固相剪切碾磨制备高填充聚丙烯木塑复合材料的形貌结构与力学性能

利用磨盘形力化学反应器优异的粉碎、分散、混合和力化学反应的多重功能以及增容剂PP-g-MAH的良好增容作用制备了综合性能优良的聚丙烯(PP)/木粉(WF, 80%,质量分数)高填充木塑复合材料,研究了磨盘碾磨、增容剂以及复合方式对PP/WF木塑复合体系的粒径分布、力学性能和形貌结构等的影响.结果表明,不同碾磨次数的PP/WF复合粉体的粒径呈双峰分布,适当增加碾磨次数有利于PP粒径的降低及木粉的均匀分散.随碾磨次数的增加,PP/WF复合材料的拉伸和弯曲性能先增加后下降,但缺口冲击强度一直呈小幅下降趋势.PP-g-MAH的引入及其含量增加均有利于PP/WF复合材料力学性能的大幅改善,其中弯曲模量在增容剂含量为5%(质量分数)时最佳.此外,磨盘碾磨制备的PP/WF复合材料的力学性能优于常规密炼复合法.上述力学性能变化归因于磨盘碾磨改善了PP/WF高填充复合体系中木粉的分散性以及加入的PP-g-MAH显著改善了体系的相容性,其中PP-g-MAH的增容机理为磨盘碾磨剪切力场作用下PP-g-MAH与木粉表面羟基发生了力化学酯化接枝反应.     

高流动性PP增韧体系流变性能的研究

利用毛细管流变仪和转矩流变仪对高流动性聚丙烯（PP）增韧体系的流变性能进行分析,讨论了聚烯烃弹性体（POE）、三元乙丙橡胶（EPDM）=增韧母料和降温母料等助剂对高流动性PP共混体系流变性能的影响,并对PP/POE共混体系和PP/EPDM共混体系的转矩流变曲线进行了对比,考察了不同共混体系的微观结构、力学性能和加工性能。     

PP/石墨/CaCO3导热复合材料制备及性能

采用熔融共混法制备聚丙烯(PP)/石墨/CaCO3导热复合材料,分别研究了CaCO3增韧母料、石墨的添加量对复合材料导热性能及力学性能的影响。结果表明:500A的CaCO3增韧母料对改善复合材料的综合性能最为有效;将石墨和500A共混复合时,可以同时提高复合材料的刚性和韧性;随着500A及石墨用量的增加,复合材料的热导率及热稳定性相应提高,熔融温度略微下降;复合材料中PP的结晶度随500A用量的增加而下降,随石墨用量的增加而增加;PP/石墨/500A(质量比45/30/25)复合材料的热导率为纯PP的3倍,缺口冲击强度与纯PP相近,拉伸强度有所下降,弯曲强度和弯曲模量增加了28%。     

UHMWPE/PP/PP基无机填料母粒复合材料的制备及表征

研究自制的PP基增强母粒对UHMWPE/PP共混体系的增韧、增强作用,并通过力学性能测试及扫描电子显微镜研究其增韧、增强效果.结果表明,PP基玻璃纤维(GF)母粒对UHMWPE/PP共混体系的增韧、增强作用优于添加增容剂聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)、GF的简单混合方法,这是因为前者试样中GF与UHMWPE/PP共混体系界面粘结的牢固程度大于后者.UHMWPE/PP共混体系中加入PP基纳米CaCO3母粒能够同时起到增强和增韧的作用.     

增韧改性阻燃聚丙烯的制备以及性能研究

将多聚磷酸铵、季戊四醇、三聚氰胺及有机化蒙脱土通过160℃预混制备了膨胀型阻燃剂(IFR),马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)为增容剂,选用SBS、EVA、CPE、MBS分别对PP进行增韧改性,采用熔融插层法制备了阻燃聚丙烯(FRPP)。利用了TGA、LOI、SEM和力学性能测试等研究了不同种类的增韧剂和不同OMMT含量对阻燃PP的热稳定性能、阻燃性能、力学性能的影响。结果表明:加入IFR,PP的极限氧指数由17%升为31%,其中CPE体系的极限氧指数达到31%;体系的起始分解温度由纯PP的440.8℃升高到459.5℃,600℃的残炭率比纯PP提高15%以上。SBS的加入,使体系韧性改善最明显,其中OMMT对SBS增韧体系的拉伸强度有改善,对其他增韧体系反而降低拉伸强度。综合FRPP性能,采用SBS为体系的增韧剂,添加1phr OMMT,可以在提高体系的韧性同时,阻燃性能和拉伸性能可以得到进一步的改善。     

强韧牌增韧母料

<正>(ZR系列碳酸钙粒子增韧聚烯烃塑料母料)强韧牌增韧母料是一种以微米或亚微米级碳酸钙粒子为主要原料,经特殊表面处理及制造工艺而制得的用于增韧改性聚烯烃塑料的添加材料。该母料可使HDPE、均聚PP和共聚PP材料的常温及低温缺口冲击强度提高至原材料的3至5倍,弯曲模量提高25%至30%,并且改性材料的成型尺寸稳定性获得显著改善。改性材料的混合性能、加工流动性能优良,使用方便,材料性能可根据母料的加入量随意控制。     

聚丙烯接枝马来酸酐增容聚氨酯/聚丙烯复合体系

采用热塑性聚氨酯(TPU)对聚丙烯(PP)进行增韧改性,选取TPU/PP质量分数比10/90的配方添加聚丙烯接枝马来酸酐(MAH-g-PP)进行增容改性。通过拉伸测试、冲击测试表征力学性能,差示扫描量热仪(DSC)、X射线衍射(WAXD)表征结晶性能,动态流变测试表征TPU和PP的相容性。结果显示,TPU对PP有明显的增韧作用,TPU质量分数25%时,冲击强度达到6 610.9 J/m²,较纯PP提高了1.66倍,MAH-g-PP增容后,TPU/PP复合材料的冲击强度继续提高,MAH-g-PP质量分数0.6%时,冲击强度达到7 693.1 J/m²。TPU和PP共混促进了PP β晶型的形成,使结晶度下降,结晶温度升高,MAH-g-PP增容使TPU/PP复合材料结晶度和结晶温度都提高,2.4%MAH-g-PP增容TPU/PP(10/90)的复合材料结晶温度、结晶度和半结晶时间分别达到123.7℃、38.9%及0.31 min,同时,体系中的β晶型消失。     

反应增容PP/PA 6共混体系的形态与性能

采用侧向注入增容剂和直接混合的方法制备了不同配比的聚丙烯(PP)/马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)/聚酰胺(PA) 6共混物.考察了侧向注入和直接混合2种增容方式对PP/PP-g-MAH/PA 6共混体系形态与性能的影响.结果表明:加入PP-g-MAH可以同时提高PP/PA 6共混体系的刚性和韧性,侧向注入的增容效果尤为明显.侧向注入PP-g-MAH (5 phr) 的复合体系拉伸强度较纯PP提高了23.6%;侧向注入PP-g-MAH (20 phr)的复合体系拉伸断裂应变大于1 000%;PP-g-MAH能有效改善PP/PA 6体系的相容性,提高两相界面结合力,降低分散相粒子尺寸,且侧向注入比直接混合的效果更显著.     

增容剂流动性对PE-LLD/PS/PET三元共混物性能的影响

通过Friedel-Crafts烷基化反应,制备了线型低密度聚乙烯(PE-LLD)/聚苯乙烯(PS)(质量比50/50)增容母料,并将其与甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)熔融接枝,制成接枝改性母料。在等质量的接枝改性母料中,添加不同用量的高熔体流动速率(MFR)的PE-LLD(HFPE-LLD),同时添加PS,使HFPE-LLD与PS的质量比始终保持在50/50,制成流动性不同的三元增容母料。将有效组分含量相同的上述三元增容母料,添加到PE-LLD/PS/聚对苯二甲酸乙二酯(PET)三元共混物中,考察了三元增容母料的流动性对共混物力学性能、动态流变性能及微观结构的影响。结果表明,随着三元增容母料流动性的增大,共混物的力学性能逐渐上升。相比未增容的共混物,添加了MFR为10.1 g/10 min的三元增容母料的共混物,力学性能达到最佳,其拉伸强度由8.2 MPa增至17.5 MPa,增幅为113.4%,断裂伸长率由2.3%增至23.5%,增幅为921.7%;在高频区,随着三元增容母料流动性的增大,共混物的储能模量、损耗模量、复数黏度逐渐上升,损耗因子逐渐下降。扫描电子显微镜照片显示,三元增容母料的流动性增大后,分散相粒径明显减小,相界面逐渐模糊。     

iPB-g-MAH增容PP/CaCO_3复合材料流变性能的研究

制备了马来酸酐接枝全同聚丁烯-1(iPB-g-MAH)增容聚丙烯/碳酸钙(PP/CaCO_3)复合材料,采用毛细管流变仪研究了PP/iPB-g-MAH/CaCO_3复合材料的流变性能。结果表明:当CaCO_3母料含量较大时,PP/iPB-g-MAH/CaCO_3的剪切黏度和剪切应力均明显小于PP/iPB-1/CaCO_3的;随CaCO_3母料含量增加,PP/iPB-g-MAH/CaCO_3熔体的非牛顿指数呈上升趋势,非牛顿流变行为减弱;在相同CaCO_3母料含量下,PP/iPB-g-MAH/CaCO_3熔体流动速率高于PP/iPB-1/CaCO_3的。