滑石粉表面改性填充PP复合体系研究

采用钛酸酯、铝酸酯、硼酸酯及硅烷偶联剂,对滑石粉进行表面改性处理,通过接触角、活化率、吸油量和红外谱图等试验方法对改性效果进行了评定;检测滑石粉填充PP复合体系的力学性能,进一步说明了偶联剂种类和填料粒径对复合材料力学性能的影响。结果表明:活化改性后,填料表面的极性和官能团均发生了变化;硅烷和钛酸酯偶联剂改性滑石粉效果较好,1250目滑石粉填充体系的综合力学性能最优。     

偶联剂对线性低密度聚乙烯/水滑石体系力学和流变性能影响

采用钛酸酯偶联剂NDZ-201、硅烷偶联剂KH-570、硬脂酸和硬脂酸-稀土偶联剂,对水滑石(LDHs)进行表面改性处理,通过X射线衍射和红外光谱表征了改性前后LDHs的结构变化;并研究了不同种类偶联剂及其含量对LDHs填充LLDPE复合体系的力学性能和流变性能的影响.结果表明:4种偶联剂均可以实现LDHs表面改性,并且不会改变LDHs层状结构;改性后LLDPE/LDHs复合材料的断裂伸长率和流变性能得到提高;其中用4%硬脂酸改性LDHs时,LLDPE/LDHs复合材料的断裂伸长率为160%,平衡扭矩为8 N·m.     

稀土偶联剂对氢氧化镁的表面改性及其阻燃应用

采用稀土偶联剂、硅烷偶联剂及钛酸酯偶联剂对氢氧化镁进行表面改性,考察了偶联剂用量、处理温度、时间对氢氧化镁表面改性效果的影响.通过黏度、表面活化度等指标对改性效果进行了表征.结果表明:稀土偶联剂对氢氧化镁的改性效果较其他二者要好,并确定了稀土偶联剂的改性的最佳工艺条件.采用改性后的氢氧化镁进行了填充聚乙烯研究,结果表明:当稀土改性后的氢氧化镁的填充量为140份时,复合材料的阻燃性达到了UL94 V-0标准,力学性能较好;通过SEM观察表明:稀土改性后的氢氧化镁在LLDPE基体树脂中的分散性明显优于未改性的.     

硫酸钡/聚丙烯复合材料的力学性能及形态结构

采用铝酸酯和钛酸酯偶联剂对BaSO4进行表面处理,通过熔融共混制备了聚丙烯(PP)/BaSO4复合材料。研究了BaSO4粒径和填充量、偶联剂种类及用量对PP/BaSO4复合材料力学性能、流动性能的影响。结果表明:BaSO4粒径越小,在基体树脂中的分散性越好,复合材料的韧性改善越明显;采用偶联剂处理的BaSO4对PP进行填充改性,可有效提高复合材料的冲击韧性和断裂伸长率,使用铝酸酯偶联剂处理的改性效果明显优于钛酸酯偶联剂;在PP/BaSO4复合材料试样的冲击断面上存在许多粒子抽出后留下的孔穴,而孔穴的形成使复合材料的韧性得到提高。     

偶联剂对聚丁烯–1/碳酸钙复合材料性能的影响

采用硅烷、铝酸酯和钛酸酯偶联剂对碳酸钙进行表面处理,并以聚丁烯–1为基体制备了聚丁烯–1/碳酸钙复合材料,研究了这3种偶联剂对复合材料性能的影响。结果表明,钛酸酯和铝酸酯偶联剂对碳酸钙改性的效果最好,其中铝酸酯偶联剂改性的碳酸钙接触角最大,对复合材料的增韧效果最明显,当铝酸酯偶联剂改性的用量为碳酸钙的1.5%时,改性后的碳酸钙接触角可达162.4°,相应的复合材料缺口冲击强度由未改性时的21.5 k J/m2提高至31.7 k J/m2。对铝酸酯偶联剂改性碳酸钙填充的复合材料的结晶性能及微观结构进行了分析与表征,发现铝酸酯偶联剂改性碳酸钙能够提高聚丁烯–1的结晶度,在基体内形成紧密堆积的细小球晶;铝酸酯偶联剂改性碳酸钙在聚丁烯–1中的分散性较佳,无明显团聚现象,与聚丁烯–1界面结合能力强,能够吸收形变功,提高复合材料的韧性。     

稀土偶联剂对填料氢氧化镁的表面改性及其应用研究

采用稀土偶联剂、硅烷及钛酸酯偶联剂对氢氧化镁的表面改性,考察了用量、温度、时间对表面改性效果的影响,采用粘度法、表面活化度等指标对改性效果进行了表征。结果表明：稀土偶联剂对氢氧化镁的改性效果较其他二者好,并确定了最佳改性时间、温度及稀土最佳填充量。把稀土改性氢氧化镁填充到PE中,通过对流变曲线分析,表明表面处理体系有较好的流动性和加工性能。SEM观察表明,经表面处理体系的粒子分散性比未经表面处理体系的粒子分散性要好。     

几种偶联剂改性粉石英的改性效果比较研究

本文采用单一铝酸酯DL-411偶联剂、单一硅烷KH-570偶联剂,以及铝酸酯DL-411偶联剂和硅烷KH-570偶联剂的复合物对粉石英进行改性,利用粘度、浸润性、活化指数、填充高聚物基复合材料的力学性能等方法表征评价了不同偶联剂改性粉石英的改性效果.     

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。     

改性粉煤灰填充SBS复合材料流动性能研究

采用硅烷偶联剂和钛酸酯偶联剂分别对粉煤灰进行改性,并用熔融共混法制备了改性粉煤灰填充SBS（styrene-butadiene-styrene）复合材料,考察了复合材料的流动性能。研究表明：在实验考察的用量范围内,两种偶联剂改性粉煤灰填充SBS复合材料的流动性均随用量的增加而降低;当改性粉煤灰用量相同时,硅烷偶联剂改性粉煤灰填充SBS复合材料的熔融指数较钛酸酯偶联剂改性的小,流动性较差。     

无机抗菌剂的表面改性

用钛酸酯A、乳酸钛盐、钛酸酯B和硅烷4种偶联剂对无机抗菌剂进行表面处理。通过润湿性、亲 油化度、沉降速度、SEM等测试对无机抗菌剂的改性效果进行了比较和表征。采用环己烷作为分散介质来 模拟无机抗菌剂在聚丙烯中的分散性。结果表明,在所选用的不同种类不同含量的偶联剂中,质量分数5％ 钛酸酯B偶联剂的处理效果最佳,抑菌率不受影响。     

钛酸钾晶须及硫酸钙晶须改性环氧树脂

应用硅烷及钛酸酯等偶联剂对钛酸钾晶须及硫酸钙晶须进行表面处理，考察晶须对环氧树脂力学性能、工艺性等的影响。研究表明，钛酸钾晶须经硅烷偶联剂处理后，能很好地改善复合材料的性能，硅烷的表面处理效果较钛酸酯的好。钛酸钾晶须添加到环氧树脂中后，材料的弯曲强度随晶须含量增大逐渐增大，在晶须含量为8％时达到最大值，之后性能稍有下降；材料的弯曲模量随晶须添加量的增加逐渐增大，冲击强度稍有降低。体系中添加硫酸钙晶须后，材料的性能也得到一定程度的提高。硫酸钙晶须对环氧树脂工艺性的影响较钛酸钾晶须小。SEM表明，晶须经合适的偶联剂表面改性后，与树脂基体的界面粘接得到有效改善。     

偶联剂对 PPS/PA66/T-ZnOw 复合材料力学性能的影响

采用硅烷偶联剂KH-560和钛酸酯偶联剂TM-38S对四针状氧化锌晶须(T-ZnOw)进行表面改性,制备了相应的聚苯硫醚(PPS)尼/龙(PA)66/T-ZnOw复合材料,研究了两种偶联剂及其复合体系对T-ZnOw表面改性效果和相应复合材料力学性能的影响,并利用扫描电子显微镜对复合材料的断面形态进行了观察。结果表明,钛酸酯偶联剂TM-38S对T-ZnOw的表面改性效果要优于硅烷偶联剂KH-560;两种偶联剂均提高了复合材料的拉伸强度、断裂伸长率和缺口冲击强度,但对复合材料的弯曲强度影响不大。其中TM-38S改性T-ZnOw与PPS/PA66复合后所得材料的力学性能优于KH-560改性T-ZnOw的材料。两种偶联剂的复合体系虽然可以弥补KH-560副反应对T-ZnOw表面改性的不利影响,但对改善复合材料力学性能的协同作用不明显。     

Polystyrene nanocomposite materials: Preparation,morphology, and mechanical,electrical, and thermal properties

In this study, we prepared polystyrene (PS) resin nanocomposites with antistatic properties by melt‐blending PS with nanoscale zinc oxide (ZnO). The effects of nanoscale ZnO on the electrical and physical characteristics of the PS nanocomposites were investigated. Two kinds of nanoscale powders, spherical zinc oxide (s‐ZnO) and zinc oxide whisker (w‐ZnO), were selected. The coupling agents vinyltriethoxysilane (VTES) and phenyltriethoxysilane (PTES) were used to improve the compatibility between the nanopowders and PS resin. The addition of s‐ZnO and w‐ZnO improved the antistatic characteristics of the materials. The surface resistivities of the s‐ZnO and w‐ZnO nanocomposites were significantly reduced by modification with VTES and PTES. The addition of ZnO nanopowder increased the flexural modulus and reduced the flexural strength. The silane coupling agents improved the flexural properties of the nanocomposites. The glass‐transition temperatures and thermal degradation temperatures of the ZnO/PS nanocomposites increased with ZnO content. Treatment with silane increased the glass‐transition temperatures and thermal degradation temperatures of the composites. © 2005 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci 98: 2266–2273, 2005     

低密度聚乙烯/氧化锌复合材料制备及其隔声性能研究

采用钛酸酯偶联剂对氧化锌(ZnO)进行表面改性,改性ZnO与低密度聚乙烯(LDPE)制备LDPE/ZnO复合材料。分析ZnO形貌及添加量对复合材料力学性能、阻尼性能、隔声性能及热稳定性的影响。结果表明:改性ZnO与LDPE具有良好的界面相容性,ZnO可以提升LDPE/ZnO复合材料的抗拉强度、隔声性能及热稳定性,四针状氧化锌(T-ZnO)添加量为5%时,复合材料的力学性能最好,综合性能最优。     

钛酸钾晶须的表面改性及其在隔热卷材涂料中的应用

利用硅烷偶联剂KH-570对表面无机包覆SiO2前、后的六钛酸钾晶须(PTW)进行有机表面改性,比较了硅烷偶联剂改性无机包覆SiO2处理前、后的PTW对卷材涂料隔热性能的影响.采用红外光谱(IR)、热重分析(TG)方法对改性前后的PTW进行了表征.结果表明,SiO2以化学键键合在PTW表面,KH-570在PTW表面形成了有机包覆层.涂膜隔热性能测试结果表明,以9%SiO2包覆处理后再用偶联剂KH-570改性的PTW能明显改善隔热卷材涂料的隔热性能,其热反射率达到75.4%,比不含PTW的漆膜提高了34.4个百分点,比含直接用偶联剂KH-570改性的PTW的漆膜提高了12.8个百分点.     

Polystyrene nanocomposite materials—Preparation,mechanical, electrical and thermal properties,and morphology

This work prepared polystyrene resin nanocomposites with antistatic properties, by melt‐blending polystyrene with nanoscale zinc oxide. The effect of nanoscale zinc oxide on the electrical and physical characteristics of polystyrene nanocomposites was investigated. Two kinds of nanoscale powders, spherical zinc oxide (s‐ZnO) and zinc oxide whisker (w‐ZnO), were selected. The coupling agents, vinyltriethoxysilane and phenyltriethoxysilane, were utilized to improve the compatibility between nanopowders and polystyrene resin. Adding spherical zinc oxide and zinc oxide whisker improved the antistatic characteristic of materials. The surface resistivities of s‐ZnO and w‐ZnO nanocomposite were significantly reduced, by modification with vinyltriethoxysilane and phenyltriethoxysilane. Adding zinc oxide nanopowder increased the flexural modulus and reduces flexural strength. Silane coupling agent improved the flexural properties of nanocomposite. The glass transition temperature and thermal degradation temperature of zinc oxide/polystyrene nanocomposite increased with ZnO content. Treatment with silane increased the glass transition temperature and thermal degradation temperature of composite. © 2006 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci 100: 508–515, 2006     

偶联剂表面改性对膨胀阻燃聚丙烯性能的影响

采用硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝钛、铝硅复合偶联剂对无卤膨胀型阻燃剂（IFR）进行表面改性,对比了表面改性前后IFR堆积密度和休止角的变化,研究了表面改性对IFR阻燃聚丙烯（PP）分散性能、力学性能及阻燃性能的影响,并采用锥形量热仪对比了表面改性前后IFR阻燃PP的燃烧行为。结果表明,4种表面改性剂中铝硅复合偶联剂的改性效果最优;可显著改善IFR在PP中的分散性,提高了PP的极限氧指数和UL 94阻燃级别,材料的断裂伸长率提升了200 %,冲击强度提升了50 %;还可抑制IFR的析出,材料燃烧时的热释放速率及总量、生烟速率及总量下降幅度达到30 %左右。     

玉米秸秆增强废胶粉复合材料的制备及界面改性

采用共混法制备了玉米秸秆/废胶粉复合材料,并以4种不同偶联剂（硅烷偶联剂KH 550、KH 590、Si 69和钛酸酯偶联剂HY 101）分别对复合材料进行界面改性,探讨了玉米秸秆的增强及偶联剂改性对复合材料力学性能、界面形貌和组成结构及热稳定性的影响。结果表明,玉米秸秆的加入可有效提高复合材料的力学性能。偶联剂改性处理明显改善了玉米秸秆与废胶粉基质间的界面结合,进一步提高了复合材料的力学性能、热稳定性和相容性。综合来看,当玉米秸秆用量为25份（质量）时,在四种偶联剂用量均为玉米秸秆质量分数6%的条件下,采用Si 69的改性效果最佳,KH 590次之,HY 101和KH 550的改性效果则较为一般。