动态硫化对TPU/EVM共混物加工流变行为的影响

采用过氧化二异丙苯(DCP)对热塑性聚氨酯弹性体(TPU)/乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVM)共混物实施动态硫化后,TPU/EVM共混物的表观黏度增大,非牛顿性增强,挤出胀大比增大,挤出物表面粗糙。其中TPU/EVM=75/25时,黏度增加最大,并且随剪切速率的增加其非牛顿性由硫化前的减弱变为硫化后的增强。动态硫化后,纯TPU的表观黏度增大,说明过氧化物使其发生了一定程度的交联而又使其不失热塑性。     

原位交联改性PP/POE共混物的等温结晶行为

采用热塑性聚烯烃弹性体(POE)作为增韧材料,以过氧化二异丙苯(DCP)为交联剂制备了PP/POE共混物。利用差示扫描量热仪(DSC)和偏光显微镜(PLM)研究了PP/POE共混物等温结晶行为,并用Avrami方程分析了PP/POE共混物结晶动力学。结果表明,POE的加入能起到异相成核的作用,加快了PP的结晶成核速率。Avrami指数在1.93～3.09,DCP的引入对聚丙烯(PP)的成核与生长机理影响不大,但其原位交联作用阻碍了PP分子链的运动,使得PP结晶速率降低,结晶时间延长。     

TPU/EVM共混体系的动态硫化工艺

比较了通过HAAKE Rheocord90转矩流变仪用两种不同的动态硫化混炼方法对热塑性聚氨酯弹性体/乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(TPU/EVM)共混体系性能的影响,硫化剂选用过氧化二异丙苯(DCP);探讨了密炼室转子转速和混炼温度对动态硫化共混物性能的影响。通过相差显微镜和傅立叶变换红外光谱仪(FT-IR)对硫化后共混物的微观结构进一步分析表明:动态硫化后的共混体系力学性能优于未硫化体系;两种不同动态硫化法制备的共混物性能相比,B法优于A法,且B法中两相呈明显互锁结构,相畴较小且均匀;FT-IR表明EVM主链的亚甲基和侧链的甲基参与了交联反应,且主要在亚甲基上;转速为30 r/min和混炼温度为150℃时共混物的综合力学性能最优。     

复合硫化剂对氟橡胶/硅橡胶共混物结构和性能的影响

分别采用过氧化二异丙苯(DCP)/三烯丙基异氰脲酸酯(TAIC)、双酚AF/苄基三苯基氯化磷(BPP)/DCP、3#硫化剂/DCP三种复合硫化剂硫化氟橡胶/硅橡胶共混物。研究了不同复合硫化剂对氟橡胶/硅橡胶共混物的硫化特性、力学性能、耐热老化性能、耐油性能和低温性能的影响,采用动态热机械分析(DMA)、热重分析(TG)和扫描电镜(SEM)方法对氟橡胶/硅橡胶共混物进行表征。结果表明,采用DCP/TAIC硫化的氟橡胶/硅橡胶共混物具有良好的综合物理力学性能。DMA分析表明,DCP/TAIC硫化的共混物中氟橡胶相和硅橡胶相的Tg最高,TG分析表明,DCP/TAIC硫化的共混物具有良好的热稳定性。SEM照片表明,DCP/TAIC硫化的共混物界面结合作用较强。     

DCP用量对PP／EPDM共混物性能和形态的影响

用动态硫化法制备的PP／EPDM共混型热塑性弹性体的性能明显优于直接共混型PP／EPDM热塑性弹性体,这是由于模量低的EPDM柔性长链经化学交联后,强化对PP的增韧效果,而交联后又被扯断细化的EPDM的颗粒,改变了因EPDM相互缠结所导致的熔融粘度大,加工性能差的缺陷。制备PP／EPDM热塑性弹性体的关键是动态硫化,由于PP／EPDM共混物的动态硫化是一个融物理共混、化学引发交联和剪切细化分散为一体的复杂过程,材料的性能除决定于组成、组分性能和化学交联体系外,还强烈依赖于所采用的共混工艺方式及其条件。本章采用过氧化二异丙苯（DCP）作为硫化剂,研究了过氧化物用量对动态硫化PP（K8303）／EPDM共混物性能和形态的影响。     

动态硫化NBR/CPE/EVA TPE的力学性能

用动态硫化法制备了共混型的NBR／CPE／EVA热塑性弹性体(TPE)，讨论了橡塑并用比、增塑剂用量和填料类型等对热塑性弹性体力学性能的影响。研究结果表明，当橡塑并用比为5／1～10／3、增塑剂用量为20～30质量份、填料炭黑用量为30质量份时，配合合理的动态硫化工艺条件，可以制得物理力学性能和加工性能优异的共混型的热塑性弹性体。这方面的研究尚未见文献报道。     

HDPE/CIIR动态硫化共混物结构与性能研究——Ⅰ.制备工艺与力学性能

本文用动态硫化法,在Brabender塑化仪上对高密度聚乙烯(HDPE)/氯化丁基橡胶(CIIR)的配比、硫化剂用量以及混合时间、温度和速度进行了考察,制得了不同橡塑比和不同硫化剂用量的HDPE/CIIR共混物。结果表明;少量HDPE可赋予共混物远高于硫化CIIR的机械强度:硫化剂用量达15phr时,共混物仍具有热塑性;动态硫化增强了共混物的强度和弹性,HDPE/CIIR=30/70的动态硫化共混物具有最佳综合机械性能。     

HDPE/PET共混物的原位反应增容

采用"一步挤出法"制备了高密度聚乙烯/聚对苯二甲酸乙二(醇)酯(HDPE/PET)共混物。通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)分析证明了HDPE与甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)的接枝共聚物HDPE-g-GMA的形成。通过力学性能测试、扫描电镜(SEM)观察、差示扫描量热(DSC)分析和维卡软化点测试评价了共混物的增容效果。结果表明,过氧化二异丙苯(DCP)含量对体系增容效果的影响要大于单体含量的影响;当DCP含量不超过0.25phr时,增容效果随其含量的增加而提高,但当DCP含量为0.30phr时增容效果有所下降。采用"一步挤出法"进行HDPE/PET共混物的原位反应增容是可行的。     

马来酸酐接枝氯化聚乙烯/聚丙烯热塑性弹性体的制备及表征

以过氧化二异丙苯(DCP)为引发剂,在转矩流变仪中,对氯化聚乙烯/聚丙烯(CM/PP)进行顺丁烯二酸酐(马来酸酐,MAH)熔融接枝制备了热塑性弹性体。考察了DCP用量和MAH用量对其接枝率、力学性能的影响。并用红外光谱、差扫描量热法、热重分析法和电子扫描电镜对其进行组成结构、热行为和形态表征。结果表明:MAH成功接枝到CM/PP热塑性弹性体上。接枝后的CM/PP热塑性弹性体的力学性能和热性能明显改善,当MAH为4份时和DCP用量为3.2份时,接枝率达到0.66%,抗拉强度比未接枝CM/PP提升了78%,达到6.3MPa。     

动态硫化制备高密度聚乙烯/脱硫轮胎胶粉热塑性弹性体

采用固相力化学技术实现了废旧轮胎橡胶(GTR)的脱硫化及与高密度聚乙烯(HDPE)的复合,并采用动态硫化技术成功制备了HDPE/GTR热塑性弹性体(TPE)。结果表明,经力化学碾磨后,胶粉的凝胶含量显著降低。碾磨20次后,共混材料的拉伸强度由碾磨前的5MPa提高到8.6MPa;扯断伸长率由碾磨前的9.7%提高到63.3%。经动态硫化制备热塑性弹性体,材料的力学性能进一步提高,碾磨20次的复合粉体制备的TPE拉伸强度和扯断伸长率分别提高到10.6MPa和76.5%。所制备的TPE均保持了橡胶良好的回弹性,拉伸永久变形均保持在20%以内。扫描电子显微镜(SEM)研究表明经力化学处理制备的HDPE/GTR热塑性弹性体两相间具有良好的界面结合。     

含硫偶联剂对木粉/橡胶-塑料三元复合材料力学性能及耐热性能的影响

以再生高密度聚乙烯（HDPE）、沙柳木粉和废轮胎胶粉为原材料,含硫偶联剂Si69为界面相容剂,采用模压法制备木粉/橡胶-塑料三元复合材料。考察Si69对木粉/橡胶-塑料三元复合材料力学性能及耐热性能的影响,并采用FTIR和SEM分析Si69改性前后废轮胎胶粉的表面特性及木粉/橡胶-塑料三元复合材料的微观断面形貌。结果表明:Si69与废轮胎胶粉发生了化学反应。当Si69添加量为5wt%时,木粉/橡胶-塑料三元复合材料的界面结合较佳,力学性能及耐热性能较优,其中弯曲强度、弯曲模量、拉伸强度较未添加Si69的木粉/橡胶-塑料三元复合材料分别提高了13.85%、7.24%和6.63%;维卡软化温度和热变形温度较未添加Si69的木粉/橡胶-塑料三元复合材料分别提高了6.95℃和8.70℃,Si69可在一定程度上提高木粉/橡胶-塑料三元材料的耐热性能。Si69添加量为7wt%时,木粉/橡胶-塑料三元复合材料的缺口冲击强度可达到3.99 k·Jm-2。      

造纸污泥/高密度聚乙烯复合材料的制备及性能

采用造纸污泥（PIW）填充高密度聚乙烯（HDPE）制备PIW/HDPE复合材料,并利用水浴箱、热变形维卡温度测定仪、氧指数仪、电子万能试验机、动态热机械分析仪对PIW/HDPE复合材料的吸水性能、热性能、阻燃性能、拉伸性能及动态力学性能进行分析测试。结果表明,PIW/HDPE复合材料具有良好的结合界面和拉伸性能,其最佳拉伸强度为23.18 MPa;PIW质量分数的增加会对PIW/HDPE复合材料的吸水性能、韧性产生不利的影响;但PIW质量分数的增加有利于提高PIW/HDPE复合材料的热性能、阻燃性能（其最高氧指数为29.98%）和刚性。本研究可为造纸污泥的资源化利用提供研究基础。      

Preparation and properties of the powder SBR composites filled with CNTs by spray drying process

Carbon nanotubes (CNTs) filled powder styrene-butadiene rubber (SBR) composites were prepared by spray drying of the suspension of CNTs in SBR latex. The powder was spherical like and uniform with an average diameter of less than 10 μm. The dispersion of CNTs in the rubber matrix was improved remarkably compared with that in the rubber composites obtained by the conventional mechanical mixing method. Further study about the effect of CNTs on the prepared SBR composites was performed by analyzing the vulcanization process of the SBR powder, thermal and mechanical properties of the vulcanized SBR composites. Differential scanning calorimeter (DSC) analysis indicated that the glass transition temperatures of SBR composites increased with the increasing ratio of CNTs. The vulcanization process showed that CNTs could decelerate the vulcanization of the SBR composites. Dynamic mechanical analysis indicated that the storage modulus of the composites was improved with the CNTs additions, especially when the CNTs addition exceeded 30 phr. Compared with pure SBR composites, the hardness, tensile and tear strengths of the composites filled with 60 phr CNTs enhanced 73.9%, 327.7% and 191.1%, respectively, which should be ascribed to the excellent mechanical properties of CNTs and uniform dispersion of CNTs in the rubber matrix.     

Preparation and properties of powder styrene-butadiene rubber composites filled with carbon black and carbon nanotubes

Carbon nanotubes (CNTs) and carbon black (CB) filled powder styrene-butadiene rubber (SBR) composites were prepared by spray drying of the suspension of CNTs and CB in SBR latex. The powders were sphere like and fine with uniform diameters of 10-15 μm. Experimental results showed that the introduction of CNTs into the matrix was beneficial to improve the security of the vulcanization of the rubber composites, and the dynamic and basic mechanical properties of the CNTs/SBR composites were better than those of CB/SBR and neat SBR composites. Observations on the microstructure of the composites indicated that CNTs were well dispersed in the matrix. Morphology of the fracture confirmed that the bonding between CNTs and rubber matrix was strong and load can be transferred to CNTs efficiently during the mechanical property tests. Moreover, the powder SBR composites containing well-dispersed CNTs could be perfect candidate as additives for other polymers.     

反应增容HDPE基木塑复合材料及增容机制

使用密炼机对木纤维（WF）进行酯化改性,将改性木纤维（EWF）与高密度聚乙烯（HDPE）、过氧化二异丙苯（DCP）混合,再用双螺杆挤出机反应挤出制备EWF/HDPE复合材料。使用FTIR、力学性能测试、SEM、广角X射线衍射（WAXD）和示差扫描量热－热重同步热分析（TG-DSC）研究了EWF/HDPE复合材料的微观结构和物理力学性能。结果表明,在密炼机中对WF的酯化改性成功地在WF表面引入了酯基;反应挤出所得EWF/HDPE复合材料与无增容WF/HDPE复合材料相比,其冲击和拉伸强度最大分别提高了112%和36%,EWF与HDPE两相之间的界面粘合明显改善,HDPE的晶粒尺寸有所增加,结晶度也有较大提高,但热稳定性有少许下降。EWF/HDPE复合材料力学性能的提高主要归因于反应挤出的增容作用,而非基体HDPE结晶结构的变化。     

动态硫化法制备尼龙6/马来酸酐接枝三元乙丙橡胶高韧合金

采用酚醛树脂(PF)、硫磺(S)与过氧化二异丙苯(DCP)作交联剂,研究了马来酸酐接枝三元乙丙橡胶(EPDM-gMAH)的动态硫化对增韧尼龙6(PA6)性能的影响。结果表明,采用PF硫化体系且硫化剂用量为EPDM-g-MAH的1.5%,PA6与EPDM-g-MAH质量比为80/20的合金的综合性能较好,其拉伸强度与缺口冲击强度较未硫化PA6/EPDMg-MAH(80/20)合金分别提高69.5%与128.8%,主要是由于动态硫化提高了PA6与EPDM-g-MAH的相容性。动态硫化还提高了PA6/EPDM-g-MAH合金的热稳定性、PA6的结晶温度和结晶速率。     

钢渣超微粉/橡胶复合材料的性能及补强-阻燃机制

以磁选热闷渣、未磁选热闷渣、电炉渣和风淬渣作为研究对象,以乙二醇、三乙醇胺和无水乙醇制备钢渣助磨剂,钢渣助磨剂与钢渣进行复合获得钢渣超微粉。将钢渣超微粉与炭黑N220、促进剂、硫磺、 ZnO、硬脂酸、天然橡胶进行复合,制备钢渣超微粉/橡胶复合材料。研究钢渣种类和钢渣助磨剂用量对钢渣超微粉/橡胶复合材料力学性能和阻燃性能的影响。利用XRF、 XRD、 LPSA和FTIR对化学成分、矿物组成、粒度分布和组成结构进行测试。结果表明,以电炉渣制备的钢渣超微粉/橡胶复合材料的力学性能最佳,以磁选热闷渣或未磁选热闷渣制备的钢渣超微粉/橡胶复合材料的阻燃性能最佳。钢渣助磨剂可以减小钢渣超微粉的粒度尺寸,改善钢渣超微粉的粒度分布均匀程度。随着钢渣助磨剂用量的增加,钢渣超微粉的粒度分布均匀程度改善,钢渣超微粉/橡胶复合材料的力学性能提高,阻燃性能降低。     

交联剂对HDPE/竹粉复合发泡材料性能的影响

以高密度聚乙烯(HDPE)为基体塑料,偶氮二甲酰胺与氧化锌复配物为发泡剂,过氧化二异丙苯(DCP)为交联剂,采用两步模压发泡法制备了HDPE/竹粉复合发泡材料,并研究了交联剂对复合材料密度和回弹性能、发泡性能、力学性能的影响。结果表明:当交联剂的添加质量分数为0.6%时,HDPE/竹粉复合发泡材料的密度达最小值,为0.054 g/cm~3;回弹率达最大值,为90.5%;当交联剂的添加质量分数为0.4%时,复合发泡材料的泡孔分布相对多而均匀,弯曲强度达最大值,为29.3 MPa,相比未发泡材料约低8.2%,冲击强度为6.8 k J/m~2,相比未发泡材料约低16%。     

高韧性聚乙烯合金的制备与性能

采用氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(SEBS)、二元乙丙橡胶(EPR)、三元乙丙橡胶(EPDM)及乙烯-辛烯共聚物(POE),分别与高密度聚乙烯(HDPE)以不同比例在双螺杆挤出机中熔融共混,制备高韧性聚乙烯合金。冲击测试表明,在四种共混物中,HDPE/POE具有较佳的力学性能;Vu-Khanh方程表明,Gi与冲击性能有很好的对应关系;扫描电镜表明,弹性体在HDPE中有很好的分散,橡胶粒径较小,分散均匀;形变区观察显示,纯HDPE为脆性断裂,而HDPE/弹性体断裂表面发生塑性形变,发生剪切屈服,呈明显的韧性断裂。     

无机填料对木粉/高密度聚乙烯复合材料性能的影响

目的考察无机填料的种类、粒径以及添加量对PF/HDPE复合材料力学性能和热稳定性的影响。方法以杨木纤维(PF)、高密度聚乙烯(HDPE)、BaSO4、CaCO3、云母粉为原料,采用熔融共混和注塑成型的方法制备PF/HDPE复合材料,进行力学、热重、扫描电镜测试分析。结果3种无机填料均改善了PF/HDPE复合材料力学及热稳定性能,填充CaCO3获得的复合材料性能优于填充BaSO4、云母粉获得的复合材料,并且随着填料颗粒粒径的减少,改善效果增强。填料的添加量需要保持在一定范围内,添加量过低或过高均会造成性能下降。结论添加CaCO3(质量分数为9%,3000目)制备的PF/HDPE复合材料具有最佳的力学及热稳定性。