木粉表面改性对聚氯乙烯/木粉复合材料性能的影响

选用不同偶联剂对木粉(WF)进行表面改性。对聚氯乙烯/木粉(PVC/WF)复合材料力学性能测试结果表明,异氰酸酯偶联剂更适合对WF的表面改性。WF经异氰酸酯偶联剂处理后疏水性得到明显改善。随WF填充量增加,PVC/WF复合材料冲击强度和线性热膨胀系数下降,吸水率和维卡软化温度上升,并且异氰酸酯偶联剂处理WF填充的PVC/WF复合材料(PVC/WF-1)各种性能都较未处理WF填充的PVC/WF复合材料(PVC/WF-2)好。填充30份时,PVC/WF-1复合材料的拉伸强度比纯PVC提高约10%,吸水率小于0.6%,维卡软化温度比PVC提高2.9℃,线性热膨胀系数从PVC的8.55×10-5℃-1降低到6.01×10-5℃-1。扫描电镜观察结果证明异氰酸酯偶联剂处理WF有利于提高WF与PVC基体的界面相互作用。     

不同热稳定剂对PVC/CPVC合金流变和耐热性能标准的影响

对比研究了三种热稳定剂对PVC/CPVC合金流变性能、热稳定性及力学性能的影响。通过HAAKE流变仪试验,表明温度升高至195℃,铅盐体系和有机锡体系的PVC/CPVC合金有不同程度的分解,而铅/钙/锌复合体系热稳定效果较好,平衡扭矩保持不变。维卡软化实验结果证明铅/钙/锌复合体系能够保持PVC/CPVC合金较高的微卡软化温度,达到107.5℃。另外,铅/钙/锌复合体系的PVC/CPVC合金能够保持较高的冲击强度和拉伸强度,该复合体系更适合于PVC/CPVC合金的成型加工。     

ABS/多层石墨烯纳米复合材料性能研究

利用双螺杆挤出制备了ABS/多层石墨烯(GNPs)纳米复合材料并研究了其性能。结果表明,GNPs的加入一定程度上提高了ABS的杨氏模量和弯曲模量,但冲击强度有明显的降低。GNPs加入较少时能有效地提高ABS的耐热性能,GNPs含量为2%时,维卡软化点提高8.4℃;GNPs加入更多反而使ABS的维卡软化点温度降低。冲击断面SEM和DSC分析表明,GNPs主要分散于SAN相中。     

稀土复合稳定剂对CaCO3/PVC性能的影响

按照聚氯乙烯(PVC)排水管(PVC-U)通用配方,研究了自制羊毛酸钙锌和羊毛酸镧锌复合稳定剂,对PVC-U性能的影响。测试结果表明,镧锌体系的热稳定效果与复合铅盐相近,但是加工性优于复合铅盐。镧锌体系的拉伸强度、断裂伸长率和维卡软化温度分别为47.25MPa、33.17%、83.50℃,效果优于钙锌体系和复合铅盐。通过扫描电镜(SEM)对材料的断面进行观察,镧锌体系对CaCO3的偶联作用效果优异。     

异氰酸酯改性蒙脱土的制备及其对铸型尼龙6性能的影响

通过二苯基甲烷-4,4'-二异氰酸酯(MDI)改性钠基蒙脱土(Na-MMT),使Na-MMT呈纳米级剥离态分散,制得MDI改性Na-MMT(M-MMT)。将M-MMT加入至铸型尼龙6体系中原位聚合成型,以解决有机蒙脱土在铸型尼龙6体系中热降解的问题,提高复合材料的耐热性。利用FITR、GC-MS、XRD和TEM研究了改性机理和Na-MMT的分散情况。通过TG、维卡软化、热变形温度测试、力学性能测试和SEM观察,研究了M-MMT/铸型尼龙6复合材料的耐热性、力学性能和微观形貌。结果表明:MDI能与Na-MMT层间的羟基以及水反应使M-MMT呈剥离态分散。虽然在铸型尼龙6体系引发剂定量的情况下,MDI消耗体系引发剂,引起M-MMT/铸型尼龙6复合材料分子量的下降,导致各项力学性能有所下降,但M-MMT的纳米级效应使复合材料的耐热性得到提高,维卡软化点提高至224℃,在1.82MPa负荷条件下,热变形温度提高至96℃。      

增容型聚甲基乙撑碳酸酯/聚丁二酸丁二醇酯共混材料的制备与性能

在聚甲基乙撑碳酸酯(PPC)/聚丁二酸丁二醇酯(PBS)共混体系中加入4,4′,4″-三苯基甲烷三异氰酸酯(TTI)作为增容剂,与PPC和PBS的端羟基反应形成扩链产物,原位生成PPC和PBS的相容剂,从而提高材料的相容性。文中采用熔体流动速率分析、微卡软化温度测定、拉伸性能和冲击强度测试来表征材料的性能。共混物制备过程扭矩的提高和共混物熔体流动速率的降低表明了扩链反应的进行,材料断裂伸长率和冲击强度的提高表明,TTI的加入能促进两组分相容性的明显改善,扩链反应的进行和体系相容性的提高也使共混材料的热性能得到显著提高。当TTI加入量由0 phr增加到0.36 phr时,共混物的断裂伸长率由46.3%增加到了212.0%,缺口冲击强度由4.5kJ/m2增加至9.0 kJ/m2,维卡软化点由57.6℃提高到了68.7℃。     

异氰酸酯功能化氧化石墨烯/热塑性聚氨酯弹性体复合材料的制备与性能

采用甲苯-2,4-二异氰酸酯（TDI）对氧化石墨烯（GO）进行表面接枝改性,制得TDI功能化GO（TDI-GO）,再将其分散于4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯中,经原位聚合法制备TDI-GO/热塑性聚氨酯弹性体（TPU）复合材料。利用FTIR、XPS、DSC、TG、SEM、维卡软化温度和拉力试验机等测试手段,表征和分析了TDI-GO的表面结构及TDI-GO含量对TDI-GO/TPU复合材料结构与性能的影响。结果表明,TDI成功接枝改性GO,TDI-GO的加入使TPU体系的微相分离程度减弱,其异相成核作用提高了TPU硬段相的结晶性能;相比纯TPU基体,TDI-GO/TPU复合材料耐热性能提高,当TDI-GO添加量为0.5wt%时,复合材料5%热失重温度提高了约9℃,维卡软化温度提高了约18℃;TDI-GO/TPU复合材料力学性能明显提高,与纯TPU相比,TDI-GO含量为0.5wt%的TDI-GO/TPU复合材料拉伸强度提高了近10 MPa,断裂伸长率提高了约32%。     

高聚物HDT及VST值检测的影响因素

研究了检测高聚物热变形温度(HDT)和维卡软化温度(VST)的影响因素。结果发现，测试仪器、样品状态调节、测试条件、基础树脂以及成核剂等对高聚物热变形温度和维卡软化温度均有影响。     

热变形、维卡软化点温度测定仪测量不确定度评定

热变形、维卡软化点温度测定仪主要用于非金属材料(如塑料、橡胶、尼龙、电绝缘材料等)的热变形及维卡软化点温度的测定。本文主要介绍JJF(浙)1051-2010《热变形、维卡软化点温度测定仪校准规范》中关于温度测定仪不确定度评定方法。     

共混法制备耐热型ABS树脂研究

通过共混法制备了AS树脂与ABS胶粉的合金以及不同种类ABS树脂之间的共混合金,测试了合金的力学性能和耐热性能,通过配方设计制得了维卡软化点温度分别满足95,100,105,110℃的四个等级的耐热型ABS树脂,维卡软化点温度最高可以达到114.6℃,并且其抗冲击性能优良.     

三元层状陶瓷Ti_3AlC_2/超高分子量聚乙烯复合材料的制备及性能

为了增强超高分子量聚乙烯(UHMWPE)的性能,研究采用表面改性的Ti_3AlC_2填充UHMWPE,通过热压成型制备了Ti_3AlC_2/UHMWPE复合材料。采用SEM观察复合材料的微观结构,表明Ti_3AlC_2均匀分散在UHMWPE基体中,表面处理后的填料与基体界面熔合较好;热分析结果表明,Ti_3AlC_2的添加降低了UHMWPE的结晶度和结晶热焓,同时提高了聚合物的热传导性;DMA分析结果表明,添加Ti_3AlC_2有效地提高了Ti_3AlC_2/UHMWPE复合材料的抗蠕变性能,得益于无机粒子改善了复合材料的硬度和刚性,提高了复合材料抗外界应力变形能力;摩擦学性能分析表明,适量的Ti_3AlC_2(质量分数≤15wt%)填充UHMWPE能有效提高复合材料的减磨抗摩性能,同时磨痕表面形貌分析结果表明,Ti_3AlC_2/UHMWPE复合材料的摩擦磨损机制由粘着磨损向磨粒磨损转变。     

低收缩耐热耐油聚氯乙烯/氮化硼复合材料的制备及其性能研究

首先使用退火处理的方法使六方氮化硼(hBN)带上羟基,并与硅烷偶联剂混合,得到表面处理后的氮化硼(BN).然后用熔融共混的方式制备出不同浓度的聚氯乙烯/氮化硼(PVC/BN)及聚氯乙烯/氮化硼/聚酰胺(PVC/BN/PA)复合材料.通过维卡软化点温度测定仪,动态力学分析仪和游标卡尺、耐油性能测试对复合材料的性能进行测试...     

木质素/聚乳酸复合材料的结构与性能

通过熔融共混和注塑成型制备了木质素/聚乳酸复合材料,并通过差示扫描量热分析、力学性能测试、维卡软化点温度测定、扫描电镜、吸水率测试等方法研究了木质素含量对复合材料的结构与性能的影响。结果表明,木质素/聚乳酸复合材料的结晶度随着木质素含量的提高先减小后增大。随着木质素含量的增加,复合材料的拉伸强度降低,冲击强度呈现先增大后减小的趋势,弹性模量则不断增大。当木质素含量为5%~10%时,复合材料的综合力学性能相对较好。少量木质素的加入有助于提高木质素/聚乳酸复合材料的维卡软化温度。随木质素含量的提高,复合材料的初始接触角增大,即亲水性下降。但浸泡后复合材料的吸水率却随木质素含量提高呈现上升的趋势,即吸水性能提高。     

亚麻纤维增强立构聚乳酸复合材料的制备及界面改性

采用熔融共混及注塑成型法制得立构聚乳酸(sc-PLA)及亚麻纤维/立构聚乳酸(Flax/sc-PLA)复合材料,并通过差示扫描量热分析、动态力学分析、热重分析、扫描电镜、维卡软化温度及力学性能测试等方法研究了亚麻纤维增强及偶联剂六亚甲基二异氰酸酯(HMDI)界面改性对Flax/sc-PLA复合材料结构与性能的影响。结果表明:亚麻纤维的加入可有效提高sc-PLA的立构结晶度、耐热性以及力学性能,Flax/sc-PLA复合材料的立构结晶度由17.3%提高到24.9%,维卡软化温度由161.1℃升至195.7℃,拉伸强度也从57.4 MPa提高到62.5 MPa。通过HMDI界面改性可有效改善复合材料的界面相容性,使复合材料的拉伸强度进一步提高到70.4 MPa。此外,HMDI改性还提高了复合材料的热稳定性,其初始降解温度和动态储能模量G'均比未改性复合材料显著提高。     

剪切增稠胶/超高分子量聚乙烯复合材料低速冲击性能研究

剪切增稠胶(STG)是一种新型功能材料,通过流变测试研究了STG的稳态流变性能及其剪切增稠的作用方式。将STG与超高分子量聚乙烯(UHMWPE)织物复合制备了STG/UHMWPE复合材料,利用扫描电子显微镜对复合前后材料的形貌进行分析,并研究了复合材料的低速冲击性能。结果表明:加入STG后,STG/UHMWPE复合材料的剩余冲击载荷可减少50%;在不同冲击速度条件下,复合材料能量吸收系数均超过80%。STG具有优异的力学性能,通过与UHMWPE织物复合可显著提高复合材料的抗冲击性能。     

石墨烯纳米片改性PBT研究

目的采用石墨烯纳米片对聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)进行改性,以提高其耐热性能和力学性能。方法采用熔融共混法制备PBT/石墨烯纳米片(MLGN)纳米复合材料,通过DSC、SEM、DMA、耐热性能及力学性能测试,研究石墨烯纳米片对PBT性能的影响。结果石墨烯纳米片具有明显的异相成核效果,显著降低了PBT的结晶活化能,加入质量分数为1%的石墨烯纳米片后,结晶活化能降低了66.2%,加入2%后降低了72.8%;石墨烯纳米片与PBT分子链间具有较强的相互作用,有利于提高PBT的结晶峰值温度、玻璃化转变温度、维卡软化温度和拉伸强度。当MLGN质量分数为2%时,玻璃化转变温度提高了1.7℃,维卡软化温度提高了8.8℃,拉伸强度提高了17%左右。MLGN的质量分数在2%以内对冲击强度没有影响。结论石墨烯纳米片能明显改善PBT的耐热性能和力学性能。     

铝粉改性共聚尼龙6/66的性能研究

以共聚尼龙6/66(COPA6/66)为基材,金属铝粉为填料,采用熔融共混法制备铝粉改性COPA6/66复合材料。测定了复合材料的力学性能、维卡软化点和熔体流动速率(MFR),并观察了复合材料冲击断面扫描电子显微镜(SEM)图。结果表明,随着铝粉含量的增大,复合材料的拉伸强度先增大后减小,弯曲模量逐渐增大,冲击强度逐渐减小;维卡软化点逐渐增大;熔体体积流动速率(MVR)先增大后减小;其SEM图中的微观形貌说明了铝粉分散良好。     

STF/abs稀释比例对STF/UHMWPE材料高速冲击性能的影响

研究了剪切增稠液(STF)不同稀释比对STF/UHMWPE材料抗高速冲击性能的影响。按照V(剪切增稠液)∶V(无水乙醇)(abs)=1∶1、1∶2、1∶3、1∶4对STF稀释,制备4组STF/UHMWPE材料靶样,利用扫描电镜(SEM)分别观察织物复合前后和材料断裂处纤维表面形态。利用高速冲击实验测试4组靶样的高速冲击性能。实验结果表明,剪切增稠行为发生在材料断裂处;剪切增稠液与无水乙醇体积比为1∶3的STF/UHMWPE材料高速冲击性能最好。     

PTMG基浇注型PU弹性体的制备与性能研究

以聚四氢呋喃醚二醇(PTMG)、4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)和1,4-丁二醇(BDO)为原料,通过预聚体法制得不同异氰酸酯(—NCO)基含量预聚体,用BDO作扩链剂合成浇注型聚氨酯(PU)弹性体。考察了预聚体中—NCO基含量对PU弹性体力学性能的影响,用X射线衍射仪、维卡软化点测定仪和热失重分析仪对材料进行分析表征。结果表明:PU弹性体随预聚体—NCO基含量的增加,硬度、拉伸强度、模量和撕裂强度增大,断裂伸长率和冲击弹性下降。当预聚体—NCO基含量为8.0%时,PU弹性体的综合力学性能最佳,拉伸强度和撕裂强度分别是39.4MPa和142.7kN/m;维卡软化温度达到127.5℃,具有较好的热性能。     

苎麻纤维/聚乳酸复合材料在不同pH环境下的水解行为

以生物基树脂聚乳酸为基体,以植物纤维苎麻为补强剂,利用熔融共混法制备了苎麻纤维/聚乳酸(RF/PLA)复合材料,考查了RF/PLA复合材料在不同pH环境下的水解行为,并以力学性能测试、SEM、DSC和维卡软化温度检测为手段对其降解行为进行了评估。结果表明:RF/PLA复合材料在碱性(pH=12.0)环境中的降解比在酸性(pH=2.0)和中性(pH=7.0)环境中的更快,界面侵蚀空化是其性能劣化的主要原因。RF的加入提高了PLA的结晶度和维卡软化温度,同时也加快了PLA的降解速度,降解导致材料的力学强度下降。随着降解过程的加剧,RF/PLA复合材料的结晶度和维卡软化温度因材料内部产生缺陷而有所降低;而纯PLA树脂的结晶度却随碱液处理时间的延长而增加,但其维卡软化温度没有发生明显的变化。