振动挤出对HDPE/碳纤维复合材料流变行为和性能的影响

通过在挤出成型过程中引入振动场,研究了加工过程中HDPE/碳纤维(CF)复合材料在振动场中的流变行为,并借助拉伸性能检测以及差示扫描量热分析(DSC)、扫描电镜(SEM)等测试方法,分析了HDPE/CF复合材料的结构与性能。结果表明:振动挤出可以显著降低熔体的表观黏度,最大降幅为56.95%,同时还可改善制品的力学性能,拉伸强度最大增幅为15.1%;材料力学性能的提高可归因于其微观形态结构的变化,振动使HDPE/CF复合材料基体晶粒细化、晶体排列更加规整、结晶度略有提高,并增强了CF与基体间的界面黏合作用。     

A-CaCO3及HDPE-g-MAH对HDPE复合材料性能的影响

采用熔融混炼法制备了活性碳酸钙(A-CaCO3)填充高密度聚乙烯(HDPE)复合材料。研究了A-CaCO3和马来酸酐接枝HDPE(HDPE-g-MAH)对复合材料力学性能、结晶性能的影响;并采用SEM对复合材料的微观形貌进行了观察。研究结果表明:A-CaCO3对HDPE/A-CaCO3复合材料的拉伸强度和弯曲强度影响不大,但能提高复合材料的冲击强度和结晶度;HDPE-g-MAH的加入能够显著改善A-CaCO3与基体HDPE之间的界面相容性,提高HDPE/HDPE-g-MAH/A-CaCO3复合材料的拉伸强度和结晶度,但降低了复合材料的冲击强度。     

高密度聚乙烯/纳米纤维素纤维复合材料的制备及表征

用挤出成型法制备了高密度聚乙烯/纳米纤维素纤维(HDPE/NCF)复合材料,利用FE-SEM、DSC、XRD等方法考察了复合材料的微观结构、晶态结构、力学性能以及热性能。结果表明:NCF能均匀地分散在HDPE基体中,对HDPE有良好的增强效果,当NCF用量为12%时,复合材料的拉伸强度可达37.4 MPa,与纯HDPE相比提高了44.7%,但复合材料的脆性提高;NCF可提高HDPE的熔点和结晶度,但随着NCF用量的增加,HDPE的熔点与结晶度又会下降;NCF的引入并未改变HDPE的晶型。     

PA 6/NMA/nano-OMMT复合材料的制备

采用自制耐热改性剂N-苯基马来酰亚胺-马来酸酐二元共聚物(NMA)与纳米有机蒙脱土(nanoOMMT)复配对聚酰胺(PA)6进行共混改性,研究了不同m(NMA)∶m(nano-OMMT)对PA 6熔融结晶行为、热性能及力学性能的影响。结果表明:nano-OMMT剥离分散在PA 6基体中;随着nano-OMMT含量增加,PA 6/NMA/nano-OMMT复合材料的熔融温度、结晶温度、结晶度及熔融焓均先升后降;m(NMA)∶m(nano-OMMT)为8∶2时,复合材料弯曲强度、弯曲模量、拉伸强度和负荷变形温度均达最大,分别为117.1,3 301,80.5 MPa及82.7℃,较不加nano-OMMT分别提高21.2%,25.0%,12.9%,27.8%。     

HDPE/CaCO3纳米复合材料的制备及性能

通过熔融共混法制备HDPE/纳米CaCO3复合材料,并通过TEM观察复合材料的微观结构.结果表明:纳米CaCO3基本以纳米级均匀分散在HDPE基体中,HDPE/纳米CaCO3复合材料的熔体指数比纯HDPE有所下降,并且当纳米CaCO3含量为5份时,复合材料的冲击强度提高约26.2%;而纳米CaCO3含量为3份时,复合材料的拉伸强度提高约2%,同时热分解温度比纯HDPE提高了49.8℃;热失重残余量在纳米CaCO3含量为8份时提高到了6.98%.     

振动力场对聚丙烯/纳米碳酸钙复合材料性能的影响

采用自行研制的振动注射装置在注射保压过程中对聚合物熔体施加低频振动,成型了聚丙烯/纳米碳酸钙复合材料。对样品进行了力学性能测试并采用SEM对它的冲击断面进行研究。结果表明,采用振动注射成型装置可以使碳酸钙粒子在基体中的分散性得到改善。与常规注射相比,经振动注射后,复合材料的拉伸强度提高了17.6%,冲击强度提高了179.6%。     

共混体系HDPE/m-LLDPE在动态保压注射成型中增强增韧的研究

在动态保压注塑成型技术提供的单方向往复剪切应力场作用下，制备了HDPE／m-LLDPE增强增韧试样，探讨了增强增韧效果与工艺条件的关系。发现加人适量m-LLDPE后的HDPE经过动态保压注射成型，可以明显提高HDPE／m-LLDPE试样的拉伸强度和冲击强度，拉伸强度提高了4倍以上，而冲击强度提高了近2倍，从而达到了增强又增韧的效果。     

HDPE/SFCM复合材料的性能研究

以高密度聚乙烯(HDPE)为基体,剑麻纤维素微晶(SFCM)为改性剂,采用熔融法制备HDPE/SFCM复合材料,研究了SFCM的用量对HDPE/SFCM复合材料的力学性能、热性能、熔体流动性、熔融结晶行为和断面形貌的影响。结果表明,SFCM的加入可明显提高HDPE/SFCM复合材料的拉伸模量、弯曲强度及弯曲模量,但对材料的拉伸强度影响不明显,且降低了材料的冲击韧性。同时,SFCM的加入可小幅提高复合材料的维卡软化点,降低材料的熔体流动速率,对材料的熔融温度及结晶温度影响不大,但可提高HDPE的结晶度。当加入12份的SFCM时,HDPE/SFCM复合材料的拉伸模量、弯曲强度及弯曲模量比HDPE的分别提高了138.1%,21.1%,33.3%,其结晶度比基体HDPE提高了20.5%。     

碳纳米纤维增强聚甲醛复合材料制备及性能

通过纳米碳纤维(CNFs)在聚甲醛(POM)基体中的均匀分散以及取向,制备了具有优异力学性能和热性能的POM/CNFs复合材料。利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、拉伸性能测试、热重分析、动态热机械分析测试表征了POM/CNFs复合材料的结构和力学、热学性能。结果表明,CNFs与POM分子链形成氢键相互作用,促进了CNFs在POM基体内分散,同时使POM/CNFs复合材料的结晶度显著提高。随着CNFs含量增加,POM/CNFs复合材料的拉伸强度、储能模量和损耗模量均得到提高。当添加0.5%的CNFs时,拉伸强度、储能模量及损耗模量分别提高了20.5%,127%和58%。进一步研究了高温拉伸对POM/CNFs复合材料性能的影响。结果表明,CNFs沿拉伸方向定向排列,同时复合材料拉伸后结晶度提高,拉伸强度显著增加。     

硅烷接枝HDPE/纳米SiO_2复合材料的制备与性能

将经表面处理后的纳米SiO2和硅烷接枝高密度聚乙烯(HDPE)熔融共混制得硅烷接枝HDPE/纳米SiO2复合材料,并对其结晶行为、力学性能及热性能进行了研究。结果表明:与HDPE相比,硅烷接枝HDPE/纳米SiO2复合材料的结晶度降低约17%;在纳米粒子含量为6%时,热分解温度提高了15℃;在纳米粒子含量为10%时,体系的拉伸强度提高了25%。     

尼龙6/纳米蒙脱土复合材料制备及性能研究

利用活化处理的纳米蒙脱土(OMMT),通过原位插层聚合原理,控制聚合温度、压力、时间等,在聚合管实现连续化稳定制备剥离型尼龙6(PA6)/纳米OMMT复合材料;采用熔融纺丝法制得PA6/纳米OMMT复合纤维;利用X射线衍射、透射电镜(TEM)等方法分析复合材料的结构与性能。结果表明:聚合时控制水与己内酰胺质量比为3%～5%,前聚压力不超过0.4 MPa,后聚压力小于-0.040 MPa,聚合温度240～280℃,聚合时间26～30 h,可制得相对分子质量为18 000～18 600,单体质量分数小于1.6%,含水率小于450μg/g的PA6/纳米OMMT切片;TEM分析表明,纳米OMMT在PA6基体均匀分散;复合材料的力学性能有较大幅度的提高,断裂强度达102.15 MPa,比纯PA6提高了12%;PA6/纳米OMMT复合纤维性能优异,适合轮胎骨架材料的制备要求。     

聚丙烯/纳米蒙脱土/高熔体强度聚丙烯复合材料的发泡行为水

利用线性聚丙烯(PP)和有机化处理的纳米蒙脱土(OMMT)在双螺杆挤出机上用熔融插层法制备PP/纳米OMMT 复合材料.通过在PP/纳米OMMT复合材料中加入少量的高熔体强度聚丙烯(HMS-PP),以模压发泡法制备了PP/0MMT和PP/HMs-PP/0MMT复合材料的发泡制品.利用扫描电镜研究了高熔体强度聚丙烯对PP/纳米0MMT复合材料发泡行为的影响.研究结果表明:HMS-PP的加入明显改善了PP的发泡性能,所得的泡孔密度增大,泡孔的合并现象明显改善.     

PP/纳米蒙脱土复合材料炭层结构对阻燃性能的影响

采用熔融插层法制备了不同纳米蒙脱土含量的聚丙烯(PP)/有机蒙脱土(OMMT)和PP/无机蒙脱土(MMT)复合材料,且评价了复合材料的阻燃性能:采用数码相机、扫描电子显微镜观察了燃烧残余物结构.加入OMMT可显著提高PP/OM MT的阻燃性能:纯PP的热释放速率(HRR)峰值为1 337.59 kW/m2;w(OMMT...     

发泡量对HIPS及其复合材料微发泡行为的影响

采用化学发泡法制备出高冲击强度聚苯乙烯(HIPS)微发泡材料及HIPS/纳米有机蒙脱土(nano-OMMT)复合微发泡材料。研究了发泡量对HIPS及其复合材料微发泡行为的影响。结果表明:随着发泡量的增加,发泡材料呈现欠发泡、均衡发泡、过发泡状态。发泡量取10%时,复合材料的发泡效果最好。nano-OMMT在发泡过程中起到成核剂的作用,促进泡孔成核,有效地改善了发泡质量。     

纳米有机蒙脱土/聚丙烯复合材料性能与结构研究

采用双螺杆熔融混合造粒和单螺杆挤出制样的方法制备了纳米有机蒙脱土（OMMT）／PP复合材料。通过透射电子显微镜（TEM）及力学性能测试研究了复合材料的力学性能及纳米OMMT粒子的分散状况。结果表明，在纳米OMMT／PP复合体系中，纳米OMMT在基体中达到纳米级分散，同时，聚合物大分子链插入到纳米OMMT的层间，纳米OMMT的加入，不但使冲击强度显著提高，而且使弯曲弹性模量显著提高。     

OMMT/IIR纳米复合材料结构与性能的研究

采用熔体插层法制备有机蒙脱土(OMMT)／IIR纳米复合材料。试验结果表明，OMMT／IIR纳米复合材料是插层型纳米复合材料；与无机粘土／IIR微米复合材料及IIR相比，OMMT／HR纳米复合材料具有良好的物理性能，且其物理性能均随OMMT用量的增大而明显提高；与IIR相比，OMMT／HR纳米复合材料具有优异的气密性。     

OMMT/BIIR纳米复合材料的结构与性能研究

采用熔体插层法制备有机蒙脱土(OMMT)/BIIR纳米复合材料.结果表明,OMMT/BIIR纳米复合材料是有序插层型纳米复合材料,在OMMT用量(0～15份)较小的情况下,其物理性能随着OMMT用量的增大明显提高;与BIIR胶料相比,其气密性优异.     

Effect of Vibration Extrusion on Mechanical Properties and Structure of HDPE/OMMT Nanocomposites

A vibration technique was applied in extrusion molding of HDPE 6100M/OMMT nanocomposites. The results from the study suggest that samples obtained by vibration extrusion were strengthened effectively. The maximum increase percentage of tensile strength at 180°C and 200°C reached 25.14% and 21.43% respectively. It was found from microscopic structures measured by DSC, WAXD and SEM that the crystalline grains of polyethylene matrix became fine, that the orientation degree of crystalline increased and that crystallinity became perfect under the vibration field. Moreover, vibration can make nano-OMMT disperse more homogeneously in the HDPE matrix.     

不同高密度聚乙烯发泡体系的挤出发泡行为研究

通过挤出成型的方法制备了7600M, 5000S和5200B 3个牌号高密度聚乙烯(PE-HD)及其纳米蒙脱土(nano-OMMT)复合材料的发泡样品,采用差示扫描量热仪(DSC)研究了7600M,5000S和5200B的结晶行为,使用真密度计和扫描电子显微镜(SEM)测试了3个牌号 PE-HD及其nano-OMMT复合材料发泡样品的密度和电镜照片。结果表明,熔体流动速率对于发泡过程有很大影响,3种PE-HD中,熔体流动速率居中的5200B发泡效果最好,发泡剂用量为2份时,发泡样品的密度达到0. 59 g/crn3;加入nano-OMMT可以改善熔体流动速率较高的树脂的发泡效果。     

OMMT对HIPS发泡工艺的影响

研究了注射温度对高冲击强度聚苯乙烯(HIPS)及其与纳米有机蒙脱土(Nano-OMMT)复合发泡材料的泡孔直径、密度和尺寸的影响。结果表明:与纯HIPS发泡材料相比,HIPS/Nano-OMMT复合发泡材料的泡孔平均直径更小、密度更大、尺寸分布更均匀;HIPS/Nano-OMMT复合材料比纯HIPS具有稳定和更宽的加工温度,在170~185℃都能获得高质量的发泡材料。