磷酸盐玻璃／聚丙烯复合材料的结晶行为和力学性能

制备了两种不同玻璃化温度的磷酸盐玻璃（P—glass）,研究了P—glass对聚丙烯（PP）基体结晶行为和力学性能的影响。结果表明,P—glass在PP中具有异相成核作用,使PP的结晶温度升高。具有较低玻璃化温度（176℃）的P—glass,能诱导生成口晶,使p-glass／PP复合材料的断裂伸长率与纯PP相比从427...     

聚丙烯/尼龙弹性体复合体系相容性的研究

采用尼龙弹性体(PAE)对PP进行增韧增强改性,同时添加马来酸酐接枝聚丙烯(MPP)来改善PP与PAE的界面相容性。利用扫描电镜(SEM)、差示扫描量热仪(DSC)等手段及力学性能测试,比较研究了MPP对共混物结晶温度及力学性能的影响。结果表明,PAE适用于PP的增韧改性,且增韧效果取决于三元共混体系中MPP的含量;当所含MPP的质量分数达到3%,共混材料界面相容性好,共混物韧性高。     

磷酸盐玻璃的化学测试方法

一、结论磷酸盐玻璃作为特种玻璃在各个领域都有广泛的应用。磷酸盐玻璃常用来制造光学玻璃、透紫外线玻璃、吸热玻璃、耐氟酸玻璃等。钒磷酸盐玻璃是重要的辐射发光材料[1]。磷酸盐玻璃化学成分的波动对材料的物理性能有至关重要的影响,因此对材料的化学成分的测试及测试结果的正确性就显得更加重要。上海市玻璃制品质量监督检验站对磷酸盐玻璃的测试工作长期没有开展,特别是对Ｐ2Ｏ5的测试一直是一个空白点。为了满足用户对测试方面的需要,本人对含钠钙硅磷玻璃的测试方法进行了摸索及探讨。由于玻璃含有大量的Ｐ2Ｏ5、ＣａＯ,在测试中会…     

毛白杨木粉/聚丙烯复合材料界面相容性的介电弛豫解析

为解析木塑复合材料的界面相容性机制,通过介电弛豫过程分析研究不同硅烷偶联剂添加量的毛白杨木粉/聚丙烯复合材料的温度谱及频率谱,并计算介电弛豫过程中的表观活化能和热力学量。结果表明:在添加硅烷偶联剂的毛白杨木粉/聚丙烯复合材料中能观察到基于木材细胞壁无定形区中伯醇羟基的回转取向运动的弛豫过程;弛豫强度随硅烷偶联剂添加量增大先减少而后缓慢增大;随偶联剂添加量的增大,弛豫时间分布峰呈先变宽、变低,然后再变尖、变高趋势;表观活化能、活化焓、活化自由能和活化熵随硅烷偶联剂添加量增加先增大后减小。表观活化能在硅烷偶联剂添加量(质量比)为2.0%时达到最大值(28.12kJ/mol),与未添加偶联剂的毛白杨木粉/聚丙烯复合材料的(13.86kJ/mol)相比增加2倍以上,活化焓在硅烷偶联剂添加量从0%时的12.09kJ/mol增大到2.0%时的26.35kJ/mol,增大了117.9%,说明弛豫过程中伯醇羟基回转取向运动需要克服的能垒增加,毛白杨木粉与聚丙烯塑料的相容性更好,结合更紧密,界面强度更强,性能更加稳定。     

复合磷酸盐多孔生物陶瓷的制备及体外细胞相容性

以Al₂O₃-MgO-P₂O₅磷酸盐为粘结剂, 采用有机泡沫浸渍工艺制备了多孔陶瓷, 采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、排水法和压缩实验等表征了多孔陶瓷的孔隙形貌、相组成、孔隙率和力学性能, 并通过体外细胞实验研究了其细胞相容性. 结果表明, Al₂O₃-MgO-P₂O₅磷酸盐的加入不仅可以使浆料能够均匀地涂覆在泡沫体上, 也促进了陶瓷的烧结. 得到的多孔陶瓷具有相互连通、分布均匀的孔隙结构(大孔孔径在100~500μm, 还有约为3μm微孔), 平均孔隙率为85.9%±1.6%, 平均压缩强度为(1.04±0.15)MPa; 多孔陶瓷虽然是一种由HA、β-Ca₂P₂O₇和少量含Mg、Al的物相组成的复合磷酸盐陶瓷, 但在体外实验中没有表现出明显的细胞毒性, 并能促进细胞快速增殖与分化, 表明该多孔陶瓷具有良好的细胞亲和性和相容性.     

多次涂覆复合磷酸盐多孔陶瓷的表面结构和细胞相容性

在制备复合磷酸盐多孔陶瓷的基础上, 采用稀浆料对其进行多次重复涂覆。通过扫描电镜(SEM)、排水法和体外细胞实验等对比了多次涂覆前后样品的孔隙特征, 表面结构和细胞相容性。结果发现, 随着涂覆次数的增加, 样品的孔壁厚度有所增加, 孔隙率呈下降趋势。不过经过3次涂覆后, 样品孔隙形貌并没有太大的变化, 孔隙率仍大于80%。同时多次涂覆使陶瓷表面增加了大量的1~2 μm的微孔结构, 体外实验结果显示, 这种结构有利于兔骨髓基质干细胞的粘附、铺展和生长。研究表明, 多次涂覆(特别是3次涂覆)在不明显改变多孔陶瓷孔隙特征的前提下, 改变了表面微观结构, 提高了细胞相容性。     

掺C60磷酸盐玻璃的显微结构特征

本文报道了掺Ｃ６０磷酸盐玻璃显微结构特征的研究结果。透射电子显微镜观察表明：在玻璃介质中，Ｃ６０分子晶体能以结晶固体的形式稳定存在。     

聚对苯二甲酸乙二醇酯/锡氟磷酸盐玻璃复合材料原位成纤对聚丙烯的增强效果

采用低玻璃化转变温度的锡氟磷酸盐玻璃(Pglass)改性聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET),制备低黏度高模量的PET基复合材料(PET/Pglass);以PET/Pglass或PET为成纤相,聚丙烯为基体,利用实验室自主设计的多级拉伸挤出装置,制得原位成纤增强聚丙烯复合材料,并研究成纤相形态及其对复合材料力学性能的影响。结果表明,与PET相比,PET/Pglass在多级拉伸挤出过程中原位成纤更容易,纤维长径比更大,分散更均匀,从而进一步提高聚丙烯的拉伸强度和模量,而且能保持聚丙烯较高的断裂伸长率,表明具有低黏高模的PET/Pglass对聚丙烯的原位成纤增强效果更显著。     

玻璃微珠含量及粒径对填充聚丙烯复合材料动态力学性能的影响

应用动态力学分析仪,在－１５０￣１０１０℃的温度范围内,考察了玻璃微珠填充聚丙烯中微珠的含量及其粒径对复合材料动态力学性能的影响。结果表明,室浊下的贮能模量和 损耗模量随着微珠体积分数Φｆ的增加而呈非线性形式增大;在相同条件下,最大粒径微珠填充体系的动态模量高于较小粒径微珠填充体系;微珠含量和粒径对复合材料的阻尼的影响不明显;在Φｆ５％￣１５％范围内,玻璃化转变温度随着Φｆ的增加而增大,然后随之下     

PP-g-Si与PP-g-MAH对PP/GF的增容机理比较

制备了硅烷接枝聚丙烯(PP-g-Si),研究了PP-g-Si作为PP/GF体系的界面相容剂对界面结合的影响,并与马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)的增容机理进行了比较。结果表明,PP-g-Si的增容机理为PP-g-Si的甲硅烷基氧与玻纤表面氨基硅烷的氨基相互吸附生成了氢键,而PP-g-MAH的增容机理为PP-g-MAH的酸酐基团与氨基硅烷的氨基发生了化学键合。     

纳米TiO_2对聚丙烯/尼龙6共混物的增容作用

用SiO2和环氧基硅烷偶联剂对纳米TiO2进行修饰合成功能化纳米TiO2(sTiO2-O),然后与聚丙烯/尼龙6共混物进行熔融共混制备了sTiO2-O/PP/PA6纳米复合材料。通过拉伸、冲击等力学性能测试并结合扫描电镜对分散相尼龙6尺寸大小观察表明,由于功能化纳米粒子表面环氧基与PA6中氨基能发生化学反应,有效提高了两相的界面作用;少量纳米TiO2的加入使分散相尼龙6尺寸大幅度减小,并使复合材料拉伸和冲击强度大幅度提高,由此表明功能化纳米TiO2对不相容PP/PA6共混物具有良好的增容作用。     

氧化石墨烯对聚丙烯/尼龙6两组分聚合物的增容作用

采用改进的Hummers法制备氧化石墨烯,然后将其与聚丙烯/尼龙6(PP/PA6)两组分聚合物进行熔融共混制备聚丙烯/尼龙6/氧化石墨烯纳米复合材料。通过拉伸强度测试、差示扫描量热测试并结合扫描电子显微镜对尼龙6分散相尺寸大小观察表明,由于氧化石墨烯表面环氧官能团与尼龙6中端氨基能发生化学反应,有效提高了各组分之间的界面相互作用;少量的氧化石墨烯使尼龙6分散相尺寸大幅度减小,并使复合材料拉伸强度大幅度提高,由此表明石墨烯对热力学不相容聚丙烯/尼龙6两组分聚合物具有良好的增容作用。     

立构缺陷分布均匀性对等规聚丙烯/玻璃纤维复合材料结晶及形态的影响

利用具有不同立构缺陷分布均匀性的聚丙烯,制备了玻璃纤维/聚丙烯(简称玻纤/PP)复合材料,研究了玻纤含量和PP立构缺陷分布对复合材料的结晶动力学行为、结晶结构及聚集态结构的影响。结果表明,立构缺陷分布更不均匀的PP-A具有比PP-B拥有更高的结晶能力、结晶速率和更低的结晶活化能(ΔE)。玻纤的加入促进了PP的结晶,但在相同的玻纤加入量时,PP-A的结晶能力始终比PP-B更强,说明立构缺陷分布的均匀性比玻纤的加入对结晶影响更大;玻纤的加入更倾向于促进立构缺陷分布不均匀的PP-B形成β晶,且在相同条件下,在PP-B中的分散更加均匀。上述结果表明,在玻纤/PP复合材料的结构与性能设计中,PP立构缺陷分布的均匀性也是需要重视的重要因素。     

PP/PS就地相容化研究

考察了无水AlCl3用量对PP、PS大分子间Friedel-Crafts烷基化反应及PP/PS合金性能的影响。通过扭矩分析、接枝比和力学性能测定、界面形态的观察,结果表明,加入适量的无水AlCl3可以引发PP、PS间的Friedel-Crafts烷基化反应,生成的PP-g-PS接枝物能起到就地增容PP/PS的作用,使合金的力学性能得到显著提高;加大AlCl3用量后,由于其引起的PS、PP分子链的断链反应起主导作用,合金的性能降低。     

Experimental Analysis of the Influence of Structural Parameters on the Behavior of Glass-Fiber Reinforced Polypropylene Composites

In a composite material reinforced by short random fibers, damage results from different elementary failure mechanisms such as matrix microcracking, fiber pull out, failure of the fiber/matrix interface, failure of fibers, etc. These damages influence greatly the macroscopic behavior of composite materials. To obtain good mechanical performance of a composite material, it is important to optimize the fiber ratio and the quality of the fiber/matrix interface, which have a direct influence on the damage mentioned above. The main objective of this study is to determine the influence of structural parameters on the evolution of damage for two types of polypropylene glass-fiber reinforced composites. In parallel with the classical approach of the mechanical theory of damage, which consists in load–unload tensile tests, the use of acoustic emission allows one to follow in real time the character and the importance of damage mechanisms in the course of loading. In addition, fractographic analysis makes it possible to confirm different assumptions and conclusions from this study.     

茶生物质/聚丙烯复合材料的制备与性能研究

为高值化利用茶产业剩余物资源,以废弃茶生物质(Tea biomass,TB)为填料,聚丙烯(Polypropylene,PP)为基体,采用密炼-注塑工艺制备了TB/PP复合材料,考察了茶生物质填料种类、处理方式及其添加量对复合材料结构、形态及性能的影响。实验结果显示,以茶树枝为生物质填料制备的复合材料力学性能最佳,茶梗次之,茶叶最差;茶梗填料经水煮和马来酸酐接枝聚丙烯增容处理后,复合材料的拉伸强度、弯曲强度、拉伸模量及弯曲模量分别提高了23.4%、9.0%、16.9%和13.9%。SEM图片显示茶梗填料与基体界面相容性提高。随茶梗填料用量的增加,复合材料的拉伸模量、弯曲模量逐渐增大,而拉伸强度及断裂伸长率缓慢下降,吸水率增加,热性能得到改善。当TS添加量为30%(质量分数)时,复合材料的拉伸强度比PP减小7.3%,但弯曲强度、弯曲模量及拉伸模量则分别提高11%、86.1%和54.7%。浸水80h后吸水率为0.89%。     

PP-g-MMA对云母填充聚丙烯体系增容作用的研究

以甲基丙烯酸甲酯接枝聚丙烯（PP-g-MMA）为云母（M）填充聚丙烯（PP）复合材料（PP／M）的界面相容剂,研究了PP-g-MMA接枝率和M粒径对PP／M力学性能和非等温结晶行为的影响。结果表明,PP-g-MMA的加入PP／M强度提高,韧性降低;M粒径的减小,PP／M强度和韧性都有所提高。DSC分析结果表明,M对PP有异相成核作用;PP-g-MMA的加入,M对PP大分子的吸附加强,提高M异相成核的活性,但也阻碍PP球晶的生长。而M粒径及PP-g-MMA接枝率对PP的结晶速率影响不大,n在2．50附近,K为10^-5数量级。     

长玻璃纤维增强聚丙烯

采用自行研制的熔体浸渍包覆长玻璃纤维装置,制备了长玻纤增强聚丙烯(LFT-PP)复合材料。研究了玻纤含量(10%(质量分数,下同)、20%、30%、和40%)、预浸料粒料长度(3mm和18mm)及相容剂聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)含量(2%、4%、6%、和8%)对长玻纤增强聚丙烯(LFT-PP)复合材料力学性能的影响。结果表明,长玻璃纤维增强聚丙烯(LFT-PP)的力学性能明显优于短玻璃纤维增强聚丙烯,当玻纤含量在30%时,拉伸强度达到50MP左右,冲击强度达到6kJ/m2左右,相容剂PP-g-MAH的加入增强了界面粘接强度,大幅度地提高了长玻纤增强聚丙烯(LFT-PP)复合材料的力学性能,当相容剂PP-g-MAH含量达到3%左右,其综合力学性能达到最佳值,拉伸强度达到100MP左右,冲击强度达到10kJ/m2左右。