AA改性纳米CaCO3/聚丙烯的力学性能

用熔融挤出法制备了丙烯酸(AA)改性纳米CaCO3／PP母料及复合材料，系统研究了两种粒径的纳米CaCO3、单体AA和引发剂DCP的用量，以及制备母料的不同基体对纳米CaCO3／PP复合材料力学性能的影响。结果表明纳米CaCO3／PP复合材料的力学性能高于微米CaCO3／PP复合材料，纳米CaCO3对PP有增强增韧作用。在制备母料过程中加入AA，有助于进一步提高纳米CaCO3／PP复合材料的力学性能。加入少量DCP也有利于提高复合材料的力学性能。制备母料的基体为粉状PP的力学性能高于粒状PP。     

PP-g-MAH对PP/SiO2纳米复合材料力学性能的影响

为了进一步提高聚丙烯的力学性能,以马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)为聚丙烯/二氧化硅(PP/SiO2)纳米复合材料的界面相容剂,研究了PP-g-MAH添加量对PP/SiO2的力学性能、微观形态以及结晶行为的影响,并研究了其增容机理.研究表明:PP-g-MAH的加入使纳米PP/SiO2纳米复合材料的力学性能得以全面提高,使纳米二氧化硅与聚丙烯的界面粘结得到改善,并且,由于PP-g-MAH导致复合材料的界面强度提高和界面层厚度增加,使KH-570与PP-g-MAH并用的PP/PP-g-MAH/纳米SiO2复合材料比单用KH-570的PP/SiO2纳米复合材料的改性效果更加明显;PP-g-MAH对PP的结晶过程具有较明显的成核作用,使改性PP的结晶温度提高.     

原位固相接枝改性EPDM/PP/CaCO3复合材料相结构与性能的关系

以丙烯酸(AA)为纽带,将聚丙烯蜡(PPW)原位固相接枝在碳酸钙(CaCO3)表面,将得到的改性CaCO3与聚丙烯(PP)、三元乙丙橡胶(EPDM)通过2种不同的加工混合工艺制备了PP/EPDM/CaCO3三元复合材料。研究了改性CaCO3的表面性能,并通过热力学、动力学参数预测了复合材料中可能形成的分散形态,以阐明复合材料宏观性能与微观形态的关系。结果表明,改性CaCO3表面极性降低,与PP、EPDM的相容性变好,界面张力明显降低;从热力学因素考虑,改性CaCO3更容易分散在PP相中,和EPDM形成单独分散结构;动力学因素表明,将改性CaCO3先与EPDM复合再与PP复合的"两步法"工艺可以减缓CaCO3从EPDM中迁出而有利于形成以CaCO3为核、EPDM为壳的核-壳结构,这一结果通过电镜得到证实;核-壳结构使复合材料的各项力学性能均得到提高,尤其是在复合材料韧性方面,并且随着核-壳结构的增加,复合材料的韧性也随之增加,但这种核-壳结构不利于提高复合材料的熔体流动速率。     

纳米CaCO3改性HDPE复合材料的性能研究

利用熔融共混法制备HDPE/纳米CaCO3复合材料,研究了纳米CaCO3含量对HDPE基体性能的影响。实验结果表明:加入纳米CaCO3后,HDPE基体的力学性能得到提高。其中,随着纳米CaCO3含量增加,复合材料拉伸强度提高,冲击强度、断裂伸长率有所下降。当加入含量为4%时复合材料具有较好的综合力学性能。此后随着纳米Ca-CO3含量的继续增加复合材料性能降低。同时加入纳米CaCO3后,复合材料的结晶起始温度提高,结晶峰变窄,熔融热晗增大,结晶度提高。     

聚丙烯/CaCO_3复合材料组织性能分析

为了拓展聚丙烯材料的应用,在对CaCO3粉体进行表面偶联处理后,混入聚丙烯中,制成聚丙烯/CaCO3复合材料。通过透射电镜、X射线衍射仪、偏光显微镜、电子万能试验机等仪器设备研究了样品的显微组织及其力学性能。结果表明:CaCO3粉体有异相成核剂的作用,使球晶尺寸变小,结晶度有所提高,在聚丙烯基体中产生明显的增强增韧效果。经改性后的聚丙烯/CaCO3复合材料显微组织得到改善,力学性能有所提高。     

稀土β成核剂改性纳米CaCO_3/PP复合材料的研究

讨论了稀土β成核剂(WBGⅡ)对纳米CaCO_3/PP复合材料力学性能的影响,并借助WAXD、DSC及PLM研究了PP、纳米CaCO_3/PP和WBGⅡ/纳米CaCO_3/PP复合材料的结晶行为及晶体形态.结果表明:加入少量WBGⅡ后,聚丙烯基复合材料的晶型和球晶形态发生明显变化,同时纳米CaCO_3/PP复合材料的冲击强度和综合力学性能均显著提高.     

纳米CaCO3填充聚丙烯的非等温结晶动力学

利用差示扫描量热仪(DSC)研究了未处理纳米CaCO3和经偶联剂处理的纳米CaCO3对聚丙烯非等温结晶行为的影响。结果表明，处理的与未处理的纳米CaCO3粒子在聚丙烯基体中都能起到异相成核作用。但是，与未处理的纳米CaCO3相比，经表面改性的纳米CaCO3粒子能更加有效的提高聚丙烯的结晶温度。研究还发现，当偶联剂用量为纳米复合材料中CaCO3含量的1％～2％(质量)，同时降温速率大于5K／min小于40K／min，相对结晶度要求大于30％时，处理的纳米CaCO3粒子可使聚丙烯的结晶动力学参数Zc有小幅度的增加，F(T)值则显著减小，此结果具有非常重要的实际应用价值。     

PET4A改性PP/PLA复合材料的制备及性能研究

选用季戊四醇四丙烯酸酯(PET4A)接枝改性聚丙烯，再与聚乳酸(PLA)共混，基于两步法熔融共混工艺制备得到改性聚丙烯/PLA(m-PP/PLA)复合材料。考察了m-PP/PLA复合材料结晶行为、热学性能、力学性能、流变性能、微观形貌的影响因素。结果表明：含有接枝改性后的PP与PLA共混后能够明显地提高复合材料的相容性和结晶度，进而提高复合材料的力学性能。当PET4A添加质量为2%,引发剂过氧化二异丙苯(DCP)质量含量为0.05%时，复合材料结晶度达42.0%,综合力学性能最佳，冲击强度和拉伸强度比纯PP/PLA分别提升了25.96%和27.25%。     

纳米CaCO3改性聚丙烯性能与结构研究

本文利用双螺杆共混方法制备纳米CaCO3改性聚丙烯（PP），通过一步法、两步法两种共混工艺，研究了PP/纳米CaCO3复合材料的力学性能，采用TEM、XRD、DSC对分散情况、β-PP晶相的生成情况等进行了研究。结果表明，两步法制备PP/纳米CaCO3复合材料优于一步法；纳米CaCO3的加入，提高了PP的韧性，使PP成型收缩率增大。并对纳米CaCO3增韧PP和纳米CaCO3的加入使得PP收缩率增大的机理进行了探讨。     

Step-scan DSC研究PET/纳米CaCO3复合材料的结晶和熔融行为

采用纳米碳酸钙(CaCO3)浆料直接分散于聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的单体乙二醇中,原位聚合制备出分散均匀的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)/CaCO3纳米复合材料。分别利用传统的差示扫描量热仪(DSC)和步进扫描DSC(Step-scan DSC)技术研究了CaCO3含量变化对PET结晶和熔融行为的影响及非等温结晶动力学过程。结果表明,纳米粒子与PET的相互作用较弱,对PET结晶主要起促进作用,使结晶更加完善,碳酸钙的含量达到3%时,相对结晶速率达到最大。结晶初期,纳米粒子异相成核作用占优势,这种优势随着纳米粒子含量的增加而有所减弱;结晶后期,纳米粒子对高分子运动的牵制作用比较明显。     

Ternary nano-CaCO3/poly(ethylene terephthalate) fiber/polypropylene composites: Increased impact strength and reinforcing mechanism

The binary nano-CaCO₃/polypropylene (PP), poly(ethylene terephthalate) (PET) fibers/PP and ternary nano-CaCO₃/PET fibers/polypropylene composites were prepared by melt blending method, and their structure and mechanical properties were investigated. The results show that the ternary nano-CaCO₃/PET fibers/PP composite displays significantly enhanced mechanical properties compared with the binary PET fibers/PP and nano-CaCO₃/PP composites, and neat PP. The X-ray diffraction, dynamic mechanical analysis, scanning electron microscopy and analysis of the non-isothermal crystallization kinetics were used to investigate the reinforcement mechanism of composites. The results indicate that the interfacial action and compatibility between PET fiber and PP are obviously enhanced by the addition of modified nano-CaCO₃ particles in the ternary composites and the mechanical property enhancement in the ternary system may be mainly originated from the formation of β-form crystallites of PP induced by the synergistic effect between PET fibers and nano-CaCO_3.     

纳米CaCO3/PP复合纤维的制备及力学性能研究

通过共混包覆法与母粒法制备出纳米CaCO3/PP复合纤维,研究了2种工艺对复合纤维力学性能和分散性能的影响,分析了其力学性能的不匀率,并讨论了其增强机理.结果表明,在共混包覆法中,高速混合机所提供的高剪切力和聚合物的强黏附性使纳米CaCO3在PP中具有良好的分散性,由FTIP可知在纳米CaCO3与PP之间形成了C-O-Ca键,使纳米粒子与PP基体形成较强的结合力,进而提高了纤维的强度,且加工简易,有效地降低了生产成本,而母粒法效果较差.     

大分子相容剂改性纳米CaCO3 / PP复合材料的非等温结晶行为

熔融混炼制备了4 种大分子相容剂改性的纳米CaCO₃ / PP 复合材料, 用DSC 和WXRD 研究了复合材料中PP 的结晶与熔融行为。结果表明, 纳米CaCO₃对PP 结晶存在异相成核作用, 并诱导PP 形成β晶。相容剂丙烯酸接枝聚丙烯( PP-g-AA) 和马来酸酐接枝聚丙烯( PP-g-MA) 也存在异相成核作用, 提高PP 结晶温度。PP-g-AA、PP-g-MA 和马来酸酐接枝乙烯2辛烯共聚物(POE-g-MA) 与纳米CaCO₃存在异相成核协同作用, 进一步提高PP 的结晶和熔融温度, PP-g-MA 和POE-g-MA 还促使纳米CaCO₃诱导PP 生成β晶。但马来酸酐接枝乙烯2醋酸乙烯酯共聚物( EVA-g-MA) 则阻碍纳米CaCO₃对PP 的异相成核作用。实验结果表明纳米CaCO₃ / PP 复合材料中PP 结晶的异相成核作用与纳米CaCO₃ / PP 界面的相互作用有关, 而纳米CaCO₃ / PP 界面的相互作用与相容剂的结构有关。      

PP/纳米CaCO3复合材料的紫外光老化行为

用FT-IR研究了紫外光老化聚丙烯(PP)/纳米CaCO<,3>和相容剂改性PP/纳米CaCO<,3>复合材料的微观结构变化,结果表明,纳米CaCO<,3>和相容剂加入加快了PP紫外光氧化降解,但对PP光氧化降解机理无影响.纳米CaCO<,3>促进PP光氧化降解作用较相客荆的大.纳米CaCO<,3>加快PP紫外光氧化降...     

PP/PA6/nano-CaCO3三元复合材料的结晶行为

通过应用偏光显微镜、广角X射线衍射、差示扫描量热(DSC)等手段分析和表征了PP/PA6/nano-CaCO3聚丙烯三元复合材料共混体系各组分对其结晶性能的影响。研究发现,PA6、nano-CaCO3对改性聚丙烯复合材料均有诱导成核结晶的作用,加入nano-CaCO3的复合材料的诱导结晶作用要高于加入PA6的复合材料,同时复合材料的结晶温度和结晶速率得到提高。改性后的复合材料结晶度都有不同程度的下降,其中PP/PA6/POE-g-MAH的结晶度为31.83%,PP/PA6/nano-CaCO3/POE-g-MAH的为33.83%。     

PP/PMMA接枝剑麻纤维复合材料的结构和性能

用注塑成型方法制备了PP／PMMA接枝剑麻纤维（SF）复合材料，研究了它的热性能、晶态结构、微观结构和力学性能。结果表明PMMA表面接枝的SF增强了PP与SF之间的作用力，改善了PP／SF的热稳定性，降低了PP相的熔点，同时SF的加入诱导了β－晶型PP的生成，提高了PP相的结晶度，降低了无定型PP的玻璃化转变温度。PMMA接枝的SF提高了PP的模量，对PP有明显的增韧效果。     

PVC\弹性体\纳米CaCO3复合体系的加工和组成对力学性能的影响

详细研究了聚氯乙烯(PVC)、氯化聚乙烯(CPE)和纳米碳酸钙(Nano-CaCO₃)的三元复合体系的加工工艺和组成变化与力学性能之间的关系。研究表明:如果先将CPE等弹性体和纳米CaCO₃制成母粒,然后再与PVC进行混合,有利于纳米粒子在基体中的分散,在复合体系中,纳米CaCO₃和CPE达到了协同增韧PVC的作用,同时,纳米CaCO₃具有补强作用,且当母粒的组成为CPE/纳米CaCO₃=1∶2时,对PVC改性效果最佳。      

短纤维混杂增强PP复合泡沫材料的力学性能

将助剂预混与二次挤出工艺相结合制备含短纤维预发泡粒料, 并用型内二次发泡工艺制备了短炭纤维(SCF)、 短玻璃纤维(SGF)混杂增强聚丙烯(PP)复合泡沫材料。研究了在纤维总质量分数不变时, SCF与SGF的相对含量、 增强纤维与PP的界面性能及泡沫体的表观密度对PP复合泡沫材料的发泡效果和力学性能的影响。结果表明: SGF和SCF的同时加入能够改善PP的高温熔体强度, 获得孔径较小且均一的类球形的闭孔PP泡沫体。SGF和SCF混杂增强提高了PP复合泡沫材料的强度和模量, 且增强效果高于单一纤维, 当纤维总质量分数为15%, 且SGF ∶SCF为1 ∶1时(质量比), PP复合泡沫材料的抗弯强度和抗压强度最高, 而SGF ∶SCF为3 ∶1时, PP泡沫复合材料的冲击韧性和压缩模量达到最大值 。泡沫体的表观密度对PP复合泡沫材料的冲击韧性和抗压强度影响显著, 当表观密度从0.32g/cm3增至0.45g/cm3时, 冲击韧性和抗压强度分别从4.29kJ/m2和6.57MPa 提高到17.87kJ/m2和20.57MPa。      

Effects of Blending Routes on the Morphology and Properties of PA-6/Nano-CaCO3/MA-POE Ternary Composites

The effect of blending routes on the morphology and properties of Polyamide-6 (PA-6)/nano-CaCO3/Maleated ethylene-octane copolymer (MA-POE) ternary composite was analyzed using static mechanical test (DMA), TEM (transmission electronic microscope) and SEM (scanning electron microscope). It was found that MA-POE, as an impact modifier, had a profound effect upon the toughness of the PA-6/nano-CaCO3 composite. In particular, by adopting two-stage blending route, the microstructure of the ternary composites turned to core-shell structure, and the impact toughness was improved greatly. At the same time, tensile strength and dynamic storage modulus (E1) were higher than those with one-stage blending route processed ternary composite. The results suggest that blending routes may improve the properties of PA-6/nano-CaCO3/MA-POE ternary composites.