PP/橡胶合金拉伸过程中界面应力的二维有限元模拟

应用ANSYS软件对橡胶粒子改性聚丙烯(PP)合金拉伸过程中界面应力分布进行了有限元分析。结果表明，粒子极点区和赤道区受到的剪切作用最大，而赤道区还受到基体树脂强烈的挤提作用，拉伸应力达到最大值。     

纳米CaCO3和POE增韧废旧PP复合材料的研究

采用了纳米CaCO3和乙烯-辛烯共聚物（POE）对废旧聚丙烯（PP）进行增韧改性，借助于力学性能测试、SEM和偏光显微镜等观察手段对这一共混体系的增韧机理进行了研究。结果表明，纳米CaCO3和POE对废旧PP具有良好的增韧作用，两者有协同增韧效果；POE对废旧PP的增韧符合剪切屈服理论，纳米CaCO3的增韧机理是诱导PP产生大量的裂纹，形成空穴群，吸收冲击能；废旧PP／POE／纳米CaCO3复合材料的球晶尺寸细化，球晶边界模糊，非晶区域增大，材料的韧性明显提高。     

PPS/CaCO_3复合材料界面应力分布的三维有限元模拟

以碳酸钙粒子(CaCO_3)填充聚苯硫醚(PPS)粒子为研究对象,用ANSYS/LS-DYNA软件对复合材料冲击过程中界面应力分布进行了有限元分析。结果表明:在粒子的赤道处,正应力、剪切应力和等效应力均为最大,朝极点方向迅速减小,在距赤道约0.5~2.0μm之间达致最低点,然后趋于平缓或略微回升。并介绍了PPS/CaCO_3复合材料在冲击载荷下失效或断裂的主要机理。     

PE-LD/CaCO3/EVA复合材料性能的研究

分别探讨了重质碳酸钙（CaCO3）和乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）的含量对低密度聚乙烯（PE-LD）/CaCO3/EVA三元复合体系的拉伸强度、断裂伸长率、冲击强度以及缺口冲击强度的影响,并结合试样冲击断面的扫描电镜照片,分析了复合材料力学性能变化的规律和原因。结果表明,当重质CaCO3含量为10 %~20 % 、EVA含量为0.67 %时,复合材料的力学性能最佳;当重质CaCO3含量为20 %时,EVA含量增加到1.33 %~2.33 %时,复合材料中树脂基体形成的网状结构趋于完善,冲击强度达到最大值,而拉伸强度随EVA含量的增加变化不大。     

EVA/金属复合材料界面及VA含量对其拉伸剪切强度的影响

利用X射线光电子能谱分析了乙烯-乙酸乙烯共聚物(EVA)/Al,EVA/Cu复合材料的界面,测试了不同乙酸乙烯(VA)含量的EVA/Al,EVA/Cu复合材料的拉伸剪切强度。结果表明:EVA与金属复合的界面大多是羰基与金属相互作用的结果;VA含量低时,随着VA含量的增加,与金属反应的羰基数量也会增加,EVA/金属复合材料的拉伸剪切强度也随之增加。但VA含量超过一定程度后,EVA本身的强度下降,从而造成EVA/金属复合材料的拉伸剪切强度整体降低。     

超细CaCO3对ABS材料力学性能的影响

采用双螺杆挤出机熔融挤出共混的方法,在较高螺杆转速条件下研究了CaCO3表面处理剂品种、CaCO3颗粒直径及其含量等因素对ABS／弹性体/CaCO,共混材料力学性能和加工流动性能的影响。结果表明,在CaC03颗粒直径1．08—1．96μm、C型表面处理剂、螺杆转速480r／min、220℃的共混条件下,可制得综合力学性能较好的ABS／高胶粉（GP）／CaCO3（质量比62．9：17．1：20）和ABS／EVA／CaCO3（质量比74．6：20．4：5）共混材料。     

EVA/MPE/DK-HNTs复合材料的制备及其性能

以9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物（DOPO）、硅烷偶联剂KH570为原料合成了DOPOKH570,并接枝于埃洛石纳米管表面,制备了端基含DOPO的埃洛石纳米管（DK-HNTs）。通过傅里叶变换红外光谱和X射线光电子能谱表征了DK-HNTs的化学组成及结构。采用熔融共混法制备了乙烯-乙酸乙烯酯共聚物/茂金属聚乙烯/DK-HNTs复合材料,考察了DK-HNTs用量对复合材料性能的影响。结果表明：少量DK-HNTs在复合材料中可以均匀分散;当DK-HNTs用量为5%(w)时,复合材料拉伸强度、拉伸断裂标称应变、残炭量分别为21.08 MPa,735%,4.20%(w)。此外,DK-HNTs的加入使复合材料的加工流动性略有下降。     

PP／POE／纳米CaCO3复合材料的制备与性能研究

采用逐级分散共混法，制备了PP/POE／纳米CaCO3复合材料，研究了其力学性能和微观结构。逐级分散法先制备纳米CaCO3母料，然后将PP分多次加入含纳米CaCO3的共混体系中，目的在于改善纳米CaCO3的分散，以提高复合材料的力学性能。研究结果表明：采用逐级分散法制备的PP/POE／纳米CaCO3复合材料的冲击强度为64．2kJ／m^2，比直接共混法高16．9％，比通常的母料法高9．7％。复合材料的微观结构研究表明：纳米CaCO3粒子基本上都分布在连续相PP中。     

PVC/(VC/BA)/纳米CaCO3复合材料的研制及其力学性能研究

通过对纳米碳酸钙(nano-CaCO3)表面处理及其对聚氯乙烯(PVC)、氯乙烯-丙烯酸丁酯共聚物(VC/BA)、nano-CaCO3三元复合体系加工工艺的考察,研制了PVC/(VC/BA)/nano-CaCO3复合材料,并对其力学性能进行了研究.结果表明以nano-CaCO3与VC/BA共聚物先制成复合母粒,再与PVC进行共混的二次分散成型工艺,比传统的将三者直接进行共混的一次分散成型工艺更有利于纳米粒子在基体中的分散,所制材料的力学性能更优.当复合母粒中VC/BA与nano-CaCO3的比例为2∶3时,材料的力学性能最佳,nano-CaCO3和VC/BA能协同增韧PVC,并且nano-CaCO3对材料具有补强作用,使材料在强度保持基本不变的情况下冲击性能得到大幅度提高,当PVC和复合母粒质量比为100∶20时,材料的冲击强度达到49.5kJ/m,是纯PVC(PVC的冲击强度为4.9kJ/m)的10倍,拉伸强度仍高达51.0MPa.     

晶须增韧EVA/PE⁃LD/ATH复合材料的阻燃性能研究

制备了晶须增韧乙烯-乙酸乙烯酯共聚物/低密度聚乙烯/氢氧化铝（EVA/PE-LD/ATH）复合材料,通过扫描电子显微镜（SEM）、热重分析仪（TG）、氧指数仪、锥形量热仪（CCT）、万能拉力机和高阻计等对添加不同晶须的EVA/PE-LD/ATH复合材料的微观结构、阻燃性能、力学性能和电学性能进行了表征。结果表明,ATH颗粒在复合材料中未出现明显团聚,复合材料中晶须呈交错分布并与基体界面结合致密;晶须对复合材料阻燃性能的提高源于晶须热解产物网络状骨架对炭层的增强作用;碱式硫酸镁晶须（MHSH）、硼酸铝晶须（ABW）和硫酸钙晶须（CSW）添加质量比为13.5∶6.75∶6.75的复合材料的800 ℃质量保留率为32.7 %,极限氧指数为26.8 %,热释放速率峰值为364.4 kW/m²,总热释放量为20.8 MJ/m²,总烟释放量为187.2 m²/m²,阻燃性能相对最优;MHSH具有降低复合材料热释放速率峰值、总烟释放量和增强复合材料拉伸强度的作用,而CSW能够延迟点燃时间,减弱出现轰燃的趋势,但增大了总烟释放量,同时,CSW还具有提高复合材料断裂伸长率的增韧作用;混合晶须对复合材料拉伸强度、邵氏硬度和电绝缘性能的影响有限。     

聚甲醛/弹性体/碳酸钙复合材料的研究

用弹性体和CaCO3复合改性POM。采用TPU为增韧剂，CaCO3为增强剂，研究了加工方法、组成比、填料用量、粒径及分散形态等因素对复合材料性能尤其是冲击韧性的影响。结果表明，两步法制备复合材料的冲击韧性大大高于一步法；且纳米级CaCO3填充复合材料的综合性能优于其它粒径大小的填料；适量的弹性体及无机纳米填料的加入利于获得较好的增韧效果，当弹性体用量约为10％，CaCO3用量为3％时，与纯POM相比，冲击强度提高了3倍，弯曲模量与纯POM接近。     

POM／COPA二元及POM／COPA／EVA三元共混物的研究

研究了聚甲醛供聚酰胺（POM/COPA）二元及聚甲醛／共聚酰胺／乙烯-醋酸乙烯酯共聚物（POM／COPA／EVA）三元共混物，探讨了COPA、EVA用量对共混体系性能的影响。结果表明，C1DPA的加入使共混物的熔融温度（Tm）增大；当COPA含量为4％（质量分数，下同）时，00PA能够较均匀地分散于POM基体中，共混物缺口冲击强度出现最大值，比纯聚甲醛提高了约63．3％，而拉伸强度变化不大，POM／COPA共混物具有较理想的综合力学性能。EVA的加入使共混物缺口冲击强度和拉伸强度均呈下降趋势。     

PA 6/PET扁平复合纤维界面分布的数值模拟

以聚己内酰胺(PA 6)和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的扁平复合纤维为例,考虑壁面滑移弹性行为,利用Polyflow软件对非牛顿流体在喷丝板扁平孔道内的界面分布进行数值模拟,分析了扁平微孔的长宽比(W/H)、微孔深度(L)以及PA 6/PET流量比对两种熔体间界面位置分布的影响。结果表明:在总流量为3.2×10-7m3/s时,随着喷丝板微孔W/H的增大,界面位置偏移量随之增大,界面相对偏移量没有变化;随着喷丝板微孔L的增大,熔体界面位置偏移量逐步增大,界面位置相对偏移量也逐步增大;随着PA 6/PET流量比的增大,熔体界面位置偏移量由PA 6一侧逐步减小至PET一侧反向逐步增大,合理的流量比能够减小界面偏移量,改善纺丝时复合扁平纤维的成形效果。     

PP／POM／EVA共混体系研究

对PP/POM、PP/EVA和PP/POM /EVA三种共混体系进行了研究和对比。对不同配比的共混物的物理机械性能进行了测试 ,并对测试结果进行了分析讨论。结果表明 ,EVA对PP/POM共混体系有增容作用     

纳米CaCO_3/POM复合纤维的制备

将纳米CaCO3和聚甲醛(POM)按一定的质量比放在超高速混合机中混合,借助混合机叶片高速旋转时产生的热量和外加热的热量,使得POM颗粒软化,再将纳米CaCO3均匀地粘附在其表面上,从而制得聚甲醛复合材料。采用熔融纺丝法制备初生纤维,再通过热空气浴热拉伸得到最终的纤维。最后,通过XRD测试纤维的结晶情况,通过扫描电镜(SEM)测试纤维的表面形态和断面形态以了解纳米CaCO3在聚甲醛基体中的共混情况,通过TG测试纤维的热稳定性和通过纤维工程力学仪器测试单根纤维的力学性能。结果表明:改性和拉伸后纤维的结晶度上升,而晶粒尺寸变小;纤维的表面变得粗糙,低含量的纳米碳酸钙在POM中的分散效果良好;改性后纤维的热稳定性得到明显地提高;纤维的强度和韧性也有较好的改善。     

弹性体/纳米CaCO3改性聚丙烯复合材料的研究

通过研究EPDM、POE和纳米CaCO3改性聚丙烯的复合体系，讨论了弹性体和纳米CaCO3对复合材料综合性能的影响。结果表明，弹性体的加入使体系的冲击强度有很大提高，拉伸强度和弯曲强度明显下降；当再添加8份左右的纳米CaCO3时，复合体系的拉伸强度和弯曲强度都得到较大改善。通过扫描电子显微镜(SEM)观察，进一步验证了纳米CaCO3的补强作用。     

Correlation of rheology and morphology and estimation of interfacial tension of immiscible COC/EVA blends

Rheology and morphology of cyclic olefin copolymer (COC) / ethylene vinyl acetate copolymer (EVA) immiscible blends with droplet and co-continuous morphologies were experimentally examined and theoretically analyzed using emulsion and micromechanical models. The blends showed an asymmetric phase diagram in which the EVA-rich blends had smaller dispersed size domains as compared to the COC-rich blends. This could be explained based on the higher melt elasticity and viscosity of COC as compared to EVA determined by the rheological investigations. The rheological tools were used to investigate the miscibility of the blends. From the melt viscosity data it is found that the COC/EVA blends show a positive deviation behavior at all compositions which is a hint for strong interaction between the COC and EVA. Analysis of Cole-Cole and Han diagrams revealed that COC/EVA blends, at high EVA contents, were more compatible than COC-rich blends. For the droplet morphology, Palierne model was more successful but, by increasing the dispersed phase content some deviation was observed. In the co-continuous region, the Coran model was in good correspondence with the experimental data as compared to the Veenstra’s model. The storage and loss modulus of EVA-rich blends had a better correspondence with the Palierne model than the COC-rich blends which further confirmed the morphological findings. Interfacial tension calculated for the COC/EVA blends using the Palierne model, were about 1.2 and 15 mN/m² for EVA-rich (10/90) and COC-rich blends (90/10), respectively. In both EVA-rich and COC-rich systems the interfacial tension increased with increasing the dispersed phase content.     

大分子键合处理CaCO3的表面性质及其与PVC的界面特性

研究了以大分子键合方式包覆处理CaCO3粉末的表面性质及其填充PVC的界面性质和力学性能,结果表明:①与未处理的CaCO3相比,所有改性CaCO3的表面张力均明显下降,其中表面张力的极性分量大幅度下降,但色散分量略有提高,与PVC的界面张力及其极性分量和色散分量均下降;②用大分子弹性体键合方式处理的CaCO3对PVC填充材料具有明显的增韧效果,其效果优于铝酸酯偶联剂,显示出良好的应用前景。