含稀土的N-环己基马来酰亚胺耐热改性剂的合成及其与聚氯乙烯共混的研究

用乳液聚合的方法制备了马来酸单十二酯谰-N-环己基马来酰亚胺-苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯四元共聚物,将其作为耐热改性剂与聚氯乙烯(PVC)共混。研究了马来酸单十二酯镧的用量对共聚物组成、玻璃化转变温度及共混物热性能和力学性能的影响。结果表明,当马来酸单十二酯镧的用量为5%(质量分数,下同)、N-环己基马来酰亚胺用量为9.5%时.且此共聚物的用量为 PVC 的20%时,所得共混改性 PVC 的维卡软化点比纯 PVC 提高了4.7℃,失重1%时的热分解温度比纯 PVC 提高了32.64℃,热分解50%时的温度与纯 PVC 相比提高约17 31℃,冲击强度、拉伸强度与纯 PVC 相比分别提高了1.62%和3.35%。     

聚甲基丙烯酸甲酯/多壁碳纳米管复合材料的力学性能研究

采用溶液共混法制备了聚甲基丙烯酸甲酯/多壁碳纳米管(PMMA/MWCNT)复合材料,对其拉伸、冲击等力学性能进行了测试,并利用动态热机械分析仪测试了复合材料的动态力学性能。结果显示:随着MWCNT含量的增加,复合材料的拉伸强度和冲击强度呈现先增加后减小的趋势,在质量分数2%时达到最大值,比纯PMMA分别提高了63.6%和104%;当MWCNT质量分数为1%时,复合材料的储能模量出现最大值;温度低于玻璃化转变温度(约60℃)时,损耗模量低于纯PMMA,高于玻璃化转变温度时,损耗模量高于纯PMMA;损耗峰温度值(T_g)明显升高,由纯PMMA的59.2℃升高到67.9℃。     

PS/POE/功能化石墨烯纳米复合材料的制备和性能研究

利用马来酸酐接枝聚烯烃(POE-g-MAH)弹性体为增韧剂,乙二胺功能化石墨烯(G-EDA)为纳米填料,经熔融共混法制备了聚苯乙烯(PS)/POE-g-MAH/G-EDA纳米复合材料,并对填料和所得纳米复合材料的结构和性能进行了全面的表征。红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)、力学性能、维卡软化温度和熔融指数测试表明:乙二胺(EDA)已成功接枝于石墨烯的表面上;共混过程中,POE-g-MAH的酐基与EDA的氨基发生反应改善了共混体系的界面相容性;G-EDA在熔融共混过程中均匀分散于PS基体中;随着G-EDA含量的增加,复合材料的拉伸强度先增大后降低,当G-EDA质量分数为0.5%时,复合材料的拉伸强度达到最大值,比PS/POE-g-MAH提高了12.3%,比纯PS提高了15.5%;而当G-EDA质量分数为0.75%时,复合材料的冲击强度达到最大值,比PS/POE-g-MAH提高了22%,比纯PS提高了22.4%。因此,当G-EDA的质量分数在0.5%~0.75%之间时,复合材料的综合力学性能最好。G-EDA的加入,纳米复合材料的邵氏A硬度、维卡软化温度等都逐渐增大,而熔融指数逐渐降低。     

芳纶纤维增强聚苯醚/尼龙6合金的性能研究

通过马来酸酐接枝苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SEBS-MAH)对聚苯醚/尼龙6(PPO/PA6)合金进行增容增韧改性,制备芳纶纤维(AF)增强PPO/PA6/SEBS-MAH复合材料。实验结果表明:SEBS-MAH能够提高PPO/PA6共混体系的相容性,并且能够提高其力学性能,添加10份SEBS-MAH比不添加SEBS-MAH共混体系的拉伸、弯曲和冲击强度各增加了19.1%、49.3%和46.8%,共混物的玻璃化转变温度得到提高;AF能够提高PPO/PA6/SEBS-MAH共混体系的力学性能以及摩擦性能,并使共混体系的刚性得到提高,添加7.5份AF的复合材料的拉伸、弯曲和冲击强度分别比未添加AF时提高了22.1%、13.1%和12.9%,摩擦系数降低了0.18。     

聚合物改性碳纳米管及其对PVC增韧的研究

通过原子转移自由基聚合法合成了PMMA-Br、PBA-Br和PMMA-b-PBA-Br3种聚合物,采用叠氮法分别用它们修饰单壁碳纳米管(SWNT)。通过红外光谱、拉曼光谱、热失重法和透射电子显微镜综合分析了其修饰效果;并用经聚合物修饰的SWNT制备了PVC/SWNT纳米复合材料。结果表明,在100gPVC中加入0.1g经聚合物修饰的SWNT后,纳米复合材料的力学性能明显提高,其中PVC/PMMA-b-PBA-SWNT纳米复合材料的冲击强度是纯PVC的4倍;PVC/PMMA-SWNT纳米复合材料的冲击强度是纯PVC的3.2倍,断裂伸长率提高了2.5倍,拉伸强度提高了16%,弯曲强度提高了18%;PVC/PBA-SWNT纳米复合材料的拉伸强度和断裂伸长率分别是纯PVC的1.13倍和2.26倍;通过扫描电子显微镜分析了聚合物的增韧机理。     

PVC/MBS/埃洛石纳米管复合材料的制备及其性能

采用熔融共混法制备了聚氯乙烯(PVC)/甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物(MBS)/埃洛石纳米管(HNTs)三元复合材料,研究了HNTs对PVC/MBS共混体系力学性能、热性能和微观结构的影响。结果表明:HNTs与MBS可协同增韧PVC,使复合材料的强度和刚性得到改善,当HNTs的填充量为3 phr时,PVC/MBS(100/3)共混体系的冲击强度、拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量分别提高了57.7%、12.1%、7.6%和45.9%;其冲击断面呈现韧性断裂特征;TEM观察结果发现,HNTs在PVC/MBS共混体系中具有良好的分散状态;热失重分析显示,HNTs对PVC/MBS共混体系热稳定性的提高能起到一定作用。     

环氧树脂/环氧液晶/蒙脱土纳米复合材料研究

采用液晶环氧预聚物(PHQEP)与有机蒙脱土(OMMT)共混改性环氧树脂制备三元共混体系的环氧基复合材料。用X射线衍射法(XRD)测试了有机化蒙脱土在被插层前后片层间距的变化,通过DSC、TGA及SEM等对PHQEP/OMMT增韧改性环氧树脂固化体系的力学性能,热性能及微观相态结构进行了研究。结果表明:当PHQEP质量分数为5%,添加1.5%的有机蒙脱土可以使环氧树脂的冲击强度达到最大值23.43 kJ/m2,比纯环氧树脂提高2倍左右,玻璃化转变温度及5%热分解温度比纯环氧树脂分别高出15℃和27℃。PHQEP与OMMT的加入使纳米复合材料的力学性能和热性能得到明显提高。     

PVC/纳米CaCO3复合材料的制备及其性能研究

采用硅烷偶联剂KH-570对纳米碳酸钙进行表面处理,然后通过熔融共混法制备聚氯乙烯/纳米碳酸钙(PVC/nano-CaCO3)复合材料,用透射电镜观察了nano-CaCO3粒子在PVC基体中的分散状况。随着nano-CaCO3用量的加大,复合材料的冲击强度和失重残余量都有所提高,热分解温度变化不大,玻璃化转变温度先下降然后又有所增加。     

HDPE/CaCO3纳米复合材料的制备及性能

通过熔融共混法制备HDPE/纳米CaCO3复合材料,并通过TEM观察复合材料的微观结构.结果表明:纳米CaCO3基本以纳米级均匀分散在HDPE基体中,HDPE/纳米CaCO3复合材料的熔体指数比纯HDPE有所下降,并且当纳米CaCO3含量为5份时,复合材料的冲击强度提高约26.2%;而纳米CaCO3含量为3份时,复合材料的拉伸强度提高约2%,同时热分解温度比纯HDPE提高了49.8℃;热失重残余量在纳米CaCO3含量为8份时提高到了6.98%.     

环保增塑剂及热稳定剂在PVC中的协同作用

以农林剩余物资源腰果酚为原料合成腰果酚基乙酸酯增塑剂(CA),并用不饱和天然油脂为原料制备多效的油脂源钙锌复合热稳定剂(OMFCTS),将其与聚氯乙烯(PVC)进行共混,通过动态力学性能,热重分析,拉伸性能测试以及静态热稳定性分析,研究其增塑效果及协同作用,并与增塑剂邻苯二甲酸二辛酯(DOP)及热稳定剂硬脂酸钙锌盐进行对比。结果表明,含有20份CA增塑剂及OMFCTS热稳定剂的PVC增塑体系的玻璃化转变温度及储能模量低于PVC/DOP增塑体系;热失重10%及50%的温度明显升高,第一最大失重速率温度和第二最大失重速率温度基本保持不变;断裂伸长率提高到了248.66%,拉伸强度降至5.84 MPa;静态热稳定时间可延长到50 min以上。综上可知,CA增塑剂及OMFCTS热稳定剂联用,可有效改善PVC共混体系的相容性、力学性能及热稳定性,提高制品的综合应用性能及环保性。     

原位乳液聚合法制备PVAc-OMMT纳米复合材料的性能研究

通过乳液聚合技术引发醋酸乙烯酯（VAc）在有机插层剂改性的蒙脱土（OMMT）中原位插层聚合,制备了一种新型聚合物-黏土纳米复合材料PVAc-OMMT。利用X射线衍射、透射电子显微镜和红外光谱研究了复合材料的结构和微观形态;利用热失重分析、差示扫描量热法研究了不同OMMT用量的复合材料的热稳定性;同时探讨了OMMT用量对材料力学性能的影响。结果表明,采用该方法得到了插层型纳米复合材料,且该纳米复合材料与相同条件下制备的纯聚醋酸乙烯酯（PVAc）相比,具有较高的玻璃化转变温度、优良的热稳定性和较好的力学性能;随着OMMT用量的增加,材料的起始热分解温度逐渐向高温方向移动,热稳定性提高;材料的拉伸强度随OMMT用量的增加出现先增加后减小的趋势,当OMMT用量为10 %（质量分数,下同）时,材料的拉伸强度达到最大值7.87 MPa。     

Preparation,characterization, and properties of poly(vinyl chloride)/organophilic‐montmorillonite nanocomposites

Poly(vinyl chloride) (PVC)/organophilic‐montmorillonite (OMMT) nanocomposites were prepared by direct melt intercalation. PVC/compatibilizer ((vinyl acetate) copolymer (VAc))/OMMT nanocomposites were also prepared by melt intercalation by a masterbatch process. The effect of OMMT content on the nanostructures and properties of nanocomposites was studied. The nanostructures were studied by wide angle X‐ray diffraction (WAXD) and transmission electron microscopy (TEM). The linear viscoelastic properties and dynamic mechanical properties of PVC/OMMT nanocomposites were also investigated by an advanced rheometric expansion system (ARES) rheometer. The results showed that partially exfoliated and partially intercalated structures coexisted in the PVC/OMMT and PVC/VAc/OMMT nanocomposites. The mechanical properties test results indicated that the notched Charpy impact strengths of nanocomposites were improved compared to that of pristine PVC and had a maximum value at 1 phr OMMT loadings. The compatibilizer could further improve the impact strengths. But the existence of OMMT decreased the thermal stability of PVC/OMMT and PVC/VAc/OMMT nanocomposites. The linear viscoelastic properties test results indicated the dependence of G′ and G″ on ω shows nonterminal behaviors, and they had better processibility compared with pristine PVC. However, the glass transition temperatures of PVC/OMMT nanocomposites almost had little change compared to that of pristine PVC. POLYM. COMPOS., 27:55–64, 2006. © 2005 Society of Plastics Engineers     

聚酰胺6/环氧树脂改性蒙脱土纳米复合材料的制备与性能

采用环氧树脂改性蒙脱土（MMT）得到有机化蒙脱土（OMMT）,再用熔融插层法制备了聚酰胺6 （PA6）/ OMMT纳米复合材料。采用X射线衍射仪、透射电子显微镜、万能材料试验机、热重分析仪等研究了PA6/OMMT复合材料的形态结构、力学性能和热稳定性。结果表明,经环氧树脂改性得到的OMMT的层间距明显增加,从未改性的1.22 nm增加到5.13 nm,并以纳米尺度分散于PA6基体中;随着OMMT含量的增加,PA6/ OMMT复合材料的强度和模量增加,热变形温度提高,其拉伸强度可达76 MPa,弯曲模量达到3.462 GPa,热变形温度为134 ℃;PA6/ OMMT复合材料失重10 %时的温度为422 ℃,比纯PA6的406 ℃提高了16 ℃,改善了PA6的热稳定性。     

Morphology,mechanical properties,and thermal stability of rigid PVC/clay nanocomposites

PVC/Poly(ε‐caprolactone) (PCL)/organophilic‐montmorillonite (OMMT) and PVC/Polylactide (PLA)/OMMT nanocomposites were prepared by a two‐step process. PCL/OMMT and PLA/OMMT master batches were prepared by melt blending using a two‐roller mill first, and then they were blended with PVC via extrusion. PVC/OMMT nanocomposites were also prepared using a two‐roller mill. Morphology, mechanical properties, and thermal stability were investigated. The formation of exfoliated or intercalated nanocomposites was confirmed by X‐ray diffraction (XRD) and transmission electron microscopy (TEM). Only the PVC/PCL/OMMT nanocomposite showed both higher tensile strength and stiffness than unfilled PVC. Atomic force microscopy (AFM) indicated dependency of this behavior not only on the clay dispersion, but also on the adhesion between the OMMT and the polymer matrix. Furthermore, scanning electron microscopy (SEM) showed that the large plastic deformation of the PVC/PCL matrix also contributed to the strength increase of the PVC nanocomposites. The effect of PCL/OMMT on the improvement of the thermal stability of PVC was remarkable while the effect of PLA/OMMT was moderate. POLYM. ENG. SCI., 2011. © 2010 Society of Plastics Engineers.     

在超临界CO2中制备生物可降解PEC/OMMT纳米复合材料

将聚碳酸亚乙酯(PEC)与有机蒙脱土(OMMT)在超临界CO2(sc-CO2)中溶胀并混合,制备了生物可降解PEC/OMMT纳米复合材料。采用X射线衍射仪、热失重分析仪、差示扫描量热仪及万能电子拉力机等对PEC/OM-MT纳米复合材料的性能进行表征和分析。结果表明,70℃下制备的PEC/OMMT复合材料为插层型纳米复合材料;该复合材料的热稳定性和玻璃化转变温度都得到较大改善;加入少量OMMT,复合材料的拉伸性能得到明显提高。与熔融插层法和溶液插层法相比,sc-CO2法既可以解决PEC在熔融插层中面临的热降解问题,也可以避免溶液插层中使用大量有机溶剂造成的污染问题,是制备PEC/OMMT纳米复合材料的一种新方法。     

3D打印用聚氯乙烯多相复合体系的开发

采用高分子类增塑剂乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVM)替代聚氯乙烯(PVC)传统增塑剂,制备出具有双连续相结构的PVC/EVM/聚乳酸(PLA)共混物.通过热分析、流变学测试及微观形貌观察等研究了共混物结构与性能间的关系.结果表明,随着填料蒙脱土(OMMT)或碳纳米管的加入,PVC/EVM/PLA共混物的热分解温度和体系燃...     

环氧化菜籽油基PVC增塑剂的制备与性能研究

先将菜籽油用苯甲醇醇解,然后再将所得的苯甲醇酯环氧化,制得环氧菜籽油脂肪酸卞酯增塑剂。研究了该增塑剂对聚氯乙烯(PVC)玻璃化转变温度、热稳定性和力学性能的影响。结果表明:每100份PVC树脂加入80份环氧菜籽油脂肪酸卞酯后,PVC树脂的玻璃化转变温度从80℃下降到-28℃,5%热失重温度由240.1℃提升到272.8℃,10%热失重温度由259.9℃提高到288.4℃;分别用环氧菜籽油脂肪酸苄酯和DOP增塑的PVC树脂在常温下显示出相似的力学性能和耐迁移性能。     

熔融插层法制备聚乳酸/有机蒙脱土纳米复合材料及其性能研究

以新疆地产蒙脱土和聚乳酸为原料,通过熔融插层的方法制备了聚乳酸(PLA)/有机蒙脱土（OMMT）纳米复合材料。分别采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、热重分析仪等对复合材料的微观结构、形貌及热稳定性进行了表征和分析。研究表明,PLA大分子链已经插入OMMT片层间,层间距明显增大,形成PLA/OMMT纳米复合材料,体系的相容性良好。PLA/OMMT纳米复合材料的热失重曲线移向高温端,其热分解温度提高。PLA/OMMT纳米复合材料的熔点、维卡软化点、冲击强度、拉伸强度、热稳定性均比PLA基体有明显的提高。PLA/OMMT纳米复合材料的降解性初步研究表明其是一种良好的生物可降解环保塑料。     

NBR/Nano-BaSO4复合增韧PVC压延膜基体材料性能研究

用机械共混法制备了聚氯乙烯(PVC)/纳米硫酸钡(Nano-BaSO4)/丁腈橡胶(NBR)复合材料。通过压制成型制备标准試样,使用万能试验机测试复合材料拉伸强度、撕裂强度、悬臂梁缺口冲击强度,高阻抗分析仪测试表面电阻率,扫描电子显微镜(SEM)及热重分析仪(TG)进行微观形貌及热重分析,探究了NBR、Nano-BaSO4的加入量对复合材料力学性能、导电性能、热稳定性以及微观结构的影响。结果表明,NBR和Nano-BaSO4可协同增韧PVC,随着NBR和Nano-BaSO4加入量的增大,PVC复合体系的断裂伸长率、悬臂梁缺口冲击强度先增加后减少;复合体系的表面电阻率随着NBR加入量的增大而逐渐下降,随着Nano-BaSO4加入量的增大而不断上升;TG结果表明,NBR能改善PVC体系的热稳定性;SEM结果表明,NBR与PVC相容性良好。     

环氧葵花油的合成及其对PVC性能的影响

采用无溶剂工艺合成了环氧葵花油,并利用转矩流变仪、差示扫描量热仪等进一步研究了其对聚氯乙烯（PVC）热稳定性、增塑效果的影响。结果表明,反应温度为60 ℃、反应时间为5 h、过氧化氢和葵花油摩尔比为2:1、催化剂用量为原料总质量的3 %时,环氧葵花油的环氧值达到了6.78 %;环氧葵花油与钙锌稳定剂并用具有协同作用,可以增强PVC的长期热稳定性,效果比环氧大豆油更好;环氧葵花油还能使PVC的玻璃化转变温度、硬度、拉伸强度降低,断裂伸长率升高,可以作为PVC增塑剂使用。