PTW增强POM/TPU复合材料的制备及性能研究

以钛酸钾晶须(PTW)为增强体,采用熔融共混和注射成型法,制备了聚甲醛(POM)/热塑性聚氨酯弹性体(TPU)/PTW复合材料。研究了PTW含量对POM/TPU复合材料力学性能的影响,并借助扫描电子显微镜(SEM)分析了冲击断面形貌。结果表明,TPU的加入有效改善了纯POM的韧性,当TPU含量为10%(质量分数,下同)时,缺口冲击强度是纯POM的2.5倍,但拉伸强度和弯曲强度有所下降;PTW的加入对POM/TPU有较好的增强效果,当PTW含量为15%时,复合材料的拉伸强度、拉伸模量、断裂伸长率、弯曲强度、弯曲模量、缺口冲击强度分别为35.91 MPa、24.17%、144.94MPa、12.26GPa、112.1kJ/m2,拉伸模量、弯曲模量、缺口冲击强度与POM/TPU相比分别提高了14.7%、54.2%和9.2%,综合力学性能达到最佳。     

ABS回收料/PBT合金的增容改性

以丙烯腈–丁二烯–苯乙烯塑料回收料(rABS)为基体,将其与聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)共混,制备了rABS/PBT合金,并以自制的甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)接枝rABS(rABS-g-GMA)为相容剂,研究了PBT及rABS-gGMA对rABS/PBT合金力学性能和相态结构的影响。结果表明,PBT的加入提高了rABS的强度,但降低了韧性;随着rABS-g-GMA用量的增加,合金的拉伸和弯曲强度没有明显变化,但断裂伸长率和缺口冲击强度明显提升,当rABS/PBT质量比为70/30,rABS-g-GMA用量为15份时,合金的断裂伸长率和缺口冲击强度分别较未加相容剂的提高了147%和51.6%。rABS-g-GMA的加入提高了合金的损耗与储能模量以及损耗因子峰值,阻碍了合金中PBT的结晶,生成了更多的无定形区,促使PBT分散粒子尺寸减小,分布均匀,明显改善了rABS和PBT间的相容性。     

TPU增韧改性PBT的研究

分别采用醚型和酯型热塑性聚氨酯(TPU)对聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)进行增韧改性，并对共混物的性能、形态结构及流变性能进行了研究。结果表明：醚型TPU对PBT有较好的增韧效果，共混物有明显的两相，PBT为连续相，TPU为分散相，当m(PBT)／m(TPU)=100／75时，拉伸屈服强度可达41．7MPa，缺口冲击强度326 J／m，是纯PBT的两倍，断裂伸长率330％；醚型TPU对PBT共混物的表观粘度有较大的影响，当m(PBT)／m(TPU)=100／50时．共混物表观粘度只有纯PBT的20％。     

TPU增韧PA66共混材料的制备及其结晶性能

用热塑性聚氨酯(TPU)对聚酰胺66(PA66)进行共混改性,并对PA66/TPU共混体系的力学性能、结晶性能和热性能进行了表征。结果表明:PA66/TPU材料的拉伸强度无明显下降,而其冲击强度和断裂伸长率均有显著提高,当TPU用量为5%时,PA66/TPU材料的冲击强度由4.83 k J/m~2增至9.69 k J/m~2,断裂伸长率由30%增至105%。此外,随着TPU用量的增加,PA66/TPU材料的结晶性能下降,结晶度由75.9%降至30.9%。     

增韧剂对PC/PBT合金性能的影响

研究了三种不同类型增韧剂乙烯–丙烯酸丁酯–甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物(PTW)、甲基丙烯酸甲酯–丁二烯–苯乙烯共聚物(MBS)和乙烯–辛烯共聚物(POE)对聚碳酸酯/聚对苯二甲酸丁二酯(PC/PBT)合金力学性能、熔体流动速率(MFR)、热性能和结晶与熔融行为的影响。结果表明:对于PC/PBT (质量比为65/35)合金,当增韧剂添加量为5份时,PC/PBT合金综合性能最优。三种类型的增韧剂都能显著改善PC/PBT合金的冲击性能,当增韧剂添加量在2～5份时,PC/PBT合金发生脆韧转变。MBS增韧PC/PBT合金的拉伸强度和弯曲强度保持率最高,分别为94.0%和92.6%,但热变形温度降低到105.7℃;PTW增韧PC/PBT合金的拉伸强度和弯曲强度保持率最低,分别为84.3%和80.7%,其优势是对热变形温度基本无影响,但对PC/PBT合金MFR的降低最严重;PTW和POE增韧PC/PBT合金的耐湿热老化性远优于MBS增韧PC/PBT合金。三种类型的增韧剂对PC/PBT合金中的PBT相结晶性均有不同程度的阻碍作用,MBS增韧PC/PBT合金的结晶度最高,为35.73%,POE增韧PC/PBT合金的结晶度为30.21%,PTW增韧PC/PBT合金的结晶度最低,为24.95%。     

弹性体和刚性粒子对聚甲醛的增韧改性研究

采用热塑性聚氨酯弹性体（TPU）和刚性粒子纳米二氧化硅(SiO2)对聚甲醛(POM)进行了协同增韧,并通过差示扫描量热仪和扫描电子显微镜等分析了增韧体系的结构和性能。结果表明,TPU/SiO2协同增韧提高了POM缺口冲击强度,且能有效降低传统增韧方法对材料拉伸强度和弯曲模量造成的损失;当POM中单独加入20 %（质量分数,下同）TPU时,POM的缺口冲击强度提高了89 %,拉伸强度和弯曲模量却分别降低了18 %和40 %;单独加入2 % SiO2时,POM的缺口冲击强度仅提高22 %,增韧效果不明显;同时加入20 %的TPU和2 %的SiO2时,POM的缺口冲击强度提高了230 %,拉伸强度和弯曲模量仅分别下降了8 %和13 %。     

乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物增韧PBT的研究

采用自制的不同接枝率的乙烯丙烯酸甲酯甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物(E MA GMA)增韧剂以及国外商业化增韧剂对聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)进行增韧研究,将不同增韧剂与纯PBT树脂进行共混改性,研究了增韧改性PBT的缺口冲击强度、拉伸断裂伸长率和熔体流动速率等性能。结果表明,当自制增韧剂的接枝率为1.96 %,用量为15 %时增韧效果最好,材料的缺口冲击强度增加65 %,断裂伸长率增加30.6 %。     

ACR增韧PBT/PC合金的研究

研究了“核-壳”结构的ACR对PBT/PC(质量比80/20)合金的力学性能和耐热性的影响。结果表明:随着ACR用量增加,共混物的缺口冲击强度不断增大,而拉伸强度、弯曲强度、维卡耐热度降低。当ACR的加入量为5份时,缺口冲击强度提高1倍,当ACR的加入量为30份时,缺口冲击强度约为纯PBT/PC合金的5倍。从增韧效果来看,FM50略好于KM355。     

纳米二氧化硅协同TPU增强ABS制备三元3D打印复合材料及其性能研究

将纳米二氧化硅(SiO_2)加入到丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)/热塑性聚氨酯(TPU)二元体系中,制备纳米SiO_2增强的ABS/TPU三元复合材料,通过傅里叶红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)、热变形温度(HDT)、冲击性能和线性尺寸收缩率测试等研究不同含量SiO_2对ABS/TPU合金耐热性和力学性能影响。结果表明,ABS/TPU复合材料的熔体流动速率随着纳米SiO_2含量的增加而呈下降。SiO_2-ABS/TPU复合材料的拉伸强度和断裂伸长率与ABS/TPU合金没有明显的差异,而复合材料的冲击强度有较大提高,当SiO_2含量为2%时,复合材料的冲击强度达到最大值,较ABS/TPU提高了65. 5%。热性能分析表明,SiO_2的加入使复合材料的热变形温度和维卡软化温度提高,线性尺寸收缩率降低,提高了复合材料的热稳定性,克服了ABS作为3D打印耗材的收缩易变脆、易翘曲的缺点。     

新型增容剂对 PC/PBT合金性能的影响

研究了新型增容剂丙烯酯与缩水甘油酯双官能化的乙烯类弹性体(KY-6B)对PC/PBT合金的性能及结构的影响.结果表明,随着KY-6B含量的增加,C/PBT合金的拉伸强度、弯曲强度及弯曲模量逐渐下降,而缺口冲击强度、断裂伸长率逐渐上升,非缺口冲击强度变化不大.PC/PBT合金的上述性能当KY-6B含量超过8%时变化不明显.IR图谱显示,Y-6B的存在使PC与PBT的C=O吸收峰更靠近.DsC测试结果表明,Y-6B可使PC/PBT合金中PC与PBT两者的Tg之差减小,BT的熔点、熔融烩、结晶温度有所降低.SEM图谱显示,随KY-6B含量增加,PC/PBT合金的冲击断面逐渐变得粗糙、孔洞化和银纹丝状连接增多.上述测试结果都表明KY-6B是PC/PBT合金的优良增容剂和冲击改性剂.     

阻燃PBT/ABS合金增韧改性的研究

利用双螺杆挤出机制备了阻燃PBT/ABS系列合金,探讨了甲基丙烯酸甲酯/丁二烯/苯乙烯共聚物(MBS)和乙烯/丙烯酸甲酯/甲基丙烯酸缩水甘油酯无规三元共聚物(EMA-GMA)对阻燃PBT/ABS合金的增韧和增容作用,采用力学测试方法、差示扫描量热分析仪(DSC)和扫描电子显微镜(SEM)研究了MBS和EMA-GMA对阻燃PBT/ABS合金的力学性能和相容性的影响。结果表明:在阻燃PBT/ABS合金(80/20)体系中,加入6%MBS,合金的的缺口冲击强度为9.8 kJ/m2,是没加MBS时的1.5倍左右,而EMA-GMA与MBS复合后,具有一定的协同效应,当EMA-GMA、MBS质量分数分别为4%、4%时,合金的拉伸强度为36.5 MPa,1.6 mm阻燃等级为V-0,缺口冲击强度达到13.5 kJ/m2。     

纳米二氧化硅对PBT力学和结晶性能的影响

采用熔融共混的方法,将纳米SiO2添加到聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)中,制备出PBT/纳米SiO2复合材料,对其力学和结晶性能进行分析研究。结果表明,随着纳米SiO2含量增加,PBT/纳米SiO2复合材料的拉伸强度和弯曲强度增加,PBT的结晶度增加,球晶尺寸减小,最大扭矩和平衡扭矩变化不大。当纳米SiO2含量为0.1份时,PBT的拉伸强度提高12%,断裂伸长率提高100%,冲击强度提高10%,弯曲强度提高5%,综合力学性能最好。     

组分对PC/PBT/GF三元复合材料的影响

通过双螺杆挤出机制备了聚碳酸酯(PC)/聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)/玻璃纤维(GF)三元复合材料,研究了PC,PBT,GF以及增容剂的含量对复合材料的影响。结果表明,在PC/PBT体系中,当PC∶PBT=7∶3时复合材料可以达到较好的刚韧平衡,拉伸强度为71.6 MPa,缺口冲击强度为10.21 kJ/m~2;在PC/PBT/GF复合材料中GF可以起到异相成核的作用,提高了复合材料的结晶速度,随着GF含量的增加,弯曲强度逐渐增加,拉伸强度先上升后下降,缺口冲击强度先下降后上升;增容剂KH–550,AX8900以及PTW均能改善PC/PBT/GF三元复合材料的相容性,其中AX8900增容效果最佳,从力学性能表明,加入1%的AX8900,PC/PBT/GF复合材料的性能最平衡,弯曲弹性模量和缺口冲击强度分别是没有添加增容剂的1.13倍和2.11倍。     

新型增容剂对PC／PBT合金性能的影响

研究了新型增容剂丙烯酯与缩水甘油酯双官能化的乙烯类弹性体(KY-6B)对PC／PBT合金的性能及结构的影响。结果表明，随着KY-6B含量的增加，PC／PgT合金的拉伸强度、弯曲强度及弯曲模量逐渐下降，而缺口冲击强度、断裂伸长率逐渐上升，非缺口冲击强度变化不大。PC／PBT合金的上述性能当KY-6B含量超过8％时变化不明显。IR图谱显示，KY-6B的存在使PC与P13T的C=O吸收峰更靠近。DSC测试结果表明，KY-6B可使PC／PBT合金中PC与PBT两者的Tg之差减小，PBT的熔点、熔融烩、结晶温度有所降低。SEM图谱显示，随KY-6B含量增加，PC／PBT合金的冲击断面逐渐变得粗糙、孔洞化和银纹丝状连接增多。上述测试结果都表明KY-6B是PC／PBT合金的优良增容剂和冲击改性剂。     

氯化聚乙烯对ABS/PVC合金性能的影响

以氯化聚乙烯(CPE)为增韧剂,用双螺杆挤出机共混制备丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料(ABS)/聚氯乙烯(PVC)合金。研究了PVC及CPE用量对ABS/PVC合金的拉伸强度、弯曲强度、缺口冲击强度、维卡软化温度、氧指数和熔体流动性的影响。结果表明,随着PVC用量的增加,ABS/PVC合金的拉伸强度略有增加,弯曲强度基本不变,冲击强度呈现先略增加然后显著降低的趋势,维卡软化温度降低,氧指数增加;随着CPE用量增加,ABS/PVC合金的缺口冲击强度增加,拉伸强度和弯曲强度降低,氧指数和维卡软化温度变化很小,当ABS/PVC/CPE为40/60/15时,合金的拉伸强度为39.8 MPa、弯曲强度为60.8 MPa、缺口冲击强度为18.3 kJ/m2,氧指数为29.7%。     

PBT+GF30次料回收改性研究

研究了PBT+GF30次料、扩链剂、PBT/玻纤比例、增韧剂等对PBT+GF30次料性能的影响,结果表明:随着扩链剂用量的增加,复合材料的冲击强度基本不变,拉伸强度出现先增大后减小变化;PBT+GF30次料用量70%、50%的,拉伸强度均小于110MPa,PBT+GF30次料降至30%,拉伸强度增大至118.9MPa;随着PBT/玻纤含量的上升,材料拉伸强度上升,冲击强度下降,而玻纤/PBT在4/10的时候,复合材料性能较优异;随着增韧剂含量的增加,材料冲击强度大幅度改善,拉伸强度则有一定程度下降,添加量5%时,材料强度和韧性较好;润滑剂Hy Per C100能较大提高体系的流动性,同时也能明显改善零件浮纤现象;当PBT-GF30次料/扩链剂/PBT/GF/增韧剂AX-8900/Hy Per C100/Ca-ST/抗氧剂1010/168为30/0.3/45/18/5/0.8/0.3/0.2/0.4时,材料性能满足使用要求。     

弹性体对苯乙烯—丙烯腈共聚物力学性能影响的研究

采用熔融共混的方法,使用热塑性聚氨酯弹性体(TPU)、乙烯丙烯酸乙酯(EEA)、乙烯—醋酸乙烯共聚物(EVA)和聚烯烃弹性体(POE)对SAN树脂进行填充改性,并对合金的拉伸强度、断裂伸长率、弯曲强度、简支梁缺口冲击强渡、熔体质量流动速率和维卡软化温度进行了研究。结果表明,随着弹性体用量的增加,SAN合金的拉伸强度、弯曲强度和维卡软化温度逐渐降低,断裂伸长率、缺口冲击强度、熔体质量流动速率逐渐升高。使用TPU时,合金的拉伸强度、弯曲强度较其他系列的合金高,使用POE时,合金的增韧效果较好。     

POE熔融接枝MA的制备及其增韧PBT的应用研究

采用马来酸酐接枝POE对聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)进行改性,研究了POE含量以及不同接枝率对PBT/POE复合材料性能、结构的影响。结果表明:随POE含量的增加,PBT/POE复合材料拉伸、弯曲强度逐渐下降,当POE接枝率≤0.74%或≥1.79%,PBT/POE复合材料的缺口冲击缓慢上升,而当POE接枝率等于1.29%时,PBT/POE复合材料的缺口冲击强度随POE含量的增加,先缓慢上升后急剧上升,最后保持不变。SEM图像显示:作为分散相的接枝物在PBT基体中的尺寸更小且粒径分布更均匀。     

PC/PBT改性聚丙烯的研究

以聚碳酸酯(PC)和聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)并用且以马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)作为相容剂来改性聚丙烯(PP),详细研究了PC/PBT改性PP的工艺条件以及不同结构对PP共混物性能的影响。结果表明,当PC与PBT的质量分数分别为5.0%和2.5%时,改性PP共混物的拉伸强度为24.0 MPa,缺口冲击强度达到28.9kJ/m~2,比未改性PP的冲击强度提高了7倍。同时研究了PP-g-MAH的用量对PP共混物性能影响,当PC与PBT的质量分数分别为10.0%和5.0%时,PP-g-MAH的质量分数为2.0%时,共混物的缺口冲击强度达到27.8kJ/m~2。PP-g-MAH可有效提高PC/PBT与PP之间的相容性。     

聚乳酸/聚氨酯共混物的力学行为与形态研究

采用双螺杆挤出机制备了一系列聚乳酸(PLA)/热塑性聚氨酯(TPU)共混物,通过万能试验机、悬臂梁冲击试验机和动态力学分析仪对PLA/TPU共混物进行力学性能测试,并对不同拉伸状态下的试样和冲击断面分别进行扫描电子显微镜观察。结果表明,随着TPU含量的增加,PLA/TPU共混物的断裂伸长率和冲击强度显著增大,且储能模量降低,损耗模量升高,其拉伸断面呈现出液滴态一粗纤态一细纤态的演变;当TPU含量达到40%(质量分数,下同)时,PLA/TPU共混物的断裂伸长率和冲击强度分别比纯PLA增加了300%和13.5倍。