聚丙烯/聚烯烃弹性体/纳米SO2复合材料的制备与性能研究

通过熔融挤出法制备了一系列聚丙烯(PP)/聚烯烃弹性体(POE)/纳米SiO2复合材料,利用差热扫描量热仪(DSC)、电子拉伸机、悬臂梁冲击试验机等对复合材料进行了表征,分析了聚烯烃弹性体和纳米SiO2对聚丙烯的热性能和力学性能的影响.结果表明:当纳米SiO2的用量为3%时,PP/POE/纳米SiO2复合材料的拉伸强度...     

PP/POE-g-GMA/纳米SiO2复合材料性能研究

采用熔融共混法制备了聚丙烯/甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝POE/纳米二氧化硅(PP/POE-g-GMA/纳米SiO2)复合材料,研究了材料的力学性能、动态力学性能与结晶性能.结果表明:5%的POE-g-GMA和3%的氨基功能化纳米SiO2(SiO2-g-NH2)具有明显的协同增韧效应,冲击强度提高157%,使PP出现较大的低温损耗模量峰和内耗峰;POE-g-GMA和纳米SiO2对PP的结晶均有促进作用,SiO2-g-NH2的异相成核作用更明显;POE-g-GMA能诱导PPβ晶的形成,添加纳米SiO2使β晶含量降低.     

白炭黑改性膨胀阻燃剂对PP/POE燃烧及力学性能的影响

采用白炭(黑SiO2)作为协效阻燃剂,与膨胀阻燃(剂IFR)复配阻燃聚丙烯/乙烯-辛烯共聚物(PP/POE)复合材料,观察其用量对复合体系燃烧及力学性能的影响。结果表明:当SiO2/IFR/PP/POE为1/9/3.3/20时,体系的阻燃效果较好,垂直燃烧实验达到了UL 94 V-0级,拉伸强度提高很大,冲击强度略微降低,体系的综合性能最佳。     

成核剂提高PP/POE/碳酸钙复合材料力学性能与耐热性能的研究

研究了α晶型成核剂和β晶型成核剂对聚丙烯(PP)/乙烯-辛烯共聚物(POE)/CaCO3复合材料力学性能与热变形温度的影响,并考察了丙烯腈-苯乙烯(AS)树脂作为特殊的β成核剂改性复合材料的效果。结果表明,α成核剂提高PP/POE/CaCO3复合材料的刚性;β成核剂增加复合材料的韧性;α成核剂与β成核剂的加入,均提高复合材料的热变形温度;AS树脂做特殊β成核剂能同时提高复合材料的拉伸强度、弯曲强度、冲击强度和热变形温度。     

β成核剂协同增韧PP/POE复合材料性能研究

将β成核剂加入到PP/POE(聚丙烯/聚烯烃弹性体)体系中,进行熔融共混,经成型加工制备标准样条,测试样条的拉伸性能、冲击性能、结晶性能以及热力学性能。研究结果表明:β成核剂的加入可有效改善PP/POE力学性能最佳;β成核剂的加入可有效改善PP/POE体系的结晶情况,随着POE在体系中含量的增加,结晶度呈现逐渐减小的趋势。     

微发泡PP/GF复合材料力学性能研究

采用化学发泡注塑成型的方法制备了微发泡聚丙烯/玻璃纤维(PP/GF)复合材料;结合成核理论和玻纤增强机理,研究了发泡质量对微发泡PP/GF复合材料力学性能的影响。结果表明:在PP/GF复合材料中添加5.0%纳米SiO2后,纳米SiO2对PP与GF的相容性并无太大影响,微孔发泡PP/GF复合材料的拉伸强度和冲击强度得到较大提高。     

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%。     

纳米二氧化硅增强增韧膨胀型阻燃共聚聚丙烯性能的研究

研究了纳米二氧化硅(nano-SiO2)对含聚烯烃弹性体(POE)的共聚PP增强增韧阻燃复合材料的力学性能和阻燃性能的影响规律。结果表明,少量nano-SiO2即可提高聚丙烯/膨胀型阻燃剂/聚烯烃弹性体(PP/IFR/POE)复合材料的缺口冲击强度,并提高复合材料的拉伸强度与断裂伸长率。但是,当nano-SiO2含量超过2%后,复合材料的冲击强度有下降趋势。PP/IFR/POE/nano-SiO2复合材料的极限氧指数(LOI)值在nano-SiO2含量为2%时达到最大值。相比于未加入nano-SiO2的复合材料,添加了nano-SiO2的复合材料的热稳定性有明显提升。此外,PP/IFR/POE/nano-SiO2复合材料还具有较好的流动性。     

PP/POE/CaCO3复合材料的性能研究

采用熔融共混工艺制备了聚丙烯/聚烯烃弹性体/碳酸钙(PP/POE/CaCO3)复合材料,研究了POE及CaCO3用量对复合材料力学性能、流变性能及热性能的影响。结果表明:随着POE含量的增加,复合材料的冲击强度显著增大,当POE含量为12%时,冲击强度较纯PP增加233%;同时拉伸强度随POE含量的增加缓慢下降。随着CaCO3含量增加,冲击强度先增加后缓慢下降。     

β成核剂改性玻纤增强PP复合材料的性能

研究了玻璃纤维(GF)和β成核剂对GF增强聚丙烯(GFRPP)复合材料力学性能的影响。复合材料的拉伸强度及模量均随GF含量的增加而增加,而拉伸断裂应变随GF含量的增加而减小。β成核剂诱导生成β晶型,提高了复合材料的冲击强度,在β成核剂质量分数为0.05%时,所有GFRPP复合材料的冲击强度均达到最大值。β成核剂质量分数为0.20%,w(GF)为30%的试样综合力学性能最优,其拉伸强度达到39.04 MPa,冲击强度为7.21kJ/m~2。GF对β成核剂具有抑制作用。添加β成核剂改变了基体的晶型,使试样更加柔软,有利于提高冲击强度。     

玻璃纤维静电吸附β成核剂增强PP的结构与性能

采用静电吸附的方法在玻璃纤维(GF)表面复合β成核剂,研究了改性前后聚丙烯(PP)/GF复合材料的结构与性能,得到了GF增强PP的复合材料。结果表明,静电吸附的方法可以在GF表面成功吸附β成核剂;而β成核剂的存在可诱导PP表面附生结晶,增强PP与GF的界面黏结力,显著提高PP/GF复合材料的力学性能,尤其是材料的冲击强度。相比于未改性的PP/GF复合材料,采用静电吸附法制备的PP/GF@β复合材料拉伸强度提高了7.9%,悬臂梁缺口冲击强度提高了37.8%。     

PP/纳米SiO2复合材料制备与结晶性能的研究

通过熔融共混法制备了聚丙烯(PP)/纳米SiO2复合材料。研究了纳米SiO2含量对PP/SiO2力学性能的影响。结果表明:当纳米SiO2含量为2份时,复合材料的力学性能最优;与纯PP相比,V形缺口冲击强度提高了90%,拉伸强度提高了5%,弯曲强度提高了23%。扫描电镜(SEM)观察表明纳米SiO2均匀无团聚地分散于PP中;差示扫描量热法(DSC)和X射线衍射法(XRD)实验结果发现均匀分散的纳米SiO2使PP的结晶度变大,晶体尺寸分布变窄,晶体体积变小。改善了的PP球晶是聚丙烯性能提高的重要原因之一。     

β成核剂对硅微粉/PP复合材料的改性研究

研究了β成核剂和活性硅微粉对聚丙烯（PP）熔体流动速率、热变形温度及力学性能的影响,结果表明,单独使用28%活性硅微粉改性PP,PP/硅微粉复合材料的熔体流动速率没有降低,热变形温度从92.3℃提高到104.9℃,室温缺口冲击强度和断裂伸长率分别为纯PP的1.48倍和2倍。此外,β成核剂和活性硅微粉协同在PP增韧方面效果显著,在活性硅微粉28%和β成核剂0.5%含量时,PP复合材料室温缺口冲击强度和断裂伸长率分别为纯PP的1.7倍和3.5倍,PP热变形温度提高了34.4℃,拉伸强度和维卡软化点有少许降低。     

纳米SiO_2与POE协同增韧增强PP三元复合材料的制备及性能研究

利用熔融共混挤出方法制备了聚烯烃热塑性弹性体乙烯-辛烯共聚物(POE)/纳米二氧化硅(nano-SiO2)协同增韧增强聚丙烯(PP)三元复合材料(PP/POE/nano-SiO2)。通过冲击实验、拉伸实验、熔融结晶分析和热失重实验研究了POE与nano-SiO2的协同作用、nano-SiO2的含量对复合材料力学性能、熔融结晶行为和热学性能的影响。研究结果表明,POE与nano-SiO2的协同增韧明显优于POE单独对PP的增韧,nano-SiO2还体现出明显的增强作用。当nano-SiO2的质量分数为2%时,复合材料的室温冲击强度达最大值,其较PP/POE提高了72.6%,而在-35℃下较PP/POE的提高了200%。当nanoSiO2的质量分数为4%时,复合材料的室温拉伸强度达最大值,其较PP/POE增大了38.9%。熔融结晶分析表明,添加nano-SiO2导致复合材料的结晶度增大。热学性能分析表明,nano-SiO2的加入使PP/POE/nano-SiO2三元复合材料的热稳定性提高。     

基于滤板应用的β成核剂增韧改性聚丙烯研究

针对目前国内通用的板框压滤机聚丙烯（PP）滤板框在使用中出现的开裂问题,通过添加β成核剂并利用差示扫描量热仪和偏光显微镜等研究了PP的力学性能、热变形温度、结晶行为及晶体形态的变化。结果表明,随着β成核剂含量增加,PP的拉伸强度和拉伸模量呈先下降后上升的趋势,断裂伸长率和冲击强度呈先上升后下降的趋势;当β成核剂含量为0.05 %（质量分数,下同）时,PP中的β晶接近完善,β晶的相对含量激增至85.25 %,此时样品的冲击强度增至纯PP的4倍,拉伸强度和拉伸模量损失较小;当β成核剂含量为0.50 %时,样品的热变形温度较纯PP提升约40 ℃。     

玻璃纤维增强聚丙烯复合材料的制备及其性能

以聚丙烯(PP)粒料为原料,玻璃纤维(GF)为增强剂,乙烯-1-辛烯共聚物(POE)为增韧剂,马来酸酐接枝POE(POE-g-MA)为增容剂,采用双螺杆挤出机制备PP/POE/GF复合材料,并分析了复合材料的力学性能。结果表明：POE与PP存在一定相容性,能显著提高复合材料的冲击强度;加入GF,受到弹性POE的削弱作用,GF使复合材料的拉伸强度有一定幅度的提升,冲击强度下降;加入增容剂POE-g-MA,GF与PP/POE间的界面相容性显著改善,复合材料的冲击强度和拉伸强度都得到提升。最优的复合材料组成：PP与POE用量分别为100,25 phr,GF质量分数约为27.9%,POE-g-MA含量为10 phr。与纯PP相比,此条件下制备的复合材料冲击强度提高49%,拉伸强度提高17%。     

纳米SiO2溶液共混法增韧增强PP的研究

采用溶液共混的方法,研究了纳米SiO2用量对PP/纳米SiO2共混体系力学性能及微观结构的影响。结果表明,当纳米SiO2质量分数增加到1%时,PP/纳米SiO2共混体系的冲击断口的断裂带细微而密集,冲击强度达到最大,提高了66.5%;纳米SiO2质量分数增加到2%时,断裂带尺寸变大,综合性能达到最好,拉伸强度提高了16.1%,断裂伸长率提高38.1%,冲击强度提高了50.2%;纳米SiO2质量分数增加到5%时,PP/纳米SiO2共混体系形成层状结构,冲击强度急剧下降。     

反应性增容剂对PP／纳米SiO2复合材料力学性能的影响

以氨基功能化聚丙烯（PP-g-NH2）作为PP／纳米SiO2复合材料的反应性增容剂，研究了其对复合材料力学性能的影响。结果表明，反应性增容剂的加入能较大幅度提高纳米复合材料的拉伸强度、拉伸模量，尤其是冲击性能，在环氧功能化改性纳米SiO2粒子含量为3％、反应性增容剂含量为10％时，冲击强度提高87％，拉伸强度提高了13％，表现出明显的增强增韧作用。     

PP/纳米SiO2/POE复合材料的研究

采用熔融共混法制备PP/纳米SiO2/POE复合材料,并通过力学性能测试、DSC分析以及材料断面形貌分析等手段,对增强增韧效果进行研究.结果表明纳米SiO2和POE微粒显现了比较明显的协同增韧效果,当PP/纳米SiO2/POE为100/4/15时,综合力学性能最优.纳米SiO2的成核作用提高了PP的结晶温度和结晶速率.两种微粒在PP基体中达到均匀分散,其中纳米SiO2粒子平均粒径为150nm,与其二次粒子直径相当,表明熔融过程并未造成纳米粒子的团聚.     

PP/POE/表面接枝改性nano-SiO_2复合材料的制备及性能研究

采用接枝改性的方法,通过熔融共混工艺分别制备聚丙烯(PP)/乙烯-1-辛烯共聚物(POE)/SiO2-g-聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA),SiO2-g-聚丙烯酸丁酯(PBA)纳米复合材料,研究了纳米复合材料的结构与性能。结果表明:纳米SiO2接枝物的加入有利于PP异相成核,使PP球晶尺寸减小,晶界模糊,冲击性能显著提高。当SiO2-g-PMMA,SiO2-g-PBA的含量为2份时,纳米复合材料的冲击强度分别为39.3kJ/m2和60.0kJ/m2,加工性能得到改善。