皮芯复合阻燃疏水纤维的制备工艺

采用有机膦系G-77阻燃剂对聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)进行共混改性用作芯层料,赋予纤维阻燃性能,采用聚偏氟乙烯(PVDF)和共聚阻燃母粒对自制阻燃母粒进行改性用作皮层料,赋予纤维一定的阻燃性和疏水性;将改性后皮芯料通过皮芯复合纺丝制得多功能阻燃疏水纤维;探讨了芯层料和皮层料阻燃加入量对其阻燃性能的影响,研究了皮芯复合阻燃疏水纤维的制备工艺及其原丝的力学性能。结果表明:当芯层料中的G-77阻燃剂与PET的质量比为7.25/100时,其极限氧指数(LOI)为27.8%;当皮层料中的PVDF的质量分数为6%,自制阻燃母粒与共聚阻燃母粒质量比为7.0/3.0时,其与水的接触角为83.4°,LOI为26.3%;当皮芯复合比为20.0/40.5,卷绕速度为1 200 m/min,拉伸倍数为3.75时,皮芯复合阻燃疏水纤维的可纺性较好,原丝的线密度为2.15 dtex,断裂强度为4.52 cN/dtex。     

马来酸酐固相接枝聚丙烯纤维

了提高非极性聚丙烯纤维(PP)的相容性,采用固相法以马来酸酐(MAH)对聚丙烯纤维进行接枝改性,研究了反应条件对接枝率的影响。结果表明,马来酸酐成功接枝到聚丙烯上,当反应温度为80℃,PP用量为0.5 g,MAH用量为0.2 g,BPO用量为0.05 g,回流时间为2.5 h时,最大接枝率可达到7.51%;BPO的用量、MAH单体的用量以及反应温度对PP纤维的接枝率影响较大。而测定PP纤维接枝率时回流时间对其接枝率的影响不大;接枝聚丙烯纤维的分解温度明显高于纯聚丙烯纤维。     

大分子相容剂在PP/水镁石粉中的应用

研究了大分子相容剂对聚丙烯(PP)/水镁石粉阻燃复合材料的力学性能、燃烧性能及流变性能的影响.结果表明:马来酸酐接枝聚烯烃弹性体(POE-g-MAH)和马来酸酐接枝乙酸乙烯共聚物(EVA-g-MAH)复合相容剂较单一相容剂对阻燃复合材料有更好的改性效果,当复合相容剂添加量为10.0份时,复合材料的界面相容性和超细水镁石粉在体系中的分散性得到明显改善,复合材料断裂伸长率、冲击强度较未添加相容剂的分别提高了45%和59%,氧指数达到28%,另外复合相容剂的加入能改善复合材料的加工流动性,并且随着其添加量的增多,熔体流动速率先增大后减小.     

PP/COPET复合纤维的结构与性能研究

以聚丙烯(PP)为皮层、特殊改性共聚酯(COPET)为芯层纺制了同心型皮芯复合纤维,并对其结构 与性能进行了研究。结果表明,由于COPET的引入,改善了纤维的染色性、吸湿吸水性及抗静电性等性能。 复合纤维的上染率达87.1％,回潮率达到1.63％,初始静电压320 V,静电半衰期为1.7 s。     

PET/PP皮芯复合防蚊纤维碱处理工艺研究

以混有无机粉体成孔剂的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)为皮层组分,添加一定量的防蚊剂的聚丙烯(PP)为芯层组分,皮芯质量比为5∶5,通过复合纺丝法纺制PET/PP皮芯复合防蚊纤维;采用氢氧化钠溶液对纤维进行处理,通过正交实验探讨了不同碱处理条件对PET/PP皮芯复合防蚊纤维减量率的影响;对不同减量率下PET/PP皮芯复合防蚊纤维的表面形态、力学性能及防蚊剂保有量进行表征。结果表明:碱液浓度对PET/PP皮芯复合纤维的减量率及皮层PET的成孔影响最为显著;碱处理温度100℃、反应时间60min、碱液质量分数3%,浴比1∶50,减量率达到22.31%,PET/PP皮芯复合纤维的皮层刻蚀程度最大;随着PET/PP皮芯复合纤维减量率的加大,纤维表面孔洞数量、尺寸及密集程度均有所增大,纤维的断裂强度、断裂伸长率和防蚊剂含量明显降低;在碱处理温度100℃,反应时间30 min,碱液质量分数4%条件下处理得到减量率为16.57%的纤维,在烘箱中40℃条件下放置35 d,防蚊剂平均每天释放率为0.01%,减量率为18%的防蚁纤维针织物、对白纹伊蚊的驱避率为95.92%,具有极强的防蚊效果。     

玻纤毡增强聚丙烯复合材料的增容及力学性能

通过玻璃纤维(GF)毡与双螺杆挤出相容剂改性聚丙烯(PP)膜的多层叠合,以熔融浸渍法制得PP基GF毡增强热塑性塑料(GMT)复合材料,研究了相容剂PP接枝马来酸酐(PP-g-MAH)和PP接枝丙烯酸(PP-g-AA)的用量(为PP基体质量的百分数)及其复配改性,以及相容剂改性PP基体分布和毡体种类对GMT力学性能的影响。结果表明,PPg-MAH可明显提高GMT的拉伸与弯曲性能,但降低了冲击性能;PP-g-AA可明显提高GMT的冲击性能,但不利于拉伸与弯曲性能的提高,只有当PP-g-AA用量超过5%后,拉伸性能才有所提升。在PP-g-MAH用量为3%的条件下,将其与不同用量的PP-g-AA进行复配改性没有对GMT力学性能产生协同作用。在各相容剂用量相近(3%~3.5%)的情况下,与相容剂复配改性GMT相比,以两层PP-g-AA改性PP为芯层、PP-g-MAH改性PP为上下表面层作为改性基体分布时,GMT拉伸与弯曲强度分别提高17%和27%、缺口冲击强度提高48%;而以两层PP-g-MAH改性PP为芯层、PP-g-AA改性PP为上下表面层作为改性基体分布时,在不损失强度与刚性的同时,缺口冲击强度提高了88%。采用连续GF毡的GMT力学性能比采用短切GF毡的GMT高,尤其是缺口冲击强度提高了89.6%。     

PP-g-Si对PP／GF的增容作用

制备了硅烷接枝聚丙烯(PP-g-Si)，研究了PP-g-Si作为聚丙烯／玻纤(PP／GF)复合体系的界面相容剂对界面结合和力学性能的影响，并与马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)的增容效果进行了比较。结果表明，PP-g-Si对PP／GF体系有增容作用，不仅可以改善PP／GF复合体系的拉伸强度，而且可以改善其韧性。硅烷接枝聚丙烯可以降低PP／GF复合体系的最大扭矩。玻纤的加入可以提高聚丙烯的热变形温度，硅烷接枝聚丙烯对PP／GF复合体系的热变形温度有稍微改善。扫描电镜观察表明，玻纤与基体间具有强有力的界面结合，硅烷接枝聚丙烯的增容效果优于马来酸酐接枝聚丙烯。     

彩色夜光聚丙烯纤维纺丝工艺探讨

以熔体流动指数为每10 min 40g的聚丙烯(PP)为原料,以稀土长余辉蓄光型夜光粉和原液着色颜料为添加剂,采用独特的分散技术,使夜光粉和颜料与PP基体充分混合均匀;以添加夜光粉质量分数5%的PP为皮层,颜料质量分数1%的PP为芯层,通过皮芯复合纺丝,纺制彩色夜光PP纤维,探讨了其纺丝工艺条件。结果表明:当夜光粉粒径小于等于4μm,皮芯质量比40∶60,纺丝温度230℃,拉伸倍数4.0时,纺丝顺利,纤维性能较好;纺制的167 dtex/24 f彩色夜光PP纤维夜光效果达到吸光15 min,持续发光肉眼可见超过10 h,纤维的力学性能达到丙纶拉伸丝一等品标准。     

CPCM/PP蓄热调温纤维的制备及表征

采用熔融复合纺丝法,通过自制的复合纺丝组件,以聚丙烯(PP)为皮层,由脂肪酸酯类和高级酯肪族醇类组成的复合相变材料(CPCM)为芯层,制备了具有皮芯结构的CPCM/PP蓄热调温纤维,并对纤维的结构与性能进行表征。结果表明:CPCM/PP初生纤维呈皮芯结构,其直径约为100μm;当CPCM/PP质量比为55∶45时,其初生纤维在70℃下5倍拉伸后,得到的CPCM/PP蓄热调温纤维中CPCM的质量分数为53.63%,熔融相变温度与结晶相变温度分别为32.65~48.02℃和20.96~39.02℃,熔融焓和结晶焓分别为90.04,81.01 J/g,纤维线密度为10.3 dtex,断裂强度为2.59 cN/dtex,断裂伸长率为41.38%。     

反应性相容剂的制备及其在PP/玻璃纤维复合材料中的应用

以马来酸酐(MAH)为接枝单体、丙烯酸-2-羟乙酯为共聚单体,利用熔融接枝技术对聚丙烯(PP)进行改性;以MAH/丙烯酸-2-羟乙酯熔融接枝改性PP为相容剂,研究相容剂对PP/玻璃纤维复合材料结构和性能的影响。结果表明:与未接枝PP相比,熔融接枝PP分子上接枝了MAH和—OH基团,而且熔融接枝反应对PP的熔点和热稳定性具有明显影响。另外,随着接枝PP含量的增加,PP/玻璃纤维复合材料的力学性能明显改善。当接枝PP含量为15%时,复合材料的拉伸强度提高了32%,冲击强度提高了13%,表明采用熔融共接枝工艺制备的PP具有优良的增容、偶联和分散效果。     

聚对苯二甲酸丁二酯/聚丙烯皮芯复合驱蚊纤维

利用扫描电子显微镜观察聚对苯二甲酸丁二酯/聚丙烯皮芯复合驱蚊纤维的形态结构,并用单纤强力仪测试纤维的力学性能。研究发现:复合纤维表面平滑;当纤维中驱蚊剂质量分数低于6%时,纤维截面具有规整的同心圆结构,且皮芯结合紧密,纤维的断裂强度为2.5 cN/dtex,断裂伸长率为35%左右,力学性能良好;而当驱蚊剂质量分数高于8%后则出现皮芯分离现象,且此现象随着驱蚊剂含量的增高而愈发明显,力学性能随之下降。     

玻璃纤维增强聚丙烯在压滤机滤板中的应用

制备了不同相容剂含量的玻璃纤维增强聚丙烯,并对其力学性能进行分析,初步探讨了机理。结果表明,作为相容剂,聚丙烯接枝马来酸酐的用量为3%～4%较合适,并对玻璃纤维增强聚丙烯材料的耐温性、抗老化性以及加工性能分别进行了探讨。     

马来酸酐接枝聚丙烯纤维的结构和性能研究

采用熔融纺丝法制备了马来酸酐(MAH)接枝聚丙烯纤维,考察了接枝纤维的力学性能和吸湿率以及马来酸酐的残留量。结果表明,马来酸酐接枝聚丙烯纤维的断裂强度比纯聚丙烯纤维的低,接枝率越高强度越低,断裂伸长率则相反;随着接枝率的增加,纤维的取向度也逐渐升高。与聚丙烯纤维相比,接枝聚丙烯纤维的吸湿率有了明显提高,在相同拉伸倍数下提高了3-5倍;MAH残留量相当于接枝率(0.73％)的3.7％,表明主要是接枝的马来酸酐改变了聚丙烯纤维的性质。     

玻璃纤维增强煤基抗冲共聚聚丙烯的性能

采用双螺杆挤出共混法制备了短玻璃纤维(GF)改性聚丙烯(PP)2240S的共混物,通过力学性能分析测试、扫描电子显微镜表征、熔体流动速率测试和熔融结晶分析等研究了改性体系的力学性能、显微结构、加工流动性和结晶性能等。结果表明,当GF添加量为30%时,复合体系的弯曲强度、弯曲弹性模量、拉伸强度等较纯PP分别提高约112%,269%和108%,但GF与基体粘结力弱导致冲击强度没有提高;为进一步改善界面作用力,以5%马来酸酐接枝聚丙烯作相容剂,相同GF添加量下PP的弯曲强度达86.99 MPa,弯曲弹性模量达5073 MPa,拉伸强度达78.5 MPa,简支梁缺口冲击强度达14.78 kJ/m2,比纯PP的相关指标分别提高约161%,302%,190%和131%,GF与PP界面粘结力增强,PP的力学性能随GF含量的递增而大幅提高。但GF降低了PP的熔体流动速率,并且体系的结晶温度基本未变,结晶度降低,可能与未产生界面横晶有关。     

聚丙烯/马来酸酐接枝聚丙烯/环氧树脂/玻璃纤维复合材料的制备及其性能研究

通过双螺杆挤出机制备了聚丙烯/马来酸酐接枝聚丙烯/环氧树脂/玻璃纤维（PP/PP-g-MAH/EP/GF）复合材料,并研究了PP-g-MAH含量、EP含量及固化剂对复合材料力学性能的影响。结果表明,PP-g-MAH含量为10份,含有固化剂EP的含量为3份时,复合材料的综合力学性能最佳;与不加EP的复合材料相比,其拉伸强度、弯曲强度、冲击强度分别提高了41 %、47 %、86 %。扫描电子显微镜分析表明,EP的加入明显改善了GF和PP基体的黏结强度。     

剑麻纤维增强聚丙烯复合材料的制备及性能研究

制备了剑麻纤维增强聚丙烯（PP）复合材料,考察了纤维含量及马来酸酐接枝PP（MPP）增容剂对复合材料孔隙率及力学性能的影响,并采用修正的数学模型分别对复合材料的拉伸强度和拉伸弹性模量进行预测。结果表明,随着纤维含量的增加,复合材料的孔隙率先增大后减小,纤维质量分数为30％时孔隙率达到最大值。未添加MPP增容剂时,复合材料的拉伸及弯曲性能在纤维质量分数小于30％时变化幅度较小,40％时则有较大幅度提高;冲击强度随着纤维含量增加而提高。当添加MPP增容剂时,复合材料的力学性能随纤维含量的增加而提高。拉伸性能的预测结果与实测结果比较一致。     

Mechanical properties of polypropylene/polyamide 6 blends: Effect of manufacturing processes and compatibilization

The properties of polypropylene (PP)/polyamide 6 (PA) blends, obtained by the following two different blending methods, were investigated. Blends of PP/PA and PP/PA/maleic anhydride have been prepared using a twin screw extruder and a fiber cutting, flying and mixing apparatus that directly commingles PP fiber and PA fiber. The properties measured include rheological properties by means of a capillary rheometer, morphologies by scanning electron microscopy, and mechanical properties by a universal testing machine and a high rate impact tester. In the presence of compatibilizer, a marked dispersibility of the polymer blends of PP and PA was observed, and mechanical properties were found to increase as a result of improvement of the interfacial adhesion and the dispersibility. The properties of PP/PA blends manufactured by two different pieces of equipment were shown to be similar in the case of melting both resins. But in particular, superior impact properties were obtained in blends not melting PA fibers as a dispersed phase rather than blends using maleic anhydride grafted polypropylene (PP-g-MA) as a compatibilizer.     

High Stiffness Natural Fiber‐Reinforced Hybrid Polypropylene Composites

Abstract

Natural fibers are potentially a high‐performance non‐abrasive reinforcing fiber source. In this study, pulp fibers [including bleached Kraft pulp (BKP) and thermomechanical pulp (TMP)], hemp, flax, and wood flour were used for reinforcing in polypropylene (PP) composite. The results show that pulp fibers, in particular, TMP‐reinforced PP has the highest tensile strength, possibly because pulp fibers were subjected to less severe shortening during compounding, compared to hemp and flax fiber bundles. Maleic‐anhydride grafted PP (MAPP) with high maleic anhydride groups and high molecular weight was more effective in improving strength properties of PP composite as a compatiblizer. Coupled with 10% glass fiber, 40% TMP reinforced PP had a tensile strength of 70 MPa and a specific tensile strength comparable to glass fiber reinforced PP. Thermomechanical pulp was more effective in reinforcing than BKP. X‐ray photoelectron spectroscopy (XPS) and scanning electron microscope (SEM) were used to aid in the analysis. Polypropylene with high impact strength was also used in compounding to improve the low‐impact strength prevalent in natural fiber‐reinforced PP from injection molding.