不同弹性体增韧聚甲醛的研究

以丙烯酸酯类弹性体(KT–28)和热塑性聚氨酯(PUR-T)为增韧剂,通过熔融共混法对聚甲醛(POM)进行增韧改性,研究了这2种增韧剂含量对POM熔体流动速率(MFR)、韧性和拉伸强度的影响。结果表明,随KT–28和PUR-T含量的增加,POM的MFR和拉伸强度逐渐降低,缺口冲击强度和断裂伸长率逐渐升高;KT–28增韧POM的MFR低于PUR-T增韧POM,表明KT–28与POM的相容性比PUR-T更好;POM/KT–28的缺口冲击强度和断裂伸长率均高于POM/PUR-T,且当增韧剂质量分数低于12%时,KT–28对POM拉伸强度的劣化影响比PUR-T的小,同时KT–28具有比PUR-T更低的价格成本,是一种增韧效果好且价格低廉的POM增韧剂。     

熔融合金化增韧POM的研究进展

综述熔融合金化增韧聚甲醛(POM)的一些共混体系,如POM/PUR-T、POM/PP、POM/NBR、POM/PA及无机粒子增韧POM体系,其中在POM/PUR-T的共混体系里,采用MDI作为增容剂的增韧效果最好,此外,离子型聚合物如EMA-Zn作为增容剂时其增韧效果较为突出。     

不同热塑性弹性体增韧聚甲醛

在比较乙烯-辛烯共聚热塑性弹性体(POE)、氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)和凝胶丁腈弹性体(GNBE)增韧聚甲醛(POM)的力学性能基础上,研究了GNBE增韧POM共混物的应力一应变、断裂形貌和热稳定性。结果表明,以GNBE改性POM共混物的力学性能最好。当以质量分数为6％的酚醛树脂为增容剂时,用质量分数为20％的GNBE增韧POM,共混物缺口冲击强度为21．6kJ／m^2,扯断伸长率为133．0％,拉伸强度为33．8MPa。当GNBE质量分数为10％时,POM／GNBE共混物应变为未改性POM的2倍。试样缺口冲击断裂形貌分析表明,POM的断裂表面光滑平整,是典型的脆性断裂;而POM／GNBE共混物的断裂表面粗糙。加入质量分数为20％,的GNBE,POM／GNBE共混物在空气气氛中的热失重温度有明显的提高。     

MCPA6/聚酯型PUR-T原位复合材料的制备及表征

采用阴离子原位聚合法制备了单体浇铸尼龙6(MCPA6)/聚酯型热塑性聚氨酯弹性体(PUR-T)复合材料,考察了其性能及结构.力学性能测试表明,当PUR-T质量分数为1.1%时,复合材料的断裂伸长率达到214.5%,相比MCPA6提高了147%,随着PUR-T含量的增加,复合材料的缺口冲击强度逐渐提高.扫描电子显微镜观察...     

PTW增强POM/TPU复合材料的制备及性能研究

以钛酸钾晶须(PTW)为增强体,采用熔融共混和注射成型法,制备了聚甲醛(POM)/热塑性聚氨酯弹性体(TPU)/PTW复合材料。研究了PTW含量对POM/TPU复合材料力学性能的影响,并借助扫描电子显微镜(SEM)分析了冲击断面形貌。结果表明,TPU的加入有效改善了纯POM的韧性,当TPU含量为10%(质量分数,下同)时,缺口冲击强度是纯POM的2.5倍,但拉伸强度和弯曲强度有所下降;PTW的加入对POM/TPU有较好的增强效果,当PTW含量为15%时,复合材料的拉伸强度、拉伸模量、断裂伸长率、弯曲强度、弯曲模量、缺口冲击强度分别为35.91 MPa、24.17%、144.94MPa、12.26GPa、112.1kJ/m2,拉伸模量、弯曲模量、缺口冲击强度与POM/TPU相比分别提高了14.7%、54.2%和9.2%,综合力学性能达到最佳。     

抗静电聚甲醛的制备及性能

以聚乙二醇/季铵盐基甲基丙烯酸酯共聚物(DC3)为复合抗静电剂,乙烯–丙烯酸甲酯–乙酸乙烯酯无规三元共聚物(AX8)为增容剂,通过熔融挤出制备永久型抗静电改性聚甲醛(POM)材料。分别研究了DC3和AX8含量对POM表面电阻率和体积电阻率及力学性能的影响。结果表明,当DC3质量分数为1%,AX8质量分数为5%时,POM的表面电阻率降到2.7×10~9Ω,体积电阻率降到4.2×10~(10)Ω·cm,拉伸和弯曲强度略有下降,断裂伸长率略有提高,冲击强度则比纯POM提高了25.35%,且水洗30 d后,抗静电性能和力学性能均未发生明显的变化,达到了POM抗静电标准要求。     

PA6/PUR-T/GF复合材料的力学性能研究

采用熔融挤出法制备了尼龙(PA)6/热塑性聚氨酯(PUR-T)/玻璃纤维(GF)复合材料,研究了复合材料的力学性能及其断面形貌。结果表明,PA6/PUR-T复合材料的拉伸强度和拉伸弹性模量较纯PA6明显降低,PA6/PUR-T/GF复合材料的拉伸强度和拉伸弹性模量明显高于PA6/PUR-T复合材料,当GF质量分数超过30%时,PA6/PUR-T/GF复合材料的拉伸强度和拉伸弹性模量高于纯PA6。PA6/PUR-T/GF复合材料的冲击性能也明显优于纯PA6,体现了GF和PUR-T对PA6的协同增强和增韧。     

异氰酸酯反应增容PA11/TPU复合材料制备及性能

以聚酰胺11(PA11)和热塑性聚氨酯弹性体(TPU)为原料,4,4'-二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)为增容剂,采用熔融共混法制备PA11/TPU复合材料。研究不同含量的MDI对复合材料的力学性能、微观形态及非等温结晶性能的影响。结果表明:随着MDI含量的增加,复合材料的拉伸强度增大,冲击强度先增大后减小。当MDI含量为0.8%时,复合材料的力学性能达到最佳,拉伸强度为66.3 MPa,断裂伸长率为123%,冲击强度达到10 k J/m2,较不加MDI的复合材料增加了45%,此时PA11和TPU的相容性较好,分子间交联程度适中。非等温结晶分析表明:Mo法适用于处理PA11/TPU复合材料的非等温结晶过程;在非等温结晶过程中,MDI的加入对复合材料的非等温结晶行为产生影响,MDI的加入抑制了分子链的运动,使结晶速率下降。     

反应共混增韧全生物降解PLA/PBS复合材料

通过熔融共混法制备了一系列不同质量比的PLA/PBS复合材料,研究了不同比例的PBS对PLA的增韧效果,结果发现:加入PBS后,PLA的断裂伸长率和冲击强度都有了明显的提高。PLA与PBS的最佳配比为80/20,断裂伸长率高达428. 04%,冲击强度也由纯PLA的1. 74 k J/m2上升至3. 57 k J/m2。固定PLA/PBS的质量比为80/20,加入不同质量分数的相容剂苯乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯(ADR)研究ADR对PLA/PBS复合材料增容改性的影响,结果显示:ADR的加入提高了PLA/PBS复合材料的相容性,从而使PLA/PBS复合材料的力学性能也进一步提高。当ADR含量为0. 75%时,其断裂伸长率最大,数值为535. 18%。同时,PLA/PBS复合材料的热稳定性能也更好。     

凝胶丁腈共聚弹性体增韧聚甲醛的加工流变行为及力学性能

研究了聚甲醛(POM)/凝胶丁腈共聚弹性体(GNBE)共混物的熔体流动指数(MFI)、高压毛细管流变行为和力学性能。结果表明,共混物MFI随GNBE用量的增加下降较大。聚酰胺(PA)对POM/GNBE共混体系的MFI影响较小,而热塑性酚醛树脂(PFR)的影响显著。当PFR的质量份为4时,POM共混物的MFI达最小值(0.053g/min),约为未加增容剂POM共混物MFI的1/6。随着剪切速率的提高,共混物剪切黏度迅速与POM接近。这种黏度变化行为说明共混物比GNBE对剪切速率更敏感,共混物的黏度受POM的影响较大。随着剪切速率的提高,POM与GNBE的黏度比迅速减小,并接近1,说明POM和GNBE在高剪切速率下共混时,GNBE的液滴能够在POM连续相中分散达到最小。含20份GNBE的POM共混物在高剪切速率下的熔体表观黏度与POM相当;在PFR质量份为6时,POM共混物的缺口冲击强度达到21.6kJ/m2,超过了GNBE质量份为40的POM共混物。当PFR质量份为4时,共混物的缺口冲击强度为对应的不加增容剂共混物的冲击强度的2倍多,扯断伸长率提高了55.4%。     

PP/OBC/EPDM-g-MAH复合材料的制备及性能

以聚丙烯(PP)为基体材料,乙烯-辛烯嵌段共聚物(OBC)为增韧材料,三元乙丙橡胶接枝马来酸酐共聚物(EPDM-g-MAH)为相容剂,制备了PP/OBC/EPDM-g-MAH复合材料。用DSC、SEM、转矩流变仪分析了OBC及EPDM-g-MAH对PP结晶性能、断面相结构、流变性能的影响,测试了复合材料的力学性能。结果表明:加入15%OBC,PP/OBC复合材料的熔融温度升高了1.63℃,结晶度降低了5.4%,断裂伸长率及缺口冲击强度明显提高,弯曲强度和拉伸强度有所下降;含4%EPDM-g-MAH的PP/OBC/EPDM-g-MAH复合材料,OBC粒子均匀分散在PP基体中,粒径明显细化,熔融塑化扭矩值降低,结晶速率加快;与纯PP相比,断裂伸长率和缺口冲击强度分别提高了128.57%和107.96%,柔韧性有较大幅度提高。     

云母粉改性高密度聚乙烯的汽油阻隔性

以片状云母粉为阻隔改性剂,与高密度聚乙烯(PE–HD)熔融共混,以改善其对汽油的阻隔性,考察云母粉形貌、含量等因素对PE–HD/云母粉复合材料阻隔性、熔体流动性以及力学性能的影响。结果表明,云母粉可显著提高复合材料对汽油的阻隔性,但熔体流动速率(MFR)与断裂伸长率降幅明显,高径厚比的云母粉对复合材料的汽油阻隔性提升更为显著,但径厚比过大不利于阻隔性的进一步提升,并会导致材料MFR和断裂伸长率进一步下降;当云母粉含量开始增加时,复合材料的汽油阻隔性明显提升,拉伸强度与缺口冲击强度上升,而MFR和断裂伸长率下降,当裂纹发展方向垂直于云母片面积方向时,缺口冲击强度提高更为显著;随着云母粉含量继续增加,复合材料的汽油阻隔性趋于稳定,拉伸强度与缺口冲击强度却明显下降。当径厚比为180的云母粉质量分数为30%时,复合材料具有最佳的综合性能,其汽油浸泡后的拉伸强度保持率显著高于纯PE–HD。     

PLA/PCL/滑石粉复合材料的制备与性能

在聚乳酸(PLA)中添加不同含量的聚己内酯(PCL)和滑石粉,同时添加增容剂柠檬酸三丁酯(TBC),通过熔融共混制备一系列PLA/PCL/滑石粉复合材料。主要研究了PCL、滑石粉以及TBC对PLA力学性能和结晶性能的影响。结果表明,PCL提高了PLA的韧性,但降低了强度,滑石粉主要起到了增强作用,但降低了PLA韧性,而将两者共同添加到PLA中可以起到一定的增强增韧作用,其异相成核作用也提高了PLA的结晶度。增容剂TBC的加入,改善了PLA和PCL的相容性,提高PCL的增韧效果以及复合材料的结晶度,但略微降低了PLA的拉伸强度。当PCL和滑石粉质量分数均为10%且加入0.5份的TBC后,PLA/PCL/滑石粉复合材料的断裂伸长率、拉伸强度、结晶度分别为13.3%,61.6 MPa,43.0%,相比纯PLA分别提高了533%,2%,73.4%。     

聚丙烯／有机蒙脱土复合材料的制备、结构及性能

以改性聚丙烯作增容剂，用熔融插层法制备了聚丙烯／有机蒙脱土复合材料，研究了有机蒙脱土对复合材料力学性能的影响，并用X射线衍射研究了复合材料的结构。结果表明：增容剂增加了聚丙烯与蒙脱土片层之间的作用力，使蒙脱土片层间距增大，在聚丙烯基体中分散更好，因而使聚丙烯／有机蒙脱土复合材料的缺口冲击强度大幅度提高，当蒙脱土含量达5％时，缺口冲击强度提高120％，并且拉伸性能下降不大，约下降5％，其中有机蒙脱土TJ4的增韧效果最好。     

GF增强PP复合材料的尺寸稳定性与力学性能

研究了马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)含量及玻璃纤维(GF)含量对GF增强聚丙烯(PP)复合材料尺寸稳定性与力学性能的影响。结果表明,加入PP-g-MAH后,复合材料的线性膨胀系数和收缩率下降,结晶度、拉伸强度、弯曲强度和悬臂梁缺口冲击强度提高,但断裂伸长率下降。相比不添加PP-g-MAH的复合材料,当PP-g-MAH质量分数达到6%时,复合材料在流道方向上的线性膨胀系数从29.88μm/(m·℃)降低至24.93μm/(m·℃),在流道方向上的收缩率从0.20%下降至0.18%,拉伸强度、弯曲强度和悬臂梁缺口冲击强度基本达到最大值,分别提高130.18%,96.52%和49.20%;随着GF质量分数的增加,复合材料的线性膨胀系数和收缩率均显著下降,拉伸强度、弯曲强度和悬臂梁缺口冲击强度提高,而断裂伸长率和结晶度下降。相比不添加GF的复合材料,当GF质量分数为40%时,复合材料在流道方向上的线性膨胀系数从101.30μm/(m·℃)降低至18.08μm/(m·℃),在流道方向上的收缩率从1.43%下降至0.08%,结晶度从45.05%下降至23.96%,拉伸强度、弯曲强度和悬臂梁缺口冲击强度分别提高168.87%,306.40%和129.52%。     

Impact modification of polyacetal by thermoplastic elastomer polyurethane

The main goal of this study was impact modification of polyacetal [polyoxymethylene (POM)] with thermoplastic elastomer polyurethane (TPU). We modified the impact strength of POM 10‐fold. The mechanical properties, thermal behavior, and morphology of POM/TPU blends consisting of 5 to 50% of TPU were studied. It was found that the best impact modification of the blends was at 15% concentration of TPU and the maximum elongation at break was at 30% concentration of TPU. The impact strength of POM/TPU blends can be improved by using diphenylmethane diisocyanate (MDI) as compatibilizer. © 2002 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci 84: 2573–2582, 2002     

尼龙6改性超高分子量聚乙烯

采用挤出成型工艺制备了尼龙6(PA6)改性超高分子量聚乙烯(PE–UHMW)共混材料。研究了PA6含量对PE–UHMW/PA6共混材料热性能及力学性能的影响。研究表明,PA6质量分数为30%时维卡软化温度达到145.9℃,较纯PE-UHMW提高了14℃,邵氏硬度达到69,较纯PE-UHMW提高了15%;共混材料的缺口冲击强度随PA6质量分数的增加而降低,在PA6含量不变的条件下,添加适量的增容剂能够改善共混材料的缺口冲击强度。同时结合DSC测试共混材料中PE–UHMW的结晶度与对共混材料的微观形貌扫描观察,进行了PE–UHMW与PA6的作用机理分析。     

乙烯–丙烯酸甲酯对聚甲醛热氧老化性能的影响

采用挤出成型制备出了具有优异韧性的乙烯–丙烯酸甲酯共聚物(EMA)改性聚甲醛(POM),研究了EMA对POM热氧老化性能的影响。采用万能拉力机、广角X射线衍射仪和蠕变仪对不同老化时间的纯POM和EMA改性POM的力学性能、结晶性能及蠕变性能进行了对比分析。结果表明,EMA的加入明显提高了POM的韧性,当EMA质量分数为9%时,其改性的POM冲击强度和断裂伸长率分别比纯POM提高了13%和97%,而拉伸和弯曲强度仅下降了4.5%和8.0%,结晶度和耐蠕变性也略有下降。EMA的加入并没有劣化POM的热氧老化性能,随老化时间的增加,EMA改性POM的拉伸和弯曲强度、结晶度、蠕变性能变化趋势与纯POM基本相同,在30 d老化时间内,其冲击强度和断裂伸长率的下降幅度较大,但仍高于相同老化时间下的纯POM,且在老化早期,EMA改性POM的韧性仍高于未老化时的纯POM,表明其可应用于汽车方向盘轴承链等需要材料具有较好韧性的零件部位。     

A Facile Strategy for Compatibilization of PLA/PBS Blends by Incorporating Camellia Seed Powder

Using biodegradable blending materials is one of the most effective ways to address plastic pollution but it is hindered by its poor interfacial interaction along with high costs. Herein, an envirionmentally friendly filler, camellia seed powder (CSP)−a byproduct of camellia seed after defatting, is reported, which is first served as a compatibilizer in polylactic acid (PLA)/polybutylene succinate (PBS) blends without any other aids or complicated pretreatment, effectively toughening the PLA/PBS blends due to a better interfacial interaction. The results show that the toughness of composites increases with CSP content. With the addition of 30 phr CSP, its impact strength and elongation at break increase by 44.31% and 148.42%, respectively, as compared with the blend without CSP. The combined effects of improved interfacial bonding, reduced particle size of PBS and efficient stress transfer are responsible for the toughness enhancement. The compatibilization mechanism is proposed that ─COOH groups in PLA and PBS react with ─NH₂ in CSP. The above finding of CSP as a compatibilizer provides a facile and inexpensive strategy in the fabrication of high-performance biodegradable materials.