滑石粉及CaCO3对HDPE的共复合研究

在反应性偶联剂及助偶联剂存在下，将CaCO3或滑石粉对高密度聚乙烯（HDPE）进行复合时，随复合粉体含量的增加，CaCO3复合体系表现为拉伸强度下降但冲击强度大幅度增加，滑石粉复合体系则表现为拉伸强度有较大的增加但冲击强度有较大的下降；将滑石粉和CaCO3进行共复合时，可以同时发挥片状滑石粉的增强作用和近球状CaCO3的增韧作用，得到综合力学性能较好的复合材料，但其配合比、粉体总添加量及助偶联剂添加量将对体系的力学性能产生较大的影响；各体系冲击断面的扫描电子显微镜照片所显示的微观形状和其力学物性有较好的对应，证明在共复合体系中，CaCO3既能通过偶联剂及助偶联剂的作用对HDPE产生较好的增韧效果，又能对滑石粉的分散起到一定的促进作用，使体系的拉伸强度有所提高。     

硅灰石与连续玻璃纤维毡组合增强聚丙烯的力学性能

采用硅灰石与连续玻璃纤维毡组合增强聚丙烯,研究了硅灰石的含量,玻璃纤维毡的面密度、基体树脂的性质及界面改性等对材料力学性能的影响。结果表明：采用硅灰石与连续玻璃纤维毡组合增强,可提高复合材料的拉伸、弯曲强度及模量,但过高的硅灰石含量,会导致拉伸及弯曲强度下降,材料的力学性能随着所用玻璃纤维毡面密度的增大而显著提高,采用偶联剂对硅灰石进行处理及在基体聚丙烯中添加功能化聚丙烯,可改善界面结合、提高材料性能,随着功能化聚丙烯含量的增加,材料的拉伸、弯曲强度及模量有所提高,但含量过高时,会引起材料冲击强度的下降;组合增强材料的性能与基体树脂本身的力学性能密切相关,同时还受基体树脂熔体流动性的影响。     

复合体系中微观相界面对材料性能的影响 Ⅱ反应性偶联剂体系对HDPE/CaCO_3的增韧效果

根据高密度聚乙烯/碳酸钙(HDPE/CaCO_3)复合体系中各种相界面的特征,把CaCO_3和偶联剂之间通过某种物理化学作用所形成的相界面称之为第1相界面,把偶联剂和HDPE基体之间通过缠绕等作用所形成的相界面称之为第2相界面,考察了反应性偶联剂和助偶联剂对HDPE/CaCO_3复合体系中第2相界面的强化作用及其对复合体系增韧效果的影响。结果表明,反应性偶联剂和助偶联剂在体系中的反应可实现对偶联剂分子链的延长,其结果不仅使HDPE树脂的脆韧转变提前,而且使HDPE/CaCO_3复合体系的韧性大大提高,最高可达基体树脂的12倍左右;CaCO_3对HDPE树脂的增韧行为主要受偶联剂的种类和CaCO_3的添加方法的影响,在使用同种偶联剂处理的情况下,基体树脂的韧性等因素均不会改变其对HDPE树脂的增韧效果和倾向;在本研究使用反应性偶联剂和助偶联剂的条件下,发现基体树脂的分子量较低时,HDPE/CaCO_3复合体系的缺口冲击强度提高较大。     

端氨基丁腈橡胶与纳米SiO_2粒子增韧环氧树脂性能

采用端氨基液体丁腈橡胶(ATBN)、纳米SiO_2粒子对环氧树脂体系进行增韧,研究了两种增韧剂的加入对树脂体系凝胶时间的影响。结果表明,随着ATBN用量的增加,体系的凝胶时间在同等温度下都明显减小;制备了不同增韧剂添加量的树脂浇注体并对其力学性能进行测试,结果表明,当ATBN的添加量为10份,纳米SiO_2粒子添加量为1.5份时,增韧效果最为明显,与未增韧体系相比,浇注体冲击强度、弯曲强度、拉伸剪切强度分别提高68%,18%,90%;应用差示扫描量热仪进行固化反应活性以及固化产物动力学研究,确定了当ATBN、纳米SiO_2粒子的添加量分别为10份、1.5份时,树脂体系进行固化反应的表观活化能为63.99 kJ/mol,反应级数为0.90;应用增韧后树脂体系制备了复合材料并对其力学性能进行了测试,结果表明增韧后复合材料弯曲强度达到681.82 MPa,比未增韧树脂体系制备的复合材料提高了28%。     

动态硫化EVA/BR热塑性弹性体的增强研究

采用动态硫化法制备了乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)/顺丁橡胶(BR)共混型热塑性弹性体(TPE),通过在树脂相中添加HDPE的方式对复合体系进行增强,对其力学性能及断面微观结构进行了研究。结果表明,对于动态硫化EVA/BR共混型TPE,当HDPE填充量在0～30phr的范围内,其动态硫化产物均表现出TPE的特征;随着树脂相中HDPE用量的提高,复合体系的拉伸强度、撕裂强度、邵氏硬度趋于显著提高,断裂伸长率趋于缓慢增加,而扯断永久形变则始终低于25%;FE-SEM的观察表明,动态硫化TPE的拉伸断面上两相界面结合良好;刻蚀样品表面的硫化胶粒子的尺寸在5mm左右且均匀分散。     

水镁石对HDPE的复合改性研究

采用水镁石对高密度聚乙烯（HDPE）进行了复合改性研究。结果表明：在适当的偶联剂处理条件下，水镁石对HDPE的复合，不仅可以改善体系的阻燃性能，其阻燃效果和氢氧化镁及氢氧化铝基本相同，而且可以使其复合体系的机构性能特别是冲击强度得到较大幅度地提高。当水镁石添加的质量分数为50％时，体系的拉伸强度仅有小幅度（8％）下降，而冲击强度则达到基体树脂的4．3－6．5倍，氧指数值为24．1％。     

硅灰石在不饱和聚酯树脂中的应用

对针状硅灰石（L：D≥10，325目及800目）提纯后，采用硅烷偶联剂进行表面处理，用活化指数对改性效果进行评价，确定了偶联剂的最佳用量，将硅灰石按不同比例填充于不饱和聚酯树脂体系中，研究了材料的性能，比较了不同粒径硅灰石对材料性能的改善效果。结果表明：改性后的硅灰石可显著改善不饱和聚酯的性能。800目硅灰石比325目硅灰石对不饱和聚酯树脂的性能改善效果更好。当800目硅灰石的添加量在30％－40％之间时，硅灰石填充不饱和聚酯复合体系经基体树脂的拉伸强度增加1．95倍，弯曲强度增加1．47倍。     

复合体系中微观相界面对材料性能的影响 Ⅰ.烷基羧酸盐对HDPE/CaCO_3复合体系的增韧效果

考察了烷基羧酸盐对高密度聚乙烯(HDPE)/CaCO_3复合体系中微观相界面的作用及其对复合体系增韧效果的影响。结果表明,烷基羧酸盐可以通过和CaCO_3的化学作用,被牢固地键接在CaCO_3表面上形成具有较高界面强度的第一相界面,当烷基羧酸盐的分子链长大于等于18个碳原子,并在1.0％～2.0％(质量分数,全文同)合适的添加量范围时,烷基羧酸盐可和基体进行有效的物理缠结形成具有较高界面强度的第二相界面;而只有在HDPE/CaCO_3复合体系中第一相界面、第二相界面均具有较高的界面强度,且在CaCO_3粒子之间的基体层厚度达到临界基体层厚度时,体系才能发生脆韧转变;分子链长为18个碳原子的烷基羧酸盐A3对HDPE/CaCO_3复合体系有着良好的偶联化效果,其体系不仅综合物性好,而且冲击韧性高,在本研究条件下当其处理量为1.5％、CaCO_3添加量为50％时,体系的缺口冲击强度可比基体提高5.2倍。     

玻纤增强PET/蒙脱土阻燃工程塑料的研究

以PET／蒙脱土为基材树脂,通过添加玻纤、阻燃剂、增韧剂制备出可在低模温下成型的玻纤增强PET／蒙脱土阻燃工程塑料。研究了阻燃剂、增韧剂对PET／蒙脱土工程塑料的性能影响。结果表明,采用十溴联苯醚和三氧化二锑复配阻燃体系,当添加的质量分数达到8％时,体系阻燃性能达到UL94 V0;在相同添加量的情况下,增韧剂对体系的增韧效果为：POE-MAH〈EPDM—MAH〈PTW;增韧剂PTW不仅使复合材料抗冲击性能大幅度提高,同时也使复合材料的拉伸强度、弯曲强度进一步提高。     

硫磺混凝土用HDPE/S复合纤维料的改性研究

采用熔融填充共混的方法制备了可以用于硫磺混凝土增强增韧的高密度聚乙烯(HDPE)/硫磺(S)复合纤维料.分别考察了偶联剂用量、硫磺用量对HDPE/S复合纤维料的影响.实验结果表明:当分别加入改性的不同份数硫磺后,HDPE/S复合纤维料拉伸强度和断裂伸长率都先增后减,在加入6wt％(质量百分含量)时,拉伸强度最大为25.09 MPa,断裂伸长率为895.58％.而随着硫磺的用量增加,该复合纤维料的熔体流动速率呈增加趋势,同时,由偶联剂对复合纤维料力学性能的影响曲线中可以得出,偶联剂的最佳用量为2wt％(质量百分含量);纺丝实验表明复合纤维料的可纺性良好.     

氧化石墨烯增强环氧树脂复合材料的制备与性能

利用二乙烯三胺在氧化石墨烯(GO)表面引入氨基基团得到改性GO,然后与环氧树脂(EP)复合,制备出GO增强EP复合材料。性能测试结果表明,该复合材料具有良好的疏水性及力学性能。复合材料的吸水率随着改性GO含量增加先降低后提高,当改性GO含量为0.2%时,吸水率最低,浸泡12 d后吸水率为0.125%,与纯EP相比降低了81.48%,当改性GO含量继续增加,由于复合材料界面局部空隙的增加,吸水率反而大幅上升。复合材料的拉伸强度、冲击强度随着改性GO含量增加先提高后降低,当改性GO含量为0.05%时,拉伸强度、冲击强度最高,分别为50.94 MPa,5.78 k J/m2,相比纯EP增加了104%和90%。综合考虑,当改性GO含量为0.05%时,复合材料的分散性能、疏水性及力学性能较优。     

Mechanical Characterization of Basalt/HDPE Composite under In-Vitro Condition

The objective of this study was to characterize the mechanical behaviour of basalt/HDPE composite under in-vitro condition. Basalt fiber has been performed as an alternative reinforcement material to reduce the domination of the synthetic fibers such as carbon and E-glass fiber in the medical application. Mechanical testing such as tensile, flexural and impact were performed to determine this composite performance before in-vitro testing conducted. Comparisons have been done towards carbon and E-glass using HDPE as a resin. In-vitro testing of basalt/HDPE was conducted in duration 4 weeks. The results shows the basalt/HDPE has a higher mechanical properties compared to E-glass/HDPE and lower compared to carbon/HDPE. Results of tensile and flexural after in-vitro testing are slightly reduced in 5% by week. Charpy impact test of Basalt/HDPE was performed and also experience a reduction in 7% of strength value. Scanning Electron Microscope (SEM) is used to analyze the surface and texture morphology before and after in-vitro testing. No bio-activity or significant changes have been identified at the Basalt/HDPE composite based on the SEM data. It can be concluded that the basalt/HDPE was combined well as a composite material under in-vitro condition as well can be introduce in medical application.     

PS/HDPE无卤阻燃复合材料的增韧研究

以弹性体为增韧剂,聚苯乙烯接枝马来酸酐(PS-g-MAH)为增容剂,聚磷酸铵、季戊四醇膨胀阻燃体系复配微胶囊化红磷为阻燃剂,制备了聚苯乙烯/高密度聚乙烯(PS/HDPE)无卤阻燃复合材料,考察了PS与HDPE配比、弹性体种类及用量、PS-g-MAH接枝率及用量对复合材料力学性能及微观结构的影响。结果表明:当PS:HDPE=75:25时,复合材料的冲击强度提高至1.41kJ/m2;SEBS与SBS配比为1:1.7时,可使PS/HDPE无卤阻燃复合材料的拉伸强度增至21.3MPa,冲击强度达到2.81kJ/m2;添加12份接枝率为3.7%的PS-g-MAH后,PS/HDPE/SEBS/SBS无卤阻燃复合材料的冲击强度达到了4.89kJ/m2。     

两种不同基体木塑复合材料的制备及性能研究

以稻糠代替木粉,分别制备了高密度聚乙烯(HDPE)基体和聚甲醛(POM)基体木塑复合材料。结果表明稻糠含量小于50%时,这两种木塑复合材料均具有良好的加工流动性;稻糠含量从0增加到50%,拉伸强度和冲击强度下降,热变形温度提高;稻糠含量40%时,木塑复合材料韧性相对于单纯树脂下降最小;稻糠含量在40%时,耐热性能改善效果最为明显。综合各因素对木塑复合材料性能的影响,稻糠填充量选在40%较合适。POM基体木塑复合材料在拉伸性能、弯曲性能和耐热性能方面优于HDPE基体木塑复合材料,但在无缺口冲击性能方面HDPE基体木塑复合材料优于POM基体木塑复合材料。     

麻纤维增强聚乙烯复合材料的制备及性能研究

通过双螺杆挤出造粒,注塑成型制备了麻纤维增强高密度聚乙烯( HDPE)复合材料,测试了复合材料的力学性能并观察其微观结构,分析了相容剂马来酸酐接枝聚丙烯( PP-g-MAH)的用量和麻纤维的含量对复合材料力学性能的影响.结果表明:PP-g-MAH的加入提高了苎麻/HDPE复合材料的力学性能,并且在PP-g-MAH含量为...     

钢塑复合管专用交联HDPE的研制

研制了钢塑复合管专用交联高密度聚乙烯(HDPE),并研究了其性能。结果表明．交联后的HDPE具有更加优异的力学性能;随着交联剂(VS—1)用量的增加,交联HDPE的拉伸强度、冲击强度、凝胶率增加,但其断裂伸长率和流动性下降,当VS—l质量分数为1．8％时,交联HDPE的性能最佳：拉伸强度为40．8MPa,冲击强度为117J／m^2,凝胶率为73．8％,断裂伸长率为280％,熔体流动指数为0．3g／10min;将5000S与2480共混,并添加质量分数不低于1．0％的流变剂YL—1,其加工流动性最佳;用二月桂酸二丁基锡作催化剂使HDPE的交联反应在5h后就完成了90％以上．比不加催化剂提前15h。     

表面改性硅灰石增韧环氧树脂的研究

采用硬脂酸和两种硅烷偶联剂分别对硅灰石进行了表面改性,研究了不同改性剂的改性效果及不同用量的改性硅灰石对环氧树脂复合材料力学性能的影响;并对硅灰石增韧环氧树脂复合材料冲击断面形貌进行了分析。结果表明:硬脂酸改性硅灰石的改性效果最好,其改性表面接触角最大可达140°,与环氧树脂的相容性得到改善,复合材料的韧性明显提高。当硬脂酸改性硅灰石用量为环氧树脂质量的10%时,拉伸强度提高47.79%,冲击强度提高47.95%。     

改性纳米陶土对竹粉/高密度聚乙烯复合材料性能的影响

采用三聚氰胺对纳米陶土进行表面改性,研究了改性纳米陶土对竹粉/高密度聚乙烯(HDPE)复合材料综合性能的影响。结果表明:三聚氰胺能促进纳米陶土在HDPE基体中均匀分散,改善其界面相容性;当改性纳米陶土用量小于15份时,随其用量增加,复合材料的拉伸强度、冲击强度和弯曲性能显著提高,耐水性也得到改善。     

SCM晶须/高密度聚乙烯复合材料力学性能的研究

研究了硅钙镁晶须(SCM晶须)／高密度聚乙烯(HDPE)复合材料的力学性能。实验结果表明：随着SCM晶须用量的增加，复合材料的拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量显著提高而缺口冲击强度稍有降低；利用改性聚乙烯作增容剂，可以改善基体树脂与SCM晶须的界面结合性，有助于力学性能的提高。