聚丙烯/分子筛共混纤维的结构与性能

用钛酸酯偶联剂对分子筛进行表面处理,按一定比例与聚丙烯(PP)切片共混纺丝,制得PP/分子筛共混纤维,研究PP/分子筛共混纤维的结构与性能。结果表明:当纤维中分子筛的质量分数为1%时,PP/分子筛共混纺丝纤维的可纺性好,断裂强度比纯PP纤维提高31.85%,上染率提高44.86%,初始模量、断裂功、回潮率均有所提高;与纯PP纤维相比,PP/分子筛共混纤维的结晶度略小、晶粒变大,取向度降低,纤维的染色性、吸湿性得到改善。分子筛与偶联剂发生化学反应,有利于分子筛和PP的结合,适当的分子筛含量时,纤维的力学性能有所提高。     

二苄叉山梨醇衍生物对PP/OBC共混材料的影响

以均聚聚丙烯(PP)为原料,乙烯-辛烯嵌段共聚物(OBC)为增韧材料,二苄叉山梨醇衍生物(YS-688)为成核剂,采用双螺杆挤出和注塑成型方法制备PP/OBC共混材料,用DSC、WAXD和POM分析了YS-688对PP/OBC共混材料结晶性能、晶型和晶体形态的影响,测试了共混材料的力学性能。结果表明:随着YS-688含量的增加,PP/OBC共混材料的缺口冲击强度呈先上升后下降趋势,拉伸强度和弯曲强度有所提高;含3.0%YS-688母粒的PP/OBC共混材料,与纯PP相比,熔融温度降低了2.32℃,结晶温度提高了12.30℃,α晶型的衍射峰强度增大,PP球晶尺寸减小,缺口冲击强度提高了204.23%,韧性较大幅度提高。     

芳酰胺类化合物对PP/OBC共混材料性能影响

以均聚聚丙烯(PP)为原料,乙烯-辛烯嵌段共聚物(OBC)为增韧材料,芳酰胺类化合物(TMB-5)为成核剂,采用双螺杆挤出和注塑成型方法制备PP/OBC共混材料,用DSC、WAXD和POM分析了TMB-5对PP/OBC共混材料结晶性能、晶型和晶体形态的影响,并测试了共混材料的力学性能。结果表明:随着OBC含量的增加,PP/OBC共混材料缺口冲击强度和断裂伸长率明显增大,拉伸强度和弯曲强度有所下降;含1.0%TMB-5母粒、15%OBC的PP/OBC共混材料,于152℃附近出现β晶型的特征熔融峰,熔融结晶温度比纯PP提高了11.68℃,β晶型相对含量为52.74%,PP球晶尺寸减小,缺口冲击强度和断裂伸长率分别提高了236.46%和256.01%,柔韧性大幅度提高。     

PET纤维对聚丙烯结晶行为与力学性能的影响

以聚丙烯(PP)、聚酯(PET)纤维为主要原料,马来酸酐接枝PP(PP-g-MA)为相容剂,经熔融共混、粉碎、注塑加工成样条后进行表征,并研究了其性能。结果表明:PET纤维对PP具有异相成核作用,主要诱导PP形成α晶,可提高PP结晶温度并降低球晶尺寸;PET纤维可显著提高PP的拉伸强度和弹性模量,但会降低其冲击强度;加入相容剂PP-g-MA对PP/PET纤维共混物的结晶性能基本无影响,但对其力学性能影响显著,与未增容的PP/PET纤维共混物相比,经PP-g-MA增容后,共混物的拉伸强度、冲击强度、弹性模量均得到显著提升。     

聚丙烯/聚乳酸共混体系的结构和性能

以聚丙烯(PP)树脂与降解材料聚乳酸(PLA)的共混体系为主要研究对象,探索PLA用量对PP结构、力学性能和流动性的影响。SEM结构分析表明:适量的PLA,会使PP表现出明显的韧性断裂现象。力学性能和流动性研究结果表明:PLA含量对PP的力学性能有较大影响。当PLA含量为10份时,PP/PLA共混体系的冲击强度是PP的1.3倍,但PP的拉伸强度和弹性模量有所下降。剪切速率一定时,PP/PLA共混体系的表观粘度随测试温度的提高而降低。     

PP/PB共混材料的力学及流变性能研究

采用哈克双螺杆挤出机制备了聚丙烯/聚丁烯-1(PP/PB)共混材料,考察了PB的熔体流动速率(MFR)和用量对PP流变性能和力学性能的影响。结果表明:PP与PB二者相容性良好,当PB质量分数为30%时,PP/PB200(MFR为200 g/10 min)共混材料的MFR最大为37.90 g/10 min,约是纯PP的4.15倍,PP/PB0.5(MFR为0.5 g/10 min)共混材料的MFR最小为7.59 g/10 min,与纯PB相比降低了16.87%;随着PB MFR的增加,PP/PB共混材料的熔体强度降低;当PB MFR为0.5 g/10 min时,对PP有明显的增强和增韧效果,PP/PB共混材料的拉伸强度为31.11 MPa,冲击强度为48.52 kJ/m^2,与纯PP相比分别提高了28.82%和185.24%。     

共混纺丝制聚苯硫醚超细纤维及其形态结构研究

以聚苯硫醚(PPS)和聚丙烯(PP)为原料,采用熔融共混纺丝法制备PPS/PP共混海岛纤维,经对二甲苯溶除剥离基体相PP,制得PPS超细纤维;研究了共混纺丝温度、共混比例、拉伸、溶解剥离对PPS超细纤维形态结构的影响。结果表明:PPS/PP最佳共混纺丝温度为290~300℃;随着PPS/PP质量比增大,PPS超细纤维直径逐渐变大,PPS/PP质量比从30/70增至60/40时,PPS超细纤维平均直径从228 nm增至408nm;当PPS/PP质量比大于60/40时,开始出现相转变现象;提高拉伸倍数有利于PPS超细纤维的细化,PPS/PP质量比为40/60时,3倍拉伸得到PPS超细纤维的直径分布范围为158~488 nm,平均直径为312 nm,大于3倍拉伸时,易出现毛丝断丝现象;当对二甲苯体积与共混纤维质量比为500∶1时,PPS超细纤维的最佳剥离温度为120℃、剥离时间2 h。     

改性竹纤维增强聚丙烯复合材料的性能研究

以聚丙烯为基体材料,不同处理工艺改性的竹纤维为增强材料,采用密炼-注塑工艺制备聚丙烯/竹纤维复合材料。通过红外光谱仪(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)、热重分析仪(TGA)、万能试验机等对复合材料的化学结构、表面形态、热性能、力学性能等进行表征和测试。结果表明:偶联剂与碱处理均可改变竹纤维的表面特性,改善复合材料的界面相容性,其力学性能、热性能均随处理工艺有所改善。当偶联剂KH-550含量为2%时,复合材料有较好的力学性能,其断裂伸长率为14.5%,拉伸强度为30.48 MPa,冲击强度为22.4 kJ/m2。     

基于人工神经元网络的PA6/POE/POE-g-MAH共混物力学性能预测

将人工神经元网络与全析因实验设计相结合,预测了PA6/POE/POE-g-MAH三元共混物的拉伸和缺口冲击强度,研究了注塑温度、注射速度、注射时间和冷却时间对共混物以上力学性能的影响。结果表明,当三元共混物质量比为74.5/20/5/0.5时,材料的缺口冲击强度均大于95 kJ/m²,POE分散相粒径约为200～400 nm。通过析因实验设计发现,注塑温度、注射速度以及两者的交互效应对共混物拉伸强度影响显著,注塑温度、冷却时间以及两者的交互效应是影响冲击强度的显著因素。采用4-14-1的ANN模型可以较好地预测三元共混物拉伸强度和缺口冲击强度,预测结果与实验结果回归曲线的斜率均大于97%。与多元线性回归模型相比,ANN模型预测性能明显更佳,其Pearson相关系数大于0.97。     

相容剂对PET/iPP共混物发泡及力学性能的影响

以PP-g-GMA为相容剂,使用同向双螺杆挤出机制备PET/PP-g-GMA/i PP共混物,并对其进行注塑发泡。研究PP-g-GMA质量分数对共混物熔体流动速率及发泡性能的影响,用SEM观察泡孔形态,发泡后的力学性能。研究表明:随PP-g-GMA质量分数增加,熔体流动速率逐渐降低。与纯i PP和未加相容剂的PET/i PP共混物相比,添加相容剂的复合材料发泡性能得到明显改善,泡孔更小更均匀,泡孔破壁、塌陷、并孔现象得到改善。PP-g-GMA的引入使发泡材料的拉伸强度与冲击韧性都得到提高,其最佳质量分数为5%,发泡材料的拉伸强度和冲击强度分别提高10.3%和39.69%。     

废旧聚丙烯/RU复合胶共混材料的研究

研究了共混工艺、RU复合胶(再生胶)、稀土偶联剂对废旧聚丙烯/RU复合胶共混材料力学性能和热变形温度的影响并采用扫描电镜进行了材料断面的形态分析:结果表明.采用 RU复合胶塑炼后再与废旧PP共混所得材科的综合性能较好;RU复合胶可明显改善废旧PP的冲击性能,但拉伸强度、热变形温度降低;稀上偶联剂可以改善RU复合胶与PP的界面结合,提高共混材科的性能.     

PP/PA6/离聚物共混物的结构及力学性能

以乙烯-甲基丙烯酸钠盐离聚物(Surlyn8920)为添加剂,采用双螺杆共混和注塑法制备了聚丙烯(PP)/聚酰胺6(PA6)/Surlyn共混物,然后利用红外光谱测试仪、X射线衍射仪、差示扫描量热仪、扫描电子显微镜等对PP/PA6/Surlyn共混物的结构和力学性能进行了表征分析。结果表明,Surlyn与PA6发生络合作用,降低了PP与PA6两相的结晶温度、熔融温度、结晶度和结晶完善程度,使得分散相PA6的尺寸更小,分布更加均匀,明显改善了PP和PA6的界面相容性;当Surlyn的含量为7%(质量分数,下同)时增容效果较好,此时共混物的拉伸强度为40.59 MPa,断裂伸长率为156.3%,冲击强度为4.98 kJ/m~2。     

助交联剂对动态硫化聚烯烃弹性体/聚丙烯共混物性能的影响

以纯度为40%的双叔丁基过氧化二异丙基苯为交联剂、异氰尿酸三烯丙酯为助交联剂,研究了动态硫化的温度和转速对于聚烯烃弹性体/聚丙烯(POE/PP)共混物的性能以及异氰尿酸三烯丙酯的用量对于POE/PP共混物的性能和转矩的影响。结果表明,POE/PP共混物的拉伸强度、扯断伸长率和300%定伸应力都随动态硫化温度的升高而先增大后减小,撕裂强度随动态硫化温度的升高而减小,动态硫化温度为180℃时的总体力学性能较好;随着动态硫化转速的提高,POE/PP共混物的拉伸强度和300%定伸应力都先增大后减小,扯断伸长率减小,撕裂强度则增大,动态硫化的转速为50 r/min时共混物的总体力学性能较好。助交联剂异氰尿酸三烯丙酯的加入明显提高了POE/PP共混物动态硫化时的转矩,其用量以1份(质量)为宜。     

液体冷却温度对PP/PP-g-马来酸酐/PA6共混单丝结构与性能的影响

采用一定比例的聚己内酰胺(PA6)及增容剂对聚丙烯(PP)进行共混改性,纺制大直径单丝。通过对共混单丝的力学性能、扫描电子显微镜及热性能测试分析,研究了液体冷却成形温度对共混单丝拉伸强度、勾结强度的影响。结果表明:液体冷却温度对PP/PP-g-MAH/PA6共混单丝的力学性能具有很大的影响。随着液体冷却温度的下降,共混纤维的拉伸强度及勾结强度都得到不同程度的提高。     

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。     

竹纤维的表面能分析及其增强PP复合材料的力学性能

通过先碱处理再偶联剂处理的方法对竹纤维进行表面改性,采用非织造-模压工艺制备了竹纤维增强聚丙烯(PP)复合材料。根据Owens-Wendt法分别计算了碱处理和在此基础上偶联剂处理的竹纤维的表面能以及极性分量和非极性分量,研究了碱处理中Na OH溶液浓度及偶联剂处理中硅烷偶联剂溶液浓度对竹纤维表面能的影响,并探索了竹纤维的表面能与复合材料力学性能的关系。结果表明,随着Na OH溶液浓度增大,竹纤维表面能呈增大趋势,拉伸强度呈降低趋势;碱处理的竹纤维增强PP复合材料的力学性能受竹纤维表面能和本身强度的综合影响,当Na OH溶液浓度为5%时,复合材料的综合力学性能最优。在Na OH溶液浓度为5%的碱处理基础上进行偶联剂处理可大幅提高竹纤维的非极性分量,随着硅烷偶联剂溶液浓度的增加,竹纤维的表面能降低;复合材料的力学性能与偶联剂处理后竹纤维表面能的变化没有对应关系,当偶联剂溶液浓度为3%时,复合材料的力学性能最优。     

PP/OBC共混材料的性能

以均聚聚丙烯(PP)为原料,乙烯-辛烯嵌段共聚物(OBC)为增韧材料,采用双螺杆挤出和注塑成型方法制备PP/OBC共混材料,用SEM、DSC分析OBC对PP断面相结构和结晶性能的影响,测试共混材料的力学性能.结果表明:OBC在PP基体中分散较均匀,形成了以PP为连续相,OBC为分散相的“海-岛”结构;合20％OBC的PP/OBC共混材料,与纯PP材料相比,熔融峰温度和熔点分别下降了4.47和4.81℃,熔融结晶温度上升2.3℃,缺口冲击强度和断裂伸长率分别提高了142.43％和2.77倍,柔韧性大幅度提高.     

氢化丁苯橡胶/聚丙烯共混物的耐辐射性能

用自制加氢度为97%的氢化丁苯橡胶(HSBR)通过双螺杆挤出机制备了HSBR/聚丙烯(PP)共混物,考察了HSBR质量分数对共混物力学性能及其在放射量为50 kGy的放射源钴-60下耐辐射性能的影响.结果表明,HSBR对PP具有良好的增韧效果,随着HSBR质量分数的增加,HSBR/PP共混物的冲击强度逐渐增大,拉伸屈服应力和弹性模量的下降幅度较大,拉伸强度的下降幅度较小;HSBR/PP共混物经辐射老化后.当HSBR质量分数为20%时,其冲击强度保持率达到最高值(约90%);当HSBR质量分数大于15%时,其拉伸强度及弹性模量均比辐射老化前略有增加,且拉伸强度不随HSBR质量分数的变化而改变;HSBR与PP具有良好的相容性,HSBR均匀地分散在PP连续相中.     

增韧剂/纳米CaCO_3并用对聚丙烯共混体系力学性能的影响

研究了不同的增韧剂(EPDM、HDPE、LDPE和SBS)对聚丙烯共混物力学性能的影响,EPDM含量为15%时,共混物的拉伸强度下降较小,冲击强度比纯聚丙烯提高450%。采用正交实验法,研究了纳米CaC03和EPDM并用对PP共混物力学性能的影响,含量6%的纳米CaCO3具有增强和增韧作用;纳米CaC03与EPDM并用能协同增强聚丙烯;PP/EPDM/纳米CaC03的质量比为74/20/6时,聚丙烯共混体系的综合力学性能较好。     

马来酸酐接枝聚丙烯处理对药渣纤维性能的影响

药渣纤维疏水性的改善可以提高药渣纤维与塑料的相容性和药渣纤维的分散性,是提高纤维/塑料共混材料强度的关键技术。将灵芝药渣经机械挤压破碎-发酵后得到的药渣纤维为原料,采用马来酸酐接枝聚丙烯(PP-gMAH)包裹进行预处理,以提高纤维的疏水性,研究了PP-g-MAH包裹预处理对药渣纤维的吸湿性和吸水率以及与PP共混材料力学性能的影响。研究表明:PP-g-MAH包裹预处理可有效提高纤维的疏水性和药渣纤维/PP共混材料的拉伸强度、弯曲强度、抗冲击强度以及材料的均匀性,采用PP-g-MAH包裹预处理比直接加入PP-g-MAH共混,对强度和均匀性的提高效果更好;当每千克药渣纤维中PP-g-MAH用量为200 g时,采用PP-g-MAH包裹的药渣纤维吸湿率和吸水率分别下降了17%和28%,药渣纤维/PP共混材料的拉伸强度、弯曲强度和抗冲击强度分别提高了22%、11%和6%,直接加入PP-g-MAH与纤维、PP共混,拉伸强度、弯曲强度和抗冲击强度分别提高了8%、3.5%和3%。