LLDPE/MAH-LLDPE/SiO_2复合材料的形态结构与增韧机理

采用线型低密度聚乙烯(LLDPE)、纳米二氧化硅(SiO2)与马来酸酐接枝的LLDPE(MAH-LLDPE)通过熔融共混与注塑成型工艺,制备了LLDPE/MAH-LLDPE/SiO2复合材料。MAH-LLDPE对LLDPE/SiO2复合材料起到了界面增容作用,纳米SiO2粒子以30 nm~160 nm的尺寸较均匀地分散在复合材料中,并与聚合物基体形成良好的界面粘接。这些均匀分散的SiO2粒子起到异相成核作用,促进了复合材料中LLDPE相的结晶,提高了其晶面厚度、熔点和结晶温度;另一方面,SiO2和MAH-LLDPE中少量的凝胶降低了LLDPE的结晶度。在复合材料冲击断裂过程中,纳米SiO2粒子起到应力集中作用,诱导其邻近的聚合物基体屈服、界面空化;同时呈多尺度分布的纳米SiO2聚集粒子发生粒子间的分离,吸收能量,从而实现了对LLDPE的增韧作用。     

高岭土接枝流滴剂/聚乙烯复合材料的制备及性能

通过表面接枝技术将流滴剂十八烷基二乙醇胺丙烯酸单酯（AAM）接枝到高岭土（Ka）表面,制得Ka与AAM接枝物（Ka-g-AAM）;将Ka-g-AAM与线性低密度聚乙烯（LLDPE）熔融挤出,制备了Ka-g-AAM/LLDPE复合材料;利用FTIR、SEM、DSC和加速流滴仪等对Ka-g-AAM/LLDPE复合材料的结构和性能进行了表征。结果表明,与AAM/LLDPE和Ka-AAM/LLDPE复合材料相比,Ka-g-AAM/LLDPE复合材料中LLDPE的熔融温度、结晶温度和力学性能变化不大;Ka-g-AAM/LLDPE复合材料薄膜在60℃加速流滴期达23天,比AAM/LLDPE复合材料延长了4天。      

三种方法制备HDPE/LDHs复合材料的性能比较

分别采用硬脂酸表面改性、高密度聚乙烯接枝马来酸酐(HDPE-g-MA)熔融接枝水滑石(LDHs)、乙烯丙烯酸无规共聚物(EAA)熔融接枝水滑石与高密度聚乙烯共混挤出制备纳米复合材料。结果表明,采用EAA接枝水滑石较其他两种方法制备的HDPE/LDHs冲击性能可提高25%以上,拉伸强度可提高35%以上;差示扫描量热(DSC)和X射线衍射(WAXD)等方法证实,EAA熔融接枝LDHs提高了LDHs在HDPE中的分散,有利于HDPE结晶,晶粒细化。采用EAA熔融接枝LDHs填充HDPE可制备性能优异的聚烯烃纳米复合材料。     

原位接枝改性纳米二氧化硅/聚丙烯复合材料Ⅰ:结构表征

以熔融原位接枝的方式, 制得聚丙烯酸丁酯( PBA) 接枝改性纳米SiO₂ / 聚丙烯复合材料, 并利用转矩流变、红外光谱、热重分析、X射线光电子能谱、透射电镜和动态力学分析等技术研究了原位接枝的机理以及相应复合材料的结构。结果表明: 熔融共混过程中PBA 通过化学键的形式接枝到纳米SiO₂ 的表面, 促使其在聚丙烯基体中得到较好的分散, 而且粒子表面的接枝聚合物分子链和基体大分子链相互缠结, 这样的结构加强了纳米粒子和基体间界面相互作用, 将有利于提高复合材料的机械性能。      

LLDPE-g-AA对LLDPE/PA6合金体系的增容作用

以挤出共混方法制备了不同组分的LLDPE/PA6合金材料,利用DSC、偏光显微镜等手段研究了LLDPE-g-AA对LLDPE/PA6共混体系的增容作用,并讨论了LLDPE-g-AA对LLDPE/PA6共混物的相容性及力学性能的影响。结果表明,LLDPE-g-AA的加入极为显著地增加了LLDPE/PA6体系两相界面的相互作用,当PA6加入量为10%,接枝物LLDPE-g-AA加入量为5%时,合金体系的冲击强度达到最高,较纯LLDPE增加了170%。     

高温下Al/Cu/Al复合材料界面扩散规律及对导电性能的影响

针对热电池内部导线易腐蚀问题,采用冷轧的方法制备了Al/Cu/Al复合带作为新型导线,应用SEM,XRD,EDX等技术研究了热处理工艺对复合带金属间化合物增长速度以及电导率的影响。结果表明,铜铝复合带抗蚀性和导电性均优于现在广泛使用的纯镍带;高温下复合带有显著的互扩散,扩散层厚度的平方(h²)与保温时间为线性关系,界面的迁移过程受原子的扩散控制;复合带中扩散层相分别是Cu-Cu₉Al₄-Cu₃Al₂-CuAl-CuAl₂-Al,这些低电导率金属间化合物的存在使复合带电导率降低;复合带电导率随扩散层厚度增加而降低表现为3个阶段：(1)快速下降区(<25μm)、(2)减速下降区(25～35μm)、(3)加速下降区(>35μm),导致现象的原因为复合带界面化合物相总含量和其中CuAl₂与Cu₉Al₄含量的相对变化。     

LDPE熔融接枝纳米SiO2协同增韧PPS的研究

采用熔融接枝共混法制备PPS基纳米复合材料。熔融接枝改性的纳米S iO2粒子在PPS中形成界面粘接较好的S iO2-LDPE核壳包覆结构以及微纤网络结构,使PPS结晶温度显著提高、晶粒细化、结晶度降低。包覆结构、微纤网络结构的形成和结晶特性的变化对PPS的增韧效果显著,使复合材料冲击强度高达85.1 kJ/m2(纯PPS的3.7倍)。     

硅烷交联聚乙烯电力电缆绝缘料基础树脂的性能

利用拉伸试验、红外光谱、凝胶渗透色谱、差示扫描量热、热延伸试验等方法,对几种硅烷交联聚乙烯电力电缆绝缘料用LDPE基础树脂的性能以及LDPE和LLDPE与硅烷的接枝交联性能进行了研究。结果表明,乙烯基硅烷对LLDPE的相对接枝率比对LDPE高,LLDPE和LDPE共混物的硅烷接枝能力高于纯LDPE,LLDPE和LDPE的共混物宜用作硅烷交联聚乙烯电力电缆绝缘料的基础树脂。     

辐照接枝法制备增韧剂对聚丙烯结构与性能的影响

基于乙烯-辛烯共聚物(POE)辛烯长支链的可反应性,采用γ射线辐照等规聚丙烯(i PP)/POE/线型低密度聚乙烯(LLDPE)共混体系,得到聚丙烯增韧剂抗冲击聚丙烯基接枝共聚物(IPGC)。力学性能测试结果表明,辐照剂量为50k Gy时所得IPGC的增韧效果最好,i PP的冲击强度随IPGC含量的增加而提升;连续自成核退火热分级(SSA)结果表明IPGC中POE与i PP和LLDPE均发生接枝;扫描电镜观察结果显示IPGC以"海岛"结构,粒径3~5μm均匀分散在聚丙烯基体中,辐照产生接枝物在i PP/IPGC共混体系中起到了界面增容作用;X射线衍射和偏光显微镜结果表明分散相IPGC对i PP起到异相成核作用,促进了i PP的结晶,降低了晶粒平均尺寸,细化了i PP晶粒,从而提升了i PP的力学性能。     

光缆护套料用高密度聚乙烯/线型低密度聚乙烯的界面作用与流变行为

采用熔融共混法制备了光缆护套料用高密度聚乙烯(HDPE)/线型低密度聚乙烯(LLDPE)与HDPE/茂金属线型低密度聚乙烯(m-LLDPE)2种共混物,讨论了共混物HDPE/LLDPE和HDPE/m-LLDPE及中密度聚乙烯(MDPE)与铝塑带之间的热合强度,并研究了共混物的力学性能、松弛行为及组分间的相容性。研究结果表明,HDPE/LLDPE(7∶3)共混物与铝塑带热合强度最高(27.2 N/cm);熔融状态下,低频区HDPE/LLDPE的lgG′-lgω与线性偏离,且松弛指数(λ)随HDPE含量增加先减小后增大,表明分子链缠结先增强再减弱,为非均相体系;HDPE/LLDPE只表现出1个熔融峰,表明共混物组分具有良好相容性;因分子界面多重叠,HDPE/LLDPE(7∶3)具有更小分散相尺寸(2.74 nm)与更高界面层厚度(1.02 nm),组分相容性最好,且与热熔胶乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)的界面张力最小。可见,采用来源广、价格相对低廉的HDPE与LLDPE共混可实现替代MDPE制备光缆护套料。     

熔融接枝制备LLDPE-g-GMA及其性能

通过熔融接枝反应在Haake转矩流变仪中制备了线性低密度聚乙烯接枝甲基丙烯酸缩水甘油脂(LLDPE-g-GMA)。傅立叶红外光谱的分析确定了接枝反应的发生,并根据Lambert-Beer定律定量了接枝率。研究了接枝反应的两个主要影响因素(单体和引发剂过氧化二异丙苯(DCP)的加入量)对接枝率的影响。分析了接枝反应过程中体系扭矩的变化,进而阐明了接枝反应的机理。对接枝产物包括熔融指数和结晶行为等性能的研究证实了这一反应机理。结果表明,当固定LLDPE/GMA/DCP=100/8/1时,可以制备较高接枝率且综合性能优异的LLDPE-g-GMA。     

纳米SiO2接枝硬脂酸甘油酯型流滴剂/辐照聚乙烯复合材料的制备及其性能

通过表面接枝技术将硬脂酸甘油酯型流滴剂（B）接枝到纳米SiO₂（nano SiO₂）表面,制得了nano SiO₂接枝B的接枝物（nano SiO₂-g-B）;将nano SiO₂-g-B与预辐照聚乙烯（ir-LLDPE）熔融挤出接枝,制备了nano SiO₂-g-B/ir-LLDPE复合材料。利用FTIR、SEM、DSC和加速流滴等对材料的结构和性能进行了表征。结果表明：nano SiO₂-g-B/ir-LLDPE复合材料的熔融温度和结晶温度降低,其力学性能较ir-LLDPE没有较大的变化;与普通共混的方法相比,nano SiO₂接枝流滴剂方法制备的nano SiO₂-g-B/ir-LLDPE复合材料薄膜的流滴期最高可延长6天,达到25天,是相同条件下普通商用流滴剂薄膜的1.47倍。     

氨基甲基吡啶改性氮化硼/线型低密度聚乙烯复合材料的热性能及力学性能

利用4-氨基甲基吡啶与马来酸酐接枝线型低密度聚乙烯（LLDPE-g-MAH）成功制备了氨基甲基吡啶接枝线型低密度聚乙烯（LLDPE-g-Py），然后采用熔融共混法制备了改性的BN/LLDPE(mBN/LLDPE)复合材料。深入研究了mBN/LLDPE复合材料的热性能和力学性能等。结果表明，LLDPE-g-Py的加入，使mBN/LLDPE复合材料的导热性能得到很大提升，但LLDPE-g-Py过多会导致其耐热性降低。为了改善复合材料的耐热性，将LLDPE-g-Py质量分数固定为10%。当BN质量分数为40%时，mBN/LLDPE复合材料的导热系数达到了0.95 W/(m·K)，为纯LLDPE导热系数（0.32 W/(m·K)）的3倍。同时，mBN/LLDPE复合材料的拉伸强度在小幅度下降的情况下，其断裂伸长率得到明显的改善。     

乙烯咔唑接枝聚乙烯的空间电荷特性及力学性能

为了研究聚乙烯材料的空间电荷特性及力学性能,采用熔融法制备乙烯咔唑(VK)接枝聚乙烯(VK-g-LDPE),并通过电声脉冲法、差热扫描量热法和拉伸试验对VK-g-LDPE的空间电荷分布、结晶度和拉伸性能进行了测试。结果表明,随着接枝率的增加,对VK-g-LDPE内部空间电荷的抑制效果呈现先增强后减弱的趋势;当接枝率为12.45%时,对VK-gLDPE材料空间电荷的抑制作用最好,试样的电荷密度最大值仅为0.31 C/m~3,比聚乙烯降低了95.87%;随着接枝率的增加,VK-g-LDPE的结晶度呈下降趋势;随着接枝率的增加,VK-g-LDPE的拉伸强度呈现先增大后降低的趋势,且当接枝率为13.02%时达到最大值14.2 N/mm~2;随着接枝率的增加,VK-g-LDPE的断裂伸长率和弹性模量呈现下降的趋势。     

MAH/GMA共接枝聚乳酸对木粉/PLA复合材料性能的影响

采用熔融接枝法分别制备马来酸酐接枝聚乳酸、甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚乳酸和马来酸酐/甲基丙烯酸缩水甘油酯共接枝聚乳酸,并利用红外光谱对接枝共聚物进行结构表征。分别以三种接枝共聚物为相容剂,采用注塑成型制备了木粉/PLA复合材料。利用扫描电子显微镜(SEM)对复合材料的断面形貌进行微观分析,结果表明,加入不同接枝共聚物后木粉/PLA复合材料两相看不出明显相界面,界面相容性得到改善。对不同接枝共聚物制备的复合材料的力学性能、加工流动性能和动态流变性能测定的结果显示,加入MAH/GMA共接枝聚乳酸后的木粉/PLA复合材料和未添加相容剂的复合材料相比,拉伸强度和冲击强度分别提高了9.54%和7.23%,复合体系的平衡扭矩和剪切热提高,储能模量及复数黏度均增大。     

马来酸酐接枝氯化聚丙烯的表面性质及粘接作用

研究了马来酸酐在氯化聚丙烯分子链上的接枝对其表面性质的影响,探讨了马来酸酐接枝氯化聚丙烯与聚丙烯及金属的粘接作用及耐水性。结果表明:随着MAH接枝率的增加,水与CPP-g-MAH的接触角逐步减小,CPP-g-MAH的表面能及极性部分增大;CPP-g-MAH对不锈钢、聚丙烯有良好的粘接作用,其粘接性能要明显优于CPP及市售的TS-2聚丙烯胶粘剂,随着接枝率的增加,粘接强度增大;CPP-g-MAH对聚丙烯的粘接作用具有良好的耐水性,经96 h 100℃沸水的浸泡,粘接强度没有发生明显下降。     

预辐射接枝制备聚乙烯接枝丙烯酸复合膜

通过电子束预辐射接枝技术制备不同接枝率的聚乙烯接枝丙烯酸（PE-g-AAc）复合膜,研究探讨了接枝率对复合膜性能影响。结果表明：PE-g-AAc复合膜随丙烯酸浓度增加,接枝率增加,吸水率也随之增加,当丙烯酸体积分数15vol%时,接枝率最大为263%,吸液率最大为635%。PE-g-AAc复合膜随丙烯酸接枝率增加,面电阻降低,当接枝率为30.4%时,PE-g-AAc复合膜面电阻由接枝前45 000 mΩ·cm²降低至870.9 mΩ·cm²,接枝率最高263%时,面电阻最低为70.1 mΩ·cm²。拉伸强度随接枝率增加先降低后升高,接枝率最高263%时,拉伸强度最大45.6 MPa;断裂伸长率随接枝率的增加而降低。接枝率分析表明,一定的吸收剂量和反应条件下,丙烯酸浓度越高,链增长速率与链终止速率比值就越大,丙烯酸聚合度越大。吸水率与面电阻分析表明,丙烯酸有效提高聚乙烯膜表面能,增强亲水性,提高离子传导速率,降低聚乙烯膜面电阻。该研究将对聚乙烯接枝丙烯酸膜用于电池隔膜及离子交换膜的制备提供直接的借鉴价值。     

PPO/PA6/PPO-g-GMA反应共混体系的形态及性能

以活性单体甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)对聚苯醚(PPO)进行熔融接枝,制备PPO-g-GMA接枝共聚物,以此作为相容剂与PPO和尼龙6(PA6)熔融共混,重点研究了PPO-g-GMA含量对共混物形态结构和性能的影响。在PPO/PA6(质量比60/40)共混物中加入相容剂PPO-g-GMA后,PPO-g-GMA中的环氧基团与PA6分子链上的端氨基或端羧基发生反应,增强了界面粘附力,相形态由海-岛结构转变为双连续结构,共混物的拉伸强度和冲击强度提高,吸水性降低。在PPO-g-GMA添加量为5phr时,拉伸强度由42.0MPa增加到59.5MPa,冲击强度由2 kJ/m2增加到3.7 kJ/m2,同时吸水性由1.75%下降到1.46%。     

煤矸石对LLDPE结晶及热降解行为的影响

采用熔融共混将煤矸石添加到线型低密度聚乙烯(LLDPE)中,利用同步热分析仪对复合材料的熔融、结晶、热降解行为进行研究。结果表明,升温速率为10K/min,煤矸石用量为30%时,LLDPE的熔融峰温和熔融峰宽均最低,较纯LLDPE分别降低了1.06%和11.76%。煤矸石的加入起到成核剂的作用,但阻碍了LLDPE晶粒的长大,结晶速率下降;升温速率为10K/min,煤矸石含量为30%时,最大失重速率较纯LLDPE提高了3.4%。     

玻璃表面的紫外光诱导氧化还原自由基聚合

利用伯胺分子层与二苯甲酮(BP)构成光引发体系在玻璃表面引发丙烯酸、丙烯酰胺、丙烯酸酯等的自由基接枝聚合。衰减全反射红外光谱、接触角与原子力显微镜的结果证明聚合物成功接枝于玻璃表面。以N,N-二甲基丙烯酰胺(DMAAm)为单体,研究了聚合条件的影响。当原料配比m(BP)∶m(DMAAm)∶m(acetone)=5∶100∶1000,反应时间为5min时,样品的接枝率和单位面积接枝量分别达到了0.330%和0.87mg/cm2,表面形貌发生了明显变化。结果表明接枝有PDMAAm的玻璃表面与丙烯酸树脂的粘接性能有显著提升。