玻璃微珠改性PP和LLDPE力学性能的比较研究

采用玻璃微珠(GB)改性聚丙烯(PP)和线性低密度聚乙烯(LLDPE)，对玻璃微珠的用量、粒径和复合材料加工方法对材料的力学性能的影响进行了比较研究。结果表明：随着GB用量的增加，单、双螺杆挤出GB／PP复合材料的拉伸模量、弯曲强度和弯曲模量均呈线性增长的趋势，而屈服强度则有小幅下降；断裂应变在低含量时有所提高，然后迅速下降；单双螺杆挤出材料的冲击强度均有所提高，并在一定范围内随GB用量的提高而增大，且单螺杆挤出材料的冲击强度略高于双螺杆挤出材料。而GB／LLDPE中，随着GB用量的增加，单螺杆挤出复合材料的拉伸模量、弯曲模量均呈线性增长趋势，而屈服强度和弯曲强度在含量较高时略有上升；双螺杆挤出复合材料的拉伸模量、屈服应力、弯曲强度和弯曲模量均呈线性增长的趋势，两者的断裂应变都有所降低，但没有严重劣化LLDPE复合材料的冲击特性。GB的粒径对两种复合材料的力学性能影响不大，但对GB／PP复合材料的韧性有较大影响。单、双螺杆挤出GB／PP复合材料的冲击强度在一定范围内较纯料有一定提高；同样的，双螺杆挤出复合材料的冲击强度低于单螺杆挤出材料。     

PP/Nano-CaCO3/EPDM复合材料性能研究

采用熔融共混法制备出了聚丙烯(PP)/纳米碳酸钙(nano-CaCO3)/三元乙丙橡胶(EPDM)复合材料。分别研究了nano-CaCO3和EPDM的加入量对复合材料力学性能的影响。结果表明:随着nano-CaCO3用量的增加,复合材料的冲击强度和拉伸强度均呈现出先增加后降低的趋势,弯曲模量呈增加趋势;随着EPDM用量的增加,复合材料的冲击强度呈增加趋势,拉伸强度和弯曲模量均呈下降趋势。     

聚丙烯/玻璃微珠复合材料的研究进展

综述了近些年聚丙烯(PP)/玻璃微珠(GB)复合材料的力学性能、动态力学性能、流变性能、结晶性能以及其他性能等的最新研究进展。与纯PP相比,PP/GB复合材料的拉伸和弯曲强度显著提高;GB经硅烷偶联剂表面处理后,PP/GB复合材料的拉伸和弯曲强度进一步提高;GB的加入使PP/GB复合材料的储能模量和损耗模量非线性增大。由于GB具有滚珠轴承效应,一定量的GB可以提高PP熔体的流动性;GB还可以提高复合材料的玻璃化转变温度、负荷变形温度、结晶度及结晶温度;PP/GB复合材料的制备工艺中,双螺杆挤出工艺的塑化效果要优于单螺杆挤出工艺。     

PP/nano-ATH复合材料性能研究

采用熔融共混法制备出聚丙烯(PP)/纳米氢氧化铝(nano-ATH)复合材料,研究了nano-ATH的用量对复合材料力学性能和阻燃性能的影响。结果表明,随着nano-ATH用量的增加,PP/nano-ATH复合材料的冲击强度和拉伸强度均呈现先增加后降低的趋势,而弯曲模量呈增加趋势,且nano-ATH的加入,有助于改善PP的阻燃性能。     

聚丙烯/剑麻纤维复合材料的制备与性能研究

采用熔融共混法制备了聚丙烯(PP)/剑麻纤维(SF)复合材料,用扫描电镜和力学性能测试等方法研究了复合材料的结构和性能,探讨了SF长度和用量对复合材料力学性能和熔体流动性的影响。结果表明:SF的加入可降低PP/SF复合材料的冲击强度和熔体流动速率;SF以6 mm长度为宜;随着SF用量的增加,PP/SF复合材料的拉伸强度和弯曲强度均呈先增大后减小的趋势,当SF用量为15%时,PP/SF复合材料的拉伸强度和弯曲强度最高,分别为39.7和30.2 MPa,冲击强度为2.6 kJ/m~2,熔体流动速率为1.3 g/10min。     

PP/Nano-CaCO_3复合材料性能的研究

采用熔融共混法制备出了聚丙烯(PP)/纳米碳酸钙(nano-CaCO3)复合材料,研究了nano-CaCO3的加入量对复合材料力学性能的影响,利用扫描电镜(SEM)分析了nano-CaCO3在PP基体中的分散性。结果表明:随着nano-CaCO3用量的增加,PP/nano-CaCO3复合材料的冲击强度和拉伸强度均呈现出先增加后降低的趋势,而弯曲模量呈增加趋势;随着填加量的增加,nano-CaCO3在PP基体中的分散性逐渐变差。     

聚丙烯/滑石粉复合材料的制备及其力学性能北大核心

用经偶联剂改性的滑石粉(Talc)与聚丙烯(PP)共混制备PP/Talc复合材料,测试了复合材料的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度等,并探讨了Talc含量对复合材料力学性能的影响机理。结果表明:Talc含量对复合材料力学性能有明显影响,复合材料的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度均随Talc含量的增加而增大,但均会出现拐点,即当Talc含量分别超过18%,20%,8%时,复合材料的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度却随Talc含量的增加而逐步降低。     

PP/nano-CaCO_3/POE复合材料性能研究

采用熔融共混法制备了PP/nano-CaCO3/POE复合材料,分别研究了nano-CaCO3和POE的加入量对复合材料力学性能的影响。结果表明:随着nano-CaCO3用量的增加,复合材料的冲击强度和拉伸强度均呈现出先增加后降低的趋势,弯曲模量呈增加趋势;随着POE用量的增加,复合材料的冲击强度先显著增加而后稍有降低,拉伸强度和弯曲模量均呈下降趋势。     

聚丙烯/滑石粉复合材料的制备及其力学性能

用经偶联剂改性的滑石粉(Talc)与聚丙烯(PP)共混制备PP/Talc复合材料,测试了复合材料的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度等,并探讨了Talc含量对复合材料力学性能的影响机理。结果表明:Talc含量对复合材料力学性能有明显影响,复合材料的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度均随Talc含量的增加而增大,但均会出现拐点,即当Talc含量分别超过18%,20%,8%时,复合材料的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度却随Talc含量的增加而逐步降低。     

短玻纤增强聚丙烯复合材料性能研究

研究了玻璃纤维(GF)、自制马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)和螺杆转速对短玻纤增强聚丙烯(PP/SFT)复合材料力学性能和微观形貌的影响。结果表明:随着GF用量增加,复合材料的弯曲模量和缺口冲击强度增大,拉伸强度先增大后降低,PP/SFT复合材料断面呈现脆性断裂;随着增容剂PP-g-MAH用量增加,拉伸强度和缺口冲击强度先增加后降低,弯曲模量基本不变;当PP,GF和PPg-MAH的质量比为50∶50∶3时,其综合性能最优,拉伸强度为113.0 MPa,冲击强度为15.8kJ/m~2,复合材料断面呈现韧性断裂;螺杆转速和剪切增大会降低纤维平均长度和复合材料的力学性能。     

GB/PP复合材料拉伸性能与介电性能的研究

采用小粒径玻璃微珠(OB)与聚丙烯(PP)熔融共混,研究了GB含量及表面处理对复合材料拉伸性能及介电性能的影响。研究结果表明,与未经表面改性的GB相比,经过偶联剂KH-550和EB-151处理的GB与PP复合后,其拉伸性能得到明显改善;且当GB含量为20%时,经过KH-550处理的GB/PP复合材料的拉伸强度、断裂伸长率和拉伸弹性模量比纯PP的分别提高了8.7%、109.6%和187.0%;复合材料的介电常数随GB含量的增加呈现增大的趋势,经过改性的复合材料的介电常数比未经改性的有所增加,而GB的含量和界面改性对介电损耗的影响不大。     

玻璃微珠在填充聚丙烯基复合材料中分散效果的分形定量表征

用熔融共混法将玻璃微珠(GB)填充到聚丙烯(PP)中制备PP/GB复合材料,通过冲击试验获得复合材料的冲击强度及其断面,采用扫描电子显微镜观察了断面中GB在PP基体中的分散形态,应用分散分形维数(D_d)的分形模型和图像处理软件测算了GB在PP中的D_d。结果表明,GB在PP中的分散形态具有显著的分形特征,D_d可以定量表征GB在PP基体中的分散效果;GB的D_d先随体积分数(φf)的增加而减小,当φf为11%时,D_d达到最小值,其中改性GB的D_d为1.474,未改性GB的D_d为1.503;随后则随φf的增加而增大;在相同的φf条件下,经硅烷偶联剂改性的GB有较小的D_d;D_d越接近1.5,则GB在PP基体内的分散越均匀,其填充的PP复合材料的冲击强度越高,韧性越好。     

Tensile properties and morphology of PP/EPDM/glass bead ternary composites

The tensile properties of three types of injection molded glass bead (GB) filled polypropylene (PP)/ethylene-propylene-diene monomer (EPDM) ternary composites have been determined at room temperature by using an Instron materials testing machine. The effects of the filler surface treatment, the glass bead (GBI) pretreated with a silane coupling agent and the EPDM (EPDM-MA) modified with a maleic anhydride, and the filler content on the tensile mechanical properties of the ternary PP composites have been investigated. The Young's modulus (E_c) increases while the yield stress (σ_yc) and tensile fracture strength (σ_bc) of the composites decrease with increasing the volume fraction of glass beads (ϕ_g) when the volume fraction of EPDM is constant (ϕ_e = 10%). The (E_c) values of PP/EPDM/GBI and ϵ_bc for PP/EPDM-MA/GB2 (no surface pretreated) systems are the highest at the same ϕ_g. The tensile fracture energy (E_bc) and tensile fracture strain (ϵ_bc) of PP/EPDM/GBI and PP/EPDM/GB2 systems appear to peak at ϕ_g = 25%. However, the E_bc and ϵ_bc of PP/EPDM-MA/GB2 system show little changes with increasing ϕ_g. The fracture surfaces of ternary composites have been examined in a scanning electron microscope. The correlation between the tensile properties and morphologies of these materials have been discussed.     

硅藻土填充聚丙烯复合材料界面黏结强度的定量表征研究

运用硅烷偶联剂对3种不同粒径的硅藻土进行表面改性,采用熔融共混法制备了聚丙烯(PP)/硅藻土复合材料,并测试了3种复合材料的拉伸强度。引入了界面相互作用参数B和黏合角θ对复合材料界面黏结状况进行量化表征。结果表明:复合材料的拉伸强度随硅藻土体积分数的提高而降低;3种复合材料的B值在1.12～1.56之间,均小于3,表明在该实验条件下,硅藻土未能增强PP;3种复合材料的θ值在57.91°～73.74°之间,与B值相比可发现,B值较大的复合材料具有相对较小的θ值,说明B值和θ值均能定量表征复合材料界面黏结强度。     

酸式磷酸二辛酯的合成及其在膨胀型阻燃聚丙烯中的偶联作用

以三氯氧磷、异辛醇为原料合成的酸式磷酸二辛酯是一种含磷阻燃偶联剂 ,作者研究了其对膨胀型阻燃剂 (IFR) /聚丙烯 (PP)共混材料的偶联作用。力学性能、阻燃性能测试和SEM结果表明 :酸式磷酸二辛酯是体系有效的偶联剂 ,在不损害原有阻燃性能的条件下 ,提高了共混材料的力学性能 ,明显改善共混体系的形貌结构 ,是一种可选的阻燃偶联剂。经酸式磷酸二辛酯偶联的IFR/PP拉伸强度、抗冲击强度和水平燃烧性能分别为 2 5 4MPa、4 0 2kJ·m-2 和GB 2 40 8—80II- 0 5mm ,离火 36s自熄 ,未加偶联剂的对应值为 2 2 5 7MPa、3 2 7kJ·m-2 和GB 2 40 8— 80II- 1mm ,离火 39s自熄。     

Effects of halloysite nanotubes on the properties of polypropylene/(recycled natural rubber gloves)/(halloysite nanotubes composites)

The polypropylene/(recycled natural rubber gloves)/(halloysite nanotubes) (PP/rNRg/HNTs) composites were prepared by using an internal mixer. The effect of HNTs loading on processibility, tensile properties, thermal stability, and morphology of PP/rNRg/HNTs composites were investigated. The stabilization torque increased with HNTs loading. Two parts by weight per hundred parts of resin of HNTs‐filled PP/rNRg/HNTs composites shows the highest tensile strength. The scanning electron micrographs show good dispersion of HNTs and good filler‐matrix interaction, particularly at 2 parts by weight per hundred parts of resin of HNTs. The incorporation of HNTs also improved the thermal stability of PP/rNRg/HNTs composite. J. VINYL ADDIT. TECHNOL., 22:487–491, 2016. © 2015 Society of Plastics Engineers     

Tensile properties of polypropylene flame-retardant composites

The polypropylene (PP) flame-retardant composites filled with aluminum hydroxide (Al(OH)₃), magnesium hydroxide (Mg(OH)₂), zinc borate (ZB), nanometer calcium carbonate (nano-CaCO₃), and polyolefin elastomer (POE) were prepared using a twin-screw extruder, and the tensile properties were measured at room temperature by means of an electronic universal test machine (Model CMT4104) in this paper, to identify the influence of the flame-retardant content on the tensile properties. The results showed that the tensile strength decreased roughly nonlinearly while the tensile elongation at break decreased nonlinearly with increasing the flame-retardant weight fraction. The Young’s modulus and the tensile fracture strength increased nonlinearly with an addition of the flame-retardant weight fraction. The tensile ductility of PP/Al(OH)₃/Mg(OH)₂/ZB/Nano-CaCO₃/POE composite was the best in the three kinds of the composite systems. Moreover, good agreement was showed between the predictions and the measurements of the tensile strength.     

Nano-SiO_2/ACR共混物改性PP研究

通过两种不同的混合方法制备了纳米二氧化硅/丙烯酸树脂/聚丙烯(Nano-SiO2/ACR/PP)复合材料。利用共凝聚法制备具有沙袋结构的Nano-SiO2/ACR共混物,其增韧增强改性PP明显效果优于直接加入Nano-SiO2和ACR。当NanoSiO2/ACR/PP/PP-MAH重量比为5/10/80/5时,Nano-SiO2/ACR/PP复合材料拉伸强度、冲击强度及杨氏模量为28.9 MPa、19.1 kJ/m2和1.20 GPa,与基体树脂相比,分别提高了40%、23%和13%。     

长纤维增强PP复合材料的制备与性能研究

通过开炼–模压成型工艺方法,制备了长玻璃纤维(LGF)增强聚丙烯(PP)复合材料,首先研究了β成核剂对纯PP力学性能和结晶性能的影响,在此基础上研究了LGF对PP/LGF复合材料力学、结晶性能及热稳定性的影响,最后探讨了增容剂马来酸酐接枝三元乙丙橡胶(EPDM-g-MAH)对复合材料力学性能的影响。结果表明,β成核剂可以改善PP的冲击韧性,但降低了PP的拉伸和弯曲强度,当β成核剂质量分数为0.2%时,PP的综合性能最好;随LGF含量增加,PP/LGF复合材料的拉伸、弯曲和冲击强度及结晶度总体上呈先增大后减小的趋势,不同LGF含量下的复合材料起始热分解温度均在390℃以上,当LGF质量分数为20%时,复合材料的综合性能最好;少量的EPDM-g-MAH能改善LGF与PP基体的界面相容性,大幅增强了复合材料的韧性,其最适宜的质量分数为10%。