PE-UHMW对聚甲醛力学性能及非等温结晶的影响研究

制备了一系列聚甲醛/超高相对分子质量聚乙烯（POM/PE-UHMW）共混物,并通过力学性能测试,差示扫描量热仪及扫描电子显微镜等分析了共混物的结构和性能,分别采用Avrami以及莫志深理论对POM及POM/PE-UHMW(100/1)非等温结晶动力学进行了理论分析,利用Kissinger方法对其结晶活化能进行了计算。结果表明,当PE-UHMW含量为1 %(质量分数,下同)时,共混物的缺口冲击强度达到最大值,较纯POM提高了约24.3 %;同时其降低了POM的结晶速率和结晶活化能,但相对结晶度稍有提高。     

纤维表面改性对PA66/玄武岩纤维复合材料性能影响

以CO_2和缩水甘油醚为原料合成了环状碳酸酯,通过环状碳酸酯与偶联剂KH–550的氨基反应制备两种新型表面改性剂,与KH–550分别对玄武岩纤维(BF)进行改性,得到三种改性纤维KBF,KBF–P,KBF–B。采用双螺杆挤出机共混制备了改性玄武岩纤维增强尼龙66(PA66)复合材料,考察其力学性能和吸水率;采用扫描电子显微镜、热同步分析仪对复合材料的微观结构和热稳定性进行研究。结果表明,与未改性的复合材料相比,纤维质量分数为20%的PA66/KBF–B复合材料的拉伸强度、弯曲强度、无缺口冲击强度分别提高了5.5%,5.9%,25.5%;随着KBF–B含量的增加,PA66/KBF–B复合材料的力学性能均得到提高,当KBF–B质量分数达到40%时,PA66/KBF–B的拉伸强度、弯曲强度、无缺口冲击强度比纯PA66提高了161.1%,148.7%,112.7%,且优于相同纤维质量分数的PA66/玻璃纤维复合材料;PA66/KBF–B复合材料的饱和吸水率仅为3.8%且具有优良的热稳定性。KBF–B表面粗糙,与PA66具有良好的相容性。     

UHMW PE/PP共混改性体系研究(Ⅱ)

制备了UHMW PE/PP合金材料,研究了UHMW PE/PP共混体系的流动性和力学性能及相容剂对共混体系的增容作用,研究表明:PP能有效地改善UHMW PE流动性,但与UHMW PE为不相容体系,相容剂D能够有效提高UHMW PE/PP体系的相容性,提高了材料的拉伸强度和冲击强度,达到一定的增强和增韧效果。     

高抗冲高模量聚碳酸酯复合材料的制备

以α–磷酸锆(α–Zr P)为刚性研磨介质,超高分子量聚乙烯(PE–UHMW)为抗冲改性剂,聚碳酸酯(PC)作为基体材料,通过母粒法(两步熔融共混法)制备了高抗冲高模量复合材料。研究了PE–UHMW添加量及几种无机填料对复合材料力学性能及微观结构的影响。结果表明,当PE–UHMW含量为8份、α–Zr P含量为2份时,复合材料的冲击强度、弯曲弹性模量达到最大值。α–Zr P的加入还使复合材料的其它力学性能得到了一定程度改善。经扫描电子显微镜分析表明,α–Zr P的加入起到了助分散的作用,促进了PE–UHMW在基体树脂中的均匀分散,所以冲击性能得到进一步提高。     

PA1111/SEBS-g-MAH共混体系的力学性能与微观结构形态研究

以马来酸酐接枝(苯乙烯/乙烯/丁烯/苯乙烯)共聚物(SEBS-g-MAH)为增韧剂制备出了一系列超韧尼龙(PA)1111/SEBS-g-MAH共混体系,并对其力学性能和微观结构进行了研究.结果表明,随着增韧剂含量的增加,共混体系的缺口冲击强度显著提高,当增韧剂质量分数为25%时,缺口冲击强度为39.4 kJ/m<'2>,是纯PA1111的11.3倍.微观结构研究表明,PA1111的断裂属于韧性断裂,PA1111/sEBs-g-MAH共混体系的缺口冲击断面有明显的应力发白现象,冲击强度提高的主要原因在于应力集中点的增多而引发大量银纹所致.     

含磷超支化聚合物共混改性PA6的性能研究

以尼龙(PA)6为基体树脂,含磷超支化聚酰胺(HBPA)为改性剂,通过熔融挤出制备了PA6/HBPA共混物。采用毛细管流变仪、力学性能测试、极限氧指数(LOI)测试及热重(TG)分析研究了HBPA含量对共混物流变性能、力学性能和阻燃性能的影响。结果表明,随HBPA含量的增加,共混物熔体的非牛顿指数逐渐接近于1,熔体向牛顿流体转变;熔体表观黏度下降,加工性能得到改善;熔体黏流活化能增大,对温度的敏感性变强。加入少量的HBPA能够提高PA6的力学性能,当HBPA质量分数为0.5%时共混物拉伸强度最大,由纯PA6的62.6 MPa增加到72.4 MPa,当HBPA质量分数为1%时,断裂伸长率和缺口冲击强度最大,分别由纯PA6的228.3%和19.8 kJ/m2提高到284.7%和24.5 kJ/m2。LOI测试和TG分析表明,HBPA可通过促进凝聚相成炭,提高PA6的阻燃性,当HBPA质量分数为1.5%时,共混物的LOI最大,达到28.4%。     

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。     

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。     

POE-g-MAH低温增韧聚酰胺6的研究

以聚酰胺6（PA6）为基体树脂,采用增韧剂马来酸酐接枝聚烯烃弹性体（POE-g-MAH）对PA6进行增韧改性研究。制备了不同增韧剂含量的改性PA6,研究了POE-g-MAH的含量对复合材料力学性能及流动性能的影响,以及复合材料在常温、低温及高寒条件下的韧性及拉伸性能,并利用SEM对复合材料的微观形貌进行表征。实验结果表明,在增韧剂质量分数为20%时,材料的综合性能较优;复合材料在低温下韧性良好,在-50℃高寒条件下当增韧剂质量分数为20%、30%时仍具有良好的韧性,冲击强度较纯PA6提高了130%、350%,断裂伸长率较纯PA6提高了195%、230%;低温拉伸强度随着温度的降低呈上升趋势。     

PA1010含量对PLA/PA1010共混物性能的影响

通过双螺杆挤出机制备了不同尼龙1010含量的聚乳酸/尼龙1010 (PLA/PA1010)共混物。用差示扫描量热分析(DSC)、熔体质量流动速率(MFR)、扫描电镜(SEM)、力学性能测试等方法研究了PLA/PA1010共混物的结晶行为、断面形态和力学性能。研究表明,加入PA1010后,改善了聚乳酸的结晶能力,特别是当PA1010质量分数为10%时,对促进聚乳酸的结晶比较有效。当PA1010质量分数为10%时,熔体黏度最小,熔体质量流动速率最好,充分显示出PA1010较好的熔体流动性。共混物力学性能测试结果表明,当PA1010质量分数达到10%时,共混物的断裂伸长率和缺口冲击强度分别达到最佳值;分别为13. 43%和3. 84 k J/m~2,与纯PLA相比分别提高了52. 79%和19. 63%。     

PA6/POE-g-MAH/PE–UHMW材料的制备及性能

以耐热改性组分尼龙6(PA6)为基体材料,超高分子量聚乙烯(PE-UHMW)为综合性能平衡组分,增韧剂马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物(POE-g-MAH)为相容剂,制得PA6/PE-UHMW/POE-g-MAH三元复合材料。研究结果表明,POE-g-MAH的加入可改善PA6的韧性,但降低了PA6的拉伸强度,随着POE-g-MAH加入量增加,PA6断裂伸长率逐渐增加,当添加量为30%时,断裂伸长率达到最大值397%,拉伸强度为39 MPa。PE-UHMW组分不仅提高了复合材料的拉伸强度和韧性,同时改善了其耐水解性能。当PA6∶POE-g-MAH∶PE-UHMW=70∶30∶10时,断裂伸长率提高至477%,拉伸强度为42 MPa。通过扫描电子显微镜分析观察复合材料的微观形态,发现在PA6基体中POE-g-MAH和PE-UHMW形成"核–壳"结构,对PA6韧性的提高起到了协同作用。     

铁路桥梁支座耐磨材料的性能研究与优选应用

采用模压法制备了超高相对分子质量聚乙烯(PE-UHMW)复合材料和聚四氟乙烯(PTFE)2种桥梁支座高分子耐磨材料,对其力学性能、耐热性能、抗重载性能和耐磨性能进行了对比研究。结果表明,PE-UHMW复合材料的缺口冲击强度、拉伸强度、弯曲强度、压缩强度均明显高于PTFE材料;其导热系数为0.58 W/(m· K),是PTFE材料的223.1 %;在90 MPa和190 MPa压应力下24 h后,PE-UHMW复合材料的蠕变率分别为PTFE材料的47.1 %和81.4 %,PE-UHMW复合材料变形较小;2种材料经50 km磨耗测试后, PE-UHMW复合材料的线磨耗率仅为PTFE材料的7.4 %,耐磨性能远优于PTFE材料。     

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%。     

球磨法制备POE-g-MAH/OMMT增韧母粒及其对PA6增韧改性

通过球磨法制备马来酸酐接枝(乙烯-辛烯)共聚物(POE-g-MAH)／有机化蒙脱土(OMMT)增韧母粒,并将其用于尼龙(PA)6的增韧改性.结果表明,球磨法制备的POE-g-MAH/OMMT增韧母粒尺寸比较均匀,有少量POE-g-MAH进入OM MT片层之间,导致OMMT片层间距有所增加.POE-g-MAH/OMMT增...     

PA6/LiC1复合材料结构分析与性能研究

采用熔融共混挤出的方法,制备了尼龙(PA)6/LiCl复合材料,研究了不同含量的LiC1对PA6的结晶结构及性能的影响.傅立叶变换红外光谱、差示扫描量热、X射线衍射分析及力学性能测试结果表明,LiC1中“+和PA6间产生了络合作用,破坏了PA6中原有的氢键,降低了PA6的分子链的规整排列,但该络合作用使PA6分子链间产...     

PA610/PC合金的制备及其力学性能研究

分别选用环氧树脂(EP)及(乙烯/马来酸酐/甲基丙烯酸缩水甘油酯)三元共聚物(EMG)为增容剂,采用熔融挤出法制备了PA610/PC/EP合金和PA610/PC/EMG合金,并研究了这两种合金的力学性能。结果表明,在保持合金其它力学性能基本不变的情况下,当PA610/PC/EP的质量比为75/25/2时,合金的缺口冲击强度比未加入EP时提高了83.7%,比纯PA610提高了84.1%;而且在PA610/PC(75/25)体系中加入EMG增容时,合金的缺口冲击强度也随其含量的增加而明显提高;在加入9份EMC的PA610/PC/EMG体系中再加入2份EP协同增容时,合金的缺口冲击强度比未增容时提高了142.0%。     

PA 6原位成纤复合改善PP的力学性能

采用挤出-热拉伸-淬冷法制备均聚聚丙烯(PP-H)/聚酰胺(PA)6原位成纤复合材料,研究PA 6的原位微纤化对PP-H力学性能的影响。结果表明:实验设计工艺可实现PA 6在PP-H基体中的原位微纤化,纤维直径约为0.5～2.0μm,但PA 6微纤与PP-H基体的界面结合性差,对PP-H的力学性能改善不佳;添加少量增容剂马来酸酐接枝聚丙烯,可显著改善PP-H的力学性能,当w(PA 6)为15%时,添加少量增容剂后,复合材料的拉伸强度、弯曲强度、简支梁缺口冲击强度分别为未添加增容剂时的1.27,1.39,1.49倍;注塑温度对复合材料中PA 6分散相的形态及材料力学性能有明显影响,高温注塑试样的力学性能普遍低于低温注塑试样。     

PA66/EPDM-g-MAH/CaCO_3复合材料的性能

采用熔融挤出过程中改变螺杆转速和添加引发剂的复合引发方法制备了马来酸酐接枝三元乙丙橡胶(EPDM-g-MAH),将其单独或与CaCO_3混合后改性聚酰胺66(PA66)。通过滴定分析、红外表征和熔体流动速率(MFR)测定等方法研究了175℃条件下螺杆转速对EPDM-g-MAH的MFR和接枝率的影响。探讨了接枝物和CaCO_3对PA66力学性能、热变形温度的影响。研究结果表明,改变螺杆转速可以有效控制接枝物凝胶含量(1%),提高接枝率和MFR;当接枝物用量为30份时,PA66/EPDM-g-MAH复合材料的简支梁缺口冲击强度为34.24 k J/m2,是纯PA66的3.89倍;当CaCO_3用量小于15份时,两种CaCO_3与EPDM-g-MAH均能够协同增韧PA66,当PA66/EPDM-g-MAH/CaCO_3配比为100/30/10时,加入超细活性重质CaCO_3及纳米CaCO_3的复合材料的简支梁缺口冲击强度均达到最大值,分别为纯PA66的4.35倍和4.10倍,超细活性重质CaCO_3的作用优于纳米CaCO_3。超细活性重质CaCO_3用量为20份时,PA66/EPDM-g-MAH复合材料的弯曲强度、热变形温度及MFR最佳,分别为59.42 MPa、81.6℃及9 g/(10 min)。     

PBA/OMMT制备及其对PA6力学性能的影响

用十二烷基磺酸钠(SDS)将Na基蒙脱土(MMT)改性成有机蒙脱土(OMMT),采用原位聚合法制备了聚丙烯酸丁酯(PBA)/OMMT,并将其按适当比例添加到尼龙6(PA6)中。通过红外光谱仪、差示扫描量热仪等表征了OMMT、PBA/OMMT的结构,并检测了PA6/PBA/OMMT复合材料的力学性能。结果表明:添加5%的PBA/OMMT后,PA6/PBA/OMMT复合材料的拉伸强度提高了23.1%,缺口冲击强度的降低幅度有所减缓。     

PPS/PA1010合金的制备及其力学性能研究

选用丙烯酸接枝聚丙烯（PP-g-AA）和自制的甲基丙烯酸缩水甘油酯（GMA）嵌段共聚苯乙烯（St）接枝聚丙烯[PP—g-（GMA—CO—St）]为增容剂,采用双螺杆挤出机熔融挤出法制备了PPS／PA1010／PP—g—AA合金和PPS／PA1010／PP-g-（GMA—CO-St）合金,并分别对两种合金的力学性能进行了研究。结果表明,在保持合金其它力学性能不下降的情况下,随着PP—g—AA含量的增加,共混合金的冲击强度先提高后降低,当PP-g—AA含量为7份时,冲击强度比原合金提高了86．7％,比纯PPS提高了39．3％;而随着PP—g-（GMA—CO—St）含量的增加,冲击强度也有明显提高。