聚丙烯/碱式硫酸镁晶须复合材料等温结晶动力学研究

采用月桂酸(LA)对碱式硫酸镁晶须(MOSw)进行改性,将改性产物LA-MOSw与聚丙烯(PP)熔融共混制成复合材料。利用差示扫描量热法(DSC)考察了纯PP及PP/MOSw、PP/LA-MOSw复合材料的等温结晶行为,并进一步通过Avrami方程计算得到相关等温结晶动力学参数。结果表明:在相同结晶温度下,PP/LAMOSw复合材料具有较短的半结晶时间(t_(1/2))及较小的Avrami指数(n),说明加入LA-MOSw能促进PP基体结晶,生成更多二维盘状结晶;但MOSw的加入则会抑制PP的结晶,而诱导生成更多的三维球状结晶。Arrhenius方程及Hoffman-Lauritzen模型分析结果表明,LA-MOSw促进PP结晶的原因主要在于LAMOSw的引入降低了PP基体的结晶活化能(ΔE)与成核参数(K_t),使PP基体成核结晶变得更加容易。     

回收聚丙烯/微晶纤维素复合材料的制备与性能研究

以回收聚丙烯(r PP)为基体、微晶纤维素(MCC)为增强材料、聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MA)为增容剂,使用双螺杆挤出机制备了r PP/MCC/PP-g-MAH复合材料。选用硬脂酸(SA)和硅烷偶联剂KH570作为改性剂对MCC进行表面改性,进一步提高MCC和基体的界面相容性。系统研究了改性MCC对复合材料的力学性能、热性能及结晶行为的影响。结果表明,添加9份SA改性MCC的聚丙烯复合材料的综合力学性能最佳;改性MCC的加入有利于提高复合材料的热稳定性。     

原位聚合改性滑石粉/PP复合材料的微观结构和力学性能

通过熔融共混制备了丙烯酸丁酯(BA)原位聚合改性滑石粉/聚丙烯(PP)复合材料。研究了原位聚合改性对滑石粉/PP复合材料形貌、晶型结构、结晶熔融行为和力学性能的影响。结果表明,PP和滑石粉在熔融共混过程中,剪切力的作用使层叠的滑石粉剥离成不同厚度的片层,BA原位聚合改性改善了滑石粉与PP之间的界面粘结,有利于滑石粉在PP基体中的剥离;滑石粉的原位聚合改性,促进了β-晶型PP的生成,提高了滑石粉/PP复合材料中PP相的熔点、结晶速率和结晶度,降低了PP相的结晶温度。同时显著提高了滑石粉/PP复合材料的冲击强度,且存在一最佳的BA用量。     

氧化石墨烯的功能化改性及其对聚丙烯非等温结晶行为的影响

通过十八烷基异氰酸酯对氧化石墨烯(GO)进行功能化改性,成功制备了烷基化改性石墨烯(iGO)。通过溶液共混的方式制备了氧化石墨烯/聚丙烯(GO/PP)复合材料和功能化氧化石墨烯/聚丙烯(iGO/PP)复合材料,利用差示扫描量热仪(DSC)分析了iGO/PP和GO/PP复合材料的非等温结晶动力学。结果表明,与GO相比,iGO和PP基体有更好的相容性。采用Ozawa模型和Mo模型均可以很好地描述GO/PP及iGO/PP复合材料的非等温结晶过程。     

己二酸/无水硫酸钙晶须改性PP的等温结晶动力学

通过差示扫描量热(DSC)仪分析了己二酸(AA)和无水硫酸钙晶须(ACSW)复配改性聚丙烯(PP)的等温结晶行为,用偏光显微镜(PLM)观察了AA/ACSW复配改性PP的晶体形貌。DSC分析结果表明,随着结晶温度升高,半结晶时间和最大结晶时间增加,半结晶速率降低;与纯PP相比,ACSW和AA/ACSW复合改性都能使PP的结晶时间降低,结晶效率增加,说明ACSW和AA/ACSW对PP具有异相成核作用,并且AA/ACSW复合改性PP对提高PP的结晶性能有更好的效果,此外ACSW改性PP的等温结晶活化能最低。对改性PP的PLM的观察说明ACSW对PP具有异相成核作用,而AA/ACSW对PP的β晶成核具有协同促进作用。     

赤泥/聚丙烯复合材料非等温结晶动力学研究

采用DSC研究了聚丙烯(PP)及聚丙烯/赤泥复合材料的非等温结晶动力学,对所得的数据采用了Avrami方程的Jeziorny法及Mo法进行处理.结果表明:赤泥的加入提高了PP的结晶温度和结晶速率,PP的结晶活化能降低,赤泥成核活性高于改性的赤泥.在同样含量下,经钛酸酯偶联剂改性的赤泥使PP结晶温度增加,结晶活化能与赤泥/聚丙烯复合材料相比有小幅的增加.赤泥具有异相成核作用,经表面修饰的赤泥异相成核效果降低.     

有机小分子接枝炭黑填充PP复合材料的结晶行为与力学性能研究

将炭黑与有机小分子在Haake转矩流变仪中进行混合，通过高剪切力的作用，实现了有机小分子在炭黑表面的接枝改性。通过对比接枝改性后的炭黑（GCB）与接枝改性前的炭黑（CB）对聚丙烯（PP）性能的影响，发现GCB能更有效地促使PP基体发生异相成核，提高基体的结晶温度，使聚丙烯的韧性和强度都有明显提高。TEM结果表明，炭黑表面经过接枝有机小分子后粒径变小，在聚丙烯中能更好地分散。DSC结果表明CB和GCB对PP基体的结晶行为都会产生影响，但GCB的影响更加显著。添加1％GCB后，PP的结晶峰值温度提高了11．6℃。添加量仅为1％时，材料的缺口冲击强度，屈服强度和弯曲强度都有明显提高。     

表面改性对PP/Nano-CaCO_3复合材料性能的影响

采用熔融共混法制备了聚丙烯(PP)/纳米碳酸钙(nano-CaCO3)复合材料,研究了nano-CaCO3表面改性前后对复合材料力学性能的影响,利用扫描电镜(SEM)分析了nano-CaCO3表面改性前后在PP基体中的分散性。结果表明:加入量较小时,nano-CaCO3表面改性与否对复合材料的力学性能和在PP基体中的分散性基本没有影响;加入量较大时,表面改性nano-CaCO3使复合材料具有更好的力学性能,并且在PP基体中的分散性及其与PP基体间的界面黏结性也更好。     

聚丙烯/六钛酸钾复合材料的等温结晶动力学研究

采用硅烷偶联剂KH-550对针状六钛酸钾晶须(PTW)的表面进行修饰改性,并利用熔融共混法制备改性后的产物与聚丙烯的复合材料。利用差示扫描量热仪(DSC)分析聚丙烯(PP)/六钛酸钾(K_2Ti_6O_(13))复合材料的等温结晶行为,相关结晶动力学参数可使用Avrami方程计算。结果表明:PP和PP/K_2Ti_6O_(13)复合材料的等温结晶行为在较大的区域内适合用Avrami方程描述;在相同的结晶温度下,PP/K_2Ti_6O_(13)复合材料的半结晶时间(t_(1/2))较纯PP更短,Avrami指数(n)较纯PP更大,说明六钛酸钾晶须的加入能促进PP基体结晶,生成更多二维盘状结构;而对于纯PP和PP/K_2Ti_6O_(13)复合材料,结晶温度(T_c)的提高,使得半结晶速率(G_(1?2))降低,结晶度(X_c)提高。     

CNFs的掺杂与取向对CNFs/LDPE纳米复合材料结晶性能的影响

通过微波法化学镀镍对纳米碳纤维(CNFs)进行表面改性,采用熔融共混法制备CNFs/低密度聚乙烯(LDPE)纳米复合材料,在模压硫化过程中施加磁场,实现表面镀镍CNFs在LDPE基体中的取向,研究了CNFs的掺杂对CNFs/LDPE纳米复合材料结晶性能的影响,采用场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)观察刻蚀后样品中CNFs分散、取向情况和球晶形貌,采用X射线衍射仪(XRD)分析纳米复合材料结晶性能。研究发现,在LDPE基体中CNFs的掺杂对纳米复合材料结晶性能有着较大的影响;掺杂CNFs使LDPE的结晶度下降,且掺杂样品需较长时间的刻蚀才能看到清晰的球晶结构,LDPE的球晶结构较明显,其直径约6μm,CNTs的取向使纳米复合材料的结晶度增大。