添加CNTs、APP和ABS对尼龙6阻燃性能改善的协同效应研究

采用碳纳米管(CNTs)和聚磷酸铵(APP)阻燃尼龙6(PA6)。结果表明,在1%CNTs(质量分数,下同)及20%APP添加量下,PA6具有优异的阻燃性能。在PA6/APP/CNTs共混物中加入易燃的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS),在0.25%CNTs添加量下,其阻燃性能与添加1%CNTs的PA6/APP/CNTs复合材料相近。TEM观察表明,CNTs在PA6/ABS/APP共混物中仅分布在PA6相中。流变性能测试表明,CNTs在共混物PA6/ABS/APP中的选择性分布会使形成网络结构所需的CNTs含量从1%降低到0.25%。炭层的形态表明网络结构有利于形成连续且较为致密的炭层,使得1%CNTs填充PA6/APP共混物及0.25%CNTs填充PA6/ABS/APP共混物具有良好的阻燃性能。当PA6/ABS/APP共混物中的CNTs含量达到1%时,CNTs形成过于致密的网络结构,限制了炭层的膨胀,从而削弱其阻燃性能。     

PVC/ABS共混物的热稳定性

通过熔融共混的方法制备了不同配比的聚氯乙烯(PVC)/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)共混物,采用热失重法和刚果红试纸法对共混物的热稳定性进行了研究。热失重分析发现,共混物第一阶段失重的起始失重温度T01和最大失重速率时温度T1m都随着ABS接枝共聚物含量的增加向低温方向移动,ABS的加入促进了PVC的降解;刚果红试纸法分析发现PVC/ABS共混物的静态热稳定时间比PVC的长;透射电镜观察发现ABS接枝共聚物的加入改善了PVC的加工流动性,提高了稳定剂的分散性和效率,这是共混物稳定时间变长的主要原因。     

马来酸酐共聚方式对PA6/ABS共混物性能的影响

分别制备了马来酸酐与苯乙烯-丙烯腈无规共聚物(SAM)增容的尼龙6(PA6)/ABS/SAM共混物、马来酸酐接枝共聚的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS-g-MA)增容增韧的PA6/ABS-g-MA共混物。结果表明,两个体系中ABS都可以均匀分散;冲击测试发现样条厚度为6.35 mm时,PA6/ABS-g-MA共混物出现明显的脆韧转变,PA6/ABS/SAM共混物为脆性断裂;样条厚度为3.18 mm时,两个体系都有明显脆韧转变;Vu-Khanh方程表明,PA6/ABS-g-MA共混物具有更高的裂纹扩展能(Gi)和撕裂模量(Ta),性能更好。     

ABS/α-SAN/PVC共混体系的研究

首先利用粘度法测得α-SAN的溶度参数为9.8,与ABS(9.6～9.8)和PVC(9.5～9.7)的溶度参数相近,三者间具有热力学相容性,从而制得具海岛两相结构的ABS/α-SAN/PVC共混物。实验结果表明,加入α-SAN可提高共混物的耐热性,刚性,热稳定性和加工性。并对该共混物所用的ABS品种和用量作了探讨。最后通过DSC研究该共混物的热稳定性,测定了TMA曲线,并推断其加工温度为160～180℃。     

PVC/α-MSAN/ABS共混物的力学性能与形态结构

采用熔融共混的方法将聚氯乙烯(PVC)树脂、α-甲基苯乙烯-丙烯腈共聚物(α-MSAN)和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物(ABS)共混,通过改变共混物的组成,制备了一系列不同橡胶含量和基体组成的PVC/α-MSAN/ABS共混物,研究了共混物的力学性能及形变机理。结果发现,随着基体树脂中PVC含量的增加,共混物的冲击韧性显著提高,而拉伸强度逐渐降低,同时促使共混物发生脆韧转变所需的橡胶含量逐渐减少。形态结构研究表明,由于基体树脂链缠结密度的增加,共混物的形变机理逐渐由银纹向剪切屈服转变,进而导致体系韧性的增加。     

PPO/SEBS/SEBS-g-MAH共混物的阻燃性能研究

以苯乙烯-乙烯/丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)为弹性体改性剂，SEBS-g-MAH为相容剂，红磷和Mg(OH)₂作为阻燃剂，采用双螺杆挤出技术，制备了阻燃聚苯醚(PPO)/SEBS/SEBS-g-MAH共混物。结果表明：当红磷用量为15份时，Mg(OH)₂仅用80份，PPO/弹性体共混物的极限氧指数(LOI)就能达到28%,燃烧等级达UL94 V-0级，同时燃烧时的热释放速率(HRR)及生烟速率(SPR)均大幅降低。     

埃洛石复配2-羧乙基苯基次膦酸对环氧树脂阻燃及力学性能的影响

将埃洛石纳米管(HNTs)与2-羧乙基苯基次磷酸(CEPPA)复配并用于环氧树脂(EP)阻燃改性,制备了CEPPA-HNTs/EP复合材料。研究了HNTs与CEPPA的配比对CEPPA-HNTs/EP复合材料热稳定性、阻燃性及力学性能的影响。TG分析表明,CEPPA与HNTs复配可提高CEPPA-HNTs/EP复合材料的热稳定性,促进成炭并降低分解速率。锥形量热和极限氧指数分析表明,加入HNTs可降低EP热释放速率,而CEPPA对提高EP的极限氧指数作用更显著。残炭的红外分析及SEM结果表明,燃烧过程中CEPPA与HNTs反应生成硅铝磷酸盐促进凝聚相的脱水交联,形成更致密的炭层。力学性能分析表明,当HNTs与EP和CEPPA与EP的质量比分别为6%和4%时,CEPPA-HNTs/EP复合材料的拉伸强度和冲击强度分别提高了19.4%和17.3%,冲击断面的SEM图像显示CEPPA-HNTs/EP复合材料呈韧性断裂。      

增容剂对PVC/PA6共混物性能的影响

分别以乙烯醋酸乙烯酯接枝马来酸酐(EVA-g-MAH)、丙烯晴-丁二烯-苯乙烯三元共聚物接枝马来酸酐(ABS-g-MAH)及聚乙烯接枝马来酸酐(PE-g-MAH)三种聚合物为增容剂制备了聚氯乙烯/聚酰胺6(PVC/PA6)共混物,采用扫描电子显微镜(SEM)、动态力学分析(DMA)及力学性能测试研究了相容剂对PVC/PA6(80/20)的相形态结构及力学性能的影响。结果表明,三种相容剂对PVC/PA6都具有明显的增容作用,但5%EVA-g-MAH增容PVC/PA6(80/20)的分散相尺寸最小最均匀;三种增容剂增容的PVC/PA6共混物都只有一个玻璃化转变温度(Tg),但EVA-g-MAH增容共混物的Tg略向高温偏移;力学性能测试结果显示,5%的EVA-g-MAH增容的PVC/PA6共混物的缺口冲击强度和拉伸强度分别提高了18%和200%,达到了3.8kJ/m2和46MPa。     

SMA增容ABS/PBT共混体系的形态和力学性能——共混过程对体系的影响

以苯乙烯-马来酸酐共聚物(SMA)为增容剂,研究了共混工艺对ABS/PBT共混物聚集态结构和力学性能的影响。结果表明,SMA先与ABS共混再与PBT共混,共混物的分散相尺寸最小、分布最均匀,优于SMA先与PBT共混再与ABS共混的方法。ABS与PBT共混物的相容性差,加入反应性相容剂SMA后,PBT分散相尺寸变小且均匀地分散于ABS中,显著改善了ABS/PBT共混物的冲击、拉伸性能。共混物的聚集态结构强烈地受共混工艺的影响。     

PTT/ABS-g-MAH共混合金的力学性能和流变行为

利用电子万能试验机、冲击试验机和毛细管流变仪分别研究了聚对苯二甲酸丙二酯/马来酸酐接枝丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(PTT/ABS-g-MAH)共混合金的力学性能和流变行为。结果表明:ABS含量在3%～5%(质量分数,下同)时,共混材料的拉伸强度、冲击强度和弯曲强度达到极值,表明ABS的加入对PTT起到了一定的增强和明显的增韧作用。共混合金熔体为假塑性流体,但ABS含量的变化对共混物的表观黏度、非牛顿指数n、粘流活化能的影响较小,即对PTT的流变性能影响不大。采用ABS-g-MAH与PTT进行反应性共混,可以提高PTT的力学性能,而对加工性能影响较小。