高性能玻纤增强聚丙烯的研究

主要从三类玻纤增强聚丙烯材料PP-GF20、PP-GF35、PP-GF50进行研究,通过研究聚丙烯基体、相容剂与玻纤种类对玻纤增强聚丙烯性能的影响,对配方进行特定的优化,使材料的力学性能有显著提高,GFPP-20的拉伸强度可达86 MPa、弯曲强度可达118 MPa,GFPP-35的拉伸强度可达114 MPa、弯曲强度可达158 MPa,GFPP-50的拉伸强度可达123 MPa、弯曲强度可达167 MPa。     

连续玻纤增强PVC预浸料的制备成型工艺

以聚氯乙烯(PVC)树脂为基相,连续玻纤为增强相,利用湿法粉末浸渍法制备了连续玻璃纤维增强PVC预浸料,研究了牵拉速度、悬浮液浓度和树脂槽压辊包覆角对预浸料纤维含量的影响。结果表明:增加牵拉速度、降低悬浮液浓度和包覆角可以提高预浸料中纤维质量分数,但是当悬浮液浓度大于15%,包覆角大于300°时,纤维含量基本保持不变。将制得的预浸料经热压和冷压后制备了连续玻纤增强PVC复合板材,研究了纤维含量和丙烯酸酯聚合物(ACR)流动改性剂对复合材料力学性能的影响,结果表明:材料拉伸强度和弯曲强度随着纤维含量增加而呈先升后降趋势,在65%时达到最优性能,分别为302MPa和261MPa,加入ACR流动改性剂后材料拉伸强度提升15%左右,弯曲强度提升19%左右。     

长玻纤增强尼龙6复合材料研究

采用熔体浸渍工艺制备了长玻纤增强尼龙6预浸料,研究了玻纤初始长度、玻纤含量、增韧剂对复合材料性能的影响,以及玻纤强度、树脂基体对复合材料性能的影响。试验结果表明,在玻纤含量32．2％,切粒长度为10mm时,复合材料的拉伸强度为208.4MPa,弯曲强度为269.5MPa,弯曲弹性模量为9．34GPa,缺口冲击强度为29kJ/m^2,冲击强度为63.4kJ/m^2,综合力学性能明显优于短玻纤增强PA6复合材料。     

连续长玻纤增强PA6复合材料的制备与性能研究

通过熔压浸润工艺制备了连续长玻纤增强PA6复合材料,分别考察了PA6树脂流动速率、相容剂、粒子切粒保留长度对材料力学性能、浸润效果以及生产效率的影响。结果表明:提升树脂流动性可以提升玻纤的浸润效果,使用减链剂可以达到与合成的高流动树脂相当的流动特性,当减链剂含量超过1%时,冲击强度下降明显;相容剂种类对复合材料的力学性能影响较大,POE-g-MAH高温环境下热稳定性和活性不足,不适用于连续长玻纤增强PA6复合材料,POE-g-GMA可以大幅提高复合材料的力学性能;复合材料力学性能随粒子切粒保留长度的增加而增大,当粒子切粒保留长度超过12 mm时,力学性能开始下降,当粒子切粒保留长度超过15 mm时,性能劣化严重。确定当减链剂含量0.5%,POE-g-GMA添加量7%,粒子切粒保留长度10 mm时,各项性能达到最佳,与国外同类材料相比,具有显著的性能优势。     

硫酸钙晶须短玻纤协同增强尼龙6复合材料的力学性能

以尼龙6为基体树脂,硫酸钙晶须和短玻纤为增强材料制备了硫酸钙晶须/短玻纤/尼龙6复合材料,研究了不同晶须含量对复合材料力学性能的影响。结果显示,晶须含量不超过10%时,晶须与短玻纤对尼龙6有协同增强作用,拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量分别提高了8.7%、7.5%和8%;经过表面处理的晶须增强效果好于未经表面处理晶须;采用侧向加入增强材料方式制备的复合材料力学性能远优于主料口加入方式。     

长玻纤增强聚丙烯复合材料力学性能的研究

通过熔体浸渍法制备了一定玻纤含量的长玻纤增强聚丙烯(PP/LGF)母粒,然后将一定配比的母粒与PP通过注射机注塑成样条,研究了LGF用量及相容剂、增韧剂的添加对PP/LGF复合材料力学性能的影响。结果表明:当LGF用量为35%左右时,PP/LGF复合材料的力学性能达到最佳,较之纯PP显著提升。相容剂的加入改善了PP/LGF复合材料的力学性能,并且提高了LGF和PP之间的黏结力。增韧剂的加入使得复合材料的拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量呈现下降的趋势,冲击强度则随增韧剂用量的增加逐渐提升。     

玻纤增强苯乙烯-丙烯腈-环烯烃复合材料的制备和性能

以苯乙烯-丙烯腈-环烯烃树脂（CO-SAN）和玻璃纤维（GF）为原料,以苯乙烯-马来酸酐（SMA）和环氧树脂作为界面相容剂,研究了界面相容剂与玻纤增强CO-SAN复合材料相容性以及对其力学性能、热学性能的影响。结果表明,加入SMA或环氧树脂、GF增强CO-SAN复合材料的力学性能明显提高;SMA与环氧树脂复配有明显的协同效果,同时加入SMA和环氧树脂后的复合材料的性能更加优越,界面粘接性能得到很大的改善,在玻纤加入量为质量分数20%时,其拉伸强度、弯曲强度、冲击强度、维卡软化点温度较未添加界面相容剂时分别提高了59%、25%、33%、17%。     

DCP对长玻纤增强聚丙烯复合材料性能的影响

长玻纤增强聚丙烯复合材料采用熔体浸渍工艺制备,研究过氧化二异丙苯(DCP)对长玻纤增强聚丙烯复合材料性能的影响。结果表明:随着DCP用量的增加,长玻纤增强聚丙烯复合材料的拉伸强度、弯曲强度、缺口冲击强度、弯曲模量均先增加后降低,通过动态力学性能和形态分析得出,当DCP添加量为0.4%时,长玻纤增强聚丙烯复合材料的拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量和缺口冲击强度均最高。     

玻纤增强聚丙烯抗菌防霉复合材料制备及性能

以聚丙烯(PP)为基体,玻璃纤维直接无捻粗纱为增强体,采用双螺杆混炼工艺制备玻璃纤维增强PP复合材料。通过调整2组2个剪切块配合深槽螺杆输送单元,尽量减少对玻纤的挤压和磨损,从而保持玻纤长度,最后通过加粗口径口模出料。在制备的玻纤增强PP复合材料中添加无机磷酸锆载银复合抗菌剂以提高材料的抗菌防霉性能,分别探讨了玻纤和抗菌剂含量(质量分数)对材料力学性能、耐热氧老化性能的影响,研究了抗菌剂含量对材料抗菌防霉性能的影响,并在最佳配方下考察了热氧老化和水浴老化对材料抗菌防霉性能的影响。结果表明,随着玻纤含量的增加,材料力学性能增加明显,当玻纤含量达到25%时,与未加玻纤的相比,拉伸强度提高194%,弯曲强度提高225%,缺口冲击强度提高475%;经150℃热氧老化4000 h后,材料的力学性能较未老化时没有发生明显下降;抗菌剂含量对材料力学性能和耐热氧老化性能影响较小;抗菌剂含量达到0.5%以上时玻纤含量对抗菌性能无影响,且抗菌率大于99.9%,防霉等级1级;最佳配方是玻纤含量25%和抗菌剂含量1%,在该配方下制得的复合材料经过4000 h的150℃热氧老化和95℃水浴老化后抗菌率仍高于99%,防霉等级仍为1级。     

高熔体强度聚丙烯对短玻纤增强聚丙烯性能的影响

考察了高熔体强度聚丙烯树脂对玻纤增强聚丙烯材料高温力学性能和拉伸蠕变性能等的影响,并进行平板流变分析及材料微观形貌测试.结果表明:随着高熔体强度聚丙烯质量分数增加,材料弯曲强度和高温拉伸强度降低,高温拉伸的断裂伸长率增加;高熔体强度聚丙烯树脂的添加可以改善材料的高温耐蠕变性能,添加质量分数为20％的高熔体强度聚丙烯树脂...     

长玻璃纤维增强尼龙6的力学性能研究

采用一种新的熔融浸渍工艺制备了长玻纤增强尼龙6复合材料,研究了玻纤含量、玻纤长度分布对复合材料力学性能的影响。结果表明,在玻纤质量分数为50％时复合材料的拉伸强度为234MPa,弯曲强度为349MPa,弯曲弹性模量为11．4GPa,缺口冲击强度为313J／m,综合力学性能明显优于短玻纤增强尼龙6复合材料。     

PA6/ABS共混物性能研究

将聚酰胺6（PA6）与市售的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS）树脂共混,制备PA6/ABS共混物。研究了ABS树脂的用量对PA6/ABS共混物力学性能的影响;采用苯乙烯及丙烯腈共聚物（SAN）和ABS粉料熔融共混制得不同胶含量的ABS/SAN共混物。研究了不同胶含量的ABS/SAN共混物对PA6/ABS共混物力学性能的影响。在PA6/ABS/SAN共混物中引入苯乙烯-丙烯腈-马来酸酐共聚（SAM）树脂取代部分SAN树脂,研究了SAM树脂的加入及引入顺序的不同对共混物性能的影响。结果表明, ABS树脂的用量在50%～60%左右时共混物性能最佳。随ABS/SAN共混物胶含量提高,共混物的拉伸强度、弹性模量、弯曲强度和弯曲模量逐渐降低。随SAM树脂替代SAN量增加,共混物的拉伸和弯曲性能先降低后增加。但共混物熔体流动速率降低明显,而SAM树脂的引入顺序对共混物的力学性能影响不大。     

玻纤增强聚丙烯木塑复合材料的性能研究

分别以聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、玻纤增强PP/PE为基体材料,通过挤出成型制备了木塑复合材料(WPC)。研究表明,玻纤能够有效地提高WPC的性能,以玻纤增强PP/PE为基体制备的WPC的冲击强度、拉伸强度、弯曲强度、弯曲弹性模量分别达到4.58 kJ/m2,19 MPa,30.8 MPa,3520 MPa,性能优于以PP或PE为基体制备的WPC。     

玻纤增强乙烯基酯树脂在漠河地区的自然老化研究

对玻纤增强乙烯基酯树脂在漠河地区的大气暴露三年和库内暴露八年的样品分别进行研究,考察了其拉伸强度、拉伸弹性模量、弯曲强度、弯曲弹性模量、压缩强度5种力学性能及变化趋势;对样品进行了扫描电镜微观分析;同时对漠河地区的玻纤增强乙烯基酯树脂进行了寿命预测,计算出材料弯曲性能保留率下降到75%时所需时间。     

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。     

光引发原位聚合聚丙烯酸酯树脂/玻纤预浸料的制备与研究

热塑性复合材料具有较高的抗损性、抗冲击能力,因此得到了迅速发展,但是热塑性树脂基体与增强材料之间的浸渍问题严重阻碍了其推广。为了有效改善热塑性复合材料的界面性能,以甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯为单体,以单向玻璃纤维为增强材料,采用紫外光引发为聚合条件进行原位聚合,制备了聚丙烯酸酯树脂/玻纤预浸料。通过热压法将预浸料制备成复合材料,对复合材料的热稳定性、树脂含量、力学性能和微观形貌进行了研究。实验结果表明:聚丙烯酸酯树脂的热分解温度随GMA含量的增加而增加;玻璃化转变温度随GMA含量的增加而降低;复合材料的弯曲强度和拉伸强度随GMA含量的增加呈现出先增加后降低的趋势,并在GMA含量为20%时达到最大值,分别为861.4 MPa和780.9MPa;通过复合材料微观形貌的观察表明树脂和纤维结合紧密,达到了良好的浸渍效果。     

玄武岩纤维增强高密度聚乙烯的力学性能

玄武岩纤维(BF)未经改性处理和经硅烷偶联剂(KH–550和KH–570)进行处理后,添加到高密度聚乙烯(PE–HD)基体树脂中,增强PE–HD的力学性能,用傅立叶变换红外光谱和扫描电子显微镜对硅烷偶联剂处理的BF进行表征,同时,用SEM观察BF增强PE–HD复合材料的拉伸断面。结果表明,随着未经改性处理BF添加量增加,PE–HD复合材料的拉伸强度、弯曲强度逐渐提高,当添加量达到30%时,拉伸强度达到45.5 MPa,提升79.1%;弯曲强度达到41.3 MPa,提升118.9%。经KH–550和KH–570处理的BF添加量达到20%时,PE–HD复合材料的拉伸强度均达到45 MPa以上,其后随着BF添加量继续增加,拉伸强度变化不大,而弯曲强度随BF添加量的增加逐渐增大。当BF添加量达到30%时,BF改性与否对PE–HD复合材料的力学性能的影响不大。当改性BF添加量为5%~15%时,KH–550改性的PE–HD复合材料的力学性能较KH–570改性的高;当改性BF添加量为20%,25%时,KH–570改性的PE–HD复合材料的力学性能较KH–550改性的高。     

玻纤增强ABS复合材料的制备及性能

以丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)及玻璃纤维(GF)为原料,以环氧树脂作为界面相容剂,研究了界面相容剂对玻璃纤维增强ABS复合材料力学性能及界面粘接的影响.结果表明:加入环氧树脂,玻纤增强ABS复合材料的力学性能明显提高;随着玻纤质量分数的增加,复合材料的拉伸强度、弯曲强度、冲击强度均逐渐增加;玻纤质量分数为30%时,GF/ABS/环氧树脂复合材料的拉伸强度比未改性的复合材料的拉伸强度提高了30%,弯曲强度提高了25%,冲击强度也提高了50%.     

相容剂的添加量对玻纤增强聚丙烯性能的影响

相容剂马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)作为聚丙烯和玻璃纤维的桥梁,可极大的改善玻璃纤维和聚丙烯的相容性和分散性,提高玻纤增强聚丙烯的性能。本文论述了相容剂添加量对玻纤增强聚丙烯性能的影响,主要研究熔融指数,拉伸强度,弯曲强度,弯曲模量和缺口冲击强度,并分析了各项性能与相容剂添加量的关系。结果表明,相容剂的加入能够提升玻纤增强聚丙烯的综合性能。     

无卤阻燃玻纤增强PA6的制备及性能

以微胶囊化技术改性的次磷酸铝(E-AlHP)为阻燃剂对玻纤增强PA6进行无卤阻燃研究,采用垂直燃烧实验、拉伸冲击试验、热失重分析以及扫描电镜分析,考察了E-AlHP及其复配体系对玻纤增强PA6阻燃性能、力学性能、热性能以及炭层形貌的影响。结果表明,E-AlHP的加入有效提高玻纤增强PA6的阻燃性能,且对材料力学性能影响较小,添加量为20%时,材料达到UL94 V-0级(3.2 mm),拉伸强度、断裂伸长率、拉伸弹性模量以及缺口冲击强度分别达到121.57 MPa、3.43%、5.23 GPa及6.1 kJ/m~2。