抗菌PA66/氧化镁晶须复合材料的制备及性能表征

通过共混的方法制备了PA66/MgO抗菌复合材料,并测试了复合材料的力学性能、流变性能和抗菌性能。结果表明:PA66/MgO复合材料的拉伸性能和弯曲性能随MgO用量的增加先增加后减小,但与纯PA66相比,均有不同程度的提高;复合材料的韧性随MgO用量的增加逐渐下降。MgO的加入增大了PA66的表观黏度,且随MgO用量的增加,复合材料的表观黏度先增加后减小;PA66/MgO复合材料的非牛顿指数随MgO用量的增加先减小后增加。PA66/MgO复合材料对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌率均高于90%,属于抗菌材料。因此,MgO的引入有效地改善了PA66的抗菌性能。     

聚酰胺66/聚磷酸铵复合材料的阻燃性能和流变性能研究

采用熔融共混的方法制备了聚酰胺66/聚磷酸胺(PA66/APP)复合材料,系统研究了APP用量对PA66/APP复合材料阻燃性能和流变性能的影响。结果表明:PA66/APP复合材料的阻燃性能随着APP用量的增加而逐渐提升。PA66/APP复合材料的表观黏度随着剪切速率及温度的升高而降低,随着APP用量的增加呈先降低后上升趋势。PA66/APP复合材料的非牛顿指数随着温度的升高而增大,随着APP用量的增加先增大后减小。PA66/APP复合材料熔体的黏流活化能随着APP用量的增加先减小后增大。     

PA66/SDBS复合材料的抗静电性能和流变性能研究

利用机械共混的方法制备了聚酰胺66/十二烷基苯磺酸钠(PA66/SDBS)复合材料,研究了SDBS的用量对该复合材料抗静电性能和流变性能的影响。结果表明:适量SDBS的添加,可降低PA66/SDBS复合材料的体积电阻率和表面电阻率,从而有效改善复合材料的抗静电性能。PA66/SDBS复合材料的表观黏度随着剪切速率和温度的提高而逐渐降低,随着SDBS用量的增加呈先降后升趋势。PA66/SDBS复合材料的非牛顿指数随温度的升高而增大,随SDBS用量的增加先增大后减小。PA66/SDBS复合材料熔体的黏流活化能随剪切速率的提升而减小,随SDBS用量的增加先减小后增大。     

PA6/弹性体/OMMT复合材料的性能研究

将聚酰胺6(PA6)、三元乙丙橡胶/三元乙丙橡胶接枝马来酸酐(EPDM/EPDM-g-MAH)弹性体和有机蒙脱土(OMMT)共混,制备了PA6/弹性体/OMMT三元复合材料,并研究了该复合材料的力学性能。结果表明:当OMMT用量为2%时,PA6分子插层进入到OMMT片层中,当OMMT用量增至5%时则得到剥离型复合材料;随着OMMT用量的增加,PA6/弹性体/OMMT复合材料的冲击强度先增大后减小,其中当OMMT用量为2%时,复合材料的冲击强度达到54.29 kJ/m2,是纯PA6冲击强度(4.15 kJ/m2)的13.08倍;随OMMT用量的增加,复合材料的拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量均逐渐增大,而断裂伸长率则随着OMMT用量的增加呈先增大后减小的趋势,并且在OMMT用量为2%时出现最大值。另外当OMMT用量较少时(低于5%),其对弹性体粒径的影响不大,此时弹性体粒径较小;而当OMMT用量超过5%时,OMMT进入弹性体中并形成了核壳结构,增加了弹性体的模量和粒径,从而使复合材料的冲击韧性降低。     

PET/碳纳米管复合材料的结晶性能和力学性能研究

采用熔融共混法制备了聚对苯二甲酸乙二醇酯/碳纳米管(PET/CNT)复合材料。研究了CNT用量对PET/CNT复合材料结晶性能和力学性能的影响。结果表明:CNT对PET基体具有明显的异相成核作用,显著提高了PET的熔融温度和相对结晶度;PET/CNT复合材料的断裂强度和屈服强度随着CNT用量的增加先提高后降低,在CNT用量为1%时达到最大值;PET/CNT复合材料的断裂伸长率随着CNT用量的增加呈先降低后提高的趋势;随着CNT用量的增加,PET/CNT复合材料的弯曲强度和弯曲模量呈先增大后减小的趋势;而复合材料的冲击强度随着CNT用量的增加先减小后增大。     

新型网球拍用石墨烯复合材料的开发与力学性能研究

采用熔融共混法制备了不同PNG含量的PNG-x/PA6复合材料,研究了PNG含量对PNG-x/PA6复合材料DSC曲线、力学性能和断口形貌的影响,并分析了PNG的作用机理。结果表明,PNG/PA6复合材料具有相对PA6更高的热稳定性;随着PNG含量的增加,PNG/PA6复合材料的熔融温度不断上升; PNG的加入有助于提高PNG/PA6复合材料的结晶温度,且结晶温度会随着PNG含量的升高而增大。随着PNG含量的增加,PNG/PA6复合材料的拉伸强度和弯曲强度都呈现先增加而后减小的特征,PNG/PA6复合材料的冲击强度也呈现先增加而后减小的特征。PNG/PA6复合材料中PNG的最佳添加量为0. 5%,此时PNG/PA6复合材料具有最佳的综合力学性能。     

增韧剂和偶联剂下GF增强PA复合材料性能表征分析

选择双螺杆挤出机来制备以尼龙(PA)6T/66与PA10T为基础的玻璃纤维(GF)增强复合材料,分析马来酸酐接枝聚烯烃弹性体(POE-g-MAH)增韧剂对PA复合材料的力学特性改变作用。研究结果表明:将POE-g-MAH加入含20%GF的PA66复合材料基体后,试样的弯曲、拉伸强度以及弯曲弹性模量都发生了减小;对于含GF为20%的PA10T,弯曲弹性模量逐渐减小,拉伸与弯曲强度则先增大后减小。在加入了5%POE-g-MAH的复合材料断面中,出现了较多数量的褶皱,POE-g-MAH能够使GF和PA6T/66之间形成更良好的界面结合性能,显著提高界面相容性。加入偶联剂会导致PA6T/66体系力学性能的明显改善。加入POE-g-MAH可以改善树脂的界面相容性能,提高GF和树脂的结合强度。     

叶片挤出机制备PP共混复合材料性能研究

采用自主研发的叶片挤出机将聚丙烯(PP)分别与聚酰胺66(PA66)、聚苯乙烯(PS)、低密度聚乙烯(LDPE)共混,得到PP/PA66、PP/PS、PP/LDPE三种复合材料,研究了各组分配比及其相容性对复合材料微观结构和性能的影响。结果表明:PP/PA66、PP/PS复合体系的拉伸和弯曲性能随着PA66或PS用量的增加先下降后上升,而PP/LDPE的拉伸和弯曲性能则随着LDPE用量的增加而下降;各组分之间的相容性对材料微观形貌有显著影响,其中PP/LDPE复合材料两相界面相容性较好,而PP/PA66复合材料的界面相容性较差,呈现明显的"海-岛"结构,并且当其配比为70/30时出现共连续相结构。     

电子束辐照增容PA66/PP共混体系:微结构与力学性能

利用电子束辐照改性尼龙66(PA66)/聚丙烯(PP)共混体系,研究辐照对PA66/PP共混体系微结构与力学性能的影响。结果表明,电子束辐照能使成纤的PA66与PP的相界面越来越不明显,辐照处理后的PA66与PP几乎相容为一体,表现出良好的界面相容性;PA66/PP共混体系的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度随着辐照剂量增加而先增加后减小;当辐射照量增加到25 k Gy时,材料的冲击韧性最好;当辐射照量增加到50 k Gy时,拉伸强度和弯曲强度分别增加了16.59%、5.02%。电子束辐照改性PA66/PP共混体系解决了极性的PA66与非极性的PP不易相容复合、复合后性能不够理想的问题,为高性能PA66/PP共混合金的制备与结构性能调控提供了新途径,具有广泛的应用前景。     

玻璃纤维增强尼龙66复合材料的结构与性能

使用双螺杆挤出机,采用共混改性方法制备玻璃纤维(GF)增强尼龙66(PA 66)复合材料(GF-PA 66),并对其结构、热性能和力学性能进行了表征。结果表明:制备的GF质量分数分别为20%,25%,30%的GF-PA 66复合材料的密度均低于1.4 g/cm~3,GF在GF-PA 66复合材料体系中呈现纤维交错复杂的网络结构;GF-PA 66复合材料的起始热降解温度均在320℃以上,具有较好的耐热性;随着GF含量的增加,GF-PA 66复合材料的拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量升高,当GF质量分数达到30%时,复合材料的拉伸强度为147.4 MPa,比纯PA 66提高了75%,弯曲强度达到202 MPa,比纯PA 66提高了112%,弯曲模量达到7 783.3 MPa,比纯PA 66提高了175%;随着GF含量的增加,GF-PA 66复合材料的悬臂梁冲击强度先降低后升高,当GF质量分数为30%时,复合材料的悬臂梁冲击强度高于纯PA 66。     

硫酸钙晶须表面改性及其对PA66复合材料性能的影响

采用油酸钠对硫酸钙晶须(CSW)进行表面改性,并以之为填料通过共混的方法制备了聚酰胺66(PA66)/CSW复合材料。研究了油酸钠用量对CSW表面活化指数的影响,同时考察了PA66/CSW复合材料的力学性能。结果表明:油酸钠提高了CSW表面活化指数,改善了其对极性树脂的结合性能。当油酸钠用量为4%、改性温度为140℃、反应时间为20 min时,CSW具有良好的包覆效果,其表面活化指数可达96%。CSW经油酸钠改性后,PA66/CSW复合材料的冲击和拉伸强度均有显著提高。     

POE-g-MAH对玻纤增强高温尼龙复合材料力学性能的影响

采用双螺杆挤出机制备基于尼龙6T/66 (PA6T/66)和PA10T的玻纤增强高温尼龙(PA)复合材料,玻璃纤维的质量分数为20%。研究了增韧剂马来酸酐接枝乙烯–辛烯共聚物(POE-g-MAH)对复合材料力学性能的影响,并与玻纤增强PA66复合材料体系进行对比。研究结果表明:在高温PA体系中,随着POE-g-MAH含量的增加,拉伸强度和弯曲强度先上升后下降,对PA6T/66体系,POE-g-MAH添加量为5%时增强效果最优,拉伸强度和弯曲强度的提高比例分别为19%和15%,对PA10T体系,POE-g-MAH添加量为15%时增强效果最优,拉伸强度和弯曲强度的提高比例分别为25%和20%;而在PA66体系中,随POE-g-MAH含量的增加,拉伸强度和弯曲强度均下降。通过毛细管流变和扫描电镜的分析以及加偶联剂实验的数据,证实POE-g-MAH在玻纤增强高温PA体系中起到了界面相容剂的作用,增强了玻纤与高温PA树脂基体的相容性。高温PA较高的加工温度造成玻纤表面的偶联剂的降解损失是导致POE-g-MAH在该体系中产生增强效果的原因,并且增强效果最优时的POE-g-MAH添加量与不同高温PA的加工温度直接相关。     

PA66/Nano-CeO_2复合材料的抗紫外性能及流变性能研究

采用共混的方法制备了聚酰胺66/纳米氧化铈(PA66/nano-CeO_2)复合材料,研究了nano-CeO_2及其用量对PA66抗紫外性能和流变性能的影响。结果表明:PA66/nano-CeO_2复合材料具有较好的紫外线屏蔽效果,当nano-CeO_2用量大于2.0%时,PA66/nano-CeO_2复合材料达到了"防紫外产品"国家标准(UPF50,UVA5%);PA66/nano-CeO_2复合材料的表观黏度分别随着剪切速率和温度的提高而降低;随着nanoCeO_2用量的增加,复合材料的表观黏度先降低后提高;PA66/nano-CeO_2复合材料的非牛顿指数(n)随着温度的提高而增大,n随着nano-CeO_2用量的增加先增后降;PA66/nano-CeO_2复合材料的黏流活化能随着nano-CeO_2用量的增加先减小后增加。     

POE-g-MAH对PA66/纳米TiO_2复合材料力学性能及相容性的影响

采用熔融共混法制备了尼龙(PA)66/马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物(POE-g-MAH)/纳米TiO2复合材料,通过万能材料试验机、冲击试验机、熔体流动速率(MFR)测试仪等研究了POE-g-MAH对复合材料力学性能及MFR的影响,利用Molau实验和FSEM考察了POE-g-MAH与PA66的相容性。结果显示,POE-g-MAH与PA66基体有很好的相容性;随着POE-g-MAH用量的增加,PA66/POE-g-MAH/纳米TiO2复合材料的缺口冲击强度逐渐增加,拉伸强度、弯曲强度、拉伸弹性模量及MFR逐渐降低;当POE-g-MAH质量分数为12%时,复合材料的综合性能最佳,缺口冲击强度、拉伸强度、弯曲强度、拉伸弹性模量和MFR分别为20.89kJ/m2,41.15MPa,64.2MPa,1428.15MPa和19.2g/(10min)。     

共聚PA6/66在PA66/GF复合材料中的应用

以共聚尼龙(PA)6/66和POE-g-MAH作为增韧剂,采用熔融共混法对PA66/玻璃纤维(GF)复合材料进行增韧改性,考察两种增韧剂用量对其结晶行为、力学性能、热变形温度(HDT)和熔体流动速率(MFR)的影响。结果表明,高用量的POE-g-MAH对复合材料中PA66的结晶有一定阻碍作用,而共聚PA6/66对PA66的结晶性能影响较小;随着共聚PA6/66和POE-g-MAH用量的提高,PA66/GF复合材料的冲击强度明显提高,拉伸强度、弯曲强度和HDT则逐渐下降;与POE-g-MAH相比,共聚PA6/66对拉伸及弯曲强度和HDT的不利影响较小,且略微提高了复合材料的MFR,而POE-g-MAH大幅降低了复合材料的MFR。当两种增韧剂的质量分数均为12%时,共聚PA6/66和POE-g-MAH增韧的复合材料的无缺口冲击强度和缺口冲击强度基本相当,但前者在拉伸强度、弯曲强度、HDT和MFR方面均有更明显的优势。     

叶片挤出机制备PA6/CSW复合材料的结构与性能

利用拉伸流变为主的叶片挤出机制备PA6/硫酸钙晶须(CSW)复合材料,研究了CSW的质量分数对复合材料微观形貌、热学性能、流变性能和力学性能的影响。结果表明:CSW在PA6基体中能较好分散并较完善地保持其长径比;CSW质量分数为5%~10%时,复合体系的剪切黏度最大;差示扫描分析和广角X射线衍射表明:CSW质量分数的增加引起PA6的结晶变化,但对PA6的熔融行为影响很小;力学测试结果表明:随着CSW质量分数的提高,体系的拉伸强度、弯曲强度均有不同程度的提高,而冲击强度则有一定程度的降低。     

CaCl_2含量对PA1010/CaCl_2复合材料结构与性能的影响

采用熔融挤出的方法制备了PA1010/CaCl2复合材料,研究了CaCl2含量对PA1010/CaCl2复合材料的结晶行为、力学性能及流动性能的影响。结果表明:CaCl2的加入提高了PA1010的结晶速率和结晶温度,降低了PA1010的结晶度;随着CaCl2含量的增加,拉伸强度及断裂伸长率先增大后减小,弯曲强度先减小后增大,缺口冲击强度逐渐增大,熔体质量流动速率及热变形温度逐渐减小。     

PA6/EP/LiCl/SiO_2复合材料的结构与性能

采用熔融挤出工艺制备了尼龙(PA)6/环氧树脂(EP)/LiCl/SiO2复合材料。研究了EP的含量对PA6/EP/LiCl/SiO2复合材料的结晶行为、力学及加工性能的影响。研究发现,随着EP含量的增加,复合材料的结晶度降低、结晶不完善程度增大、PA6结晶受限,PA6/EP/LiCl/SiO2复合材料的拉伸强度、缺口冲击强度、弯曲强度总体上表现出先增大后减小的趋势,而熔体流动速率呈先减小后升高的趋势。当EP含量为3份时复合材料的拉伸强度、缺口冲击强度和弯曲强度均达到最大值,分别为94.68 MPa,11.5 kJ/m2和135.36 MPa。     

PA66／HA复合生物材料的力学性能研究

研究了纳米羟基磷灰石(nHA)的含量、生理盐水及HA的粒径对聚酰胺(PA66)/nHA复合材料力学性能的影响,并用扫描电子显微镜观察了复合材料的断面形态。结果发现,随着nHA含量的增加,PA66/nHA复合材料的弹性模量、弯曲强度、冲击强度和压缩强度等力学性能都有不同程度的增加。在生理盐水中浸泡后,PA66/nHA复合材料的力学性能有所降低,但韧性增强。HA粒径的大小对复合材料的力学性能影响很大,PA66/nHA复合材料的力学性能比PA66/微米级HA复合材料的要好。     

PA66/SEBS复合材料的制备与性能研究

以聚酰胺66(PA66)和苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)为原料,3份马来酸酐接枝苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(SEBS-g-MAH)为增容剂,通过熔融共混法制备了PA66/SEBS复合材料,研究了SEBS添加量对复合材料结晶性能、热性能、界面相容性、力学性能等的影响。结果表明:SEBS的加入没有改变PA66的特有晶型,仅仅改变了不同晶型的相对含量;随着SEBS用量的增加,PA66/SEBS复合材料的熔融温度、界面相容性下降,拉伸强度也呈逐渐降低的趋势;随着SEBS用量的增加,未加增容剂的复合材料的断裂伸长率呈逐渐减小的趋势,而加入增容剂的复合材料的断裂伸长率则呈先增后减的趋势;另外,加入了增容剂的复合材料的力学性能明显优于未加增容剂的复合材料。