抗紫外性能的研究

研究了用添加结晶控制剂和光稳定剂的方法改善N*PP(A)纤维拉伸性能和抗紫外性能。结果表明,高等规度N-PP(A)纤维的力学性能优于低等规度N-PP(B)纤维,N-PP(A)纤维的抗紫外性能优于普通PP(3702)纤维;添加的结晶控制剂(0．1％)使N-PP(A)初生纤维的拉伸性能变好;光稳定剂A的加入(0．25％)使N-PP(A)纤维抗紫外性能显著提高,户外老化1344小时后,强度仅下降5．5％,明显优于试验所用涤纶。抗紫外N-PP(A)纤维(含抗氧剂和光稳定剂)具有优良的力学性能,特别是加入少量结晶控制剂的抗紫外N-PP(A)纤雏,其环扣强度没有明显降低。     

改善N-PP纤维加工性能的关键因素

探索了制备高等规度聚丙烯 (N-PP)高强纤维的加工条件 ,讨论了纺丝拉伸条件及原料的熔融指数 (MI )和等规度对 N -PP纤维的结构和性能的影响 ,发现采用降低卷绕丝取向度的方法可以改善 N-PP纤维的拉伸性。结果表明 :用 MI较低的 N -PP原料 ,在适宜的纺丝温度、缓冷的条件下 ,再配以一定的拉伸倍数及紧张热定型 ,可制得强度大于 7c N/ dtex的 N-PP高强纤维。     

有机成核剂在煤基聚丙烯中的应用北大核心

研究了两种有机成核剂NX8000K,HPN-20E对煤基聚丙烯K1860结晶性能、力学性能及光学性能的影响。结果表明:成核剂的加入使K1860的结晶温度、拉伸强度、弯曲模量较空白试样明显提升;NX8000K在添加量为0.25%(w)时,雾度较空白试样下降了22.6%,增透效果突出;HPN-20E在低添加量[0.030%(w)]时,结晶温度、拉伸强度、弯曲模量较空白试样分别提升了5.3%,9.7%,25.7%。     

玄武岩纤维增强聚苯硫醚的性能研究

采用熔融共混的方法制备了玄武岩纤维(BF)增强聚苯硫醚(PPS)复合材料。考察了BF用量对PPS/BF复合材料力学性能、热性能和结晶性能的影响,以及硅烷偶联剂和填料种类对PPS/BF复合材料力学性能的影响。结果表明:复合材料的拉伸强度、弯曲强度、冲击强度、负荷变形温度和分解温度均随BF用量的增加而提高;硅烷偶联剂KH560的加入可以改善复合材料的力学性能。在PPS/BF体系中添加玻璃纤维可以进一步提高材料的力学强度;在PPS/BF体系中添加甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝乙烯-辛烯共聚物(POE-g-GMA)可以提高复合材料的无缺口冲击强度。通过差示扫描量热(DSC)测试发现,BF具有异相成核作用,可以促进树脂结晶并提高结晶速率。     

四羧酸酞菁成核剂对聚丙烯性能的影响

采用偏光显微镜(PLM)、差示扫描量热法(DSC)、力学性能测试研究四羧酸酞菁成核剂对聚丙烯结晶形态、结晶性能、力学性能的影响,以及成核剂的最佳添加量。结果表明,四羧酸酞菁的加入可以增加聚丙烯的结晶速度,减小结晶尺寸,使球晶表面细化,球晶结构分布均匀,同时聚丙烯的力学性能得到提升。当成核剂的添加量为0.3%,对聚丙烯的性能提升达到最佳。与聚丙烯相比,改性聚丙烯的冲击强度、拉伸强度、弯曲强度分别提升10.2%、19.4%、23.3%。     

共混纺丝法制备抗紫外老化高强PET纤维的性能研究

选用UV-1577作为抗紫外老化剂,与特性黏数为0.98 d L/g的高黏聚酯(PET)切片共混,采用共混添加的方法得到抗紫外老化PET功能母粒,再与高黏PET切片进行共混纺丝,通过低速纺丝、多倍拉伸制备了抗紫外老化高强PET纤维。结果表明:UV-1577对高黏PET的共混和纺丝过程不会造成影响,随着UV-1577的加入,高黏PET非牛顿指数降低;当UV-1577质量分数为5.0%时,共混体系熔融温度从248℃上升到252℃,终止结晶温度从178℃上升到200℃;经过300 h人工氙灯加速老化,添加UV-1577改性高强PET纤维的端羧基指数变化程度明显下降,具有良好的抗紫外老化性能,其中UV-1577质量分数5.0%的高强PET纤维强度保持率达到95.6%。     

增容剂对PP/回收PET共混物性能的影响

采用熔融共混的方法,制备了聚丙烯(PP)/回收聚对苯二甲酸乙二酯(r-PET)共混物,研究了增容剂甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚丙烯(PP-g-GMA)对共混物力学性能、热稳定性的影响。结果表明:增容剂的加入能提高共混物的拉伸强度和拉伸模量;加入增容剂能显著提高共混物的热分解温度,增容剂使r-PET的熔点降低;增容剂对PP的结晶性能影响与熔融温度有关。     

α-成核剂对高冲击强度聚丙烯结晶性能和力学性能的影响

采用广角X射线衍射法和差示扫描量热法分析高冲击强度聚丙(烯HIPP)的结晶性能,采用偏光显微镜观察球晶生长过程,并且对其力学性能进行分析。结果表明:加入α-成核剂后,HIPP的结晶速率明显提高,晶粒尺寸变小,结晶度提高,结晶温度和熔融温度明显提高;添加少量的α-成核剂就可使HIPP的弯曲强度和弯曲模量大幅度提高同,时拉伸强度和缺口冲击强度也略有提高。     

PET石墨烯复合材料的制备及性能研究

将氧化石墨烯(GO)与精对苯二甲酸(PET)、乙二醇(EG)进行原位聚合,制备了氧化石墨烯/PET(GO/PET)复合材料,研究了氧化石墨烯对PET聚酯的热性能、结晶性能的影响,并制备复合材料纤维,测试了其力学性能.结果表明:GO的加入提高了PET的热稳定性、结晶温度及结晶速率但没有改变PET的成核方式和生长方式.与纯PET相比,加入GO后纤维的拉伸强度降低,断裂伸长率提高,但与低GO含量的PET纤维相比,GO含量较高的PET纤维的拉伸强度更高.     

PVC/改性剑麻纤维木塑复合材料的紫外加速老化性能研究

采用KH-550偶联剂对剑麻纤维进行改性处理,然后与聚氯乙烯（PVC）树脂、光稳定剂以及其他助剂通过塑炼、模压成型制备PVC基木塑复合材料板材,然后对其进行紫外加速老化试验。光稳定剂为自制的3种二苯甲酮类聚合型光稳定剂P(HABP-co-MTMP-co-OA)、P(HABP-co-MTMP-co-mPEGA)、 P(HABP-co-MTMP-co-OA-co-mPEGA)与目前常用的紫外线吸收剂UV-0、UV-531。测试了老化前后的拉伸强度保持率、表面接触角、热萃取损失率变化情况对PVC/改性剑麻纤维复合材料的紫外光老化性能的影响。结果表明,添加高分子光稳定剂的PVC/改性剑麻纤维复合材料具有优于添加UV-0、UV-531紫外光吸收剂的综合耐紫外光老化性能,尤其是P(HABP-co-MTMP-co-OA-co-mPEGA)光稳定剂对木塑复合材料的紫外光老化效果最好;3种高分子光稳定剂的添加使PVC/改性剑麻纤维复合材料的表面纤维裸露程度以及微小裂纹明显少于未添加光稳定剂的PVC/改性剑麻纤维复合材料。     

原位聚合制备抗紫外芳香族支链锦纶6及其应用

通过添加均苯四甲酸二酐进行原位聚合制备抗紫外芳香族支链锦纶6(PA6-Ti O2)母粒,后与线型PA6进行共混纺丝,研究了抗紫外芳香族支链PA6的聚合工艺、纺丝工艺,探索支链PA6对纤维热学性能、加工性能、力学性能等的影响。结果表明:随着均苯四甲酸二酐含量的增加,芳香族支链PA6聚合熔体黏度减小,相对黏度逐渐降低,表明芳香族支链PA6的流动性增加;其结晶熔融温度逐渐降低,在相同纺丝温度下螺杆压力下降,表明可以有效改善其加工性能,但对纤维的力学性能有一定的影响;制备的抗紫外纤维在280~320 nm波长内,紫外线透过率小于10%,具有较好的紫外线遮蔽性能,从纤维断面扫描电镜(SEM)谱图可见基体相容性好。     

Fabrication of uvioresistant poly(p-phenylene benzobisoxazole) fibers based on hydrogen bond

The poly(p-phenylene benzobisoxazole) (PBO) fiber with excellent performance is vulnerable to the irradiation of UV light, which significantly limits their application in advanced composites. Therefore, finding feasible and efficient ways to improve the uvioresistant properties of PBO fiber is of significance. In this work, a facile one-pot method is developed for continuously preparing the PBO/poly(2,5-dihydroxy-1, 4-phenylpyridimidazole) (PIPD) copolymer fiber to greatly enhance the anti-UV properties of PBO fibers. The experimental results demonstrate that the fabricated PBO/PIPD copolymer fiber (molar ratio of 7:1) with greatly improved surface wetting properties (the maximum increase can reach about 179%) possesses satisfactory and desired uvioresistant performance, which is 30.8% higher than that of pure PBO fibers after 480 h UV aging irradiation. The fabricated PBO/PIPD copolymer fiber with improved UV stability has the potential to be applied to many important application areas even in a severe and harsh environment. © 2019 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2020 , 137, 48432.     

聚苯硫醚-聚酯复合纤维的成形及性能

聚苯硫醚(PPS)由于其优异的耐热性能使其在高温滤袋中得到了广泛的应用。采用复合纺丝技术,制备PPS-聚酯(PET)皮芯复合纤维,并系统研究纤维成形的牵伸温度、拉伸比对复合纤维力学性能的影响。结果发现:控制皮芯纤维的纺丝速度小于1000 m/min,可制备出力学性能与PPS相近的PPS-PET复合纤维。在成形过程中,随着牵伸温度的提高,纤维的强度降低,断裂伸长率增大,沸水收缩率减小,强度和断裂伸长率在牵伸温度高于105℃时产生突变;经过180℃干热松弛处理48 h后,PPS-PET复合纤维的强力降低6%左右。     

改性玻纤增强尼龙610,1010塑料

研究了采用(准)中粘度级尼龙做基体树脂,加入成核剂改善尼龙的结晶过程,提高结晶速率和初始熔融温度;添加光、热氧稳定剂,防止尼龙在成型加工和使用过程中产生降解与老化,提高塑料制品的质量和减少性能的分散性;采用合理的工艺条件,确保添加剂的均匀分散与减少玻纤的磨损,得到适于军工、航空和机电等领域需要的高性能的受力结构工程塑料。     

浸润剂对玻璃纤维湿法毡工艺及性能的影响

考察了浸润剂对玻璃纤维拉丝工艺、玻璃纤维湿法毡工艺及力学性能的影响。研究结果表明：使用浸润剂后玻璃纤维拉丝工艺得到改善;湿法毡力学性能提高,其中使用偶联剂（A-174）处理的湿法毡拉伸强度为213,N/5cm、撕裂强度为2.1,N。经甲酸萃取湿法毡剩余玻璃纤维IR分析可知,使用偶联剂后,玻璃纤维与粘结剂有良好的作用,从微观上解释了湿法毡使用浸润剂后力学性能提高的原因。     

交联剂对聚醚酰胺弹性纤维力学性能的影响

采用两步法工艺路线,以PA6齐聚物、聚醚和少量交联剂为原料共聚合成聚醚酰胺热塑性弹性体(TPAE)。对TPAE进行模拟纺丝,对初生纤维进行拉伸和热定型。测定了纤维的力学性能。利用WAXD分析了交联剂对TPAE结晶性能的影响,讨论了纤维弹性及回复率与纺丝条件、交联剂用量的关系。结果表明,随交联剂含量的增加,拉伸丝较初生丝的结晶度提高幅度小,交联剂的化学交联作用明显。交联剂的引入使TPAE纤维断裂强度和弹性回复率提高,断裂伸长率降低,交联剂质量分数(相对PA6)为0.7%时,TPAE纤维的弹性回复率可提高到95%以上。     

PP/纳米CeO2复合纤维的制备及性能研究

将用偶联剂修饰后的纳米氧化铈(CeO2)、未修饰纳米CeO2以相同的比例与PP切片共混后熔融纺丝,并测定拉伸纤维的力学性能和染色性能。结果表明:加入用偶联剂修饰纳米CeO2的PP纤维的可纺性较好,力学性能比PP纤维下降少;而加入未修饰纳米CeO2后PP复合纤维的可纺性较差,力学性能有所下降。SEM照片表明,用偶联剂修饰后的纳米CeO2在纤维表面分布均匀,颗粒尺寸明显比未修饰纳米CeO2小。用分散染料在高温高压下对PP复合纤维进行染色,加入修饰后纳米CeO2纤维和未修饰纳米CeO2的PP纤维其吸收系数与散射系数的比值(K/S)比PP纤维分别增加了30.3%,45.5%,纤维的染色性能提高。     

Development of basalt fiber‐reinforced thermoplastic composites and effect of PE‐g‐MA on composites

The thermoplastic matrix composites have gained great importance in last three decades. The chopped basalt fiber (mineral fiber) is considered to be a good fiber due to excellent properties as potential reinforcement of composite materials. In this work, composites of chopped basalt fiber (6 mm) with thermoplastic material Nylon‐6 (Polyamide‐6) were prepared and its mechanical and morphological properties were evaluated for automobile applications. The melt blending was carried out in corotating twin‐screw extruder and injection‐molded test samples were prepared for the analysis. The test samples of composite without coupling agent prepared by varying the loading of basalt fiber content of 5%, 10%, 15%, 20%, and 25% by weight and with coupling agent composite loading of Nylon‐6 and basalt fiber content were kept constant and the coupling agent (PE‐g‐MA) loading were changed as 1, 2, 3, 4, and 5 phr. The Mechanical and SEM properties were evaluated. From the test results, it was observed that the mechanical properties were improved with increasing coupling agent ratio. SEM images show good dispersion and adhesion of matrix and reinforcement. POLYM. COMPOS., 38:2798–2805, 2017. © 2015 Society of Plastics Engineers     

中空玻璃用封端型聚氨酯密封剂的研制

在双组分聚氨酯(PU)密封剂中,其A组分的基体树脂为封端型PU预聚体,B组分中解封剂为聚酰胺树脂(650#)。研究了解封剂用量、抗紫外光稳定剂等助剂对双组分弹性密封剂性能的影响。结果表明:当w(650#)=20%～30%(相对于PU预聚体而言)时,PU密封剂的综合性能相对最佳;密封剂中同时加入三元复合稳定剂(由紫外光吸收剂UV-531和UV-770、抗氧剂1010组成),可有效提高密封剂的耐紫外光老化性能;密封剂B组分中选用聚氨酯型增塑剂(PUZ),可有效解决增塑剂与650#之间的相容性和抗迁移性,从而提高了B组分的储存稳定性。