SBS和纳米SiO2协同增韧增强PP复合材料的研究

将热塑性弹性体苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)及纳米Si O2同时添加到聚丙烯(PP)中,以期在熔融共混过程中发挥SBS与纳米Si O2的协同增强增韧作用,达到有效改善PP综合性能的目的。用硬脂酸(SA)对纳米Si O2粒子表面进行功能化包覆改性,再经熔融共混技术制备了PP/SBS/纳米Si O2复合材料,研究了纳米Si O2表面处理效果及其用量对复合材料力学性能、流变性能及热性能的影响。力学性能研究结果表明,纳米Si O2与SBS对PP具有明显的协同增强增韧作用。当纳米Si O2质量分数为3.84%时,PP/SBS/纳米Si O2复合材料的综合性能最佳,其拉伸强度、断裂强度和拉伸弹性模量分别为37.4,23.8,129.9 MPa,室温(25℃)断裂强度比纯PP提高了100%;其室温和–20℃下缺口冲击强度分别较纯PP提高了51.5%和66.7%。微观形貌分析表明,熔融共混过程中,纳米Si O2均匀分散于PP基体中,复合材料基体在室温冲击下发生明显塑性变形,导致其冲击韧性明显高于低温冲击韧性。与纯PP相比,PP/SBS/纳米Si O2复合材料的流动性增大,耐热变形性能提高。     

纳米钛对PP耐光氧老化性能的影响

研究了聚丙烯(PP)及PP/纳米钛复合材料在自然条件下的光氧老化性能及其机理。存自然条件下曝露90天后,纯PP的断裂伸长率和冲击强度分别为曝露前的3%和41%,而含质量分数为l%和2%纳米钛的PP复合材料断裂伸长率分别为曝露前的22%和25%;其冲击强度分别为曝露前的63%和70%;曝露后,纯PP中羰基含量比复合材料高。     

尼龙6/纳米钛合金复合材料的性能研究

将尼龙6和经有机化处理的纳米钛合金熔融共混制得复合材料,对该复合材料的力学性能、耐化学药品性和热性能进行了研究。结果表明,纳米钛合金可使复合材料的拉伸强度、拉伸屈服强度和拉伸弹性模量有所提高,但使复合材料的冲击强度和断裂伸长率降低;纳米钛合金可改善复合材料的耐化学药品性并使其分解残留量增加。     

PA6/PUR-T/GF复合材料的力学性能研究

采用熔融挤出法制备了尼龙(PA)6/热塑性聚氨酯(PUR-T)/玻璃纤维(GF)复合材料,研究了复合材料的力学性能及其断面形貌。结果表明,PA6/PUR-T复合材料的拉伸强度和拉伸弹性模量较纯PA6明显降低,PA6/PUR-T/GF复合材料的拉伸强度和拉伸弹性模量明显高于PA6/PUR-T复合材料,当GF质量分数超过30%时,PA6/PUR-T/GF复合材料的拉伸强度和拉伸弹性模量高于纯PA6。PA6/PUR-T/GF复合材料的冲击性能也明显优于纯PA6,体现了GF和PUR-T对PA6的协同增强和增韧。     

聚丙烯/纳米碳酸钙复合材料性能的研究

利用双螺杆挤出机制备了聚丙烯(PP)/活性纳米碳酸钙(nano-CaCO3)复合材料,并用注射机注射了标准拉伸、弯曲及冲击样条。研究了不同纳米碳酸钙质量含量(1%～8%)对复合材料流动性能及力学性能的影响,利用扫描电镜观察了复合材料冲击断面的形貌。研究结果表明在实验范围内,与纯PP相比,加入纳米碳酸钙后,复合材料的拉伸强度有所降低,而弯曲强度、冲击强度以及硬度增加。当纳米碳酸钙含量为3%时复合材料呈现比较好的综合性能。实验条件下,纳米碳酸钙对复合材料的流动性能影响不大。     

PP/甘蔗皮纤维复合材料的拉伸性能

采用热压工艺制造聚丙烯(PP)/甘蔗皮纤维复合材料,并研究其拉伸性能。研究热压温度为175℃、压力为2 MPa、时间15 min工艺条件下纤维粒径大小和质量分数对复合材料拉伸强度和拉伸弹性模量的影响。结果表明:在甘蔗皮纤维质量分数为40%条件下,复合材料拉伸性能随着粒径减小呈现先增加后减少的趋势,当纤维粒径为40~60目(0.45~0.3 mm)时材料拉伸强度最大,为8.58 MPa,此时弹性模量为2.44 GPa;在相同纤维粒径40~60目条件下,纤维质量分数为40%时PP复合材料拉伸强度最大,纤维质量分数为50%时PP复合材料拉伸弹性模量最大,达到2.65 GPa。根据实验结果,甘蔗皮纤维增强PP复合材料在纤维粒径为40~60目、质量分数在40%时综合拉伸性能最佳。     

不同工艺制备的PP/蒙脱土纳米复合材料的性能

选择一种新型有机蒙脱土（MMT）,分别通过直接注塑法和挤出一注射法（简称挤出法）将聚丙烯（PP）与有机MMT复合,制备出高抗冲PP／MMT纳米复合材料。透射电子显微镜观察表明。挤出法制备的复合材料为全插层型结构,MMT分散均匀,尺寸小;而直接注塑法制备的复合材料为部分插层型结构．MMT明显分散不均匀,尺寸较大,且有少量团聚产生。力学性能测试表明,随着MMT的增加．2种试样的缺口冲击强度都有显著提高,均在ω（MMT）为4％时达到极大值。此时,挤出法试样缺口冲击强度比纯PP提高102％。屈服拉伸强度、弹性模量也略有提高;直接注塑法试样的缺口冲击强度比纯PP提高82．6％,但屈服拉伸强度、弹性模量都明显降低。     

纳米TiO2/PP复合材料的研究

研究了纳米TiO2／PP复合材料的力学性能和耐老化性能，实验结果表明，添加1％－2％的纳米TiO2可以明显改善PP材料的抗冲击性能；纳米质量分数在1％－4％范围内对复合材料的拉伸强度几乎没有影响；而添加少量的纳米TiO2可以大大提高PP材料的耐紫外光老化性能，说明纳米TiO2对紫外光有极强的吸收能力。TiO2/PP复合材料具有良好的耐候性，可以提高其户外制品的使用寿命。     

纳米铜粉/PP复合材料的流变性能及动态力学性能研究

将纳米铜粉经硅烷偶联剂KH550处理后,按不同的配比与聚丙烯(PP)混合,经螺杆挤压制得纳米铜粉/PP复合材料,研究了纳米铜粉在PP复合材料中的分散性以及PP复合材料的流变性能和动态力学性能。结果表明:经改性后的纳米铜粉均匀分散在PP中;纳米铜粉/PP复合材料为非牛顿假塑性流体;在低剪切速率下,复合材料熔体的黏度高于纯PP的,随着纳米铜粉的含量增加,复合材料体系的表观黏度增大,高剪切速率时,纳米铜粉的添加量对复合材料的流动性能影响较小;当复合材料体系中纳米铜粉的质量分数小于或等于0.5%时,其熔体流动性能提高,储能模量小于纯PP的,当纳米铜粉质量分数大于0.5%时,其储能模量提高并高于纯PP的。     

聚丙烯/纳米钛合金复合材料力学性能的研究

将经有机化处理的纳米钛合金粉体与聚丙烯通过熔融共混制得了聚丙烯/纳米钛合金复合材料;利用XRD对聚丙烯及其复合材料的结晶形态以及复合材料中钛合金粉体的粒径进行了分析;研究了钛合金粉体对复合材料拉伸模量、拉伸强度、断裂伸长率、冲击强度及屈服强度的影响。结果显示,纳米钛合金粉体的加入有利于聚丙烯基体形成具有良好冲击强度的β型晶体;在钛合金粉体用量适当时,复合材料的拉伸模量、拉伸强度、断裂伸长率和冲击强度均有所提高,其中冲击强度和断裂伸长率提高尤其显著。     

动态固化聚丙烯／马来酸酐接枝聚丙烯／滑石粉／环氧树脂复合材料研究

将动态硫化技术应用于热塑性树脂／填料／热固性树脂复合体系，制备了动态固化聚丙烯(PP)／马来酸酐接枝PP(PP-g-MAH)/滑石粉(Talc)／环氧树脂(EP)复合材料。研究了动态固化PP／PP-g-MAH/Talc／EP复合材料的界面作用、形态结构、力学性能以及热稳定性。实验结果表明：PP／PP-g—MAH的加入，可明显增加PP/Talc复合材料的界面作用。在动态固化PP／PP-g-MAH/Talc／EP复合材料中，PP和Talc两相界面更加模糊，动态固化EP进一步增加了PP和Talc间的界面作用。当EP的用量超过5份时，部分EP呈颗粒状分布在PP基体中。与PP／PP-g-MAH/Talc／EP和PP／PP-MAH-Talc／EP复合材料相比，动态固化PP／PP-g-MAH/Talc／EP复合材料的冲击强度、拉伸强度和弯曲模量均有明显提高。当EP用量超过5份时，复合材料的冲击强度和断裂伸长率明显降低，但拉伸强度和弯曲模量继续增加。热分析表明动态固化PP／PP-g-MAH/Talc／EP复合材料具有较高的热稳定性。     

Mechanical properties of Mg(OH)2/polypropylene composites modified by functionalized polypropylene

Modified Mg(OH)₂/polypropylene (PP) composites were prepared by the addition of functionalized polypropylene (FPP); and acrylic acid (AA) and by the formation of in situ FPP. The effects of the addition of FPP and AA and the formation of in situ FPP on the mechanical properties of Mg(OH)₂/PP composites were investigated. Experimental results indicated that the addition of Mg(OH)₂ markedly reduced the mechanical properties of PP. The extent of reduction in notch impact strength of PP was higher than that in flexural strength and tensile strength. However, tensile modulus and flexural modulus increased with increased Mg(OH)₂ content. The addition of FPP facilitated the improvement in the flexural strength and tensile strength of Mg(OH)₂/PP composites. The higher the Mg(OH)₂ content was, the more significant the effect of FPP was. The incorporation of AA resulted in further increased mechanical properties, in particular the flexural strength, tensile strength, and notch impact strength of Mg(OH)₂/PP composites containing high levels of Mg(OH)₂. It not only improved mechanical properties but also increased the flame retardance of Mg(OH)₂/PP composites. Although the mechanical properties of composites modified by the formation of in situ FPP were lower than those of composites modified by only the addition of AA in the absence of diamylperoxide, the mechanical properties did not decline with increased Mg(OH)₂ content. Moreover, the mechanical properties increased with increasing AA content. The addition of an oxidation resistant did not influence the mechanical properties of the modified Mg(OH)₂/PP composites. © 2003 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci 88: 2139–2147, 2003     

芳纶浆粕增强聚丙烯复合材料的结构与性能

利用双螺杆挤出机制备了聚丙烯(PP) /芳纶浆粕(PPTA-pulp)以及聚丙烯(PP)/芳纶浆粕(PPTA-pulp)/马来酸酐接枝聚丙烯(MAH-g-PP)复合材料。采用力学性能测试、差示扫描量热仪（DSC）、扫描电子显微镜(SEM)、平板流变仪，研究了PP/ PPTA-pulp复合材料的力学性能、结晶行为、断面形态结构及流变行为。结果表明：随着PPTA-pulp含量的增加，复合材料的拉伸强度和弯曲模量增加，缺口冲击强度和断裂伸长率下降，芳纶浆粕对聚丙烯结晶起了成核剂的作用。马来酸酐接枝聚丙烯(MAH-g-PP)作为相容剂，改善了PPTA-pulp与基体PP分子之间的亲和性，提高了界面作用力，并使复合材料的储存模量、损耗模量和力学性能进一步改善。     

Elaboration of performance of tea dust–polypropylene composites

In this research work, dynamic, mechanical, and thermophysical properties of untreated and 5, 7, and 10 wt % styrene treated tea dust (TD):polypropylene (PP) composites prepared by injection‐molding machine were elaborated. There were distinctive and significant improvement observed in mechanical properties (tensile strength, tensile modulus, and elongation at break), physical analysis (water swelling), dynamic mechanical properties (storage modulus, loss modulus, and tan δ), and thermal behavior and surface morphological properties of styrene treated TD:PP (40:60) composites as compared to that of untreated one. The tensile strength (from 7.00 to 9.95 MPa), tensile modulus (from 350 to 715 MPa), storage modulus (from 8500 to ～10,500 MPa), and loss modulus (from ～150 to ～200 MPa) increased on 10 wt % styrene treatment of TD over the untreated TD:PP (40:60) composites. The styrene treated TD:PP (40:60) composites behaved as more elastic than their pure counterpart. Styrene treated TD:PP (40:60) composites were more thermally more stable (85 °C difference) as compared to virgin PP. Overall, this research also indicates the use of TD waste. An improvement in dispersion of styrene treated TD particles in PP was also observed in the preparation of the PP composites due to good compatibility of styrene with PP. © 2017 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2017 , 134, 44750.     

玻璃微珠改性PP和LLDPE力学性能的比较研究

采用玻璃微珠(GB)改性聚丙烯(PP)和线性低密度聚乙烯(LLDPE)，对玻璃微珠的用量、粒径和复合材料加工方法对材料的力学性能的影响进行了比较研究。结果表明：随着GB用量的增加，单、双螺杆挤出GB／PP复合材料的拉伸模量、弯曲强度和弯曲模量均呈线性增长的趋势，而屈服强度则有小幅下降；断裂应变在低含量时有所提高，然后迅速下降；单双螺杆挤出材料的冲击强度均有所提高，并在一定范围内随GB用量的提高而增大，且单螺杆挤出材料的冲击强度略高于双螺杆挤出材料。而GB／LLDPE中，随着GB用量的增加，单螺杆挤出复合材料的拉伸模量、弯曲模量均呈线性增长趋势，而屈服强度和弯曲强度在含量较高时略有上升；双螺杆挤出复合材料的拉伸模量、屈服应力、弯曲强度和弯曲模量均呈线性增长的趋势，两者的断裂应变都有所降低，但没有严重劣化LLDPE复合材料的冲击特性。GB的粒径对两种复合材料的力学性能影响不大，但对GB／PP复合材料的韧性有较大影响。单、双螺杆挤出GB／PP复合材料的冲击强度在一定范围内较纯料有一定提高；同样的，双螺杆挤出复合材料的冲击强度低于单螺杆挤出材料。     

单向芳纶/玻璃纤维混杂复合材料板材拉伸性能研究

本文对单向芳纶/玻璃纤维复合材料进行制作,对其纵向拉伸强度、拉伸模量和弹性伸长进行实验分析。实验结果表明,单向混杂复合材料的拉伸断裂大多为多次性,界面数越多,一次性断裂的可能性越大。界面数为1的混杂纤维复合材料的芳纶纤维体积含量在对拉伸强度影响上的存在临界值,表现出明显的混杂效应。界面数大于1的混杂复合材料在芳纶纤维铺层数一定的情况下,界面数的多少不影响混杂复合材料拉伸强度和拉伸弹性模量的大小。界面数大于1比界面数为1的复合材料的拉伸强度和拉伸模量明显偏高。同时对不同制作条件下纯玻璃纤维单向复合材料的拉伸性能进行剖析。     

SA型透明尼龙/纳米SiO2复合材料力学性能及热性能研究

以SA型透明尼龙(PA)为基体,以KH-550处理的纳米S iO2为填料,采用熔融共混法制备了SA型透明PA/纳米S iO2复合材料。用微机控制电子万能试验机及简支梁冲击试验机测试了其力学性能;用维卡软化温度测定仪及差示扫描量热仪测试了其热性能。结果表明,SA型透明PA/纳米S iO2复合材料的弯曲弹性模量、弯曲强度和拉伸弹性模量均有较大提高,而拉伸强度、缺口冲击强度稍有降低;SA型透明PA/纳米S iO2复合材料的耐热性有明显提高。     

Mechanical Properties of Polymers Filled with Iron Powder

Mechanical properties of metal-polymer matrix composites were investigated experimentally. High density polyethylene (HDPE), polypropylene (PP), and polystyrene (PS) were used as the polymer matrix and Fe powder in 5, 10, and 15 vol% was used as the metal. The modulus of elasticity, yield and tensile strength, % elongation, Izod notched impact strength, Shore D hardness, and fracture surfaces of the composites were determined. It was found that vol% Fe reduced the Izod impact strength of HDPE much more than that of PP and PS, while Fe powder increased the hardness of HDPE more than that of PP and PS. Among the composites, PS-Fe composites had higher yield, tensile strength and modulus of elasticity than HDPE-Fe and PP-Fe composites. However, % elongation of PS-Fe composites was lower than that of the other composites. In addition, HDPE- and PP-based composites exhibited ductile type fracture, while PS-Fe composites exhibited brittle type fracture.