超声处理CaSO_4W和βNB有关。     

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。     

硅灰石填充β-聚丙烯基复合材料的增强增韧

为了获得高韧性硅灰石填充β-聚丙烯基（W/β-PP）复合材料,采用负载庚二酸钙的硅灰石（β-W）填充聚丙烯（PP）制备。研究了W/β-PP复合材料中β-W的β-成核作用,并对比了硅灰石和β-W填充PP基复合材料的力学性能。结果表明:硅灰石填充聚丙烯（W/PP）复合材料主要形成α-晶,而β-W对PP结晶具有强的β-成核作用;W/PP复合材料的缺口冲击强度低于β-聚丙烯（β-PP）,硅灰石与PP的β-晶之间存在协同增韧作用,导致W/β-PP复合材料的缺口冲击强度高于β-PP;随着β-W含量的增加,W/β-PP复合材料的缺口冲击强度先增大后减小,在其质量分数为5%时达到最大值;同时硅灰石的增强作用可以提高β-PP的刚性。