微波辐照下PP/纳米TiO_2复合材料的力学性能和结晶行为

首先采用傅里叶红外光谱仪(FT-IR)表征了微波辐照前后PP/纳米TiO2母粒的表面特征,然后经二次熔融挤出制备了微波辐照PP/纳米TiO2复合材料。通过力学性能测试、扫描电子显微镜(SEM)观测、差式扫描量热仪(DSC)和偏光显微镜(POM)测试,对微波辐照前后PP/纳米TiO2复合材料的力学性能和结晶行为进行了研究。结果表明:微波辐照后,PP/纳米TiO2复合材料的冲击韧性、拉伸强度和弯曲模量基本保持不变,但断裂伸长率显著提高;复合材料的结晶起始温度和结晶温度明显降低,结晶速率基本不变,结晶度有所提高,晶粒尺寸变大。     

微波辐照对聚丙烯/纳米TiO2复合材料性能的影响

采用熔融共混法制备了聚丙烯（PP）/纳米TiO2复合材料,通过力学性能测试、红外光谱、偏光显微镜、扫面电子显微镜和透射电子显微镜等分析手段研究了微波辐照对PP/纳米TiO2复合材料性能的影响。结果表明,母粒经过微波辐照之后,PP/纳米TiO2复合材料的拉伸强度和屈服强度基本保持不变,断裂伸长率大幅度提高;结晶度提高近20 %,晶粒尺寸变大,但结晶速率并没有改变;红外分析表明,在PP/纳米TiO2复合材料中引入了极性基团,改善了两相的相容性,使复合材料的力学性能提高。     

载银纳米二氧化钛对聚丙烯结晶性能影响

熔融挤出制备载银纳米二氧化钛(TiO2/Ag+)/聚丙烯(PP)复合材料,采用差示扫描量热仪研究纳米(TiO2/Ag+)对PP结晶性能的影响。结果表明:少量纳米TiO2/Ag对PP有成核促进作用,提高了结晶速率,使结晶度增大;当纳米TiO2/Ag十质量份数超过1%时,PP结晶陛减弱,甚至起一定的抑制作用;纳米TiO2/Ag+能提高PP结晶温度,而对PP熔融温度影响不大。     

PP/纳米TiO2复合材料的晶体形貌和非等温结晶行为

用熔融共混法制备了聚丙烯（PP）/纳米TiO2复合材料,用透射电子显微镜、偏光显微镜、差示扫描量热仪和广角X射线衍射仪对其纳米粒子分散性、晶体形貌和非等温结晶行为进行了研究。结果表明,纳米TiO2以纳米级尺寸均匀分散于PP基体中;130 ℃冷却和室温冷却时,PP/纳米TiO2复合材料的晶粒比纯PP的细,并且随着纳米TiO2含量的增加,PP/纳米TiO2复合材料的晶粒尺寸先减小后增大,纳米TiO2含量为2 %（质量分数,下同）时晶粒最细;纳米TiO2对PP结晶具有加速作用;复合材料的结晶活化能高于纯PP的,并且纳米TiO2含量多且均匀时复合材料结晶活化能高;纳米TiO2含量较少时可诱导较多的β晶生成,当纳米TiO2含量为1 %时,复合材料中β晶含量达到25.2 %。     

PP/纳米TiO2复合材料的性能与结构

利用熔融共混的方法制备了PP/纳米TiO2复合材料,研究了纳米TiO2的表面处理和含量对PP/TiO2复合材料力学性能的影响规律,并通过DSC测试方法对复合材料的结构进行分析,合理地解释纳米TiO2对复合材料的影响规律。     

纳米TiO_2表面接枝PAN及其对PP抗紫外老化性能的影响

采用细微乳液聚合法制备了基于共价键结合的纳米TiO2表面接枝聚丙烯腈(PAN)(纳米TiO2-g-PAN)复合抗紫外老化剂,将其与聚丙烯(PP)共混制备了PP/纳米TiO2-g-PAN复合材料。研究了纳米TiO2-g-PAN在PP中的分散情况及PP/纳米TiO2-g-PAN复合材料的抗紫外老化性能。傅立叶变换红外光谱、热失重、扫描电子显微镜和力学性能测试分析表明,PAN成功接枝到纳米TiO2表面,提高了纳米TiO2与PP的相容性及PP/纳米TiO2-gPAN复合材料的热稳定性能、力学性能和抗紫外老化性能。当纳米TiO2-g-PAN与PP配比为0.05时,PP/TiO2-gPAN复合材料的拉伸强度、冲击强度、拉伸强度保持率和冲击强度保持率分别为38.66 MPa,691.75 kJ/m2,63.49%和58.42%,综合力学性能最佳。     

PP/无机纳米粒子/POE-g-MAH三元复合材料的研究

采用熔融共混法分别制备了PP/纳米SiO2/POE-g-MAH和PP/纳米TiO2/POE-g-MAH两种复合材料;通过力学性能测试和SEM照片研究了其力学性能及微观形态结构。结果表明:纳米SiO2和纳米TiO2对PP/POE-g-MAH复合材料具有增强增韧作用,在POE-g-MAH的用量为5%、纳米粒子的用量为2%时,PP/无机纳米粒子/POE-g-MAH复合材料的综合力学性能达到最佳;SEM分析表明,该复合材料在断裂过程中发生塑性变形,因而韧性较佳;由DSC分析可知,纳米SiO2、TiO2均对PP基体有异相成核作用,此作用随POE-g-MAH的加入得到进一步促进。     

聚丙烯/纳米TiO_2复合材料的性能研究

研究了PP/纳米TiO2 、PP/普通TiO2 复合材料的流变行为、力学性能和抗菌性能。结果表明 :在PP中加入TiO2 后 ,熔体的表观粘度增大 ,PP/纳米TiO2 复合材料尤其明显 ;熔体流变性对温度的敏感性降低 ,PP的加工温度范围变宽。纳米TiO2 对PP的增韧作用比普通TiO2 更好 ,在 0～ 4%的范围内 ,材料的冲击强度随用量的增加而增大 ;而对材料拉伸性能的影响甚微。PP/纳米、普通TiO2 复合材料都是有抗菌作用 ,PP/纳米TiO2 的抗菌作用相对较强。     

制备工艺对PP/PA6/无机纳米粒子复合材料力学性能的影响

在PP/PA6基体中分别添加两种无机纳米粒子(SiO2,TiO2)和5%的接枝POE作为相容剂。采用三种不同的共混工艺制备PP/PA6/纳米粒子复合材料,并对其性能进行了对比分析。通过力学性能测试和SEM照片观测分析了影响复合材料力学性能的因素。结果表明:分步法的制备工艺能够明显提高PP/纳米粒子复合材料的综合力学性能,改善分散相的相容性。并且研究发现:在PP/PA6中添加相同质量分数的纳米TiO2的综合力学性能要优于纳米SiO2。     

刚性粒子协同增韧PP基复合材料的研究

研究了有机刚性粒子PA6和无机刚性粒子纳米TiO2对PP基复合材料的协同增韧作用.通过力学性能测试,SEM和DSC分析,对PP基复合材料的微观结构和性能进行了系统的研究.研究结果表明:质量分数为8%的PA6和1%纳米TiO2对PP基复合材料有较好的协同效应.SEM分析得出复合材料PP/PA6/POE-g-MAH/纳米TiO2在断裂过程中发生塑性变形,其韧性较好.DSC分析得出PA6和纳米TiO2对PP基体均有异相成核作用.     

Thermal and dynamic mechanical characterization of polypropylene‐woodflour composites

The performance of wood particle/polypropylene (PP) composites with modified compatibilities was compared. Woodflour modification was performed by esterification with maleic anhydride (MAN) and a non‐commercial maleic anhydride‐polypropylene copolymer (PPMAN) was selected as compatibilizing agent. The thermogravimetric analysis indicates that the onset of thermal degradation of treated woodflour occurs at lower temperature than that of the untreated one, and the same behavior was found in the corresponding composites. Differential scanning calorimetry indicated that both woodflours acted as nucleating agents for PP, while only treated woodflour induced PP crystallization in β‐phase in the composites. X‐ray diffractometry demonstrated that the crystallization in β‐phase was a shear‐induced phenomenon favored by the chemical modification of the woodflour surface. Dynamic mechanical studies suggested that composite properties decreased at concentrations higher than 40 wt% of woodflour and that the overall performance of MAN‐treated woodflour composites was lower than that of the composites where a compatibilizing agent was added.     

纳米粒子/聚烯烃复合材料的结晶性能研究

报道了无机纳米粒子／聚烯烃复合材料的结晶性能研究。探索了有机成核剂苯甲酸纳、纳米二氧化钛、纳米碳酸钙对聚丙烯(PP)、高密度聚乙烯(HDPE)及其共混物的结晶形态影响，并用差示扫描量热计分析了PP，HDPE和HDPE／PP及其纳米复合材料的结晶性能。结果表明，HDPE／PP共混使HDPE的熔点(Tm)下降，PP的Tm保持不变；成核剂的加入均会使材料的Tm向低温侧移动且结晶度下降；无机纳米粒子对材料晶粒细化作用大大优于有机成核剂，纳米二氧化钛的晶粒细化作用最佳。     

聚丙烯/Mg2B2O5晶须复合材料的非等温结晶动力学研究

采用熔融共混法制备了Mg2B2O5晶须(MBOw)和经硼酸酯偶联剂(BE)改性后MBOw分别填充的聚丙烯(PP)基复合材料,通过光学显微镜分析研究了BE对MBOw表面性质的影响,用DSC法并结合莫志深方程研究了PP及其填充改性前后MBOw复合材料的非等温结晶动力学。结果表明,BE改性后的MBOw表面性质较改性前发生根本变化;莫志深方程能较好地描述PP及其复合材料的非等温结晶动力学,MBOw对PP具有异相成核的作用,加快了PP的结晶速率,且BE使MBOw的异相成核能力得到增强,更有利于PP结晶速率的提高。     

Fabrication and properties of nano‐ZnO/glass‐fiber‐reinforced polypropylene composites

Polypropylene (PP) is widely used in many fields, such as automobiles, medical devices, office equipment, pipe, and architecture. However, its high brittle transformation temperature, low mechanical strength, dyeing properties, antistatic properties, and poor impact resistance, considerably limit its further applications. Nano‐ZnO treated by KH550 coupling agent and glass fibers (GFs) were introduced in order to improve the mechanical performance and flowability of PP in this research. The crystallization behavior and microstructure of nano‐ZnO/GFs/PP hybrid composites were analyzed by differential scanning calorimetry, transmission electron microscopy, and scanning electron microscopy. The effect of crystallization behavior on the mechanical properties of the nanocomposites was investigated and analyzed. The results indicated that nano‐ZnO surface‐coupled by KH550 could be uniformly dispersed in the PP matrix. The incorporation of nano‐ZnO and GFs resulted in increases of the crystallization temperature and crystallization rate of PP and a decrease of the crystallization degree. The introduction of nano‐ZnO and GFs also enhanced the tensile strength and impact toughness of the hybrid composites and improved their fluidity. Composites containing 2% of nano‐ZnO and 40% of GFs possessed the optimum mechanical properties. J. VINYL ADDIT. TECHNOL., 2010. © 2010 Society of Plastics Engineers     

聚砜酰胺/纳米二氧化钛复合材料的制备与表征

将聚砜酰胺(PSA)与纳米二氧化钛(nano-TiO)2共混制成PSA/nano-TiO2复合纺丝溶液,分别采用湿法纺丝工艺以及数显匀胶技术制成复合纤维和复合薄膜。运用扫描电镜、傅里叶变换红外光谱、广角X-射线衍射、紫外光谱等方法表征和分析复合材料的大分子结构、力学性能、热稳定性和抗紫外线性能。结果表明:少量的nano-TiO2能够均匀分散在PSA基体中,其添加没有明显改变PSA的分子结构和化学组成;由于纳米颗粒的异相成核作用使复合纤维的结晶度有所提高,且nano-TiO2的添加明显提高了复合纤维的力学性能和热稳定性能;随着纳米颗粒含量的增加,PSA/nano-TiO2复合材料的抗紫外线性能也得到显著增强。     

PP/纳米SiO2复合材料的研究

采用傅立叶红外光谱仪(FT-IR)表征了改性前后纳米SiO2粉体的性能特征;通过熔融共混法制备了PP/纳米SiO2复合材料。研究了纳米SiO2用量对PP基体性能的影响。通过力学性能测试、DSC热分析和SEM照片观测,对PP/纳米SiO2复合材料的结构和性能进行了系统的研究。结果表明:当纳米SiO2含量为2%时,PP/纳米SiO2复合材料的综合力学性能最好。DSC表明,纳米SiO2对PP基体有异相成核作用。SEM电镜分析得出,经表面改性的纳米SiO2均匀地分散于PP基体中,从而起到良好的改性作用。     

纳米SiO2粒子对PP结晶行为的影响

通过X-射线光电子能谱（XPS）对经偶联剂处理的纳米SiO2粒子（简称烷基化SiO2纳米粒子）和聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）接枝包覆SiO2纳米粒子（简称SiO2-g-PMMA复合纳米粒子）的表面组成进行分析。将纳米SiO2粒子，烷基化SiO2纳米粒子，复合纳米粒子分别与基体PP复合制备复合材料，通过DSC，WAXD和TEM等测试方法详细研究了PP/SiO2复合材料的结晶行为与力学性能，结果发现：纳米SiO2粒子与烷基化SiO2纳米粒子并不改变基体PP的结晶形态，而复合纳米粒子诱发了基体PP的β晶型结晶，复合纳米粒子比较均匀地分散于PP基体中，对复合材料的力学性能有较大的改善。