POE⁃g⁃MAH相容剂的制备及其在粘接树脂领域的应用研究

以马来酸酐（MAH）为接枝单体,乙烯?辛烯共聚物（POE）为基体树脂,无味过氧化二异丙苯（BIBP）为引发剂,通过双螺杆挤出机熔融挤出马来酸酐接枝乙烯?辛烯共聚物（POE?g?MAH）,以此作为粘接树脂的相容剂。研究了反应温度、螺杆转速及MAH用量对相容剂熔体流动速率、接枝率的影响,以及相容剂在粘接树脂中的应用。通过熔体流动速率仪、傅里叶红外光谱（FTIR）、万能试验机等对相容剂进行表征和分析;再将相容剂、基体树脂、以及相关助剂通过双螺杆挤出机挤出,得到的粘接树脂通过万能试验机检测其力学性能。结果表明,在引发剂BIBP的作用下,MAH可以顺利接枝到POE上,当MAH的添加量为1 %（质量分数,下同）、BIBP的添加量为0.1 %时,相容剂的接枝率可达0.7 %,熔体流动速率为0.691 g/10 min;在粘接树脂配方中加入20 %的相容剂后,粘接树脂的拉伸强度达到14.8 MPa,断裂伸长率达到1 031.1%,剥离强度达到178 N/25 mm。     

辐射改性电缆护套管的性能研究

采用低密度聚乙烯/乙烯-醋酸乙烯（PE-LD/EVA）为电缆料的主体基材,氢氧化镁［Mg(OH)2］为主阻燃剂,研究了乙烯-辛烯共聚物（POE）和有机蒙脱土（OMMT）对电缆料力学性能和阻燃性能的影响;并利用γ射线交联技术,探讨了辐射剂量对材料力学性能和阻燃性能的影响。结果表明,随着POE用量的增加,材料的拉伸强度和断裂伸长率增加,但硬度降低;OMMT的添加量为4份时,其与Mg(OH)2可以产生最佳的协同效应,改善了材料的力学性能和阻燃性能;当辐照剂量在90～100 kGy时,PE-LD/EVA/Mg(OH)2/OMMT＝50/50/60/4的共混体系的综合性能达到比较理想的水平,其极限氧指数超过32 ％,拉伸强度为11 MPa,断裂伸长率超过900 ％。     

环氧树脂/纳米纤维素复合材料的制备与性能研究

以木粉为原料制备纳米纤维素（CNF）,经甲基丙烯酸缩水甘油酯（GMA）改性后采用溶液共混法与环氧树脂（EP）复合,制得EP/CNF⁃GMA复合材料;通过对EP/CNF、EP/CNF⁃GMA复合材料力学性能、透光性能、亲水性、热稳定性和微观结构的表征,研究了CNF和GMA含量对复合材料性能的影响及其机理。结果表明,EP/CNF复合材料的拉伸强度、断裂伸长率、透光率随CNF含量的增大呈先增后减的变化趋势,亲水性随CNF含量的增大而增大;CNF含量为0.6 %（质量分数,下同）时,EP/CNF复合材料性能最优,拉伸强度为32.166 MPa,断裂伸长率为20.995 %,600 nm处透光率为79.8 %,接触角为77.34°。经GMA改性后,CNF与EP的相容性得到了改善,提升了EP/CNF复合材料的力学性能和热稳定性;随GMA含量的增加,EP/CNF⁃GMA复合材料的拉伸强度、断裂伸长率、透光率和亲水性均发生变化;GMA含量为4.8 %时EP/CNF⁃GMA复合材料性能最佳,拉伸强度为57.933 MPa,断裂伸长率为18.762 %,600 nm处透光率为86.3 %,接触角为81.42 °。     

阻燃抗静电聚烯烃板材的制备与性能研究

在聚烯烃树脂中加入无卤阻燃剂MRP⁃1400、炭黑及聚乙烯基弹性体（POE）制得了阻燃抗静电聚烯烃材料,研究了阻燃剂、炭黑和POE含量对材料性能的影响。结果表明,MRP⁃1400的加入能提高材料的阻燃性能,其含量为20 %（质量分数,下同）时（对应磷含量为8 %）材料达到UL 94 V⁃0 级,可以通过MT 113—1995酒精喷灯测试;当导电炭黑含量为6 %时,材料满足MT 113—1995抗静电要求;POE能进一步优化材料的力学性能,POE含量为5 %时可制得综合性能较好的阻燃抗静电材料,其缺口冲击强度为35 kJ/m²,断裂伸长率为315 %;动态疲劳实验结果表明,所开发材料的耐疲劳性能优异,动态疲劳寿命大于120万次。     

化学交联聚乙烯热收缩管的研制

研究化学交联聚乙烯热收缩材料的凝胶含量、拉伸强度及断裂伸长率的变化规律，同时对其电性能和管材的扩张和热收缩性能也作了初步探讨。结果表明，随着乙烯基三乙氧基硅烷（A-151）用量的增加，材料的凝胶含量、拉伸强度均有不同程度地增加，而断裂伸长率却下降；（乙烯／乙酸乙烯酯）共聚物能提高材料的断裂伸长率。但对拉伸强度的影响不大；管材扩张后能恢复原位，其热收缩温度为105～130℃，纵向收缩率为5．9％，满足使用要求，     

POE和EVA对IXPE发泡材料的改性研究

研究添加不同比例EVA树脂（乙烯-乙酸乙烯酯）和弹性体POE（乙烯-辛烯共聚物）对IXPE发泡材料的表观密度、拉伸性能及泡孔结构的影响。结果表明POE和EVA添加量增加,IXPE表观密度增大;当POE/EVA〈26份时,POE对IXPE发泡材料的拉伸强度的改性效果优于EVA,当POE/EVA〉26份时,EVA对IXPE发泡材料的拉伸强度的改性效果优于POE;POE对IXPE发泡材料断裂伸长率的改性效果较好;添加不同比例POE和EVA,都能制备出泡孔结构均匀IXPE发泡材料。     

微纳层叠TPU/MVQ热塑性硫化橡胶的制备与性能研究

利用微纳层叠挤出设备良好的分布分散混合作用，制备了聚氨酯/硅橡胶（TPU/MVQ）热塑性硫化橡胶（TPV），研究了制备方法、动态硫化温度、螺杆转速、橡塑比、相容剂种类及含量对TPV性能的影响。结果表明，与普通共混相比，微纳层叠加工制备的TPV在拉伸强度和断裂伸长率上分别提升了12.4%、12.1%；硫化温度190℃、螺杆转速200 r/min时，TPV力学性能最佳，拉伸强度、断裂伸长率、硬度、压缩永久变形分别为6.69 MPa、363.8%、57.6 A、31.5%；随着橡胶含量的增加，TPV拉伸强度、断裂伸长率、硬度下降，弹性回复性能、耐老化性能、耐油性能提升；相容剂硅烷改性聚氨酯（TPSiU）和乙烯丙烯酸甲酯共聚物（EMA）最佳用量分别为10份和5份，与EMA相比，TPSiU作为相容剂时，材料弹性回复性能、耐油性能更优，而EMA对TPV的断裂伸长率提升作用明显。     

过氧化物交联增韧改性PE⁃HD/POE共混物

采用过氧化物交联剂对高密度聚乙烯（PE-HD）/乙烯-辛烯共聚物（POE）共混物进行交联。测试了交联PE-HD/POE的凝胶含量；通过旋转流变仪和差示扫描量热仪（DSC）分析了交联对PE-HD/POE共混物的流变和结晶的影响；表征了拉伸性能和冲击性能；观察了冲击断面的扫描电子显微镜（SEM）照片。结果表明，交联提高了共混物的复数黏度，抑制了其结晶，导致结晶度下降，晶片变薄；当过氧化物交联剂（BIPB）含量为0.3 %（质量分数，下同）时，交联PE-HD/POE的缺口冲击强度达到了61.1 kJ/m²，断裂伸长率超过900 %；交联度低时，交联共混物大部分分子链仍能自由移动，增韧模式为低缠结度产生大变形形成剪切屈服带抵消冲击能量，交联度高时，分子链移动受限，增韧模式为高缠结度产生大量小形变耗散冲击能量，且后者具有更好的增韧效果。     

取向PAN/MWCNTs与热塑性聚烯烃复合材料的制备及表征

利用静电纺丝并借助高速旋转的滚筒和热牵引作用制备不同取向度的聚丙烯腈/碳纳米管（PAN/MWCNTs）纳米纤维膜,通过高速滚筒和热牵引提高PAN的结晶度从而提高材料的拉伸强度和弹性模量,但会降低断裂伸长率;MWCNTs含量为0.5 %（质量分数,下同）时PAN/MWCNTs力学性能最佳。利用浸渍法将各种取向度的PAN/MWCNTs纳米纤维膜与热塑性弹性体（POE）制备成一系列POE/PAN/MWCNTs复合材料（POE/PM）。结果表明,高取向度POE/h?P2M复合材料的拉伸强度比不取向POE/u?PME复合材料高71 %,拉伸强度显著提高,断裂伸长率则减小,PAN/MWCNTs纳米纤维膜含量为6.7 %时,复合材料的力学性能最佳。     

胶带用IXPE泡棉性能的研究

讨论了聚烯烃弹性体(POE)含量、发泡倍数、凝胶含量、电晕值对辐射交联聚乙烯(IXPE)泡棉性能的影响。结果表明:当配方中POE含量增加时,IXPE泡棉拉伸强度和断裂伸长率均有较大程度的提高;当发泡倍数增加时,IXPE泡棉拉伸强度降低,断裂伸长率有所提高,在11.5倍处,两者达到最佳组合;当凝胶含量在40%~50%时,IXPE泡棉获得较高的拉伸强度和断裂伸长率;当IXPE泡棉电晕值在48~52 dyn/cm时,胶带产品的剥离强度较佳。     

AEM与乙烯甲基丙烯酸酯弹性体共混硫化胶性能研究

本文研究了不同共混比对乙烯丙烯酸酯橡胶（AEM）/乙烯甲基丙烯酸酯弹性体（EMA）共混硫化胶在热空气老化前后的物理机械性能、耐油等性能的影响规律。结果表明,随着共混硫化胶中AEM含量的变化,硫化时间变化不大;随着A E M橡胶含量的减小,共混硫化胶的撕裂强度、硬度降低,老化前后共混硫化胶的1 0 0%定伸应力下降,拉伸强度呈现先上升后下降,扯断伸长率有下降的趋势。其中,老化后的拉伸强度、100%定伸应力均大于老化之前,但均变化不大,考虑可以做一些耐油性能要求相对不高又需要耐热空气老化的制品;耐热油老化后,拉伸强度和扯断伸长率是降低的,并且低于耐油之前,100%定伸应力逐渐增大,小于耐油之前相同共混比的值;体积变化率和质量变化率增大。     

EPDM/POE/PP热塑性硫化橡胶材料的制备及性能研究

以三元乙丙橡胶(EPDM)/乙烯-辛烯共聚物(POE)/聚丙烯(PP)为原料,在PP含量固定的情况下,将POE部分取代EPDM,采用动态硫化技术制备出EPDM/POE/PP三元热塑性橡胶材料(TPV),研究不同含量的POE对材料力学性能、流变性能和微观形貌的影响。结果显示,随着POE含量的增加,三元TPV材料的硬度和熔体质量流动速率不断增大;拉伸强度和断裂伸长率呈线性增大,当EPDM/POE/PP比例为45/40/15时,材料力学性能达到最大值。流变性能和微观形貌分析结果表明,EPDM/POE/PP三元TPV材料具有良好的综合性能。     

废旧聚丙烯框料的增强增韧研究

采用熔融共混法制备了废旧聚丙烯/乙烯-辛烯共聚物(r-PP/POE)复合材料,研究了POE加入量对材料力学性能的影响。并在此基础上制备了废旧聚丙烯/乙烯-辛烯共聚物/碳酸钙(r-PP/POE/CaCO3)、废旧聚丙烯/乙烯-辛烯共聚物/废旧玻璃纤维(r-PP/POE/r-GF)两种三元体系,研究了CaCO3和r-GF的加入量对材料力学性能和流动性能的影响。结果表明,CaCO3的加入可以提高材料的冲击强度、弯曲强度、弯曲模量和拉伸强度,但会降低断裂伸长率和熔体质量流动速率;废旧玻璃纤维的加入可以增加冲击强度、弯曲强度和弯曲模量,降低拉伸强度和断裂伸长率。     

CM与乙烯甲基丙烯酸酯弹性体共混硫化胶性能研究

本文研究了不同共混比对氯化聚乙烯橡胶（CM）/乙烯甲基丙烯酸酯弹性体（EMA）共混硫化胶在热空气老化前后的物理机械性能、耐油等性能的影响规律。结果表明,随着共混硫化胶中EMA含量的增大,硫化时间延长;随着EMA橡胶含量的增大,共混硫化胶的撕裂强度、扯断伸长率基本保持不变,硬度、100%定伸应力增大,拉伸强度降低,老化前后共混硫化胶的各项性能变化趋势跟老化之前大体相同,并且变化不大,所以EMA硫化胶的热空气老化性能好。耐热油老化后,拉伸强度和扯断伸长率是降低的,并且低于耐油之前,100%定伸应力逐渐增大,小于耐油之前相同并用比的值;体积变化率和质量变化率增大。     

PP/POE共混物力学性能研究

用双螺杆挤出机制备了聚丙(烯PP)/聚烯烃弹性(体POE)共混物,研究了POE用量对PP/POE共混物冲击性能、拉伸性能及弯曲性能的影响。结果表明:随着POE含量的增加,PP/POE共混物的冲击强度明显提高;拉伸强度及拉伸模量弯、曲强度及弯曲模量、断裂伸长率及断裂强度均减小。     

聚乳酸／聚（3⁃羟基丁酸⁃co⁃3⁃羟基戊酸酯）共混材料3D打印线材改性研究

采用熔融共混法制备聚乳酸／聚（3?羟基丁酸?co?3?羟基戊酸酯）（PLA/PHBV），以及分别添加苯乙烯?甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物（ADR）、柠檬酸三丁酯（TBC）的共混物PLA/PHBV/ADR和PLA/PHBV/TBC，通过注塑和熔融沉积成型（FDM）技术制备了标准测试样条，研究了添加ADR和TBC后对PLA/ PHBV共混材料及三维（3D）打印样品热学性能和力学性能的影响。结果表明，PHBV结晶度均降低，加入ADR的注塑样品断裂伸长率最大提高到32 %，加入TBC的注塑样品拉伸强度和冲击强度提高，断裂伸长率提高到2.8 %；加入ADR的3D打印制品拉伸强度降低，断裂伸长率提高，添加TBC的3D打印制品相容性得到了明显的提升，通过扫描电子显微镜（SEM）观察无明显的颗粒相，拉伸强度在改性前后无明显变化。     

PE-LLD-g-(GMA-co-St)的反应挤出及应用

采用反应挤出方法,制备了甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)和苯乙烯(St)接枝改性的线型低密度聚乙烯(PE-LLD)产品[PE-LLD-g-(GMA-co-St)]。研究了St用量和反应时间对PE-LLD-g-(GMA-co-St)接枝率和熔体流动速率(MFR)的影响。结果表明,当St与GMA质量比为5︰9,反应时间为120 s时,所制备试样接枝率达到1.69%,MFR(190℃,2.16 kg)达0.69 g/10 min。将制备的PE-LLD-g-(GMA-co-St)和PE-LLD-g-MAH作为相容剂应用于聚乙烯无卤阻燃电缆料,对比了水煮老化前后的拉伸性能。结果表明,与PE-LLD-g-MAH为相容剂的电缆料试样相比,以PE-LLD-g-(GMA-co-St)为相容剂的电缆料试样虽然拉伸强度较低,但具有较高的断裂伸长率和较高的耐水煮老化性能,其拉伸强度和断裂伸长率分别为13.9 MPa和231%,水煮10 h后的保留率分别为84.9%和85.7%,满足电缆行业应用标准要求。     

EVA弹性体对PHBV的增韧改性研究

采用熔融共混法,通过在聚（3⁃羟基丁酸酯⁃co⁃3⁃羟基戊酸酯） PHBV中添加不同比例含量的乙烯⁃乙酸乙烯酯（EVA）弹性体,制备了一系列PHBV/EVA复合材料,并通过傅里叶红外光谱仪、转矩流变仪、差示扫描量热仪、热失重分析仪、力学性能测试、热台偏光显微镜等设备,对PHBV/EVA复合材料的结构和性能进行表征。结果表明,PHBV与EVA之间的氢键作用、链缠结作用以及相似的主链结构使得二者之间的相容性和分散性较好;随着EVA含量的逐渐升高,PHBV/EVA复合材料的结晶度表现出先升高后降低的趋势;EVA添加量小于10 %（质量分数,下同）时,随着EVA含量的增加,PHBV的球晶数量逐渐增加,球晶尺寸逐渐变小;EVA的添加量为30 %时,PHBV/EVA复合材料的断裂伸长率和冲击强度增长幅度最大,与纯PHBV相比,分别增长了87.8 %和338.4 %。     

PP-g-AN对聚丙烯抗老化性能的影响

采用聚丙烯丙烯腈接枝共聚物（PP g AN）对聚丙烯（PP）进行抗老化改性,并通过加速老化测试仪、扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱仪等仪器测试表征了老化后PP、PP/PP g AN的基团变化情况,并测试了加速老化500、1000、1500、2000和2500 h后纯PP和PP/PP g AN的力学性能。结果表明,PP/PP g AN经过加速老化后具有良好的抗老化性能,当PP g AN含量为7 %时,加速老化2500 h后PP/PP g AN的拉伸强度达到最大值19.87 MPa,冲击强度最高达到60.46 kJ/m2。     

一种基于PBAT/滑石粉的3D打印材料研制

以PBAT为基材,添加EVA-3、滑石粉和F300为改性剂,研究了滑石粉和F300用量对共混物力学性能和加工性能的影响。随着滑石粉含量增加,拉伸强度和断裂伸长率逐步降低,撕裂强度和熔体流动指数呈现先增加然后降低的变化趋势;当滑石粉含量为20%时达到最大值,分别为56N/mm和21g/10min。确定滑石粉含量为20%,研究F300用量对材料性能的影响:随着F300含量的增加,拉伸强度、断裂伸长率均逐步升高之后趋于稳定,撕裂强度和熔体流动指数先增加、然后降低,当F300用量为0.4%时撕裂强度达到最大值59.5N/mm。最佳配方为PBAT78.6%、滑石粉20%、EVA-31%、F300 0.4%,材料的拉伸强度19.8MPa、断裂伸长率1080%、撕裂强度59.5N/mm、熔体流动指数为21.5 g/10min。