马来酸酐接枝聚丙烯对聚丙烯/蒙脱土纳米复合材料的影响

研究了相容剂马来酸酐接枝聚丙烯对聚丙烯/蒙脱土纳米复合材料(PP/MM T)的影响,它不仅显著改善了PP与蒙脱土的界面相容性,使复合材料力学性能显著提高,而且改善了复合材料的加工流动性。PP的断裂方式属典型的脆性断裂,含有马来酸酐接枝聚丙烯的PP/MM T断裂方式属韧性断裂。蒙脱土在聚丙烯结晶时起成核剂的作用,提高了PP/MM T纳米复合材料的结晶速率。相容剂使得有机蒙脱土对PP的成核作用更加明显。     

聚丙烯接枝马来酸酐改性纳米ZnO/聚丙烯复合材料的成核结晶行为及力学性能

采用熔融共混法制备了nano-ZnO/聚丙烯(PP)复合材料,研究了相容剂聚丙烯接枝马来酸酐(PP-gMAH)的加入对nano-ZnO/PP复合材料的成核结晶行为、晶体结构、结晶形态以及力学性能的影响。结果表明,低添加量(质量分数小于5%)的nano-ZnO对PP有较好的β晶成核效应,而当其质量分数大于5%时,nano-ZnO对PP结晶有明显的异相成核作用,使PP结晶温度大幅度提高,PP结晶在(040)晶面呈现生长择优性;PP-gMAH的加入增强了nano-ZnO粒子与PP基体之间的界面相互作用,改善了纳米粒子的分散性,促进了PP基体的异相成核,提高了nano-ZnO/PP复合材料的拉伸强度和冲击强度,但却抑制了nano-ZnO诱导PP生成β晶。nano-ZnO/PP复合材料体系中因界面相互作用改善所致的韧性提高明显强于nano-ZnO诱导PP形成β晶的增韧效应。     

MA-SEBS增容PP/SiO_2纳米复合材料的力学性能与结晶行为

聚丙烯/二氧化硅(PP/SiO2)纳米复合材料具有优异的加工、力学、热稳定等性能。如何实现SiO2在PP基体中的均匀分散及提高两相的界面相容性是制备PP/SiO2复合材料的关键。文中利用马来酸酐接枝的氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(MA-SEBS)作增容剂,采用熔融共混和注塑成型的方法制备了PP/SiO2纳米复合材料;研究了MASEBS对PP/SiO2复合材料的力学性能、断面形貌及结晶行为的影响。结果表明:添加MA-SEBS显著提高了PP/SiO2复合材料的冲击强度,使SiO2在PP结晶过程中能更好地起到异相成核作用,提高了复合材料中PP相的结晶温度、降低了PP的球晶尺寸。     

PP-g-MAH对PP/SiO2纳米复合材料力学性能的影响

为了进一步提高聚丙烯的力学性能,以马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)为聚丙烯/二氧化硅(PP/SiO2)纳米复合材料的界面相容剂,研究了PP-g-MAH添加量对PP/SiO2的力学性能、微观形态以及结晶行为的影响,并研究了其增容机理.研究表明:PP-g-MAH的加入使纳米PP/SiO2纳米复合材料的力学性能得以全面提高,使纳米二氧化硅与聚丙烯的界面粘结得到改善,并且,由于PP-g-MAH导致复合材料的界面强度提高和界面层厚度增加,使KH-570与PP-g-MAH并用的PP/PP-g-MAH/纳米SiO2复合材料比单用KH-570的PP/SiO2纳米复合材料的改性效果更加明显;PP-g-MAH对PP的结晶过程具有较明显的成核作用,使改性PP的结晶温度提高.     

相容剂对聚丙烯/聚乙醇酸共混物结构与性能的影响

采用熔融共混法制备了聚丙烯/聚乙醇酸共混物(PP/PGA),研究了相容剂聚丙烯接枝马来酸酐(PP-gMAH)用量对共混物力学性能、熔融结晶行为、流变行为和断面形貌的影响。结果表明:PP-g-MAH的加入能明显改善共混体系的相容性,共混物的力学性能得到提升。PP-g-MAH对PGA结晶具有异相成核作用,且先结晶的PGA又可作为PP结晶的异相成核剂。随相容剂用量增大,PGA结晶温度升高,结晶完善程度降低,甚至不结晶,PP的结晶温度先降低后升高,且复数黏度呈先增大后减小的趋势。     

母料制备纳米CaCO3/PP复合材料的结晶性能

本文用溶液法制备的不同单体改性PP包覆纳米CaCO3母料制备纳米CaCO3/PP复合材料,用DSC和POM研究了复合材料中PP的结晶与熔融行为及结晶形态.研究结果表明改性复合材料中PP的结晶温度与单体类型和用量有关.单体的极性增加,异相成核作用越强.除马来酸酐外,反应单体改性对PP熔融温度影响不大,但峰形不同.丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、马来酸酐和苯乙烯改性更有利于形成β晶,β晶熔融峰的强度与单体类型有关;但丙烯酸改性无β晶形成.改性复合材料的球晶明显变小.     

增容剂和稀土β成核剂对聚丙烯/硫酸钙晶须复合材料的影响

研究了增容剂聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)和稀土β成核剂对聚丙烯/硫酸钙晶须复合材料的结晶行为、熔融行为和力学性能的影响。实验结果表明,硫酸钙晶须具有一定的诱导β-晶型的异相成核作用,使聚丙烯结晶温度提高和结晶速率增加。PP-g-MAH提高了结晶温度和晶须的成核能力,降低了β-晶型的含量,不利于β-晶型的生成,并改善了树脂与晶须的界面性能,提高了拉伸强度和冲击性能。稀土β成核剂具有很强的诱导形成β-晶型的异相成核效应,有效地提高了复合材料的冲击性能。     

不同相容剂对聚丙烯/甘蔗渣复合材料力学性能的影响

利用熔融接枝法制备了5种大分子相容剂,用于聚丙烯/甘蔗渣(PP/BF)复合材料,以改善甘蔗渣纤维与聚合物基体间的界面粘接。考察了相容剂种类与含量对PP/BF复合材料力学性能的影响。结果表明,相容剂在改善PP/BF复合材料的界面相容性上起到重要作用,在5种大分子相容剂中,PP-g-MAH对体系有较好的增强作用,而乙烯-辛烯无规共聚物接枝马来酸酐(POE-g-MAH)对体系的增韧效应显著。两种相容剂在其用量为10%时分别达到最佳改性效果,与未添加相容剂的复合材料相比,前者使PP/PP-g-MAH/BF复合材料的拉伸强度提高了16.6%,后者使PP/POE-g-MAH/BF复合材料的缺口冲击强度增加了640%。     

纳米TiO2、纳米ZnO对聚丙烯抗紫外光老化及结晶性能的影响

借助DSC、FT-IR、DM A现代分析表征技术,首次以马来酸酐接枝聚丙烯作为聚丙烯/纳米T iO2或纳米ZnO复合材料的相容剂和相分散剂,系统研究了它们对聚丙烯的耐紫外光老化性能的影响,同时,探讨了纳米T iO2和纳米ZnO对聚丙烯的结晶成核作用。研究结果表明,纳米T iO2、纳米ZnO的加入使PP的β-晶型熔融峰消失,对聚丙烯结晶有明显的成核促进作用;随着紫外光老化时间的延长,PP熔融峰高度下降,峰宽和熔融温度基本不变,1750 cm-1处的峰面积增加幅度减小;纳米T iO2和纳米ZnO可以减缓PP在紫外光照射下的降解速度,提高PP对外界能量的耗散作用;PP纳米复合材料的损耗模量明显增大,阻尼因子(即tanδ)在添加PP-g-M AH后峰值也明显下降。     

聚丙烯/镁盐晶须复合材料的形态结构与性能研究

采用哈克单螺杆挤出机制备了聚丙烯/镁盐晶须复合材料,着重研究了增容剂聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)对复合材料的晶体结构与球晶形态、结晶和熔融行为、热稳定性以及力学性能的影响。研究表明镁盐晶须具有明显的诱导β-晶型的异相成核作用,使聚丙烯结晶温度大幅度提高,球晶尺寸细化。增容剂的加入改善了树脂与晶须的界面性能,界面粘结作用明显增强,提高了拉伸强度和冲击性能,并进一步提高了结晶温度和晶须的成核能力,但降低了β-晶型的含量,不利于β-晶型的生成。     

官能团化聚丙烯改性Mg(OH)2/PP中PP结晶的异相成核作用

用DSC研究了外加官能团化聚烯烃(FPP)、接枝单体和原位形成FPP改性Mg(OH)2／聚丙烯中的异相成核作用。Mg(OH)2表面的异相成核作用使聚丙烯(PP)结晶温度提高;外加FPP使PP结晶温度进一步提高,接枝单体加入也使复合材料中PP结晶温度提高,但原位形成FPP使PP结晶温度、熔点和结晶度降低。认为在改性复合材料中存在Mg(OH)2表面异相成核作用和FPP活化Mg(OH)2表面异相成核的协同作用。     

Melt mixed compatibilized polypropylene/clay nanocomposites: Part 1 – the effect of compatibilizers on optical transmittance and mechanical properties

Polypropylene (PP)/clay nanocomposites were prepared via a melt mixing technique. Two types of compatibilizers, polyolefin elastomer grafted maleic anhydride (POE-g-MA), and polypropylene grafted maleic anhydride (PP-g-MA) were incorporated to improve the dispersion of commercial organoclay (20A). With the introduction of PP-g-MA, the optical transmittance of the nanocomposites displayed higher transmittance than those of the POE-g-MA compatibilized case. However, POE-g-MA greatly increased the interlayer spacing of the clay compared with PP-g-MA. This interesting observation is pertinent to the complex morphology of compatibilized nanocomposites. The PP-g-MA compatibilized system conferred higher tensile strength, Young’s modulus, and cutting strength than the POE-g-MA compatibilized case. The high cutting strength of the PP/clay nanocomposites, with or without compatibilizers, signified the importance of crystalline yielding even in the nano-fracture zone of deformation. This finding has not been published in the literature of this field. Clay and its dispersion effect that conventionally claimed to enhance the tensile properties were rather insignificant under this condition of confined deformation of the cutting design. The current results suggest that a high extent of exfoliation may not guarantee high transparency or strength for nanocomposites. The matrix properties and interphase whose variations were caused by the additional compatibilizers to aid the clay dispersion were also crucial factors to the derived properties.     

PP/纳米CaCO3复合材料的紫外光老化行为

用FT-IR研究了紫外光老化聚丙烯(PP)/纳米CaCO<,3>和相容剂改性PP/纳米CaCO<,3>复合材料的微观结构变化,结果表明,纳米CaCO<,3>和相容剂加入加快了PP紫外光氧化降解,但对PP光氧化降解机理无影响.纳米CaCO<,3>促进PP光氧化降解作用较相客荆的大.纳米CaCO<,3>加快PP紫外光氧化降...     

多壁碳纳米管/聚丙烯复合材料的结晶行为

采用表面接枝十六烷烃的方法对多壁碳纳米管(MWCNTs)进行改性, 通过溶液共混法制备多壁碳纳米管/聚丙烯(MWCNTs/PP)复合材料, 并研究了MWCNTs/PP的结晶行为。结果表明, 3%(质量分数)表面接枝十六烷烃的MWCNTs在PP基体中分散良好, 达到纳米级的分散。加入接枝MWCNTs后, PP的结晶结构未发生改变, 依然是α晶型。接枝MWCNTs对PP有异相成核的作用, 加入接枝MWCNTs使PP的成核及晶体生长方式发生变化。加入3%(质量分数)接枝MWCNTs 以后, PP的结晶温度升高了8℃, 结晶速率提高了1倍, 结晶度提高了3%, 球晶尺寸减小。     

聚丙烯/硬石膏复合材料的非等温结晶动力学

采用DSC研究了聚丙烯(PP)及聚丙烯/硬石膏复合材料的非等温结晶动力学,对所得数据用修正Avrami方程的Jeziorny法和Mo法进行处理。结果表明:硬石膏的加入提高了PP的结晶温度Tp和结晶速率,降低了结晶活化能ΔE,使实际降温速率下PP更易结晶。同样的含量下,经铝酸酯偶联剂改性硬石膏使PP结晶速率加快,但ΔE有小幅上升。研究表明,硬石膏有异相成核作用,填加20%时异相成核多于填加10%时,铝酸酯偶联剂的改性对该作用无明显影响。     

过氧化物动态硫化EPDM/PP热塑性弹性体的等温结晶行为

通过差示扫描量热分析法详细表征了PP、PP/过氧化物、EPDM/PP及过氧化物动态硫化EPDM/PP(TPV)的等温结晶行为。结果表明,与EPDM的简单共混既降低了PP的结晶速率也降低了PP的结晶度,过氧化物动态硫化后交联的EPDM颗粒作为异相成核剂,能大大提高PP的结晶速率但也严重地降低了PP的结晶度,TPV的Avrami指数为3.5,符合异相成核的三维球型生长方式。X射线衍射结果表明,4组样品的晶体结构完全相同,仍为α型单斜晶体。熔融曲线显示过氧化物/PP及TPV相比PP,在153℃出现额外熔融峰,PP原有的160℃熔融峰逐渐消失而153℃熔融峰强度逐渐增强且体系的结晶度逐渐降低。采用移动窗口二位相关红外对TPV熔融行为进行研究,发现153℃处的熔融峰对应于10个和5个单体单元螺旋序列结构,160℃时对应12个单体单元螺旋序列结构。较低的结晶温度有助于长螺旋序列结构的形成及PP结晶度的提高。     

PP/PA6/nano-CaCO3三元复合材料的结晶行为

通过应用偏光显微镜、广角X射线衍射、差示扫描量热(DSC)等手段分析和表征了PP/PA6/nano-CaCO3聚丙烯三元复合材料共混体系各组分对其结晶性能的影响。研究发现,PA6、nano-CaCO3对改性聚丙烯复合材料均有诱导成核结晶的作用,加入nano-CaCO3的复合材料的诱导结晶作用要高于加入PA6的复合材料,同时复合材料的结晶温度和结晶速率得到提高。改性后的复合材料结晶度都有不同程度的下降,其中PP/PA6/POE-g-MAH的结晶度为31.83%,PP/PA6/nano-CaCO3/POE-g-MAH的为33.83%。     

纳米CaCO_3/PET短纤维/聚丙烯复合材料的制备及性能

制备了纳米CaCO3/聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)短纤维/聚丙烯、CaCO3/PET短纤维/聚丙烯复合材料。分别测试了复合材料的力学性能,结果发现,与纳米CaCO3/聚丙烯、PET短纤维/聚丙烯两相复合材料相比,三相复合材料的力学性能尤其是冲击性能有明显的提高。采用X射线衍射(XRD)、动态力学分析(DMA)、电子扫描(SEM)系统研究了复合材料的增强机理,结果发现,在三相复合材料中,纳米CaCO3的加入明显提高了PET短纤维与聚丙烯基体界面之间的作用力和相容性,同时纳米CaCO3与PET短纤维的协同效应诱导了聚丙烯β晶的生成。     

Step-scan DSC研究PET/纳米CaCO3复合材料的结晶和熔融行为

采用纳米碳酸钙(CaCO3)浆料直接分散于聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的单体乙二醇中,原位聚合制备出分散均匀的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)/CaCO3纳米复合材料。分别利用传统的差示扫描量热仪(DSC)和步进扫描DSC(Step-scan DSC)技术研究了CaCO3含量变化对PET结晶和熔融行为的影响及非等温结晶动力学过程。结果表明,纳米粒子与PET的相互作用较弱,对PET结晶主要起促进作用,使结晶更加完善,碳酸钙的含量达到3%时,相对结晶速率达到最大。结晶初期,纳米粒子异相成核作用占优势,这种优势随着纳米粒子含量的增加而有所减弱;结晶后期,纳米粒子对高分子运动的牵制作用比较明显。     

纳米Al2O3/玻璃纤维/聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料非等温结晶行为研究--(Ⅰ)结晶与熔融行为

通过熔融共混法制备了纳米A l2O3/玻璃纤维(GF)/聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)复合材料,利用差示扫描量热仪(DSC)对其非等温结晶过程、熔融行为及结晶度进行了研究。结果发现,纳米A l2O3粒子的异相成核作用有利于复合材料结晶速率的增加,使得非等温结晶温度提高,双熔融峰现象中的低温熔融峰的熔融温度也有所提高。同时,在PBT基体中,纳米A l2O3粒子在一定程度上可以改变玻璃纤维对复合材料结晶行为的影响而使结晶度发生改变。