β成核剂和纳米SiO_2复合改性PP/POE复合材料研究

研究了纳米SiO2和β成核剂对PP/POE复合材料力学性能的影响,并用广角X射线衍射仪(WAXD)对其进行了表征。结果表明:纳米SiO2的加料方式影响PP/POE复合材料的力学性能,先将PP和纳米SiO2共混挤出,再与POE共混制备得到的复合材料冲击强度最高。当纳米SiO2含量为4%时,PP/POE/纳米SiO2复合材料的综合力学性能最好。在PP/POE/纳米SiO2复合体系中的加入β成核剂后,复合材料的拉伸强度和弯曲强度下降,而韧性进一步提高,当β成核剂含量为0.4%时,复合材料的缺口冲击强度和断裂伸长率达到最大值,拉伸强度也明显提高。XRD表明,β成核剂在纳米SiO2改性PP/POE复合体系中能显著诱导β晶的生成。     

β成核剂对PPR管材专用树脂性能的影响

制备了β晶型无规共聚聚丙烯(PPR)管材专用树脂,并研究了5种不同β成核剂对β晶型PPR性能的影响。结果表明:β晶型PPR的性能与β成核剂的种类和加入量相关。当β成核剂E的质量分数为0.20%时,β晶型PPR的β晶含量达80%以上,简支梁缺口冲击强度达100 k J/m2。β成核剂C对β晶型PPR负荷变形温度影响最大,能使其升至76℃左右。分别加入β成核剂A,B,C,D,则β晶型PPR断裂伸长率均增加20%。综合考虑,加入β成核剂E能满足β晶型PPR对抗冲击性能和耐热性能的要求。     

不同增韧剂作用下PPR的性能研究

通过分别加入成核剂、聚烯烃弹性体(POE)、无机纳米粒子对无规共聚聚丙烯(PPR)材料进行增韧改性研究,对改性后PPR材料的拉伸屈服强度、弯曲性能、冲击强度等进行表征,比较不同增韧剂对材料强度、刚性、低温韧性等方面的影响。结果表明成核剂能有效提高材料的韧性并保持良好的刚强度,当成核剂添加量为2.5%时,拉伸屈服强度为23.27 MPa,23℃的冲击强度可达66.45 kJ/m~2;POE能够明显提高材料低温韧性,但同时也会导致材料刚性的损失,当POE添加量为5%时,拉伸屈服强度为22.63 MPa,0℃的冲击强度可达9.02 kJ/m~2;无机刚性粒子能够明显提高PPR材料的刚性,但是对材料韧性的提升收效甚微,并且与无机粒子的类型、粒径大小等有关。     

纳米ZnO填充改性无规共聚聚丙烯的性能

为获得抗菌性无规共聚聚丙烯(PPR)复合材料,分别采用硅烷偶联剂和钛酸酯偶联剂对纳米ZnO (Si-ZnO和Ti-ZnO)进行表面处理,并填充制备了PPR复合材料。对比研究了未处理的纳米ZnO和偶联剂表面处理的纳米ZnO填充PPR复合材料的力学性能、抗菌性能和结晶性能。结果表明:4%Si-ZnO和Ti-ZnO填充PPR的冲击强度为14. 2和13. 8 k J/m~2,而4%未改性纳米ZnO填充PPR的冲击强度仅为10. 8 k J/m~2。4%Ti-ZnO填充PPR制备的复合材料对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率达到94. 2%和88%,而等含量纳米ZnO填充PPR复合材料对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率仅为87%和51. 9%。改性和未改性纳米ZnO对PPR均具有异相成核作用,提高了PPR的结晶温度,但对PPR的熔融行为影响较小。     

β成核剂对PPR管材专用料力学性能和结晶行为的影响

通过在无规共聚聚丙烯(PPR)中添加不同的β成核剂(WBG-2和TMB-5)制备PPR管材专用料(PPR/WBG-2和PPR/TMB-5)。采用差示扫描量热仪、偏光显微镜、X射线衍射分析仪等技术,分析了不同成核剂对于PPR管材专用料力学性能和结晶性能的影响规律。结果表明,在力学性能方面,低温-25~0℃条件下,与纯PPR相比,PPR/WBG-2的低温冲击性能优于PPR/TMB-5;在结晶方面,分别添加相同质量分数的WBG-2和TMB-5后,PPR/WBG-2共混物中的β晶相对含量更大,成核效率更高,成核性能更强。     

β成核剂改性玻纤增强PP复合材料的性能

研究了玻璃纤维(GF)和β成核剂对GF增强聚丙烯(GFRPP)复合材料力学性能的影响。复合材料的拉伸强度及模量均随GF含量的增加而增加,而拉伸断裂应变随GF含量的增加而减小。β成核剂诱导生成β晶型,提高了复合材料的冲击强度,在β成核剂质量分数为0.05%时,所有GFRPP复合材料的冲击强度均达到最大值。β成核剂质量分数为0.20%,w(GF)为30%的试样综合力学性能最优,其拉伸强度达到39.04 MPa,冲击强度为7.21kJ/m~2。GF对β成核剂具有抑制作用。添加β成核剂改变了基体的晶型,使试样更加柔软,有利于提高冲击强度。     

回收PPR管材/纳米CaCO3复合材料的改性研究

PPR是由废旧的塑料水管回收而得,其主要成分是PP.回收PPR的力学强度和机械性能还是会有所降低,因此在某种程度上影响了回收材料的实用性.文章研究了纳米碳酸钙、β-成核剂、增容剂对PPR力学性能的影响,并研究了两者共同对本复合体系的增强效果;以SEM、WAXD及DSC对回收PPR复合材料进行了表征.研究结果表明:添加增容剂及β-成核剂的纳米碳酸钙/PPR混合体系具有较好的力学性能.     

SBS和纳米SiO2协同增韧增强PP复合材料的研究

将热塑性弹性体苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)及纳米Si O2同时添加到聚丙烯(PP)中,以期在熔融共混过程中发挥SBS与纳米Si O2的协同增强增韧作用,达到有效改善PP综合性能的目的。用硬脂酸(SA)对纳米Si O2粒子表面进行功能化包覆改性,再经熔融共混技术制备了PP/SBS/纳米Si O2复合材料,研究了纳米Si O2表面处理效果及其用量对复合材料力学性能、流变性能及热性能的影响。力学性能研究结果表明,纳米Si O2与SBS对PP具有明显的协同增强增韧作用。当纳米Si O2质量分数为3.84%时,PP/SBS/纳米Si O2复合材料的综合性能最佳,其拉伸强度、断裂强度和拉伸弹性模量分别为37.4,23.8,129.9 MPa,室温(25℃)断裂强度比纯PP提高了100%;其室温和–20℃下缺口冲击强度分别较纯PP提高了51.5%和66.7%。微观形貌分析表明,熔融共混过程中,纳米Si O2均匀分散于PP基体中,复合材料基体在室温冲击下发生明显塑性变形,导致其冲击韧性明显高于低温冲击韧性。与纯PP相比,PP/SBS/纳米Si O2复合材料的流动性增大,耐热变形性能提高。     

β成核剂用于PPR管材专用料研究

研究了新型β晶型成核剂对无规共聚聚丙烯（PPR）管材专用料力学性能和熔融行为的影响。结果表明,β晶型成核剂的添加大幅提高了PPR管材专用料的Izod常温冲击强度和低温冲击强度,热变形温度也得到明显改善,材料的结晶形态由原来的α晶型转变为以β晶型为主。     

成核剂提高PP/POE/碳酸钙复合材料力学性能与耐热性能的研究

研究了α晶型成核剂和β晶型成核剂对聚丙烯(PP)/乙烯-辛烯共聚物(POE)/CaCO3复合材料力学性能与热变形温度的影响,并考察了丙烯腈-苯乙烯(AS)树脂作为特殊的β成核剂改性复合材料的效果。结果表明,α成核剂提高PP/POE/CaCO3复合材料的刚性;β成核剂增加复合材料的韧性;α成核剂与β成核剂的加入,均提高复合材料的热变形温度;AS树脂做特殊β成核剂能同时提高复合材料的拉伸强度、弯曲强度、冲击强度和热变形温度。     

β成核剂对PPR结晶行为和性能的影响

采用广角X射线衍射(WAXD)、差示扫描量热仪(DSC)及偏光显微镜(PLM)等研究了酰胺类β成核剂对无规共聚聚丙烯(PPR)结晶行为及晶体形态,并测试了其力学性能。结果表明:加入TMB-5成核剂后,PPR的晶体形态由α晶向β晶转变;结晶温度从102.4℃提高到了109.3℃;PPR的缺口冲击强度从30.6 kJ/m2增加到35.2 kJ/m2,而拉伸强度略有下降。     

PPR/OMMT纳米复合材料的EWF参数与力学性能

以马来酸酐接枝无规共聚聚丙烯(PPR-g-MAH)为相容剂,采用熔融插层法制备了无规共聚聚丙烯(PPR)/有机蒙脱土(OMMT)纳米复合材料,通过对PPR/OMMT纳米复合材料的基本断裂功(EWF)的表征,并结合它们的拉伸性能和冲击强度的测试分析,探讨了PPR/OMMT纳米复合材料的断裂机理和塑性变形机理,以及OMMT用量对PPR断裂强度和拉伸强度的影响;SEM观察揭示了OMMT在PPR基体中的分散性程度随含量的增加变差。结果表明:在PPR-g-MAH的作用下OMMT能有效提高PPR/OMMT的拉伸强度,OMMT质量分数低于4%时,PPR/OMMT纳米复合材料的冲击强度(Gc)、比基本断裂功(we)和塑性变形能力均得到提高。PPR/OMMT纳米复合材料的we和Gc具有相似的变化趋势,且Gc总是大于we。     

改性纳米氮化硅/EP复合材料的力学和荧光性能研究

使用偶联剂(KH-560)对纳米氮化硅(Si3N4)进行改性,并以改性纳米Si3N4为填料制备了纳米Si3N4/环氧树脂(EP)复合材料,研究了纳米Si3N4对复合材料静态、动态、低温力学性能和荧光性能的影响。结果表明:纳米Si3N4的添加使复合材料同步增强增韧;当纳米Si3N4/EP的质量比为3/100时,复合材料的拉伸强度和冲击强度提高幅度最大,分别提高了145%、255%;复合材料经低温冷冻后拉伸强度进一步增大;通过荧光光谱发现当激发波波长为292 nm时,复合材料的荧光最大发射波波长较纯树脂的红移,且荧光强度增强。     

成核剂对无规共聚聚丙烯性能影响的比较研究

针对无规共聚聚丙烯(PPR)低温冷脆性大、耐热性能不足等缺点,本文研究了添加酰胺类β成核剂TMB-5以及金属有机盐类β成核剂NAB-83C来改善PPR的低温脆性及耐热性的改进情况。实验结果表明,加入适量的β成核剂能有效提高PPR在低温下的抗冲击性能。XRD、DSC的实验结果表明,两种成核剂的加入使得PPR的结晶形态发生改变,能有效促进异相成核,并提高β晶体相对含量。比较两种成核剂对结晶温度以及β晶相对含量影响的差别,发现TMB-5诱导异相成核与促进生成稳定β晶体的能力要比NAB-83C强,从而使得PPR的综合性能更佳。     

聚丙烯/超支化聚酰胺接枝纳米Y2O3复合材料的性能

利用一步法缩聚工艺在经过偶联剂处理的纳米Y2O3粒子表面接枝超支化聚酰胺(HBPA),得到HBPA接枝纳米Y2O3(Y2O3-g-HBPA),用傅里叶变换红外光谱与热重分析对其进行了表征。通过熔融共混制备了聚丙烯(PP)/Y2O3复合材料,研究了纳米粒子含量和增容剂甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)接枝PP(PP-g-GMA)对复合材料性能的影响。结果表明:Y2O3-g-HBPA比未改性Y2O3对PP有更好的增强增韧作用,当w(Y2O3-g-HBPA)为3%时,PP/Y2O3-g-HBPA复合材料的冲击强度与拉伸强度分别比纯PP提高了43.8%,16.3%;PP-g-GMA提高了PP/Y2O3复合材料的力学性能,但降低了PP/Y2O3-g-HBPA复合材料的力学性能;纳米粒子起到异相成核的作用,使PP的结晶峰温度升高,PP-g-GMA提高了复合材料的总结晶速率。     

玻璃纤维静电吸附β成核剂增强PP的结构与性能

采用静电吸附的方法在玻璃纤维(GF)表面复合β成核剂,研究了改性前后聚丙烯(PP)/GF复合材料的结构与性能,得到了GF增强PP的复合材料。结果表明,静电吸附的方法可以在GF表面成功吸附β成核剂;而β成核剂的存在可诱导PP表面附生结晶,增强PP与GF的界面黏结力,显著提高PP/GF复合材料的力学性能,尤其是材料的冲击强度。相比于未改性的PP/GF复合材料,采用静电吸附法制备的PP/GF@β复合材料拉伸强度提高了7.9%,悬臂梁缺口冲击强度提高了37.8%。     

PP-R复合材料力学性能及结晶行为的研究

采用注塑成型法制备PP-R复合材料,并结合扫描电子显微镜(SEM)、示差扫描量热仪(DSC)、偏光显微(POM)及X射线衍射分析仪(XRD)等技术,研究了PP-R复合材料的力学性能及结晶行为。结果表明,成核剂(WBGⅡ)对PP-R复合材料综合性能的影响较为明显。加成核剂(WBGⅡ)后,PP-R(RP2400)的冲击强度(29.76 kJ/m~2)与PP-R(T4401)的冲击强度(28.68 kJ/m~2)分别增为56.63、46.82 kJ/m~2,各自提高了90.29%、63.25%;而对拉伸强度和弯曲强度的影响较小。同时,成核剂(WBGⅡ)的加入,能促进PP-R复合材料晶粒细化,诱导α晶型向β晶型转变,从而改善其冲击韧性。     

纳米硫酸钡与β成核剂改性聚丙烯的性能研究

通过熔融共混的方法,制备了纳米硫酸钡和β成核剂改性聚丙烯,并详细研究了纳米硫酸钡和β成核剂对改性聚丙烯的拉伸强度、冲击强度及热变形温度的影响。结果表明:相对纯聚丙烯,用纳米硫酸钡或β成核剂改性的聚丙烯冲击强度和热变形温度都提高了,改性后聚丙烯的拉伸强度略有降低。与纯聚丙烯相比,采用纳米硫酸钡和β成核剂改性聚丙烯的热变形温度明显提高,其冲击强度在纳米硫酸钡质量分数低于5%时,高于纯聚丙烯的。     

稀土β-成核剂/玻璃纤维改性聚丙烯复合材料的制备及其性能研究

研究了不同含量稀土β-成核剂(WBG-Ⅱ)对玻璃纤维增强聚丙烯(GFRP)复合材料性能的影响。差示扫描量热仪(DSC)和X-射线衍射仪(XRD)的测试结果表明,材料的结晶度和结晶能力得到大幅提高,且晶体的形态由α-晶占主导变成β-晶占主导,玻璃纤维(GF)对β-成核剂有抑制作用。扫描电镜(SEM)结果表明,试样基体更加柔软,有利于提高冲击性能。当稀土β-成核剂添加量为0.10%时,试样的综合力学性能较优,其拉伸强度达到38.1 MPa,冲击强度8.7kJ/m~2。     

PP/POE-g-GMA/纳米SiO2复合材料性能研究

采用熔融共混法制备了聚丙烯/甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝POE/纳米二氧化硅(PP/POE-g-GMA/纳米SiO2)复合材料,研究了材料的力学性能、动态力学性能与结晶性能.结果表明:5%的POE-g-GMA和3%的氨基功能化纳米SiO2(SiO2-g-NH2)具有明显的协同增韧效应,冲击强度提高157%,使PP出现较大的低温损耗模量峰和内耗峰;POE-g-GMA和纳米SiO2对PP的结晶均有促进作用,SiO2-g-NH2的异相成核作用更明显;POE-g-GMA能诱导PPβ晶的形成,添加纳米SiO2使β晶含量降低.