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。     

ABS/改性纳米CaCO3复合材料的微观结构和力学性能

制备了改性纳米CaCOa／ABS复合材料,采用SEM和TEM对复合材料的微观结构进行了分析,同时,对复合材料的力学性能进行了考察。结果表明,改性纳米CaCO3可以在ABS塑料中与树脂充分结合,同时改性纳米CaCO3在复合材料中呈纳米分散。复合材料的断面产生了大量的网状结构。分散在丙烯腈一丁二烯一苯乙烯共聚物(ABS)中的改性纳米CaCO3可提高复合材料的裂缝引发能和裂缝增长能。其单缺口冲击强度达到36．77kJ／m^2,与未添加纳米CaCO3的相比提高了44％;邵氏硬度达到34．87N,提高了23．5％。     

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.     

纳米CaCO3／PP／PS复合材料的结晶与熔融行为

熔融方法制备了纳米CaCO3／PP／PS复合材料，DSC研究了PP／PS、增容PP／PS共混物及其纳米CaCO3填充共混物的结晶与熔融行为。研究结果表明加入PS对PP结晶行为影响不大，但导致PP熔点下降，熔融峰从单峰变为双峰。纳米CaCO3和增容剂对PP／PS共混物中PP结晶存在异相成核作用，提高PP结晶温度和熔点，PP—g—MA和PP—g—AA的异相成核作用比CaCO3的大。PP—g—MA增容的PP／PS共混物和CaCO3填充共混物有利于PP形成β晶，但CaCO3填充共混物、PP—g—AA的增容PP／PS共混物和CaCO3填充共混物无β晶形成。     

纳米CaCO3/PP的等温结晶动力学

熔融制备了纳米CaCO3／PP复合材料,用DSC研究了纳米CaCO3用量、制备方法、粒径和结晶温度对PP等温结晶行为的影响。并用Avrami方程分析了CaCO3／PP复合材料的结晶动力学。结果表明,纳米CaCO3时PP有异相成核作用,随纳米CaCO3用量增加,结晶加快。随结晶温度提高,结晶时间延长。Avrami指数n在2．0～2．6．纳米CaCO3加入对PP的成核与生长机理影响不大。     

CaCO3/PP复合材料的制备及力学性能研究

采用钛酸酯偶联剂对CaCO3粒子进行表面处理,通过双辊熔融共混和硫化压机压片技术制备了CaCO3/PP复合材料;测试了其拉伸强度、冲击强度和硬度,探讨了偶联剂用量和CaCO3添加量对复合材料力学性能的影响.研究表明,添加CaCO3粒子能有效提高PP材料的力学性能,且经偶联剂表面处理后的CaCO3粒子对改善PP的力学性能效果更佳,当采用2%钛酸酯偶联剂表面处理后的CaCO3粒子添加量为4%时,CaCO3/PP复合材料综合力学性能最好.     

SiO2/CaCO3纳米复合粒子填充改性聚丙烯

通过简单的工艺条件和步骤制备S iO2包覆C aCO3的核壳结构纳米复合粒子,采用硅烷偶联剂对其和纳米S iO2实心粒子进行表面改性处理,并用处理后的两种粒子分别对聚丙烯进行填充改性,然后比较其对复合材料力学性能的影响。结果表明,利用纳米S iO2/C aCO3复合粒子填充改性聚丙烯,可同时达到增强、增韧的目的,而且对材料力学性能的改性效果与纳米S iO2实心粒子的改性效果相近。     

母料制备纳米CaCO3/PP复合材料的结晶性能

本文用溶液法制备的不同单体改性PP包覆纳米CaCO3母料制备纳米CaCO3/PP复合材料,用DSC和POM研究了复合材料中PP的结晶与熔融行为及结晶形态.研究结果表明改性复合材料中PP的结晶温度与单体类型和用量有关.单体的极性增加,异相成核作用越强.除马来酸酐外,反应单体改性对PP熔融温度影响不大,但峰形不同.丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、马来酸酐和苯乙烯改性更有利于形成β晶,β晶熔融峰的强度与单体类型有关;但丙烯酸改性无β晶形成.改性复合材料的球晶明显变小.     

PMMA/CaCO3纳米复合材料的制备与性能

用硅烷偶联剂KH-570对纳米CaCO3表面进行改性处理,采用原位聚合法制备了聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)/CaCO3纳米复合材料,用溶解实验、扫描电镜(SEM)、红外光谱(FT-IR)等方法对纳米CaCO3粒子和PMMA基体之间的界面相容性进行了表征,考察了复合材料的力学性能.结果表明,纳米CaCO3在基体中可能起到...     

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。     

针形纳米碳酸钙的表面改性及在PVC中的应用

对自制直径为30 nm~40 nm,长径比10~15的针形纳米碳酸钙进行表面改性后,将其应用于聚氯乙烯(PVC)的改性研究中,考察了改性针形纳米碳酸钙/PVC复合材料的力学性能。与未填充的PVC相比,纳米碳酸钙填充量为2.69%(体积分数)时,复合材料的拉伸强度、冲击强度和断裂伸长率分别提高了5.7%、11.3%和33.7%。改性后的纳米碳酸钙与PVC之间的界面作用与未改性碳酸钙相比有所减弱。扫描电镜照片(SEM)显示,添加了改性针形碳酸钙的聚氯乙烯断裂为韧性断裂,冲击断面呈现明显的拉丝现象。     

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。     

苎麻布/聚丙烯复合材料的力学性能

利用聚丙烯及苎麻布作原料、马来酸酐接枝聚丙烯 (MAPP) 作界面增容剂, 采用模压工艺, 在175℃, 5、10、15及20 MPa四种压力下成型复合材料, 研究了MAPP质量分数、苎麻布质量分数及成型压力对复合材料力学性能的影响。复合材料的拉伸强度和弯曲强度在MAPP加入量为 3 %和 5 %时分别达最大值 46.72 MPa和 68. 43 MPa , 较无MAPP的复合材料的强度值分别提高 50. 95 %和 61. 81 %; 拉伸模量及弯曲模量因使用MAPP而增加, 但拉伸断裂伸长率却会下降。随着苎麻布质量分数增加, 复合材料拉伸强度、 拉伸模量、弯曲模量均逐渐增加; 苎麻布质量分数10 %、20 %的复合材料在较低的压力 (5、10 MPa) 下成型时 , 其拉伸强度和弯曲强度值相对更高, 当苎麻布质量分数超过20 %后, 成型压力对力学性能的影响无明显的规律。      

PP对PBT/POE-g-MAH共混体系相形态和力学性能的影响

将聚丙烯(PP)与官能化聚烯烃弹性体(POE-g-M AH)共混,制备出4种新型增韧改性剂,研究了PP的含量和种类对PBT/POE-g-M AH共混体系相形态和力学性能的影响。SEM观察发现,新型增韧改性剂作为分散相具有以POE-g-M AH为软壳、PP为硬核的包藏结构。随着高熔体流动指数PP(EPF 30R)含量的增加,软壳层厚度逐渐减小,包藏结构分散相的相畴尺寸略有减小,分布更加均匀。但添加低熔体流动指数PP(EPS30R)后,包藏结构分散相的相畴尺寸变大,分布不均匀。力学性能测试表明,适量高熔体流动指数PP与POE-g-M AH并用具有显著的协同增韧作用。与PBT/POE-g-M AH体系相比,在相同的增韧剂总用量时,共混物在保持超高韧性的同时,拉伸强度损失最小。     

改性纳米碱式氯化镁晶须填充ABS/PP复合材料的力学性能

本文通过熔融共混法在接枝了PMMA的碱式氯化镁（g-BMC）表面包覆TPE橡胶层,制得BMC母料,再将其与PP、ABS共混复合制备出ABS/PP复合材料,分别考察了BMC母料、g-BMC以及PP三者不同添加量对复合材料力学性能的影响。结果表明,在试验用量范围内,BMC/ABS复合材料的冲击强度和熔融指数随着BMC填料含量的增加而增大。当BMC母料含量为15%,g-BMC含量为55%时具有较好的冲击性能;当PP含量为9%-10%时,BMC/PP/ABS复合材料的拉伸强度和冲击强度最好;BMC填料含量对复合材料的拉伸强度影响较小,但随其用量增加复合材料的冲击强度有明显提高。     

玄武岩/聚丙烯纤维水泥砂浆的力学性能与抗裂性

研究了玄武岩纤维、聚丙烯纤维单独和混杂掺加对水泥砂浆工作性、力学性能和抗裂性的影响.结果表明,在掺率为0.075%～0.20%(体积分数)的范围内,单独掺加玄武岩纤维和聚丙烯纤维均可以不同程度地提高水泥砂浆的抗折强度和早期抗压强度,而对28d抗压强度均有不利影响;在体积掺率相同的情况下,掺加玄武岩纤维的砂浆比掺加聚丙烯纤维的砂浆具有更好的力学性能;玄武岩纤维与聚丙烯纤维以适当比例混杂掺加时,可以得到较掺加单一种类纤维更好的效果;混杂纤维可以有效地改善水泥砂浆的韧性,提高水泥砂浆的抗裂性能.     

轧制和退火过程中等规聚丙烯的力学性能

借助拉伸试验对轧制和退火后的等规聚丙烯进行了轧向及横向上力学性能的研究。结果发现,结晶度和大分子链的取向是影响材料力学性能的主要原因,力学性能的变化主要发生在轧制过程中。轧制后,大分子链沿轧向排列,出现各向异性:轧向上拥有高的拉伸强度和低的延伸率。结晶度的变化主要是影响材料的弹性模量和横向上的屈服强度。退火后,大分子链的取向发生较小的变化。非晶部分的再晶化与无序化共同影响材料的性能,在伸拉强度没有减少的基础上增大了材料轧向上的延伸率。     

三相存在下聚丙烯/纤维复合发泡材料的力学性能

采用密炼方式分别制备碳纤维(CF)、玻璃纤维(GF)、芳纶纤维(AF)增强聚丙烯(PP)母粒,通过注塑成型制备相应的聚丙烯/纤维复合发泡材料,研究了3种纤维对微发泡聚丙烯/纤维复合发泡材料力学性能的影响。结果表明,PP/CF复合发泡材料的综合性能提高的幅度最大,其中拉伸、压缩、弯曲强度分别提高了100.9%,80.4%,126.5%;PP/AF复合发泡材料的韧性最好,相对于纯PP提高了151.2%;并且,PP/CF复合发泡材料的泡孔参数最好,泡孔尺寸为28.97μm,泡孔密度为8.58×106cm~(-3),泡孔尺寸分布达到9.22μm。