柠檬石膏的表面改性对柠檬石膏/聚丙烯复合材料性能的影响

本文研究了单一和混合偶联剂表面改性的柠檬石膏对柠檬石膏/聚丙烯复合材料的力学性能,结晶度,熔点的影响;结果表明:单一偶联剂表面改性的柠檬石膏使柠檬石膏/PP复合材料的拉伸强度,弯曲强度和弯曲模量较PP有不同程度提高,钛酸酯和铝酸酯偶联剂对柠檬石膏的表面改性具有较好效果。混合偶联剂表面改性的柠檬石膏使柠檬石膏/PP复合材料的冲击强度较单一偶联剂表面改性柠檬石膏填充PP的复合材料提高了34.7%,而拉伸强度,弯曲强度和弯曲模量均有一定下降。差示扫描量热(DSC)分析结果显示柠檬石膏的加入可以提高聚丙烯的结晶度,对复合材料的熔点几乎没有影响;柠檬石膏的表面改性对复合材料中PP的结晶度和熔点均没有明显影响。     

赤泥填充改性聚丙烯的研究

采用湿法表面处理得到经硬脂酸、铝酸酯偶联剂、钛酸酯偶联剂改性后的赤泥(RM),再用RM对聚丙烯(PP)进行共混改性,研究了表面处理剂种类及RM填充量对PP/RM复合材料的力学性能、结晶与熔融行为及热稳定性的影响。结果表明,当经钛酸酯偶联剂处理的RM填充量为20份时,PP/RM复合材料的综合性能最好,其拉伸强度与缺口冲击强度较纯PP分别提高了15.8%与42.1%。RM具有异相成核作用,提高了PP的结晶温度、熔点与结晶度,并促进β晶型的形成。RM的添加还提高了PP的热稳定性。     

PP/改性滑石粉复合材料性能研究

以钛酸酯偶联剂为改性剂对滑石粉进行表面改性,然后将其填充到聚丙烯(PP)中,制成PP/改性滑石粉复合材料。考察了滑石粉用量对PP/滑石粉复合材料阻燃性能和力学性能的影响,并对比了滑石粉改性前后复合材料力学性能及阻燃性能的差异。结果表明:添加滑石粉可提高PP复合材料的阻燃性能和耐热性能。另外,未改性滑石粉的添加降低了PP复合材料的力学性能,而适量改性滑石粉的添加(≤20 phr)则使复合材料的拉伸强度和冲击强度得到提升。     

尼龙66/勃姆石复合材料性能研究

采用熔融挤出法制备了尼龙(PA)66/勃姆石复合材料,探究了勃姆石粒径、不同偶联剂表面处理和含量对勃姆石填充PA66复合材料性能的影响。研究表明,勃姆石的加入提高了复合材料的力学性能、阻燃性能、导热性、耐热性和热稳定性,同时具有较好的可加工性。当偶联剂KH-550改性的粒径为1.5μm的勃姆石质量分数为50%时制备的PA66/勃姆石复合材料的综合性能最佳,复合材料无卤阻燃达UL94 V–0级,热导率为0.75 W/(m·K),热变形温度为169.3℃,适用于有一定导热、阻燃要求的电子电器元件。     

云母与成核剂复配改性PP

采用云母和成核剂填充改性聚丙烯(PP),研究了复合材料的力学性能、结晶性能及耐热性能。结果表明:云母可有效提高PP的弯曲强度及模量、悬臂梁缺口冲击强度和耐热性能;少量成核剂NA11和表面活性剂硬脂酸钙可使PP/云母复合材料的拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量及悬臂梁缺口冲击强度较纯PP分别提高10.4%,32.9%,92.6%,9.2%,热变形温度由纯PP的105℃提高到135℃;云母及NA11对PP具有异相成核作用,复合材料的结晶温度明显提高,晶粒细化、致密。     

多填料改性汽车内饰用聚丙烯

以汽车内饰用聚丙烯为研究对象,通过共混改性研究了硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂及其两两复配形成的三种复合偶联剂对高岭土和硫酸钡进行的表面改性填充聚丙烯的性能。试验表明,钛酸酯偶联剂/铝酸酯偶联剂复配改性高岭土和硫酸钡填充聚丙烯(PP)能取得最优的综合性能,拉伸强度提升10.62%,断裂伸长率提升12.8%,弯曲强度提升4.95%,缺口冲击强度提升28.62%,熔体质量流动速率提升52.48%。通过正交试验对钛酸酯/铝酸酯复合偶联剂改性高岭土和硫酸钡填充PP进行了配方优化,同时发现高岭土能起到增强作用,硫酸钡对基体有增韧作用,且高岭土与硫酸钡在PP中具有协同作用。     

PP/SBS/滑石粉三元复合材料性能研究

通过熔融共混制备了不同滑石粉(经偶联剂KH550表面改性)用量的聚丙烯(PP)/丁苯热塑性弹性体(SBS)/滑石粉复合材料(PP与SBS的配比固定为90/10),同时研究了该复合材料的力学性能和流动性能。结果表明:随着滑石粉用量的增加,PP/SBS/滑石粉复合材料的弹性模量和拉伸强度下降;弯曲性能、冲击性能和熔体流动速率则先提高后降低,且均在滑石粉用量为10份时达到最大值;另外添加了改性滑石粉的PP/SBS/滑石粉复合材料,其拉伸强度、冲击强度和熔体流动速率均高于未改性滑石粉填充的复合材料。     

改性硅藻土成核剂对聚丙烯性能的影响

采用高速混合、挤出注塑法制备了聚丙烯(PP)/改性硅藻土复合材料,研究了改性硅藻土对该复合材料的静态力学性能、动态力学性能和热稳定性的影响。结果表明:改性硅藻土的加入使复合材料的冲击强度和弯曲强度得到了提高。当改性硅藻土含量为5%时,复合材料的冲击强度达最大值,比纯PP提高了88.71%;当改性硅藻土含量为20%时,复合材料的弯曲强度达最大值,比纯PP提高了89.12%。PP/改性硅藻土复合材料的储能模量和高温损耗模量较纯PP树脂有明显提高,改性硅藻土含量为15%时热分解温度达最大,热失重率为10%时较纯PP的热分解温度提高了71℃。     

粉煤灰细化与表面改性及其填充改性聚丙烯性能的研究

用燃煤电厂产生的废弃物粉煤灰作为填料,将粉煤灰进行物理球磨细化改性,再用硅烷偶联剂活化改性,然后与聚丙烯（PP）通过熔融共混制备成复合材料。结果表明,球磨后的粉煤灰制成的复合材料相比于纯PP弯曲强度提高了11.5 %,而且这种复合材料的拉伸强度和冲击强度相比于填充未球磨粉煤灰的材料分别提高了10.7 %和34.1 %,并且其熔体流动速率和热稳定性都有较大提升;经过硅烷偶联剂活化后的粉煤灰制成的复合材料,其力学性能,热稳定性也都得到改善;实验证明粉煤灰的填充对PP有很好的增强增韧效果,并且当改性之后的粉煤灰填充量为20 %（质量分数,下同）时,综合性能最佳。     

改性碳纤维含量对聚丙烯的阻燃性能影响研究

利用聚二甲氧基硅氧烷对碳纤维（CF）进行改性，在聚丙烯（PP）中填充硅烷改性碳纤维（MCF）制备PP/MCF复合材料，并对其力学性能、阻燃性能以及抑烟性能进行研究。结果表明：PP/MCF复合材料相较于PP/CF具有更优异的力学性能以及阻燃性能。PP/MCF-3的力学性能达到最佳，其拉伸强度和弯曲强度分别达到27.8 MPa和28.3 MPa，缺口冲击强度相较纯PP提高15.5%。MCF的加入有效提高复合材料的LOI值，PP/MCF-3的LOI达到31.3%，并且具有较低的热释放速率以及产烟量。PP/MCF复合材料具有优异的力学性能以及阻燃性能，可以用于建筑阻燃管材领域。     

MAPP/EAA处理对聚丙烯/小麦秸秆粉复合材料性能的影响

研究了马来酸酐接枝聚丙烯（MAPP）、乙烯丙烯酸共聚物（EAA）处理对聚丙烯（PP） /小麦秸秆粉（WSP）复合材料性能的影响。结果表明，随着体系中MAPP质量份数的增加，PP/WSP的拉伸强度和弯曲强度均逐渐增大，但冲击强度却先增加后减小，复合材料达到塑化峰的时间逐渐延长；使用EAA后，无论体系中是否已经使用了MAPP，PP/WSP的拉伸、弯曲和冲击强度均可得以提高，特别对于未使用MAPP的体系，效果更加明显，可分别提高65.04 %、45.42 %和6.75 %，储能模量增加，表面疏水性增强，平衡扭矩从13.9 N·m降至11.8 N·m，吸水尺寸变化率及吸水率下降，吸水平衡时间缩短；使用EAA可改善PP/WSP中WSP与PP间的界面结合，改善PP/WSP力学性能、热稳定性能、表面疏水性能、尺寸稳定性能和加工性能，降低其吸水率。     

端羧基超分散剂对剑麻纤维/聚丙烯性能的影响

采用自制端羧基超分散剂(ECH)改性剑麻纤维(SF)/聚丙烯(PP)复合材料,探讨了ECH的使用对SF/PP复合材料的力学性能、热力学性能和结晶性能的影响,并采用扫描电镜(SEM)观察复合材料的冲击断面形貌。结果表明,经ECH改性后的SF/PP复合材料的冲击强度、弯曲强度分别比未改性的复合材料提高了67.3%和21.0%,复合材料的热稳定性、PP相的结晶速率和结晶度有所提高,但晶态结构仍是典型的α晶型,ECH的加入使得复合材料的储能模量提高,损耗因子降低。     

Mechanical,thermal, and morphological properties of maleic anhydride‐g‐polypropylene compatibilized and chemically modified banana‐fiber‐reinforced polypropylene composites

Composites were prepared with chemically modified banana fibers in polypropylene (PP). The effects of 40‐mm fiber loading and resin modification on the physical, mechanical, thermal, and morphological properties of the composites were evaluated with scanning electron microscopy (SEM), thermogravimetric analysis (TGA), Infrared (IR) spectroscopy, and so on. Maleic anhydride grafted polypropylene (MA‐g‐PP) compatibilizer was used to improve the fiber‐matrix adhesion. SEM studies carried out on fractured specimens indicated poor dispersion in the unmodified fiber composites and improved adhesion and uniform dispersion in the treated composites. A fiber loading of 15 vol % in the treated composites was optimum, with maximum mechanical properties and thermal stability evident. The composite with 5% MA‐g‐PP concentration at a 15% fiber volume showed an 80% increase in impact strength, a 48% increase in flexural strength, a 125% increase in flexural modulus, a 33% increase in tensile strength, and an 82% increase in tensile modulus, whereas the heat deflection temperature increased by 18°C. © 2010 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci, 2010     

Mechanical properties of modified biofiller‐polypropylene composites

This article reports the mechanical, thermal, and morphological properties of polypropylene (PP)‐chicken eggshell (ES) composites. Mechanical properties like tensile strength, tensile modulus, izod impact strength, flexural modulus of PP composites with normal (unmodified) eggshell and chemically treated ES [modified ES (MES) with isophthalic acid] have been investigated. PP–calcium carbonate (CaCO₃) composites, at the same filler loadings, were also prepared and used as reference. The results showed that PP composites with chemically MES had better mechanical properties compared to the unmodified ES and CaCO₃ composites. An increase of about 3–18% in tensile modulus, 4–44% in izod impact strength and 1.5–26% in flexural modulus at different filler loading was observed in MES composites as compared to unmodified ES composites. Scanning electron microscopy (SEM) micrographs of fractured tensile specimens confirmed better interfacial adhesion of MES with polymer matrix resulting into lower voids and plastic deformation resulting in improved mechanicals of the composites. TEM micrographs showed acicular needle shaped morphology for modified ES and have contributed to better dispersion which is the prime reason for enhancement of all the mechanical properties. At higher filler loading, the modulus of MES composite was found to be higher by 5% as compared to commercial CaCO₃ composites. POLYM. COMPOS., 35:708–714, 2014. © 2013 Society of Plastics Engineers     

环氧液晶对木质素/聚丙烯复合材料结构和性能影响

以4,4'-二(β-羟乙氧基)联苯(BP2)、环氧氯丙烷及对苯二甲酰氯等为原料,通过取代反应合成一种小分子的环氧液晶(LCEP),将该LCEP与木质素(lignin)/聚丙烯(PP)进行共混改性,采用FT-IR、DSC、POM及TGA等对LCEP结构和液晶相转变行为进行了表征,并研究了LCEP含量对Lignin/PP复合材料物理力学性能和热性能的影响。利用SEM观察了复合材料断裂形貌,探讨其增韧增强机理。结果表明:加入4%的LCEP聚丙烯/木质素复合材料的综合性能最好,其冲击强度、弯曲强度和弯曲模量较未改性前分别提高了38.6%、30.5%和20%,热稳定性、结晶性和结晶速率也有明显提高。     

Polypropylene (PP)–Acacia mangiumcomposites: the effect of acetylation on mechanical and water absorption properties

Acacia mangiumwood flour (AMWF)–polypropylene (PP) composites were produced at different filler loading (20, 30, 40, and 50 w/w) and mesh no. (35, 60, 80, and 100 mesh). The AMWF–PP composites (using unmodified or modified wood flour) were compounded using a Haake Rheodrive 500 twin screw compounder. The mechanical and water absorption (WA) properties of modified (only at mesh no. 100) and unmodified AMWF–PP composites were investigated. Increase in the mesh number (35–100) of the unmodified AMWF showed increased flexural and impact properties. Flexural modulus exhibited higher properties as the filler loading increased (20–50). However, flexural and impact strength showed the opposite phenomenon. Water absorption and thickness swelling increased as the mesh number and filler loading increased. This has been attributed to the presence of hydrophilic hydroxyl groups of the filler. Modified AMWF–PP composites exhibited higher mechanical properties and good water resistance when compared to unmodified AMWF–PP composites at all values of filler loading. The evidence of the failure mechanism (from impact strength) of the filler–matrix interface was analyzed using scanning electron microscope.     

高流动高模量高抗冲聚丙烯复合材料的制备及性能研究

研究了弹性体（POE）、滑石粉(talc)、乙撑双硬脂酰胺（EBS）的含量对高流动、高模量、高抗冲聚丙烯（PP）复合材料的力学性能、熔体流动速率、结晶温度、热稳定性以及微观断面结构的影响。结果表明,需要25份POE才能使高流动性共聚PP发生完全脆韧转变;通过熔融共混制备PP、POE、talc复合材料（PP/POE/talc）,当复合材料的质量份数比为80∶20∶40时,制得的PP/POE/talc复合材料的熔体流动速率为22.9 g/10 min、弯曲模量为1 887.7 MPa、缺口冲击强度为31.2 kJ/m2;对比纯PP,其弯曲模量提高了102.2 %,缺口冲击强度提高了217.8 %,弯曲强度提高了2.6 %,拉伸强度降低了15.1 %;添加1份EBS能够同时提高PP/POE/talc复合材料的熔体流动速率与缺口冲击强度。     

膨胀型阻燃剂/二乙基次磷酸铝阻燃改性不饱和树脂基复合材料

采用密胺包覆聚磷酸铵（APP）、季戊四醇（PER）和三聚氰胺（MEL）作为膨胀型阻燃剂（IFR）对不饱和树脂（UP）进行改性,研究了APP、PER和MEL不同复配比例及用量对不饱和树脂基复合材料阻燃性能和力学性能的影响。基于IFR最佳用量,以二乙基次磷酸铝（ADP）为协效剂,研究了ADP用量对IFR/UP阻燃复合材料阻燃性能、力学性能及热稳定性的影响。结果表明,当APP∶PER∶MEL复配比例为4∶1∶1,IFR添加量为15 %（质量分数,下同）时,复合材料综合性能最佳,其极限氧指数为27.4 %,UL 94垂直燃烧达到V?1等级,弯曲强度和冲击韧性分别为100.3 MPa和6.3 kJ/m²;ADP的引入能够进一步提高IFR/UP复合材料阻燃性能,且随着ADP质量分数的增加而增强;当ADP质量分数为2 %时,IFR?ADP/UP复合材料极限氧指数为28.5 %并达到V?0阻燃等级,弯曲强度和冲击韧性分别为110 MPa和7.8 kJ/m²,与IFR/UP复合材料相比,分别提高了9.7 %和23.8 %;ADP能够促进IFR/UP复合材料表面成炭,缓解基体的热降解。     

动态固化聚丙烯／马来酸酐接枝聚丙烯／滑石粉／环氧树脂复合材料研究

将动态硫化技术应用于热塑性树脂／填料／热固性树脂复合体系，制备了动态固化聚丙烯(PP)／马来酸酐接枝PP(PP-g-MAH)/滑石粉(Talc)／环氧树脂(EP)复合材料。研究了动态固化PP／PP-g-MAH/Talc／EP复合材料的界面作用、形态结构、力学性能以及热稳定性。实验结果表明：PP／PP-g—MAH的加入，可明显增加PP/Talc复合材料的界面作用。在动态固化PP／PP-g-MAH/Talc／EP复合材料中，PP和Talc两相界面更加模糊，动态固化EP进一步增加了PP和Talc间的界面作用。当EP的用量超过5份时，部分EP呈颗粒状分布在PP基体中。与PP／PP-g-MAH/Talc／EP和PP／PP-MAH-Talc／EP复合材料相比，动态固化PP／PP-g-MAH/Talc／EP复合材料的冲击强度、拉伸强度和弯曲模量均有明显提高。当EP用量超过5份时，复合材料的冲击强度和断裂伸长率明显降低，但拉伸强度和弯曲模量继续增加。热分析表明动态固化PP／PP-g-MAH/Talc／EP复合材料具有较高的热稳定性。     

超分散剂对聚丙烯复合材料性能的影响

以丙烯酸甲酯,二亚乙基三胺及硬脂酸等为原料,合成超支化分散剂(HBPL),采用傅立叶红外光谱(FT-IR)对其结构进行表征。结果表明:经HBPL改性后,聚丙烯/CaCO3复合材料的界面相容性得到很大的提高,冲击强度、弯曲强度分别比未经分散剂改性粉体的复合材料提高了50.2%和8.8%,复合材料的结晶形态基本保持不变,并采用扫描电镜(SEM)观察复合材料的冲击断面形貌。