聚酯型超分散剂在聚合物中的应用

采用聚酯型超分散剂对碳酸钙(CaCO3)进行表面处理，并用其填充改性聚氯乙烯(PVC)和聚丙烯(PP)，研究了超分散剂用量、聚合度对复合材料性能的影响。结果表明：超分散剂处理CaCO3的最佳用量与碳酸钙的粒径和表面特性密切相关，处理纳米CaCO3、轻质CaCO3、重质CaCO3的最佳用量分别为4％、2．0％和1．5％；超分散剂处理的纳米CaCO3填充改性PVC具有明显的增强增韧作用，对PVC的改性效果比PP好；超分散剂的最佳聚合度为7。     

PVC与纳米碳酸钙复合材料的结构与性能研究

采用拉伸强度、断裂伸长率、冲击强度等力学参数对聚氯乙烯(PVC)/纳米CaCO3复合材料进行评价,并结合热重差示扫描量热仪、扫描电镜对复合材料的热稳定性和断面结构进行表征.结果表明:采用超声分散方法,选用NDZ-311/SG-Al 821复合改性剂改性的纳米CaCO3明显提高了PVC基复合材料的缺口冲击强度、断裂伸长率和热稳定性;当纳米CaCO3填充质量分数达15%时,PVC/纳米CaCO3复合材料的缺口冲击强度达22.34 kJ/m2,比未填充纳米CaCO3的提高了60.5%;当纳米CaCO3填充质量分数不高于20%时,用超声技术改性纳米CaCO3能很好地分散在PVC基体中.     

PP／纳米CaCO3分散体系的研究

本文研究了不同的分散剂对PP／纳米CaCO3体系的分散效果,以及加工工艺条件对该体系的影响,结果表明：超分散剂CH－1A对纳米CaCO3有显著的分散作用,使体系的冲击强度有了大幅度提高。在使PP完全塑化的前提下,超分散剂CH－1A使纳米CaCO3在PP中随转速的其分散效果也提高,使体系具有较好的加工性能。     

烷基化聚酯超分散剂改性纳米CaCO3及其在PVC中的应用

探讨了不同改性剂、改性温度对纳米CaCO3的活化指数的影响,考察了改性纳米CaCO3前后中的DOP糊黏度和增塑剂吸收量的变化。结果表明：烷基化聚酯超分散剂干法改性纳米CaCO3比NDZ-201偶联剂湿法改性纳米CaCO3更有效,其最佳用量为4％,最佳改性温度为110℃。烷基化聚酯超分散剂改性纳米CaCO3／BOP糊黏度降低了87．6％,增塑剂吸收量降低了53．9％。烷基化聚酯超分散剂改性纳米CaCO3对PVC材料具有增强、增韧作用。     

聚酯超分散剂改性纳米碳酸钙及其应用研究

研究了聚酯超分散剂改性纳米碳酸钙．探讨了不同改性剂和改性温度对活化指数的影响，考察了改性前后纳米碳酸钙DOP糊粘度和吸油量的变化。结果表明：聚酯超分散剂干法改性纳米CaCO3比NDZ-201偶联剂湿法改性纳米CaCO3更有效，其最佳用量为4％，最佳改性温度为110℃。聚酯超分散剂改性纳米CaCO3的DOP糊粘度降低了87．6％，吸油值降低了53．9％。聚酯超分散剂改性纳米CaCO3对PVC材料具有增强、增韧作用。     

改性纳米碳酸钙在PVC软质薄膜材料中的应用

分别采用3种不同的改性剂硬脂酸(SA)、钛酸酯HY13B(HY13B)、钛酸酯HY201(HY201)对纳米碳酸钙(CaCO3)进行表面改性,并将其应用于聚氯乙烯(PVC)软质薄膜材料中。通过红外测试对纳米CaCO3进行表征,研究了改性纳米CaCO3对PVC软质薄膜材料力学性能、表面形貌、老化性能的影响。结果表明:HY13B改性的纳米CaCO3添加量为3份时PVC软质薄膜材料的拉伸强度达到了最大值,为16.3 MPa,比未添加纳米CaCO3时提高了2.5%,此时,PVC薄膜材料的断裂伸长率比未添加纳米CaCO3时提高了5.6%。HY13B改性后的纳米CaCO3在基体中的团聚颗粒变小,由HY13B改性后的纳米CaCO3会促进PVC薄膜材料的老化,而HY201改性后的纳米CaCO3会抑制PVC薄膜材料的老化。     

纳米碳酸钙增韧HDPE的研究进展

近年来，纳米CaCO3填充聚合物改性已成为材料改性的热点，引起人们的极大关注。本文综述了纳米碳酸钙改性HDPE复合材料增韧改性的主要研究成果。介绍TCaCO3从普通数量级到微米级再到现在的纳米级的应用，以及CaCO3从普通分散剂到现在的超分散剂表面改性的研究。指出了现阶段研究中亟待解决的问题并对发展趋势进行了展望。     

碳酸钙对聚合物纤维及薄膜的填充改性

介绍了碳酸钙(CaCO3)的填充改性的特点及其改性方法;详述了CaCO3在聚合物纤维、无纺布和薄膜中的应用;探讨了纤维、无纺布及薄膜用CaCO3的要求,CaCO3填充母粒的制备方法及其填充工艺流程。指出应选择CaCO3的粒度及其分布,选用合适的偶联剂和分散剂,才能制备出与基体树脂相容性好的填充母料。     

聚合物包覆对纳米CaCO3在PVC中分散的影响

以偶联改性纳米CaCO3和甲基丙烯酸甲酯（MMA）为原料,原位乳液聚合制得PMMA接枝包覆纳米CaCO3,以其与PVC熔融共混制备复合材料,研究了纳米CaCO3在共混体中的分散和与PVC界面的结合.与未改性纳米CaCO3相比,纳米CaCO3接枝包覆PMMA后,在PVC中的分散性能得到明显改善,粒子被分散得更加细小、均匀.PMMA接枝包覆纳米CaCO3与PVC界面间相容性能最好,比小分子改性CaCO3与PVC间的黏结作用更强.采用PMMA包覆纳米CaCO3粒子改性PVC,比未改性纳米CaCO3改性PVC有更好的冲击性能及拉伸性能.     

纳米CaCO3对聚丙烯的增韧增强作用

用自制的脂肪酸盐和分散剂对超重力反应结晶法纳米CaCO3浆料进行湿法表面处理,在其质量分数为5%～6%时即可对聚丙烯进行增韧改性.SEM观察发现,该复合材料断面粗糙,基体发生了屈服形变.结晶性能研究表明,纳米CaCO3的加入对聚丙烯具有明显的异相成核作用,使得球晶变小,改善了复合材料的韧性.     

甲基丙烯酸原位改性纳米碳酸钙增强丁苯橡胶

用甲基丙烯酸(MAA)原位改性纳米碳酸钙增强丁苯橡胶(SBR),考察了过氧化二异丙苯(DCP)、纳米碳酸钙用量对SBR混炼胶硫化特性及硫化胶力学性能的影响,分析了纳米碳酸钙填料与SBR橡胶基体之间的相互作用。结果表明,适量地加入DCP和MAA原位改性纳米碳酸钙,可降低SBR混炼胶的硫化速率;当改性纳米碳酸钙用量为80份、DCP用量为1.0份时,SBR硫化胶的拉伸强度达到12.8MPa,扯断伸长率为620%;MAA可使纳米碳酸钙与SBR基体之间的作用力明显增强。     

纳米碳酸钙/二氧化硅复合粒子对丁苯橡胶物理机械性能的影响

采用溶胶沉淀法制备了纳米CaCO3/SiO2复合粒子,并用不同改性剂对其进行表面改性,考察了改性复合粒子对丁苯橡胶(SBR)物理机械性能的影响,同时与硬脂酸钠改性纳米CaCO3填充的SBR硫化胶做了比较。结果表明,CaCO3/SiO2复合粒子粒径为40～50 nm,大小均匀,表面粗糙,SiO2包覆在纳米CaCO3表面,具有核壳结构;硬脂酸钠改性复合粒子填充SBR硫化胶的拉伸强度、撕裂强度、永久变形和邵尔A硬度均大于改性纳米CaCO3填充SBR硫化胶,最大拉伸强度可达到13.6 MPa,两者的300%定伸应力和扯断伸长率相当;用硬脂酸钠和Si 69协同改性的纳米CaCO3/SiO2填充SBR硫化胶的拉伸强度、300%定伸应力、撕裂强度和邵尔A硬度均明显优于硬脂酸钠改性复合粒子填充的SBR硫化胶,最大拉伸强度达到14.1 MPa,扯断伸长率减小,低填充量时两者的永久变形差别不大,高填充量时前者的永久变形低于后者。     

pvc／纳米CaCO3复合材料的研究

研究了直接填充及表面经硅烷处理的纳米CaCO3填充PVC复合材料的力学性能。结果表明：两种填充方法下,在8—10份时PVC复合材料均被补强及增韧,经表面处理的填充体系力学性能更好,硅烷的最佳加入量为2份,CPE及ACR的加入对复合材料力学性能具有一定的协同作用。     

用甲基丙烯酸原位改性纳米碳酸钙填充三元乙丙橡胶Ⅲ.应力软化效应和应力弛豫

用甲基丙烯酸(MAA)原位改性纳米碳酸钙填充三元乙丙橡胶(EPDM),制备了纳米碳酸钙增强EPDM硫化胶。考察了MAA对纳米碳酸钙增强EPDM硫化胶的应力软化效应及应力弛豫行为,并与未改性纳米碳酸钙、炭黑及白炭黑增强EPDM硫化胶的应力软化效应和应力弛豫行为进行了比较;用并联的Maxwell模型对应力弛豫行为进行了数学模拟。结果表明,MAA加剧了纳米碳酸钙增强EPDM的应力软化效应和应力弛豫行为。与其他3种填料相比,MAA原位改性纳米碳酸钙增强EPDM的应力软化效应更为显著,且其应力在室温停放后不能像其他填料增强EPDM那样得到明显恢复;MAA原位改性纳米碳酸钙增强EPDM的应力弛豫速率更快,应力弛豫程度也更大;并联Maxwell模型可以模拟未改性纳米碳酸钙、MAA原位改性纳米碳酸钙、炭黑及白炭黑增强EPDM的应力弛豫行为。     

Tensile property and interfacial dewetting in the calcite filled HDPE, LDPE, and LLDPE composites

Mechanical properties and complex melt viscosity of unfilled and the calcite (calcium carbonate: CaCO₃) filled high density polyethylene (HDPE), low density polyethylene (LDPE), and linear low density polyethylene (LLDPE) composites using dumbbell bar and film specimens are studied. In addition, the formation of air holes between calcium carbonate and the resin matrix was investigated from the phase morphology and interfacial behavior between the above constituents upon stretching using scanning electron microscopy. The tensile stress and the complex melt viscosity of the calcite filled (50%) polyethylene composites were higher than that of unfilled ones, implying that the reinforcing effect of calcium carbonate. The crack was initiated up to first 50% elongation along the transverse direction and the formation of air holes was originated by dewetting occurring through machine direction in the interface between calcium carbonate surface and HDPE. The propagation mechanism of the air hole formation was proposed to firstly originate by dewetting up to 300% elongation, and enlarged not only by breaking of a superimposed fibril structure, but also by merging effect air holes between fibrous resin matrix. However, the crack propagation was not observed at the very beginning elongation for the calcite filled LDPE and LLDPE systems. Less fibril structure was observed in LLDPE, then LDPE composites. The observed shape and the average size of the air holes were different from system to system. This sort of different interfacial behavior and mechanical properties may arise from different configuration of polyethylene.     

CPE对纳米CaCO3增韧PVC复合材料界面和性能的影响

研究了CaCO3/CPE(氯化聚乙烯)/PVC(聚氯乙烯)纳米复合材料的结构和性能,探讨了CPE对纳米CaCO3/PVC复合材料界面作用和力学性能的影响. SEM结果显示,引入CPE可明显改善纳米CaCO3颗粒在PVC基体中的分散性和相容性,提高其界面作用. 引入界面作用参数定量表征纳米CaCO3颗粒与基体之间的界面结合作用,证实随着CPE加入量的增大,基体和颗粒之间的界面作用逐渐增大. 力学性能研究表明,相对于仅用纳米CaCO3增韧PVC,在CPE加入量为PVC的0~8%(w)范围内,用CPE和纳米CaCO3协同增韧可以更好地提高复合材料的冲击强度. 复合材料的冲击强度在CaCO3/CPE/PVC质量比为25/8/100时达到纯PVC的5.6倍,是纳米CaCO3/PVC(25/100)体系的2倍.     

Thermal,electrical, and mechanical properties of Si3N4 filled LLDPE composite

Silicon nitride (Si₃N₄) filled linear low-density polyethylene (LLDPE) composite was prepared. The effects of Si₃N₄ filler content, dispersion, and LLDPE particle size on the thermal conductivity, and Si₃N₄ filled content on the mechanical and electrical properties of Si₃N₄ reinforced LLDPE composites prepared using powder mixing were investigated. The results indicate that there existed a unique dispersion state of Si₃N₄ particles in LLDPE, shell-kernel structure, in which Si₃N₄ particles surrounded LLDPE matrix particles. With increasing filler content and LLDPE particles size, thermal conductivity increased, and reached 1.42 W/m K at 30 vol% of filler, seven times as that of unfilled LLDPE. Furthermore, the examinations of Agari model demonstrate that larger size LLDPE particles form thermal conductive networks easily compared with smaller ones. The values predicted by theoretical model underestimate the thermal conductivity of Si₃N₄/LLDPE composites. In addition, the composites still possessed rather higher electrical resistivity and dielectric properties, but the mechanical properties decreased. POLYM. COMPOS., 2009. © 2008 Society of Plastics Engineers     

聚丙烯/无机粉体/异形纤维复合材料的制备

以聚丙烯为聚合物基体,以纳米碳酸钙为无机组分,采用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)纤维,纤维截面形状分别为圆形、扁平形和三角形,通过熔融共混的方法制备了聚丙烯/纳米碳酸钙/异形纤维复合材料,并采用不同的改性剂对纳米碳酸钙进行表面改性,通过扫描电子显微镜观察了纳米碳酸钙的分散情况,重点分析了聚丙烯/纳米碳酸钙/异形纤维复合材料的结构与性能的关系。结果表明,硅烷偶联剂对碳酸钙表面有机化处理的效果好于硬脂酸;纤维截面形状不同对复合材料的增强效果也不同,其中比表面积最大的三角形纤维增强效果最佳;当纳米碳酸钙的含量为3%(质量分数,下同)(2%硅烷偶联剂处理)、三角形PET纤维的长径比为80、含量为2%(体积分数,下同)(4%硅烷偶联剂处理)时,制得的聚丙烯/纳米碳酸钙/异形纤维复合材料的屈服强度比纯聚丙烯提高近21%,弹性模量提高了约82%。     

纳米碳酸钙对二元氟弹性体性能的影响

研究了不同表面处理剂处理的纳米碳酸钙对二元氟弹性体性能的影响。结果表明:采用硅烷或氟硅烷处理纳米碳酸钙表面后,氟橡胶混炼胶的压缩永久变形和硫化转矩均降低,纳米碳酸钙在氟橡胶中的分布更为均匀;与硅烷表面处理剂相比,采用氟硅烷处理的纳米碳酸钙的补强效果更好。     

Nano-CaCO_3的表面改性及其在PP中的应用

选用钛酸酯偶联剂对纳米碳酸钙(nano-CaCO3)进行表面改性,以改善其在聚丙烯(PP)中的分散性。利用透射电镜(TEM)和扫描电镜(SEM)表征了nano-CaCO3的改性效果,研究了改性条件对PP/nano-CaCO3复合材料性能的影响。结果表明:在偶联剂用量2.0%、改性时间25 min、改性温度85℃的条件下,PP/nano-CaCO3复合材料的综合性能较好;改性后nano-CaCO3的分散性得到有效改善。