废旧丁腈橡胶粉和空心玻璃微珠改性丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物复合材料的研究

采用废旧丁腈橡胶粉(WNBR)和硅烷偶联剂改性的空心玻璃微珠(HGB)对丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)改性,分别研究WNBR和改性HGB用量对WNBR/ABS和改性HGB/WNBR/ABS复合材料结构和性能的影响。结果表明:在WNBR/ABS复合材料中,WNBR用量较小时,WNBR粒子与ABS基体相容性较差,界面结合力较弱;WNBR用量为20份时,WNBR和ABS相容性较好,断面较平整光滑。WNBR可以降低复合材料的拉伸强度和弯曲强度,提高冲击强度。在改性HGB/WNBR/ABS复合材料中,改性HGB呈单分散状,没有团聚,分布比较均匀。改性HGB在用量低于5份时可以同时提高改性HGB/WNBR/ABS复合材料的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度,用量为5份时复合材料的综合物理性能最佳。     

影响中空玻璃微珠填充PS复合材料性能的因素

研究了中空玻璃微珠的表面改性和粒径分布,苯乙烯-丁二烯-苯乙烯弹性体(SBS)的加入对聚苯乙烯(PS)/中空玻璃微珠复合材料力学性能的影响.结果表明:硅烷偶联剂KH550对中空玻璃微珠的表面改性效果优于KH560;粒径分布窄的中空玻璃微珠填充PS复合材料具有较高的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度:SBS的加入可以提高复合材料的力学性能,尤其可以大幅提高简支梁缺口冲击强度.     

PC/改性ABS复合材料的制备与性能

在传统的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)乳液接枝聚合中加入甲基丙烯酸甲酯(MMA),制得了改性ABS,然后与聚碳酸酯(PC)共混挤出，制得了PC/改性ABS复合材料。研究了MMA用量对PC/改性ABS复合材料的熔体流动速率(MFR)、维卡软化温度、力学性能的影响。结果表明：随着MMA用量的增加，PC/改性ABS复合材料的MFR、拉伸强度、弯曲强度和缺口冲击强度均先升高后降低。当MMA质量分数为20%时，PC/改性ABS复合材料的拉伸强度和弯曲强度均达到最大，分别为48.9 MPa和63.2 MPa;当MMA质量分数为30%时，PC/改性ABS复合材料的缺口冲击强度为41.0 kJ/m²;当MMA质量分数不高于30%时，与PC/ABS复合材料相比，PC/改性ABS复合材料的维卡软化温度更高。     

超细滑石粉填充PC／ABS合金力学性能研究

选择三种不同粒径的滑石粉(1.5、2.5、5μm)经过5%的偶联剂KH550(溶于95%的乙醇溶液)表面处理后,填充PC/ABS合金.结果表明:当滑石粉粒径为5μm时,最佳填充质量分数为20%,缺口冲击强度为171J/m,具有最佳的力学性能和成本优势.添加相容剂M(ABS-g-MAH)于该复合材料中,弯曲和拉伸模量得到明显增加,但不能提高其缺口冲击强度.     

HGB的表面改性对PP／HGB复合材料力学性能和结晶性能的影响

采用KH550硅烷偶联剂和硝酸钕分别对空心玻璃微珠进行表面改性;熔融共混挤出法制备PP／HGB复合材料;研究复合材料的力学性能,并采用差示扫描量热法研究PP／HGB复合材料的非等温结晶过程。利用Jeziorny方程对PP和PP／HGB复合材料进行非等温结晶动力学的研究。结果表明：未经表面改性的HGB与PP的界面结合力差,复合材料的综合力学性能较差。HGB经过KH550和硝酸钕表面改性后,提高了与PP的界面黏结力,复合材料的力学性能得以提高,并且经过KH550和硝酸钕表面改性的HGB可以小幅提高复合材料的结晶度,但降低PP的结晶速率。     

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%.     

PE-HD/CF/HGB三元复合材料的制备及力学性能

以高密度聚乙烯(PE-HD)为基体、碳纤维(CF)为增强材料,采用双辊塑炼工艺制备了PE-HD/CF复合材料,力学性能测试结果表明该复合材料的拉伸和弯曲性能随CF含量的增加而增大,但缺口冲击强度逐渐下降。在该复合材料基础上添加空心玻璃微珠(HGB)制得PE-HD/CF/HGB三元复合材料,力学性能测试结果表明当HGB用量为10份且CF用量为15份时,三元复合材料的拉伸强度、弯曲强度和缺口冲击强度均达到最大,分别为46.98 MPa,45.69 MPa和8.17 kJ/m2,较未加HGB的PE-HD/CF复合材料分别提高了7.19%,4.17%和10.4%。扫描电子显微镜结果表明,HGB主要通过其变形和破坏来吸收冲击能量,从而提高复合材料的韧性。     

SBS对3D打印ABS复合材料性能的影响

用苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)改性苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物(ABS),制备3D打印用ABS改性复合材料,研究了SBS的用量对ABS复合材料性能的影响。采用熔体流动速率仪表征了复合材料的熔体流动速率,万能力学试验机和悬壁梁冲击试验机测试了复合材料的力学性能。研究结果表明,随SBS用量增加,复合材料的熔体流动速率增加,5%SBS的加入能使复合材料的熔体流动速率增加42.1%;随SBS用量增加,复合材料的冲击强度增加,弯曲强度降低;SBS能提高复合材料的断裂伸长率,增加其韧性,但同时也使拉伸强度降低。     

空心玻璃微珠填充改性ABS复合材料的结构及性能

采用熔融共混挤出的方法,制备了不同空心玻璃微珠用量的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)复合材料。研究了空心玻璃微珠对复合材料力学性能、流动性和热稳定性的影响。结果表明,经过表面处理的空心玻璃微珠与ABS的相容性显著提高,空心玻璃微珠对复合材料的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度影响很大,降低了复合材料的拉伸强度,当其质量分数分别为2%和8%时,复合材料获得最大弯曲强度和冲击强度。空心玻璃微珠的加入对复合材料的流动性和热稳定性均有一定程度的改善。     

表面活化对粉煤灰/PVC复合材料力学性能的影响

为了研究粉煤灰在聚氯乙烯(PVC)复合材料中对其他无机填料的可替代性,比较了硅烷偶联剂(KH550,KH570)和硬脂酸(SA)表面活化粉煤灰后,在不同填充量下,对PVC复合材料力学性能的影响,并且,利用SEM对粉煤灰/PVC复合材料的微观形貌进行表征。研究结果表明,随着粉煤灰含量的增加,PVC复合材料的拉伸强度、断裂伸长率和冲击强度均降低,但是,热变形温度增大;KH550活化处理后的粉煤灰/PVC复合材料的拉伸强度和弯曲强度与SA改性的复合材料相比较好,而SA活化表面处理后的复合材料的断裂伸长率和冲击强度与硅烷偶联剂改性的复合材料相比较好。为粉煤灰资源化利用提供了新方向。     

中空微珠的分散性对聚丙烯/中空微珠复合体系流动行为的影响

通过电子显微镜观测聚丙烯/中空微珠(HGB)复合体系的微观形貌图;分析了HGB在聚合物基体中的分散状况。结果显示:随着填充物的体积分数增大及粒径的减小,复合体系中HGB的数量明显增加,出现了一定程度的团聚现象。PP/HGB流动曲线呈很好的线性,线性相关系数均大于0.99,说明熔体的黏度变化平稳,也表明HGB的分散均匀,团聚现象不严重。随着HGB的体积分数增大或粒径降低,HGB团聚现象有一定增加,使得"摩擦损耗"作用及"剪切损耗"作用增大,体系黏度也随之增大。随着HGB粒径的增大,体系流动能力增强,弱化了HGB的隔热效应,提高了熔体的温敏性,即:黏流活化能增大。     

ABS/HGB与PP/HGB挤出流动中弹性性质的研究

应用XNR-400A型熔体流动速率测定仪,比较了ABS/HGB及PP/HGB复合材料的弹性性质。结果表明:ABS/TK 70及PP/TK 70体系熔体的挤出胀大比B均随着剪切应力τw的增大而增大。对ABS/TK 70体系,当τw>120 kPa时,其熔体的挤出胀大比增幅明显增大。ABS/TK 70体系的挤出胀大比随着温度的上升而增大;而PP/TK 70体系的挤出胀大比随着温度的上升而减小。相同剪切应力下ABS/TK 70体系挤出胀大比随着HGB的体积分数增加而增大;而PP/TK 70体系的挤出胀大比随着HGB的体积分数增加而减小。     

ABS/HGB复合材料的流动性质研究

采用熔体流动速率测定仪,考察了ABSHGB（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物-中空硼硅酸盐微球,后者简称中空微球）复合材料的流动性能。结果表明,试样熔体服从幂律定律;剪切黏度对温度的依赖性符合Arrhenius关系：ηa（剪切黏度）随着γa（剪切速率）的增加而下降,剪切变稀现象明显。还发现填充体系的剪切黏度随着填充体积分数的增大而非线性增大,且增幅下降。     

PP/空心玻璃微珠复合材料非等温结晶研究

采用熔融共混挤出的方法,制备了聚丙烯(PP)/空心玻璃微珠(HGB)复合材料,用差示扫描量热法研究了PP和PP/HGB复合材料的非等温结晶过程,并通过Jeziorny和莫志深方程研究了非等温结晶动力学。结果表明,随降温速率的增大,PP和PP/HGB复合材料的结晶峰温和结晶度降低,结晶速率增大;HGB的加入降低了PP的结晶速率。     

HDPE/空心玻璃微珠复合材料性能研究

采用硝酸钕对空心玻璃微珠进行了表面改性,通过熔融共混挤出的方法,制备了空心玻璃微珠(HGB)质量分数不同的HDPE/HGB复合材料.研究了空心玻璃微珠对复合材料微观结构、力学性能和结晶性的影响.结果表明,经过硝酸钕表面改性的HGB与HDPE的相容性较好;随着HGB用量的增加,复合材料的拉伸强度、弯曲强度均表现出先增大后减小的趋势,断裂伸长率和冲击韧性逐步下降.结晶研究发现,HGB的加入提高了HDPE的结晶度,HGB用量低于10%时可以提升HDPE的结晶速率.     

聚丙烯/中空玻璃微球复合材料隔声特性分析

分析了中空微球填充聚合物复合材料的隔声机理,由此建立了中空微球填充聚合物复合材料的隔声模型并推导出相应的隔声量方程,同时预测了中空玻璃微球(HGB)填充聚丙烯(PP/HGB)复合材料的隔声量,并将其与实测数据进行了比较。结果表明:PP/HGB复合材料的隔声量随着声波频率的增加而增大,其中当频率较低时,复合材料的隔声特性对频率的敏感性较强;PP/HGB复合材料的隔声量与HGB的体积分数成线性关系;随着声波频率或HGB体积分数的增加,隔声量的理论预测值与实测数据具有大致相同的变化趋势。     

HDPE/空心玻璃微珠复合材料非等温结晶研究

采用熔融共混挤出的方法,制备了高密度聚乙烯/空心玻璃微珠(HDPE/HGB)复合材料,用差示扫描量热法研究了HDPE和HDPE/HGB的非等温结晶过程,通过Jeziorny法研究了非等温结晶动力学.结果表明,随降温速率的增大,HDPE和HDPE/HGB试样的结晶峰温和结晶度降低,结晶速率增大;HGB的加入使结晶度增大,但对HDPE的结晶速率影响较小.     

PA11/HGB复合材料的等温结晶动力学研究

利用差示扫描量热仪,Avrami方程和Hoffman-Weeks理论,研究了不同结晶温度下,尼龙11/空心玻璃微珠(PA11/HGB)复合材料的等温结晶和其熔融行为。结果表明,Avrami方程能够较好地描述复合材料PA11/HGB的等温结晶动力学;且材料随温度的升高,结晶速率呈逐渐降低趋势,HGB在复合材料起到成核剂的作用。