均匀设计法在POE/POE-g-MAH增韧PA6研究中的应用

运用均匀设计实验方法研究了聚烯烃弹性体/聚烯烃弹性体接枝马来酸酐（POE/POE-g-MAH）对聚酰胺6（PA6）的增韧作用。回归分析结果表明,当POE-g-MAH含量为7 %（质量分数,下同）,POE含量为18 %时, PA6/POE/POE-g-MAH复合材料的缺口冲击强度达到86.8 kJ/m2。     

尼龙-6/芳纶浆粕/马来酸酐接枝聚合物复合材料的结构与性能

利用双螺杆挤出机制备了尼龙6(PA6)/芳纶浆粕(PPTA-pulp)/马来酸酐接枝聚合物复合材料,研究了两种马来酸酐接枝物(POE-g-MAH、LLDPE-g-MAH)对复合材料的力学性能、断面形态以及结晶性能的影响。其中POE-g-MAH能明显的提高复合材料PA6/PPTA-pulp的冲击强度和断裂伸长率,POE-g-MAH含量为3%时,PA6/PPTA-pulp/POE-g-MAH的拉伸强度和弯曲强度达到实验范围内的最佳值,此时其断裂伸长率和冲击强度较未加马来酸酐接枝物体系,分别提高了57.9%和28.8%。3%马来酸酐接枝物的加入有效增强了PA6和PPTA-pulp间的界面结合力,对复合材料的结晶具有诱导作用,且并不会改变PA6的晶型。     

长玻璃纤维增强尼龙6复合材料力学性能的研究

研究以聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)和聚烯烃弹性体接枝马来酸酐(POE-g-MAH)为界面相容剂的长玻璃纤维增强尼龙6(LGF/PA 6)复合材料的力学性能,并与短玻璃纤维增强尼龙6(SGF/PA 6)复合材料的力学性能进行对比。结果表明:LGF/PA 6复合材料的拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量均随着玻璃纤维含量的增加呈直线上升趋势,玻璃纤维质量分数达到40%时,增强效果十分显著;在添加相同含量的玻璃纤维时,LGF/PA 6复合材料的拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量低于SGF/PA 6复合材料;2种复合材料的冲击强度均随着玻璃纤维含量的增加呈非线性增加,当添加相同含量的玻璃纤维时,LGF/PA 6复合材料的冲击强度高于SGF/PA 6复合材料;两种界面相容剂均改善了玻璃纤维与PA 6的界面性能,显著提高了复合材料的冲击强度,其中添加PP-g-MAH的LGF/PA 6复合材料的冲击强度的提高高于添加POE-g-MAH的,但拉伸强度和弯曲强度均有不同程度降低,其中添加POE-g-MAH的LGF/PA 6复合材料的拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量下降得较为明显。     

尼龙-6/蒙脱土纳米复合材料用POE-g-MAH改性及性能研究

制备了尼龙-6(PA6)/马来酸酐接枝乙烯-1-辛烯共聚物(POE-g-MAH)和PA6-蒙脱土纳米复合物(NCH)/POE-g-MAH两种复合材料,其脆韧转变点都是在POE-g-MAH质量分数为8%～10%。在脆韧转变点前,PA6/POE-g-MAH和NCH/POE-g-MAH的缺口冲击强度几乎相同;在脆韧转变点后,NCH/POE-g-MAH的冲击强度远高于PA6/POE-g-MAH。复合材料的拉伸强度都随POE-g-MAH的增加而线性下降,在相同POE-g-MAH含量时,NCH/POE-g-MAH的拉伸强度比PA6/POE-g-MAH的低4MPa左右。     

马来酸酐含量及制备工艺对PA6/POE/POE-g-MAH/Nano-CaCO_3复合材料形态及力学性能的影响

通过改变共混物中乙烯-辛烯共聚物(POE)与马来酸酐接枝POE(POE-g-MAH)的比例,研究了MAH含量对聚酰胺6(PA6)/POE/POE-g-MAH/纳米碳酸钙(nano-CaCO3)复合材料的微观结构和力学性能的影响。结果表明,MAH含量较高时,POE-g-MAH与PA6基体的相容性好,复合材料的冲击强度最高;制备工艺对复合材料的形态及力学性能有很大影响,采用两步法制备的复合材料中nano-CaCO3分散效果更好,其增容作用使弹性体分散相直径增大约100 nm,冲击强度较一步法提高21%。     

POE-g-MAH和CaCO_3协同增韧增强PA66的研究

采用熔融挤出过程中改变螺杆转速和添加引发剂的复合引发方法制备了聚烯烃弹性体接枝马来酸酐(POE-gMAH),将其单独或与CaCO_3混合后改性聚酰胺66(PA66)。研究了175℃下引发剂用量、螺杆转速对POE-g-MAH的熔体流动速率、接枝率的影响。探讨了接枝物和碳酸钙对PA66力学性能、热变形温度的影响。结果表明:提高螺杆转速可以有效控制接枝物凝胶含量,增大接枝率和熔体流动速率;二元复合材料PA66/POE-g-MAH在接枝物为30份时缺口冲击强度为22.57kJ/m~2,是纯PA66的2.56倍,热变形温度呈下降趋势;碳酸钙与POE-g-MAH能够协同增韧PA66,碳酸钙为15份时三元复合材料的力学性能和热变形温度最佳。     

BP神经网络在POE-g-MAH/HDPE增韧PA6研究中的应用

运用BP神经网络研究了马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物(POE-g-MAH)/高密度聚乙烯(HDPE)对尼龙6(PA6)的增韧作用,并在此基础上建立了PA6/POE-g-MAH/HDPE复合材料各组分用量与复合材料冲击强度的关系模型。结果表明:该模型和实验结果基本吻合,可信度较高;当POE-g-MAH质量分数为12%,HDPE质量分数为16%时,PA6的缺口冲击强度达到95.02 kJ/m2。     

马来酸酐含量及制备工艺对PA6/POE-g-MAH/Nano-CaCO3复合材料形态及力学性能的影响

通过改变共混物中乙烯辛烯共聚物（POE）与马来酸酐接枝POE（POE-g-MAH）的比例,研究了MAH含量对聚酰胺6（PA6）/POE/POE-g-MAH/纳米碳酸钙（nano-CaCO3）复合材料的微观结构和力学性能的影响。结果表明,MAH含量较高时,POE-g-MAH与PA6基体的相容性好,复合材料的冲击强度最高;制备工艺对复合材料的形态及力学性能有很大影响,采用两步法制备的复合材料中nano-CaCO3分散效果更好,其增容作用使弹性体分散相直径增大约100 nm,冲击强度较一步法提高21 %。     

组分对PA6/PP/滑石粉三元复合材料的影响

通过双螺杆挤出制备了尼龙6(PA6)/聚丙烯(PP)/滑石粉三元复合材料,考察不同PA6、PP及滑石粉和增容剂种类及含量对PA6/PP/滑石粉三元复合材料力学性能的影响。结果表明,中黏度(2.4~2.7 Pa·s)PA6、聚乙烯(PE)含量达到7%~9%的嵌段共聚PP及粒径为2~5μm的滑石粉制备的PA/PP/滑石粉三元复合材料具有优异的力学性能;随着PA6含量增加,PA6/PP/滑石粉三元复合材料的拉伸、弯曲强度增加,吸水率上升,PP含量增加,PA6/PP/滑石粉三元复合材料吸水率下降,拉伸强度和弯曲强度也下降;滑石粉的粒径越大,PA6/PP/滑石粉三元复合材料的刚性越好,冲击强度越差,滑石粉的粒径越小,则容易团聚,三元复合材料形成应力集中点;增容剂马来酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVAC-g-MAH)和马来酸酐接枝三元乙丙橡胶(EPDM-g-MAH)复配对PA6/PP/滑石粉三元复合材料增容效果优于马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)或EPDM-g-MAH;当EVAC-gMAH和EPDM-g-MAH添加量各为5%,PA6/PP/滑石粉质量比为50/20/20时,制备出的PA6/PP/滑石粉三元复合材料具有较佳的力学性能,并有优异的加工性能,其缺口冲击强度可达6.6 k J/m^2。     

相容剂对HDPE/PA6共混体系性能的影响

采用双螺杆挤出机,制备了乙烯-辛烯共聚物接枝马来酸酐(POE-g-MAH)以及高密度聚乙烯接枝马来酸酐(HDPE-g-MAH)2种增容剂改性的高密度聚乙烯(HDPE)/尼龙(PA6)共混物,研究了不同增容剂对共混物力学性能、耐温性能的影响。采用扫描电镜对共混物的冲击断面进行观察分析。结果表明:相容剂POE-g-MAH的增容效果优于HDPE-g-MAH。PA6添加量为15%时,相容剂HDPE-g-MAH的耐热改性效果优于POE-g-MAH,比纯HDPE的维卡软化点提高了5.8℃,共混物的断裂伸长率为35.0%,降低了1%,拉伸强度为22 MPa,提高了1 MPa,冲击强度为70.6 k J/m2;相容剂为POE-g-MAH时,共混物的断裂伸长率为60.2%,降低了8.4%,共混物的拉伸强度为18.9 MPa,提高了0.4 Mpa,冲击强度为86.7 k J/m2。     

基于遗传算法的人工神经网络对增韧尼龙冲击性能的预测

采用基于遗传算法的人工神经网络预测了马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物(POE-g-MAH)/线型低密度聚乙烯(LLDPE)对尼龙6(PA6)冲击性能的影响,探索了基于遗传算法的人工神经网络在高分子复合材料研究中的应用途径。结果表明:基于遗传算法的人工神经网络能够很好地预测高分子复合材料的性能;当POE-g-MAH和LLDPE的含量分别为12%和8%时,PA6的冲击强度达到94.12 kJ/m2。     

POE-g-MAH对SGF/POE/PP泡沫复合材料结构和性能的影响

采用型内二次发泡工艺制备马来酸酐接枝聚烯烃弹性体(POE-g-MAH)共混改性短玻璃纤维/聚烯烃弹性体/聚丙烯(SGF/POE/PP)泡沫复合材料,考察POE-g-MAH含量对复合材料泡孔形貌、微观结构和力学性能的影响.结果表明:少量POE-g-MAH的引入有利于降低平均泡孔和提高泡孔密度;同时POE、SGF与基体间的界面结合均得到了增强,SGF/POE/PP泡沫复合材料的冲击韧度和弯曲强度分别在POE-g-MAH的含量为5%和8%时达到最大值,而压缩强度则呈逐步下降的变化趋势.     

PA66/POE/POE-g-MAH的分散相形态与力学性能研究

以(乙烯/辛烯)共聚物(POE)和马来酸酐接枝POE(POE-g-MAH)并用,制备了尼龙(PA)66/POE/POE-g-MAH合金,研究了POE-g-MAH用量对合金形态结构、力学性能的影响.结果表明,随着POE-g-MAH含量的增加,PA66/POE/POE-g-MAH合金的形态结构得到明显改善,弹性体分散相粒径细化且分布均匀,冲击强度显著提高;分散相粒径越小,粒径分布越均匀,POE-g-MAH较好增韧PA66的粒径范围是0.1～0.3μm;弹性体含量一定时,合金的缺口冲击强度随弹性体的细化而增大,但拉伸屈服强度和拉伸弹性模量不受影响.     

HDPE/CB/PA6复合材料的导电与力学性能研究

为了改善尼龙6低温与干态存在着冲击强度低、纤维状易于电荷富集的缺陷,制备了高密度聚乙烯(HDPE)/导电炭黑(CB)/尼龙6(PA6)复合材料。首先制备了HDPE/CB共混物作为功能改性剂,再以马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物(POE-g-MAH)为增容剂,通过双螺杆挤出机熔融共混制备了HDPE/CB/PA6复合材料。通过扫描电子显微镜(SEM)、万能试验机、高阻计等方法,研究了添加增容剂和HDPE与PA6配比以及导电炭黑粒子含量对复合材料力学性能和导电性能的影响。结果表明,加入5 phr的增容剂POE-g-MAH,明显提高了HDPE与PA6的界面黏附力,复合材料相容性较好;当HDPE与PA6的质量比为35/65时,复合材料的断裂伸长率从纯PA6的88%增加到251%,缺口冲击强度从12.5 kJ/m~2增加到53.7 kJ/m~2;当导电炭黑的含量增加到2.5 phr时,复合材料的室温体积电阻率降低了7~10个数量级,约为10~8Ω·cm。     

POE-g-MAH对PA66/纳米TiO_2复合材料力学性能及相容性的影响

采用熔融共混法制备了尼龙(PA)66/马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物(POE-g-MAH)/纳米TiO2复合材料,通过万能材料试验机、冲击试验机、熔体流动速率(MFR)测试仪等研究了POE-g-MAH对复合材料力学性能及MFR的影响,利用Molau实验和FSEM考察了POE-g-MAH与PA66的相容性。结果显示,POE-g-MAH与PA66基体有很好的相容性;随着POE-g-MAH用量的增加,PA66/POE-g-MAH/纳米TiO2复合材料的缺口冲击强度逐渐增加,拉伸强度、弯曲强度、拉伸弹性模量及MFR逐渐降低;当POE-g-MAH质量分数为12%时,复合材料的综合性能最佳,缺口冲击强度、拉伸强度、弯曲强度、拉伸弹性模量和MFR分别为20.89kJ/m2,41.15MPa,64.2MPa,1428.15MPa和19.2g/(10min)。     

增韧剂和偶联剂下GF增强PA复合材料性能表征分析

选择双螺杆挤出机来制备以尼龙(PA)6T/66与PA10T为基础的玻璃纤维(GF)增强复合材料,分析马来酸酐接枝聚烯烃弹性体(POE-g-MAH)增韧剂对PA复合材料的力学特性改变作用。研究结果表明:将POE-g-MAH加入含20%GF的PA66复合材料基体后,试样的弯曲、拉伸强度以及弯曲弹性模量都发生了减小;对于含GF为20%的PA10T,弯曲弹性模量逐渐减小,拉伸与弯曲强度则先增大后减小。在加入了5%POE-g-MAH的复合材料断面中,出现了较多数量的褶皱,POE-g-MAH能够使GF和PA6T/66之间形成更良好的界面结合性能,显著提高界面相容性。加入偶联剂会导致PA6T/66体系力学性能的明显改善。加入POE-g-MAH可以改善树脂的界面相容性能,提高GF和树脂的结合强度。     

POE-g-MAH增韧回收HDPE基木塑复合材料的研究

采用马来酸酐接枝聚烯烃弹性体(POE-g-MAH)对回收高密度聚乙烯(HDPE)的木塑复合材料(WPC)进行增韧改性,研究了POE-g-MAH的加入对木塑复合材料机械性能、硬度、微观形貌的影响。结果表明,随着POE-g-MAH用量的增加,WPC的无缺口冲击强度逐步上升,拉伸强度、弯曲强度和硬度则先上升后下降。当POE-g-MAH的质量分数为6%时,WPC的综合性能最佳,其无缺口冲击强度、拉伸强度、弯曲强度分别提高了131.7%、91.1%、46.9%。     

PA6/ABS合金的增韧改性研究

采用马来酸酐接枝丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS-g-MAH)、马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物(POE-g-MAH)和苯乙烯-马来酸酐共聚物(SMA)为相容剂,研究了相容剂种类、相容剂含量、增韧剂含量及挤出机螺杆转速对尼龙6/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(PA6/ABS)合金力学性能的影响。研究表明,ABS-g-MAH为PA6/ABS合金的最佳相容剂,且质量分数为20%时合金的缺口冲击强度最高;采用ABS-g-MAH和POE-g-MAH复合增容增韧可得到力学性能优越的PA6/ABS合金;降低挤出机螺杆转速可使PA6/ABS合金的缺口冲击强度提高。     

接枝物含量对高层建筑用GF/PP复合材料性能的影响

为了提高高层建筑用材料的力学性能,采用熔融共混的方法,在玻璃纤维(GF)增强聚丙烯(PP)复合材料中加入马来酸酐接枝PP(PP-g-MAH)与马来酸酐接枝聚烯烃(POE-g-MAH),分析接枝物含量对复合材料拉伸性能、弯曲性能以及冲击性能的影响。研究表明：当POE-g-MAH或PP-g-MAH的加入量为4 g时,复合材料的流动性明显改善,达到了最大熔体流动速率。当基体中接枝物含量上升后,复合材料的拉伸强度表现为先增大后减小的变化趋势,弯曲强度以及弯曲弹性模量都出现了先增大后减小的变化趋势,并在含有4 g接枝物时达到最大。当复合材料中接枝物含量增大后,含有POE-g-MAH接枝物的复合材料的冲击强度迅速增大。扫描电镜显示,加入接枝物后GF表面上存在明显附着物,GF和PP基体之间形成了良好相容性。     

聚乙烯添加量对建筑水管用尼龙材料性能表征的影响

选择马来酸酐接枝聚烯烃弹性体(POE-g-MAH)来改善聚酰胺6 (PA6)和聚乙烯(PE)的相容性,实验研究聚乙烯添加量对建筑水管用尼龙材料性能表征的影响。结果表明,当PE含量上升后,将使PE到达更高的结晶温度,有效改善了两者的相容性与结晶行为,使材料结晶时间明显缩短,显著提高试样表面质量。POE-g-MAH在PA6基体中形成了良好的相容状态,形成了平整且较为模糊的相界面。采用甲苯对PA6/PE/POE-g-MAH试样进行刻蚀后,发现更加细小的PE颗粒,POE-g-MAH可以对PA6和PE发挥良好的黏结效果。当PE含量上升后,PA6试样的弯曲与拉伸强度都减小。当试样中的PE含量上升后,复合材料达到了更高的悬臂梁缺口冲击强度。