TPU/PTW/GF复合材料力学性能的研究

以乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物(PTW)为相容剂,采用平行同向双螺杆挤出机共混挤出制备了无碱玻璃纤维(GF)增强热塑性聚氨酯弹性体(TPU)复合材料。研究了PTW对GF增强聚酯型TPU和聚醚型TPU复合材料力学性能的影响及其微观形貌特征。结果表明:PTW是GF和TPU的有效相容剂;添加6%PTW的增强TPU复合材料的各项性能较佳;GF含量在20%⁴0%之间时增强效果最为明显;PTW与聚酯型TPU的相容性好于聚醚型TPU;电镜照片显示,复合材料中的GF与基体树脂具有较强的界面作用。     

TPU/MH复合材料的制备及性能研究

以聚氧化丙烯二醇(PPG)为软段,甲苯二异氰酸酯(TDI)和3,3-二氯-4,4-二氨基二苯基甲烷(MOCA)为硬段,氢氧化镁(MH)为填料,采用两步法制备了热塑性聚氨酯/氢氧化镁(TPU/MH)复合材料。通过极限氧指数(LOI)测试、热重分析(TGA)、拉伸测试和维卡软化点测试研究了MH质量分数对复合材料阻燃性、热稳定性和力学性能的影响。结果表明,MH的加入使TPU的阻燃性和热稳定性得到提高。MH质量分数为30%的复合材料,LOI和最快失重温度比纯TPU分别增加了14.3℃和18.3℃。但是,由于与基体的结合力较弱,MH对TPU的力学性能造成了一定损失。     

CSW/TPU复合材料的制备及性能

采用熔融共混技术制备了硫酸钙晶须(CSW)填充改性的热塑性聚氨酯弹性体(TPU)复合材料(CSW/TPU),讨论了CSW对复合材料的力学性能、加工性能和热性能的影响。结果表明,CSW含量对CSW/TPU复合材料的力学性能有明显影响,CSW质量分数为5.0%时,CSW/TPU复合材料的综合力学性能较好。转矩流变仪分析表明,CSW的加入使得复合材料的加工性能变好。热重分析发现,CSW的加入并未对TPU的分解温度产生明显影响。     

POM/GF-MWCNTs复合材料的制备及其性能研究

将经γ氨丙基三乙氧基硅烷（KH550）处理后的多壁碳纳米管（MWCNTs）接枝到玻璃纤维（GF）表面,制成GF-MWCNTs复合填料,通过双螺杆挤出机熔融共混制备出聚甲醛（POM）/GF-MWCNTs复合材料,并对其力学性能、热性能及电性能进行了测试。结果表明,GF-MWCNTs添加量较低时,复合材料的拉伸强度和缺口冲击强度都有所提高,且分别在3 %（质量分数,下同）和1 %时达到最大值,之后则随着填料含量的增加而不断降低;当GF-MWCNTs的添加量达到10 %时,复合材料的拉伸强度和缺口冲击强度已然低于纯POM;加入GF-MWCNTs提高了复合材料的热稳定性,使POM的结晶温度和结晶度提高;GF-MWCNTs能降低复合材料的体积电阻率,但由于未在POM基体中形成逾渗网络,复合材料导电性提高并不明显。     

TPU/nano-MMT复配增韧POM材料的制备及研究

首先考察聚氨酯弹性体(TPU)种类对聚甲醛(POM)增韧效果的影响,并优选TPU2作为增韧剂主体。将TPU2与纳米蒙脱土(MMT)复配制备复合增韧母粒用于改性POM,制得了系列具有强韧平衡特性的POM材料。SEM断面分析间接佐证了材料性能变化的趋势。此外考察三元体系两步法与一步法的区别,两步法可使MMT在树脂基体内实现纳米级别的分散效果,从而获得性能最佳的改性材料,透射电镜显示两步法中的蒙脱土已呈剥离态。     

POM/MWNTs-PEG复合材料的制备和结晶性能研究

采用原子转移自由基聚合的方法将聚乙二醇（PEG）接枝到多壁碳纳米管（MWNTs）上,然后利用平板硫化机制备出聚甲醛（POM）/MWNTs-PEG复合材料。利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、红外光谱和热重分析对MWNTs-PEG进行表征。通过差式扫描量热仪研究了该复合材料结晶行为的变化,用Jeziorny法和Mo法对其进行非等温结晶动力学分析。结果表明,PEG均匀接枝到MWNTs上;MWNTs-PEG的加入具有异相成核的作用,使POM结晶温度向高温区移动,结晶速率提高,半结晶时间缩短;结晶速率常数值增加,F(T)值降低;有效结晶活化能降低;MWNTs-PEG最终起到促进POM结晶的作用。     

PBT/TPU/DOPO-MA阻燃复合材料的制备及性能

通过使用9,10-二氢-9-氧杂-10-磷朵菲-10-氧化物（DOPO）和马来酸酐反应合成制备DOPO衍生物阻燃剂DOPO-MA,并且其结构使用傅里叶红外光谱分析（FTIR）和核磁共振氢谱分析（¹H NMR）技术进行表征。将阻燃剂与聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）和热塑性聚氨酯（TPU）熔融共混以制备PBT/TPU/DOPO-MA阻燃复合材料。通过运用锥形量热、UL-94、极限氧指数（LOI）、热重分析（TGA）、差热分析（DSC）和力学测试,研究了阻燃剂对复合材料的性能影响。测试结果表明,PBT/TPU/DOPO-MA复合材料具有良好的阻燃性能,加入10％DOPO-MA后,LOI从23.2增加到31.6,可达到UL-94 V-1等级,热释放率峰值（PHRR）和最大成热辐射速率（MAHRE）值降低;热重分析测试结果表明,添加DOPO-MA可以使得阻燃复合材料的热稳定性有显著的提高,当加入10％DOPO-MA后,残炭量可从6.87增加到14.36。此外,随着DOPO-MA含量的增加,阻燃复合材料的结晶度可得到一定的提高。     

PP/TPU/DiDOPO阻燃复合材料的制备及性能

使用一种桥链9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DiDOPO)的磷杂菲类作为阻燃剂,并用DiDOPO添加到聚丙烯(PP)与热塑性聚氨脂(TPU)的材料中采用熔融共混法制成PP/TPU/DiDOPO阻燃复合材料。通过借助热重分析(TGA)、差热分析(DSC)、力学测试及燃烧性能测试等表征手段,研究在不同配比下,DiDOPO对复合材料相关性能的影响。结果表明,20%的DiDOPO对PP体系的阻燃性能有明显的改善作用,可以使极限氧指数(LOI)提高到23. 8%,试样垂直燃烧(UL94)等级达到V-1级;力学测试结果表明,适量的DiDOPO可以使复合材料的弯曲强度从29. 56 MPa增加到32. 05 MPa;此外复合材料的结晶性能也有一定提高。     

高强耐磨PPS/PTW/GF复合材料的制备与性能研究

在聚苯硫醚(PPS)中加入活化处理过的钛酸钾晶须(PTW)和玻璃纤维(GF),熔融共混挤出制得PPS/PTW/GF复合材料。探究了复合材料力学性能和摩擦性能随钛酸钾晶须添加量的变化以及复合材料力学性能随玻璃纤维添加量的变化关系。结果显示,添加适量的钛酸钾晶须能改善材料的力学性能和摩擦性能,降低了磨耗。玻璃纤维的加入能较大幅度提高材料的力学性能。当PPS/PTW/GF质量比为48/12/40时,可制得综合性能优良的高强耐磨复合材料,其冲击强度10.1 kJ/m2、拉伸强度157 MPa、弯曲强度208 MPa、摩擦因数为0.14、磨耗量28 mg。     

POM/TPU/改性纳米ZnO复合材料的结晶与力学性能研究

采用机械共混法和纳米ZnO表面偶联剂改性技术,制备了聚甲醛(POM)/热塑性聚氨酯(TPU)/改性纳米ZnO复合材料,并借助偏光显微镜(PLM)、差示扫描量热仪(DSC)和X射线衍射仪(XRD)分析了复合材料的结晶形态和结晶性能,研究了改性纳米ZnO用量对POM/TPU/改性纳米ZnO复合材料力学性能的影响。结果表明:改性纳米ZnO在体系中起到一定的异相成核作用,促进了POM的结晶,并使得POM球晶细化;当改性纳米ZnO用量为0.3%时,复合材料具有最佳综合力学性能。     

KH550改性纳米ZnO/TPU复合材料制备及性能研究

利用水热法制备纳米氧化锌(ZnO),并采用硅烷偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)对其进行改性,进而采用溶胶-凝胶法合成了改性ZnO/热塑性聚氨酯(TPU)复合材料。利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、接触角测量仪、旋转流变仪和稀释涂布平板法等研究了改性纳米ZnO/TPU复合材料的微观结构、流变性能和抗菌性能。结果表明,纳米ZnO可以相对均匀地分散在TPU中,KH550的加入改善了纳米ZnO在TPU中的分散性,并减小了纳米ZnO的平均直径;纳米ZnO/TPU和KH550改性ZnO/TPU对大肠杆菌的抗菌率可达到93.16%和95.26%,且经改性后,TPU的接触角由原来的60.60°,分别增加到73.62°和79.82°,表现出良好的抗菌性能抗黏附性能,且经KH550改性后抗菌性能更好。纳米ZnO及其KH550改性材料的加入降低了TPU复合材料的黏度,且后者更优,有利于改善材料的成型加工性能。     

POM/TPU共混合金的相容性与结晶性能研究

采用熔融共混方法制备了聚甲醛/热塑性聚氨酯(POM/TPU)共混合金。通过扫描电子显微镜(SEM)、偏光显微镜(PLM)、X射线衍射仪(XRD)及动态流变仪对共混合金的相形态、结晶性能及熔体相容性进行了分析。结果表明:该共混合金呈两相形态,POM与TPU相之间具有部分相容性;TPU没有改变共混合金中POM的晶型结构及结晶度,但降低了POM晶体的完善性。     

PLA/PTW共混物的制备及性能研究

聚乳酸(PLA)/乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物(PTW)以不同比例通过双螺杆挤出机反应性挤出制备。对PLA/PTW共混物的力学性能、热性能、流变性能和动态力学性能进行了研究。力学结果表明,添加5%的PTW时,共混物的冲击强度为纯PLA的4倍左右,明显改善了PLA的柔韧性。热性能测试结果表明PTW的加入抑制了PLA的结晶能力,提高了PLA/PTW共混物的热稳定性。动态力学测试表明PLA与PTW之间有一定的相容性。     

共混型PVDF/TPU复合材料的制备与性能研究

为了改善热塑性聚氨酯(TPU)的力学性能及形状记忆性能,采用聚偏氟乙烯(PVDF)为共混改性剂,并经熔融共混法制备了不同PVDF含量的PVDF/TPU复合材料。采用傅里叶红外光谱分析、X射线衍射、扫描电子显微镜、拉伸和形状记忆测试等表征了所得复合材料的微观结构及性能。结果表明,PVDF与TPU间通过氢键形成了强相互作用。PVDF的加入促进了TPU的结晶。与纯TPU相比,PVDF/TPU复合材料的定伸应力升高。加入PVDF后,PVDF/TPU复合材料的形状固定率升高,形状回复率降低。综合拉伸和形状记忆测试结果,当PVDF的质量分数为5%时,PVDF/TPU复合材料的性能最佳。     

改性天然黏土填充PP/POM复合材料的制备及性能

采用聚乙烯亚胺(PEI)改性埃洛石纳米管(HNTs),并将改性后的HNTs(g-HNTS)在熔融混合过程中填充到PP/POM混合相体系,制备PP/POM/g-HNTS复合材料。对其力学及热性能进行分析,结果表明:相比于PP/POM共混物,PP/POM/g-HNTS复合材料的压缩强度和硬度均有提高,且抗拉强度及抗弯强度分别为36.9 MPa和51.2 MPa,分别增加了13.8%和23%;PP/POM/g-HNTS复合材料具有较高的热分解温度,热稳定性较PP/POM共混物有所提升。     

TPU/PA1212/joncryl复合材料的制备与性能

通过熔融共混方法制备了热塑性弹性体聚氨酯(TPU)/聚酰胺1212(PA1212)/joncryl共混物.研究了增容剂joncryl含量对共混物力学性能、热性能、结晶度和耐磨性的影响.力学性能测试表明:共混物的拉伸强度从25.13 MPa增加至27.18 MPa,弯曲强度从21.51 MPa逐渐增加到23.70 MPa...     

异氰酸酯反应增容PA11/TPU复合材料制备及性能

以聚酰胺11(PA11)和热塑性聚氨酯弹性体(TPU)为原料,4,4'-二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)为增容剂,采用熔融共混法制备PA11/TPU复合材料。研究不同含量的MDI对复合材料的力学性能、微观形态及非等温结晶性能的影响。结果表明:随着MDI含量的增加,复合材料的拉伸强度增大,冲击强度先增大后减小。当MDI含量为0.8%时,复合材料的力学性能达到最佳,拉伸强度为66.3 MPa,断裂伸长率为123%,冲击强度达到10 k J/m2,较不加MDI的复合材料增加了45%,此时PA11和TPU的相容性较好,分子间交联程度适中。非等温结晶分析表明:Mo法适用于处理PA11/TPU复合材料的非等温结晶过程;在非等温结晶过程中,MDI的加入对复合材料的非等温结晶行为产生影响,MDI的加入抑制了分子链的运动,使结晶速率下降。     

PUR-T增韧POM复合材料的制备及其性能

以聚甲醛(POM)为基体,以热塑性聚氨酯弹性体(PUR-T)为增韧剂,二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)为增容剂,制备了增韧POM复合材料。研究结果表明,聚酯型PUR-T对POM的增韧效果优于聚醚型PUR-T。POM复合材料的冲击强度和断裂伸长率随着PUR-T含量的增加而增大,当PUR-T质量分数为20%时,复合材料的缺口冲击强度达到21.1 k J/m2,是纯POM的3倍,断裂伸长率达到273%,约是POM的12倍。通过对不同类型增容剂的优选,发现MDI能够实现有效增容,优于其它类型的增容剂,当PUR-T质量分数为10%,MDI质量分数为3%时,复合材料的断裂伸长率由26.4%提高到43.9%,提高了66.3%,增容剂MDI能够有效提高PUR-T与POM的相容性,能够有效起到增容作用。     

TPU/ATH/云母复合材料的制备及阻燃性能研究

以经表面处理或未经表面处理的氢氧化铝(ATH)与云母、热塑性聚氨酯弹性体(TPU)制备复合材料。采用垂直燃烧法和极限氧指数法研究了TPU/ATH和TPU/ATH/云母复合材料的阻燃性能,考察了ATH及云母的用量对复合材料的阻燃性的影响。结果表明：当TPU与ATH质量比为100/（70~80）时,复合材料具有很好的阻燃性能;经表面处理的ATH可以进一步改善复合材料的阻燃性能;云母的加入不影响复合材料的阻燃性能,但能改善其加工性能,降低产品价格。