PVC与纳米碳酸钙复合材料的结构与性能研究

采用拉伸强度、断裂伸长率、冲击强度等力学参数对聚氯乙烯(PVC)/纳米CaCO3复合材料进行评价,并结合热重差示扫描量热仪、扫描电镜对复合材料的热稳定性和断面结构进行表征.结果表明:采用超声分散方法,选用NDZ-311/SG-Al 821复合改性剂改性的纳米CaCO3明显提高了PVC基复合材料的缺口冲击强度、断裂伸长率和热稳定性;当纳米CaCO3填充质量分数达15%时,PVC/纳米CaCO3复合材料的缺口冲击强度达22.34 kJ/m2,比未填充纳米CaCO3的提高了60.5%;当纳米CaCO3填充质量分数不高于20%时,用超声技术改性纳米CaCO3能很好地分散在PVC基体中.     

MC尼龙/CaCO3纳米复合材料的制备及力学性能研究

用超声分散原位聚合法制备了铸型(MC)尼龙／CaCO3纳米复合材料,用扫描电镜(SEM)对纳米CaCO3粒子在基体中的分散情况进行了表征,研究了纳米CaCO3用量对复合材料力学性能的影响。研究结果表明,纳米CaCO3对MC尼龙具有增韧和增强的双重效果,复合材料的拉伸强度和缺口冲击强度随着纳米CaCO3用量的增加先提高后降低,而断裂伸长率随着纳米CaCO3用量的增加而降低,当纳米CaCO3的用量为2％—3％时复合材料的综合性能最好。     

纳米CaCO3/EPO/PP复合材料性能与结构的研究

研究了纳米CaCO3／EPO／PP复合材料的力学性能、熔体流变性能及纳米CaCO3粒子在PP基体中的分散状况。结果表明：弹性体EPO对PP有很好的增韧效果，当EPO用量为4份时，PP从脆性断裂转变成韧性断裂；当EPO用量为10份时，PP复合材料的室温和低温缺口冲击强度均有大幅度的提高。在EPO／PP复合材料中加入纳米CaCO3不仅可以显著提高复合材料的室温和低温缺口冲击强度，而且可显著提高复合材料的弯曲弹性模量和MFR，改善复合材料的加工流动性能；纳米CaCO3粒子在PP中达到了纳米级分散。     

纳米CaCO3增韧聚丙烯的研究

采用熔融共混以及先混炼再熔融共混的方法制备了PP／纳米CaO3及PP聚物（PPR）／SBS／纳CaCO3和合材料。通过SEM，TEM及力学性能测试研究了复合材料的力学性能及CaCO3粒子的分散状况。结果表明，当CaCO3子的质量分数分别为4％和8％，两种共混体系的冲击强度达到最大值，分别为5.18kJ/m^2和59.14kJ/m^2;CaCO3粒子在体系中能够达到纳米级分散。复合材料的冲击断面观察证明材料的增韧是由于基体发生屈服所致。     

纳米CaCO_3表面改性及其对PVC复合材料性能的影响

分别采用十八胺、十二胺和正辛胺对纳米CaCO3进行湿法改性,制备了聚氯乙烯(PVC)/纳米CaCO3复合材料,系统研究了不同改性剂改性的纳米CaCO3对PVC基复合材料力学性能的影响。结果表明:3种改性剂均可以与纳米CaCO3表面结合,形成一有机层,阻止了纳米CaCO3团聚,使改性后的粒子可以均匀分散在PVC基体中;十八胺、十二胺和正辛胺改性后的纳米CaCO3均可显著提高PVC复合材料的缺口冲击强度,并且随着改性剂分子链长度的增加,冲击强度也略有提高;改性纳米CaCO3可以略微提高复合材料的弯曲强度,但材料的拉伸强度略有下降。     

PS/改性纳米CaCO3的共混挤出制备

通过共混挤出方法制备聚苯乙烯(PS)／改性纳米CaCO3复合材料,分析测试其冲击强度和弯曲性能及维卡软化温度,并表征了纳米CaC,3子在PS中的分散状态。当w(nano-CaCO3)为2．5％-5．0％时,复合材料的冲击强度和弯曲强度均显著提高,对热性能影响较小,维卡软化温度仍维持在98℃左右。透射电子显微镜观测表明,纳米CaCO3粒子在复合材料中仍呈纳米分散状态。     

聚甲基丙烯酸甲酯包覆纳米CaCO3改性聚氯乙烯研究

研究了聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)包覆纳米CaCO3复合粒子填充聚氯乙烯(PVC)复合材料的加工塑化和力学性能，并与未改性纳米CaCO3的改性效果进行比较。结果发现，填充纳米CaCO3使PVC平衡扭矩和平衡熔融温度均会有所提高，填充未改性碳酸钙增加更大，填充PMMA包覆CaCO3使材料冲击性能提高的幅度大于填充未改性纳米CaCO3，而拉伸强度下降幅度较小。当PMMA包覆CaCO3填充量为8％时缺口冲击强度增加到未改性PVC的194％。冲击缺口断面形态分析表明，采用PMMA包覆CaCO3时，纳米CaCO3在PVC基体中分散均匀、团聚少。     

纳米CaCO_3的接枝改性及其填充PVC复合材料的性能

采用表面原位接枝聚合在纳米CaCO3颗粒表面引入聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或聚丙烯酸丁酯(PBA),用共混法制备了纳米CaC03/PVC复合材料,研究了不同界面特性时纳米CaCO,/PVC复合材料的力学性能.研究结果表明:通过表面原位接枝聚合反应可以在纳米CaCO3颗粒表面接枝PMMA和PBA;表面接枝聚合改性大大促进了纳米CaCO3粒子在PVC基体中的分散行为,增加了复合材料的拉伸强度以及与聚合物的界面粘接强度,但复合材料的冲击强度有所下降.     

纳米碳酸钙改性聚丙烯

研究了不同牌号的聚丙烯（PP）与纳米CaCO3复合材料的力学性能,考察了双螺杆挤出和密炼混合工艺及相容剂含量对PP／纳米CaCO3复合材料力学性能的影响,采用透射电子显微镜观察了纳米CaCO3在PP中的分散情况。结果表明,纳米CaCO3对不同牌号的PP均有增韧作用,对基材韧性较好的共聚PP增韧效果较显著．冲击强度提高了81％;双螺杆挤出和密炼混合均能使纳米CaCO3粒子在PP中达到较好的分散。     

PVC/CaCO3复合材料的结构与性能研究

研究了表面改性微米重质CaCO3填充的聚氯乙烯（PVC）树脂所得PVC／CaCO3复合材料的结构和热力学与机械性能。结果表明，改性微米重质CaCO3的填充能明显提高PVC基复合材料的缺口冲击强度和维卡软化温度。当填充质量分数20％的改性微米重质CaCO3后，PVC／CaCO3复合材料的冲击强度为20．92kJ／m^2，比未加微米重质CaCO3的提高了49．9％。扫描电镜（SEM）观察复合材料的表面形态，发现拉伸断面有拉丝现象。热失重-差示扫描量热分析发现，微米重质CaCO3对PVC基复合材料分解有一定的抑制作用。     

低频振动注塑改善PP/纳米CaCO3分散性的研究

利用自行研制的振动注塑装置研究了低频振动对PP／纳米CaCO3体系中纳米CaCO3在基体中的分散性。结果表明，在低频高压下，无机粒子在基体中的分散性有了明显的改善，使体系拉伸强度和冲击强度同时得到了提高。     

纳米硫酸钡增强PET复合材料性能研究

通过熔融共混法制备了纳米硫酸钡增强PET复合材料。研究了纳米硫酸钡用量对增强PET复合材料力学性能的影响。结果表明，纳米硫酸钡对PET有显著的增强作用，在纳米硫酸钡质量分数为3％时，增强PET的力学性能最佳，对比空白样，拉伸强度和模量分别提高了15．6％和18．0％，弯曲强度和模量分别提高了13．6％和14．2％，而冲击强度基本没有下降。     

热塑性酚醛树脂基纳米复合材料的性能

用有机化改性的蒙脱土作为纳米粒子,通过原位聚合法制备了酚醛树脂基纳米复合材料;研究了蒙脱土纳米粒子对复合材料热稳定性、力学性能和特性粘数的影响.实验结果表明,纳米蒙脱土的加入提高了复合材料的热稳定性,且随纳米蒙脱土用量的增加而升高;蒙脱土质量分数为5%时,材料的冲击强度和流动性达到最佳.     

多级磨盘式强剪切分散混炼器作用下PP/nano-CaCO3体系性能的研究

为了改善填充和共混体系的混炼和分散效果，自行研制了一套高性能混炼设备（多级磨盘式强剪切分散混炼器），并利用此设备研究了PP／nano-CaCO3体系的稳态流变性、动态流变性和分散性的变化及其影响因素。实验结果表明，未加抗氧剂时，随着混炼器转速的提高，填充体系的MFR增加；nano-CaCO3的加入整体上改善了体系的流变性。当nano-CaCO3的质量分数为4％时，MFR出现最大值。加入抗氧剂之后，PP填充体系中不再有自由基引发的降解反应发生，混炼器转速的提高使填充体系的MFR增加的幅度很小；混炼器的作用导致填充体系的动态贮能模量、损耗模量和复数黏度都下降；经混炼器作用后的填充体系中纳米碳酸钙粒子的分散状态明显优于未经混炼器作用的体系。     

纳米硫酸钡增强增韧尼龙66

通过熔融共混法制备了纳米硫酸钡增强增韧尼龙66复合材料。研究了纳米硫酸钡含量对增强增韧尼龙66复合材料力学性能的影响。结果表明，纳米硫酸钡对尼龙66有显著的增强增韧作用。尼龙66的韧性、刚性和强度随着纳米硫酸钡含量的增加先增后减，在纳米硫酸钡质量分数为3％时，力学性能最优；对比空白样，缺口冲击强度提高了17．1％，弯曲强度和模量分别提高了5．74％和11．57％，拉伸强度和模量稍有提高。     

聚丙烯酸酯/TiO2-SiO2纳米杂化材料性能的研究

采用具有核-壳结构的纳米TiO2-SjO2与热固性聚丙烯酸酯原位复合，通过溶胶-凝胶法制得了有机-无机纳米杂化材料，并对材料的结构和性能进行了表征。结果表明：聚丙烯酸酯基纳米SiO2包覆TiO2的有机-无机纳米杂化材料在无机组分质量分数低于8％时是透明的；随着TiO2-SiO2用量的增加，纳米杂化材料的附着力是先增后降，而热稳定性则是逐渐增加；拉伸强度和冲击强度随TiO2-SiO2用量的增加都是先增后降，当TiO2-SiO2质量分数为5．10％时，拉伸强度达到最大值，提高了25％；当TiO2-SiO2质量分数为3．45％时，无缺口冲击强度达到最大值，提高了27％。     

聚甲醛/弹性体/碳酸钙复合材料的研究

用弹性体和CaCO3复合改性POM。采用TPU为增韧剂，CaCO3为增强剂，研究了加工方法、组成比、填料用量、粒径及分散形态等因素对复合材料性能尤其是冲击韧性的影响。结果表明，两步法制备复合材料的冲击韧性大大高于一步法；且纳米级CaCO3填充复合材料的综合性能优于其它粒径大小的填料；适量的弹性体及无机纳米填料的加入利于获得较好的增韧效果，当弹性体用量约为10％，CaCO3用量为3％时，与纯POM相比，冲击强度提高了3倍，弯曲模量与纯POM接近。     

PVC塑料供水管的配方研究

研究了CaCO3和ABS对硬聚氯乙烯（UPVC）复合体系的力学性能的影响。结果表明，在实验数据范围内，复合体系中加入ABS可以提高其冲击强度和弹性模量（少于5份），但材料的拉伸强度下降；在体系中加入适量的经表面处理的CaCO3能明显提高材料的冲击强度和断裂伸长率，当CaC03用量为12份时，其冲击强度和断裂伸长率分别提高了2．5倍和2.8倍左右，复合体系的弹性模量随CaCO3用量增加而提高。最优配方为：PVC100份（质量份，下同）、CaCO3 12份、ABS5份、钙锌复合稳定剂3．5份、其他助剂适量。以该配方生产的UPVC供水管各性能完全符合GB／T1000 2．1标准规定。     

ABS/蒙脱土纳米复合材料的制备、结构及性能

将SAN／蒙脱土纳米复合材料与ABS高胶粉熔融共混得到ABS／蒙脱土纳米复合材料。对纳米复合材料的机械性能进行了表征．结果发现蒙脱土的加入一定程度上提高了ABS的杨氏模量和弯曲模量，但冲击强度有明显的降低。采用XRD、TEM和SEM对纳米复合材料的结构进行表征，结果表明在共混过程中，蒙脱土片层的物理特性导致其基本分布在橡胶粒子的表面．甚至造成粒子的变形和破裂；ABS／蒙脱土纳米复合材料在冲击过程中，蒙脱土片层的分散状态导致橡胶粒子不能发生塑性变形，冲击断面呈多孔形态。