硅灰石在聚丙烯改性中的研究

研究了硅灰石填充聚丙烯树脂的性能,与滑石粉、云母填充对比,在弯曲模量方面,硅灰石比滑石粉提高10%;不同的偶联剂和加入量对硅灰石填充影响较大;在硅灰石/玻纤填充的聚丙烯体系中,加入硅灰石,降低材料强度;在玻纤增强聚丙烯体系中再加入硅灰石,对材料的物性基本没有影响;硅灰石耐刮擦性方面好于滑石粉。     

硅灰石与连续玻璃纤维毡组合增强聚丙烯的力学性能

采用硅灰石与连续玻璃纤维毡组合增强聚丙烯,研究了硅灰石的含量,玻璃纤维毡的面密度、基体树脂的性质及界面改性等对材料力学性能的影响。结果表明：采用硅灰石与连续玻璃纤维毡组合增强,可提高复合材料的拉伸、弯曲强度及模量,但过高的硅灰石含量,会导致拉伸及弯曲强度下降,材料的力学性能随着所用玻璃纤维毡面密度的增大而显著提高,采用偶联剂对硅灰石进行处理及在基体聚丙烯中添加功能化聚丙烯,可改善界面结合、提高材料性能,随着功能化聚丙烯含量的增加,材料的拉伸、弯曲强度及模量有所提高,但含量过高时,会引起材料冲击强度的下降;组合增强材料的性能与基体树脂本身的力学性能密切相关,同时还受基体树脂熔体流动性的影响。     

硅灰石对PP力学性能的影响

考察了两种硅灰石填充聚丙烯的力学性能。结果表明，在一定的填充量范围内，两种硅灰石都能提高聚丙烯的冲击强度，硅灰石填充材料表面以适当的偶联剂进行改性处理后，对聚丙烯的增韧效果量明显。随硅灰石填充量的增加，硅灰石填充聚丙烯材料的拉伸强度稍有下降。     

硅灰石表面改性及其在聚丙烯中的应用

采用硅烷偶联剂KH-570与钛酸酯偶联剂JN-114对硅灰石进行干法表面改性，研究了改性剂种类及用量、改性温度和改性时间对改性效果以及聚丙烯复合材料性能的影响。结果表明，采用KH-570改性的最佳工艺：KH-570用量3.0%(w)，常温，时间30 min，此条件下得到的改性硅灰石活化指数95.45%，水接触角91.25°；采用JN-114改性的最佳工艺：JN-114用量1.0%(w)，温度70℃，时间30 min，此条件下得到的改性硅灰石活化指数98.16%，水接触角83.57°；KH-570与JN-114均以化学吸附作用于硅灰石表面。采用硅灰石填充聚丙烯，KH-570改性的硅灰石提高了聚丙烯复合材料的拉伸强度、弯曲强度与模量，而JN-114改性的硅灰石能有效提高聚丙烯复合材料的冲击强度与熔体流动性。     

聚丙烯/硅灰石复合材料反应增容研究

采用马来酸酐(MAH)在聚丙烯(PP)与硅灰石之间进行反应增容,改善了PP/硅灰石复合材料的热性能和力学性能.通过扫描电子显微镜观察了复合材料冲击断面的形貌,并测试了复合材料的负荷变形温度、拉伸性能、弯曲性能和冲击性能.结果表明,在MAH质量分数不超过5%时,PP和硅灰石之间的界面结合情况明显改善,复合材料的负荷变形温度、拉伸强度、弯曲强度、弯曲弹性模量显著提高,最大值分别达到75℃、36.1 MPa、50.3MPa、2.6 GPa.     

矿物形态对聚丙烯复合材料性能的影响

采用熔融共混法制备了聚丙烯（PP）/矿物填料复合材料,考察了云母与硅灰石粒径及其组合填充对复合材料力学及流动性能的影响。结果表明,PP/硅灰石复合材料的拉伸与弯曲强度、模量均随着硅灰石粒径的增大而下降,而复合材料的断裂伸长率随着硅灰石粒径增大而增大,缺口冲击强度随着粒径增大先减小后增大。当硅灰石的累计粒度分布百分数达到90%时的粒径(D₉₀)为8.72 μm时,复合材料的弯曲强度、拉伸及弯曲弹性模量与缺口冲击强度分别较纯PP提高了7.77%,119.0%,100.4%与17.46%。PP/云母复合材料的拉伸与弯曲强度随着云母粒径的增大先下降后上升,断裂伸长率、缺口冲击强度与熔体流动速率随着云母粒径增大而下降,复合材料的拉伸与弯曲弹性模量随云母粒径的增大而增大。当云母的D₉₀为60.09 μm时,复合材料的弯曲强度、拉伸及弯曲弹性模量与缺口冲击强度分别较纯PP提高了10.43%,177.6%,172.8%与17.46%。硅灰石与云母组合填充PP的力学及加工性能基本介于单独填充硅灰石与云母所得到的复合材料性能之间,两者组合填充不能产生协同效应。     

提高聚丙烯冲击强度的改性研究

为提高聚丙烯的冲击强度,采用在其中加入利用钛酸酯偶联剂经过表面活化的无机刚性粒子-硅灰石的办法,对添加不同含量的硅灰石所产生的力学性能的改变进行了测试。以测试结果为基点,利用电子显微镜观察了硅灰石/聚丙烯复合材料脆断面的结构情况,分析了两相界面的相容性、聚丙烯结晶行为的改变等对聚丙烯力学性能改性的影响,同时讨论了关于作用能量吸收的部分原因。从而实现了聚丙烯在某些应用需求方面的改性目的,给出了提高聚丙烯冲击强度的一个有效方法。     

硅灰石填充改性尼龙66的研究

研究了针状硅灰石粉填充对尼龙66的结构和性能的影响。研究表明,随着硅灰石填充量的增加,材料的冲击强度大幅度地提高,拉伸强度、弯曲强度则较为复杂,且复合材料的耐热性能、尺寸稳定性得到了很大的提高;随着硅灰石细度的增加,硅灰石增强尼龙66的缺口冲击强度、拉伸强度、弯曲强度均增加;将硅灰石填充材料表面以适量的偶联剂进行改性处理后,借助于扫描电子显微镜,并结合硅灰石粉的微观形态及偶联剂的作用原理,探讨了针状硅灰石粉对尼龙66力学性能的影响。     

无卤阻燃增强聚丙烯的制备

采用多聚磷酸铵(APP)、三嗪系成炭-发泡剂(CFA)、抗滴落剂聚四氟乙烯(PTFE)作为阻燃剂,调整相应比例,采用熔融共混挤出法制备了无卤阻燃聚丙烯复合材料,并研究了镁盐晶须(M-HOS)、相容剂(PP-gMAH)以及硅灰石、玻璃纤维的加入对复合材料性能的影响。结果表明,在纯PP体系中,阻燃剂添加28份时,复合材料阻燃性可以达到UL 94 V-0级(1.6 mm),M-HOS的加入可以提高材料阻燃性能的同时提高材料弯曲强度和弯曲模量,PP-g-MAH对复合材料的阻燃性能影响不明显,但抗冲击性能有了明显提高,硅灰石与玻璃纤维可以有效提高复合材料的热变形温度,但复合材料的阻燃性能下降。     

硅灰石填充改性尼龙12激光烧结材料

将尼龙12与硅灰石的混合粉末进行选择性激光烧结成型。研究了硅灰石对尼龙12烧结材料的填充改性作用。结果表明，烧结件的拉伸强度、弯曲强度及模量均随硅灰石含量的增加而显著增加，并在硅灰石质量分数为30％时，达到最大值，分别比未添加硅灰石的烧结件增加了35％、75％和111％，但冲击强度和断裂伸长率则有所降低。同样，加入硅灰石后，可使烧结件的热变形温度大幅度提高，同时提高了烧结件的尺寸精度，大大降低了材料成本。     

气相二氧化硅在胶衣树脂中的应用研究

本文研究了德国N20、国产A200及A380二氧化硅对剪切拉伸强度及模量、弯曲强度及模量、冲击强度、粘度、触变性的影响,试验发现,加入气相二氧化硅能进一步提高力学强度.     

聚丙烯纤维对轻骨料混凝土力学性能的影响

采用天然浮石作为粗骨料,同时掺入聚丙烯纤维及聚丙烯纤维和钢纤维混合配制混凝土,对纤维轻骨料混凝土的表观密度、抗压强度、弹性模量、抗折强度以及弯曲韧性进行研究,试验结果表明,掺入聚丙烯纤维,抗压强度有所下降,但不增加轻骨料混凝土的表观密度;聚丙烯纤维和钢纤维混掺可以在不增加表观密度,保证强度的基础上,有效地改善轻骨料混凝土的韧性.     

晶须/滑石粉共改性车用聚丙烯复合材料性能研究

以滑石粉和晶须为填料,制备了晶须和滑石粉共改性聚丙烯复合材料,并研究了该复合材料的力学性能。结果表明:当滑石粉与晶须质量百分比为12∶8时,复合材料的拉伸屈服强度、弯曲强度、弯曲模量、冲击强度和熔体流动速率等综合性能最佳。     

双转子连续挤出机掺混工艺对ABS树脂性能的影响

运用自主研发的双转子连续挤出机探究了掺混工艺对苯乙烯-丙烯腈-丁二烯（ABS）树脂力学性能的影响;借助Polyflow模拟软件分析了掺混工艺对设备混合能力的影响;通过对ABS树脂流变和微观结构的表征,探讨了掺混工艺对橡胶粒子微观形貌的影响。结果表明,随着螺杆转速的增加,设备分散和分布混合能力提高,橡胶粒子的团聚现象减弱,分布均匀性提高,当螺杆转速为400 r/min时,ABS树脂的拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量和冲击强度分别提高了16.8 %、15.4 %、30.7 %和7.7 %;当螺杆转速为500 r/min时,在剧烈的剪切作用下,橡胶粒子发生内接枝,导致ABS树脂的力学性能与螺杆转速为400 r/min时的力学性能相比,分别下降了7.6 %、7.5 %、21.8 %和32.6 %。     

Effects of malonic acid treatment on crystal structure,melting behavior,morphology, and mechanical properties of isotactic poly(propylene)/wollastonite composites

Wollastonite is treated with a new surface modifier (malonic acid). The influence of malonic acid treatment on the crystallization and mechanical properties of polypropylene (PP)/wollastonite composites has been studied. The results of differential scanning calorimetry, wide angle X‐ray diffractometry, and polarized light microscopy prove that malonic acid‐treated wollastonite increases the relative content of β‐crystal form of PP. The scanning electron microscopy shows that malonic acid‐treated wollastonite has better compatibility with PP matrix than the untreated wollastonite. Higher β‐phase contents, smaller spherulite sizes, and better compatibility with PP matrix of the composites containing malonic acid‐treated wollastonite result in improved impact strength and tensile strength, but lower flexural modulus. The results of Fourier transform infrared spectroscopy show that malonic acid reacts with the Ca²⁺ of wollastonite to form the calcium malonate, which acts as an effective β‐nucleating agent. POLYM. COMPOS., 2010. © 2009 Society of Plastics Engineers     

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。     

几种加工助剂在聚丙烯基木塑复合材料中的应用对比

研究了3种加工助剂对聚丙烯(PP)基木塑复合材料物理力学性能和加工性能的影响,并利用扫描电子显微镜对复合材料的冲击断面进行了分析。结果表明,在一定用量范围内,芳香族碳氢化合物(S-105)和改性烷基酚醛树脂(TKM-M80)能够提高木粉在PP基体中的分散性,改善基体与木粉之间的相容性,从而提高PP基木塑复合材料的拉伸强度、冲击强度、弯曲强度、弯曲弹性模量和加工性能;脂肪醇和脂肪酸酯的混合物(Deoflow A)能够明显提高木粉在PP基体中的分散性和复合材料的加工性能,但用量较大时对复合材料的拉伸强度、弯曲强度和弯曲弹性模量有不利影响。     

Mechanical Properties of Bismaleimides Modified Polysulfone Epoxy Matrices

Epoxy resin has been chemically modified using 4, 8, and 12% of bisphenol-A based polysulphone along with three types of bismaleimides, namely [N, N′-bismaleimido-4,4′-diphenylmethane (BMI-1), 1,3-bis (maleimido) benzene (BMI-2) and 1,1′-bis (4-maleimidophenyl) cyclohexane (BMI-3)]. The epoxy hybrid matrices developed, in the form of castings, were used to characterize their mechanical properties like tensile strength, tensile modulus, flexural strength, flexural modulus, impact strength, hardness, and dynamic mechanical analysis as per ASTM standards. Data obtained from mechanical studies indicate that the introduction of hydroxyl terminated polysulfone into epoxy resin enhanced the value of impact strength to the extent of 48% due to the formation of flexible graft structures. Similarly, the incorporation of bismaleimides into epoxy resin also improved both tensile and flexural behavior of epoxy resin. Further, the introduction of combination of both polysulfone and bismaleimides into epoxy resin improved the mechanical properties according to their percentage content. Among the bismaleimides-modified polysulfone epoxy matrices, the epoxy matrix modified with 8% polysulfone and 8% BMI-2 exhibited better mechanical properties than other modified epoxy matrices.