微晶纤维素/聚丁二酸丁二醇酯复合材料的流变行为

采用熔融共混法制备了微晶纤维素/聚丁二酸丁二醇酯(MCC/PBS)复合材料,用高级毛细管流变仪和旋转流变仪分别测定复合材料的稳态流变性能和动态流变性能,研究了不同MCC含量、不同温度对复合材料流变行为的影响。结果表明,复合材料的黏度与剪切速率的流变曲线符合幂律流体的特征,可以用幂律模型对其进行拟合;复合材料的黏度与温度的关系可用Arrhenius方程对其进行描述。在线性黏弹区,复合材料的储能模量(G′)维持恒定,当应变(γ)超过临界值(γ_c)时,复合材料进入非线性黏弹区,出现了"Payne"效应,并且随着MCC含量的增加,γ_c下降。在角频率(ω)扫描范围内,复合材料的储能模量(G′)、损耗模量(G″)和复数黏度|η*|均随着MCC含量的增加而增大。在相同的MCC含量下,G″的值始终大于G′的值,损耗因子(tanδ)均大于1。在低频区,G′出现第二平台。MCC/PBS复合材料加工流变特性的研究,对指导MCC/PBS复合材料的成型加工具有一定的价值。     

LLDPE/煤粉/乙炔黑复合材料流变性能研究

采用熔融共混制备了LLDPE/乙炔黑/煤粉复合材料,并通过毛细管流变仪对复合材料的流变性能进行了研究。详细讨论了复合材料的组成、剪切应力和剪切速率及温度对熔体流变行为、熔体黏度的影响。结果表明,LLDPE/乙炔黑/煤粉体系呈假塑性流体,表观黏度随着剪切速率增加而降低。当填料乙炔黑/煤粉含量在0%~40%范围内时,随着含量的增加,复合材料的表观黏度先增大后减小。填料乙炔黑/煤粉可以有效地增加粘流活化能,当含量为30%时,体系的表观黏度最大。     

微晶纤维素的表面改性对己内酰胺聚合的复合材料性能的影响

利用2,4-甲苯异氰酸酯(TDI)对微晶纤维素(MCC)进行改性,将改性前后的纤维素(MCC和TMCC)分散到己内酰胺(CL)中并利用CL阴离子开环聚合制备得到MCC/PA6和TMCC/PA6复合材料,研究TDI对MCC表面改性对复合材料的影响。扫描电子显微镜和傅立叶红外光谱结果表明TDI和MCC表面发生了接枝反应。比较复合材料中CL的转化率,发现TMCC/PA6复合材料中CL的转化率比MCC/PA6复合材料中CL的转化率高;测试复合材料中PA6和纯PA6的分子量,结果表明TMCC/PA6复合材料中PA6的分子量明显高于MCC/PA6复合材料中PA6的分子量;测试MCC、TMCC含量为1%(质量分数)的复合材料与纯PA6在250℃的剪切粘度,发现复合材料在250℃下剪切粘度在低频下均比PA6高,且前者最高,高频时两者趋向一致。     

苯乙烯原位聚合改性氢氧化镁/聚丙烯复合材料的流变特性

采用乙烯基硅烷在纳米氢氧化镁(MH)表面引入乙烯基后与苯乙烯进行原位聚合,制备了苯乙烯原位聚合改性氢氧化镁 (MMH)。将改性前后的MH分别与聚丙烯(PP)熔融复合制备了不同的MH/PP复合材料,采用扫描电镜和毛细管流变仪研究了复合材料的形态结构和流变特性。结果表明：MH/PP复合材料为剪切变稀的非牛顿流体,其表观黏度、非牛顿指数大于PP。随着填充量的增加,MH/PP复合材料表观黏度增大,非牛顿指数总体上也表现出增大的趋势。低的填充量降低了PP的黏流活化能,随着MH填充量的增加,复合材料的黏流活化能明显增大。然而,MH的苯乙烯原位聚合改性显著改善了复合材料的分散性,改性后MH的“滚珠”效应明显降低了复合材料的表观黏度,非牛顿指数和黏流活化能也比 PP熔体的小,且黏流活化能随改性MH填充量的增加而进一步减小。     

抗静电LLDPE/CNT复合材料的制备及其性能研究

目的 制备特种产品用抗静电包装材料。方法 采用碳纳米管(CNT)对线性低密度聚乙烯(LLDPE)进行熔融复合改性,研究CNT含量对LLDPE电学性能、力学性能、结晶行为及热稳定性的影响,并对确定的最优体系进行应用性能考核。结果 CNT具有较大的长径比,直径为10～20nm,纯度较高。LLDPE/CNT复合材料表面电阻率变化呈现明显的“渝渗”现象,当CNT质量分数从3%增加至5%时,其表面电阻率由10¹³Ω骤降至10⁵Ω。随着CNT含量增加,LLDPE/CNT复合材料的拉伸强度增加,断裂伸长率和冲击强度有所降低。CNT没有改变LLDPE的熔融行为,但其结晶度和熔点随着CNT含量增加而略有降低。LLDPE/CNT复合材料起始降解温度和最大降解速率处温度随着CNT含量增加而增加。CNT质量分数为4%的LLDPE/CNT复合材料综合性能最优,热氧老化后其表面电阻率几乎无变化,相比纯LLDPE,其熔融指数有所下降,氧化诱导时间大幅提升。结论 通过CNT对LLDPE树脂进行改性,制备了综合性能优良的抗静电LLDPE/CNT复合材料,在特种产品包装领域具有...     

PP/EPDM-g-MAH/Al(OH)_3/FA复合体系流变性能研究

以毛细管流变仪研究了粉煤灰(FA)改性聚丙烯/三元乙丙橡胶接枝马来酸酐/Al(OH)_3/FA[PP/EPDM-gMAH/Al(OH)_3/FA]阻燃复合体系的流变行为,讨论了复合材料的组成、剪切应力和剪切速率及温度对熔体流变行为、熔体黏度的影响,测定了不同配比的复合材料熔体的非牛顿指数(n)和挤出膨胀比。结果表明:PP/EPDM-g-MAH/Al(OH)_3/FA熔体为假塑性流体,表观黏度随着剪切速率增加而降低。当FA的含量在0%~25%范围内时,共混物的n1,且在5%和20%处有2个极大值点,表观黏度呈先增后减再增的趋势;FA可降低共混熔体的粘流活化能,但适量FA仍可保证温敏性不会降低太大,复合材料的挤出胀大现象随FA增加有所降低。     

辐照改性LLDPE及增容增韧作用

采用FT-IR、XRD、SEM和力学性能测试等研究了紫外辐照对线性低密度聚乙烯(LLDPE)的结构与性能的影响,以及辐照改性LLDPE的增容作用。结果表明,通过紫外辐照,在LLDPE分子链上引入了C=O和C-O等基团。辐照改性LLDPE的晶面间距没有发生变化,但是其拉伸强度和断裂伸长率下降。制备了尼龙66/辐照改性LLDPE(90/10)复合材料。辐照改性LLDPE与尼龙66之间的相容性好,辐照改性LLDPE对尼龙66具有较好的增容增韧作用。     

环氧树脂复合材料的制备及力学性能

通过配方设计,以硅烷偶联剂改性的空心玻璃微珠(HGB)为填料,端羧基液体丁腈橡胶(CTBN)为增稠剂和增韧剂,环氧树脂(EP)为基体,经变温分段固化技术制备环氧树脂/端羧基丁腈橡胶/空心玻璃微珠(EP/CTBN/HGB)三元泡沫复合材料并研究其力学和流变性能。结果表明,CTBN使得复合材料由脆性断裂变为韧性断裂;CTBN劣化了复合材料模量而HGB弥补了复合材料模量;当CTBN、HGB含量分别为12%(质量分数)和30%(体积分数)时,三元复合材料的冲击、弯曲、拉伸强度及弯曲模量均优于纯EP。另外,纯环氧树脂和EP/CTBN共混物的黏度呈现出牛顿流体的流变行为,而三元共混物的黏度表现出明显的剪切变稀现象。     

层层自组装改性剑麻纤维填充聚丙烯复合材料性能研究

采用氨基功能化纳米二氧化硅(RNS-A)和聚磷酸铵(APP),利用层层自组装(LBL)法对剑麻纤维(SF)进行表面改性(mSF),并通过熔融共混法制备了剑麻纤维填充的聚丙烯(PP)复合材料.利用锥形量热仪(Cone)研究了复合材料的燃烧行为,通过热分析(TG/DTG)研究了复合材料的热稳定性,通过扫描电镜(SEM)观察了复合材料残炭的形貌,利用万能力学测试仪考察了复合材料的力学性能,采用旋转流变仪考察了改性前后剑麻纤维对复合材料流变行为的影响.研究结果表明:与PP/SF体系相比,PP/mSF复合材料的热释放速率峰值(PHRR)降低至324.9 MJ/m2,下降了28.4％;残炭率提高至7.1％,增加了54.3％,并且燃烧后形成的炭层结构较为完整,但体系的拉伸强度有一定程度的下降.与纯PP相比,PP/SF和PP/mSF复合材料均表现出较高的动态模量和复数黏度.     

玻璃微珠对PP／SAN共混体系动态流变行为的影响

用熔融共混的方法制备了一系列玻璃微珠(GB)含量不同的PP/SAN/GB复合材料.试样断面的SEM结果表明,GB与SAN的亲和力更强,GB选择性分布在分散相SAN中.流变测试结果表明,GB的含量和分布极大地影响着复合材料的流变行为.低含量时(小于15 phr)GB的加入对共混体系的流变行为基本无影响,当加入GB量超过一定值(15 phr)时体系的复数黏度和动态储能模量才有明显的升高.GB的表面处理改善了GB的分散性,没有改变选择性分布,增加了与聚合物之间的作用力,提高了共混体系的动态储能模量和复数黏度.     

枣核/低密度聚乙烯复合材料的力学性能

为充分利用红枣精深加工产生的废弃物,以枣核(JP)和低密度聚乙烯(LLDPE)为主要材料,采用注塑成型法制备JP/LLDPE复合材料,并对其静态力学性能(拉伸、弯曲和冲击)和动态力学性能(动态黏弹性、蠕变行为和应力松弛行为)进行系统测试分析.静态力学性能分析表明,随JP含量的增加,JP/LLDPE复合材料的拉伸强度和冲...     

PEN短纤维增强PTT复合材料的流变性能及力学性能

研究了聚对苯二甲酸丙二酯(PTT)/聚对萘二甲酸乙二酯(PEN)短纤维复合材料的流变行为和力学性能,讨论了复合材料的组成、剪切应力和剪切速率及温度对熔体流变行为、熔体黏度的影响,以及不同配比复合材料的力学性能。结果表明,PTT/PEN短纤维复合材料熔体为假塑性流体,熔体表观黏度随着温度升高而下降,且熔体黏度随着PEN短纤维含量增加而不断上升。随PEN短纤维加入量的增加,复合材料的拉伸强度、断裂强度、弹性模量均明显提高,无缺口冲击强度略有提高,说明PEN短纤维的加入对PTT起到了明显的增强作用而不降低材料的韧性。     

异氰酸酯功能化碳纳米管/热塑性聚氨酯弹性体复合材料的制备及流变性能

采用甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)对碳纳米管(CNT)进行表面修饰,制得TDI功能化CNT(CNT-TDI),将其分散于4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯中,通过原位聚合法制备CNT-TDI/热塑性聚氨酯弹性体(TPU)复合材料。利用FTIR、XPS和TG等测试手段,表征和分析了CNT-TDI的表面结构;利用旋转流变仪研究了CNT-TDI含量对CNT-TDI/TPU复合材料动态流变性能的影响。结果表明,TDI成功接枝改性CNT,接枝率约17%。动态流变研究结果表明,随CNT-TDI含量增加,复合材料的储能模量(G′)、损耗模量(G″)和复数黏度(η*)均明显提高,G′和G″交点对应的频率向低频移动,损耗峰频率也向低频偏移,说明复合材料的结构性增强,大分子链松弛时间延长;Han曲线上移且逐渐靠近对角线,van Gurp-Palmen曲线下移,说明复合材料的弹性响应逐渐增强;Cole-Cole曲线拖尾现象消失,说明填料的加入降低了TPU基体的微相分离程度。     

改性聚乙烯醇/聚乙二醇共混复合材料的制备与性能

通过溶液共混法制备了改性聚乙烯醇(VE-PVA)与不同类型聚乙二醇(PEG)的共混复合材料,分别研究了相对分子质量、含量、不同端基类别的聚乙二醇对VE-PVA/PEG复合材料性能的影响。通过差示扫描量热分析、动态力学分析、拉伸测试、动态流变测试等考察VE-PVA/PEG复合材料的热性能、力学性能及流变性能。结果表明,PEG和VEPVA是相分离体系,各自形成独立的晶相。PEG在一定程度上会阻碍VE-PVA结晶,降低其结晶温度和结晶度。PEG对VE-PVA有明显的增塑和润滑作用,能降低熔体黏度,改善体系加工性能。而且PEG中端羟基含量越大,增塑作用越强。当PEG质量分数小于10%时,能提高复合材料的断裂伸长率。     

分子结构对LLDPE动态流变行为的影响

通过动态流变行为测试,研究了一系列丁烯共聚和己烯共聚LLDPE的储能模量、损耗模量、零切黏度和动态黏度的变化规律,并讨论了它们与分子结构的关系。研究表明:(1)两个系列的LLDPE样品所得到的动态交点G_x随着重均相对分子质量的增大,其对应的频率越低;(2)两个系列的复数黏度和重均相对分子质量的关系式不符合Raju的经验方程;(3)一定含量的长支链可以加剧剪切变稀的程度,而动态黏度在聚合物重均相对分子质量相差不大的情况下,随着分子量分布的增大而增大。     

乙烯-乙烯醇共聚物/尼龙6复合材料的加工流变性能

采用熔融共混法制备了乙烯-乙烯醇共聚物/尼龙6(EVOH/PA6)复合材料,用高级毛细管流变仪和旋转流变仪研究了复合材料的加工流变特性.通过幂律模型对EVOH/PA6复合材料的黏度与剪切速率(?γ)的关系进行了拟合,并用Arrhenius方程描述了复合材料黏度与温度的关系.结果表明,EVOH/PA6复合材料为假塑性流体,复合材料的表观黏度(ηa)和非牛顿常数(n)随着EVOH添加量的增加而增大.在角频率(ω)扫描范围内,EVOH的加入提高了EVOH/PA6复合材料的储能模量(G')、损耗模量(G″)和复数黏度|η*|.用Han曲线、Cole-Cole曲线和扫描电子显微镜(SEM)等方法研究发现,EVOH和PA6之间具有较好的相容性.另外,EVOH/PA6复合材料在EVOH的添加量达到15％(质量分数)时形成了微观相分离结构.     

酸酐化LLDPE/PS增容母料对LLDPE/PS/PA6三元共混物结构及性能的影响

结合聚烯烃与聚苯乙烯间的Friedel-Crafts烷基化反应和聚烯烃熔融接枝马来酸酐(MAH)技术,制备了酸酐化线性低密度聚乙烯(LLDPE)/聚苯乙烯(PS)(70/30,质量比)增容母料。以该母料作为多相相容剂,考察了其对LLDPE/PS/尼龙6(PA6)(60/20/20,质量比)三元共混物微观结构、力学性能和流变性能的影响。红外测试结果表明,酸酐化LLDPE/PS增容母料中含有(LLDPE/LLDPE-g-PS)-g-MAH;三元共混物加入母料后有接枝物(LLDPE/LLDPE-g-PS)-gPA6生成。扫描电镜及力学性能测试结果显示,三元共混物加入质量分数为10%母料后两分散相粒径显著减小,三相之间从互相分离转变为互相连接;力学性能明显提高。动态流变测试结果表明,加入母料后三元共混物的储能模量(G')、损耗模量(G″)和复数黏度(η*)上升,损耗因子(tanδ)减小;三元简单共混物出现2个内耗峰,母料的增容作用可使2个内耗峰均消失。     

PBT/(POE/LLDPE)-g-GMA共混物的力学性能与形态结构

采用双螺杆挤出机将甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)同时接枝到乙烯-辛烯共聚物(POE)和线性低密度聚乙烯LLDPE上,而后将接枝产物与聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)反应性共混,通过改变POE/LLDPE比例确立了PBT/(POE/LLDPE)-g-GMA共混物分散相的最佳组成。以此为基础考察了GMA加入量对共混物的力学性能、流变行为及相形态的影响,并对共混物的形变机理进行了研究。实验结果表明,POE/LLDPE比例为50/50时冲击强度最大,在此组成下共混物的冲击强度随着GMA加入量的增加而呈现先增大后减小的趋势,并在GMA加入量(GMA/(POE+LLDPE))为5%时达到最大值;体系黏度随GMA加入量的增加而增大,过量的GMA会导致严重的交联,不利于分散相的分散,从而降低了增韧效率;橡胶粒子的空洞化促使基体发生剪切屈服是其主要的形变机理,LLDPE的引入能促进PBT发生进一步形变,从而提高增韧效率。     

碳基纳米填料填充聚丙烯纳米复合材料的制备与流变特性

采用熔融共混法分别制备了多壁碳纳米管(MWCNT)、炭黑(CB)、石墨微片(GNP)填充聚丙烯(PP)纳米复合材料。采用毛细管流变仪和旋转流变仪对所制备的复合材料的黏度尺度效应和动态流变特性进行了实验研究。研究发现,填充材料的形态和含量都会对黏度的尺度效应和粘弹性产生影响。各填充体系的剪切黏度都会随着粒子质量分数的增加而增大,不同直径口模下的剪切黏度偏差值有逐渐减小的趋势,炭黑填充体系具有明显的黏度尺度效应。填充体系的储能模量和损耗模量均随着粒子质量分数的增加而增大。     

微纤化纤维素/线性低密度聚乙烯复合材料

微纤化纤维素（MFC）具有优良的力学性能,常被用作增强体制备复合材料,但MFC容易团聚影响其增强能力。本研究对MFC进行低温冷冻干燥处理（FDMFC）,用微型锥形双螺杆挤出机将FDMFC与线性低密度聚乙烯（LLDPE）熔融复合,并用热压-冷压的方式制备FDMFC/LLDPE复合材料,对其力学性能、动态热力学性能（DMA）、热分解过程及冷冻干燥处理的FDMFC在LLDPE基体中的分散状态进行了测试。结果表明:相对于未冷冻干燥处理的MFC,FDMFC在LLDPE基体中的分散性得到明显改善,添加一定量的FDMFC可有效提高FDMFC/LLDPE复合材料的力学性能。当FDMFC的添加量为10wt%时,相较于纯LLDPE,FDMFC/LLDPE复合材料的拉伸强度提高了60.3%,杨氏模量提高了161.9%。DMA测试结果表明,随着FDMFC含量的增加,FDMFC/LLDPE复合材料的储能模量和损耗模量都有所提高。热重分析结果表明,FDMFC的加入提高了FDMFC/LLDPE复合材料的热解温度,最大热解温度提高了14℃。