PVC/CPE/CaCO_3复合材料熔体的动态流变行为EI北大核心CSCD

以聚氯乙烯(PVC)为基体,采用熔融共混法制备了PVC/氯化聚乙烯(CPE)/碳酸钙(CaCO3)复合材料,对不同CPE含量的PVC/CPE/CaCO_3复合材料的动态流变行为与力学性能进行了研究。结果表明:随着CPE含量的增加,复合材料熔体的储能模量(G′)与损耗模量(G″)先升高后降低,而松弛指数(λ_1)、特征松弛时间(τ_2)则分别呈现减小与增大的趋势,当CPE含量由0phr变为10phr时,复合材料冲击性能提高了约133.5%。通过对复合材料熔体动态流变行为进行分析,可以推测出CPE与CaCO_3颗粒之间逐渐形成部分包覆、全包覆、过包覆的结构模型,从而解释了CPE增韧复合材料的机理。     

超细CaCO3/SBS复合材料的制备及性能研究

利用硅烷偶联剂对超细CaCO3进行表面改性,通过直接共混的方法制备了超细CaCO3/SBS复合材料。研究了复合材料的拉伸性能、硬度、耐热性的变化,并采用扫描电镜分析了复合材料拉伸断面的微观结构变化。结果表明,表面处理后超细CaCO3在SBS体系中能形成网状结构,材料的拉伸性能、硬度及耐热性能提高。当Ca-CO3含量为10%时能获得拉伸强度、断裂伸长率及耐热性能优异的复合材料。     

纳米碳酸钙表面处理对PVC／CaCO3性能的影响

采用硬脂酸与硅烷偶联剂表面处理、PMMA水解接枝处理等方法对CaCO3进行表面改性,考察改性纳米钙对PVC／CaCO3复合材料力学性能的影响。     

聚丙烯/甘氨酸改性碳酸钙复合材料的研究

采用含有-NH2和-COO-双功能团的甘氨酸作为改性荆制备出甘氨酸复合球文石碳酸钙(CaCO3),并利用XRD及FTIR对其结构进行了表征.熔融共混制备了聚丙烯/甘氨酸改性碳酸钙(PP/CaCO3-Gly)和PP/CaCO3两种复合材料,并对其拉伸性能及流动性能进行了研究.结果表明,PP/CaCO3-Gly复合材料在流动性能、拉伸强度、弯曲强度等性能方面均高于PP/CaCO3复合材料.     

表面改性对PVC/稻糠发泡复合材料的影响

研究了纳米CaCO3、硅烷偶联剂、甲基丙烯酸甲酯(MMA)改性稻糠对PVC/稻糠发泡复合材料性能的影响.结果表明:纳米CaCO3能改善稻糠的耐热性,用硅烷偶联剂处理稻糠的发泡复合材料冲击性能好于用MMA微波处理稻糠发泡复合材料;而用MMA微波处理稻糠的发泡复合材料在拉伸性能、弯弹性模量及加工性能优于硅烷偶联剂处理的稻糠发泡复合材料.     

表面改性纳米SiO2增强木质纤维/聚氯乙烯复合材料性能

SiO₂粒子经偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷（KH550）表面改性后,与木质纤维、聚氯乙烯（PVC）及其它助剂通过熔融混炼制备改性SiO₂-木质纤维/PVC复合材料,用FTIR、SEM和同步热分析仪（STA）对SiO₂粒子和SiO₂-木质纤维/PVC复合材料的结构与性能进行测试与表征。FTIR分析表明,SiO₂粒子表面接枝了KH550的特征官能团,KH550成功地接枝到SiO₂粒子表面;SEM分析表明,改性纳米SiO₂粒子能在木质纤维/PVC复合材料中均匀分散,其粒径在100 nm左右;添加改性的SiO₂粒子后,木质纤维和PVC结合更加紧密,孔洞间隙减少。纳米SiO₂质量分别占木质纤维质量的10%、8%和10%时,SiO₂-木质纤维/PVC复合材料的弹性模量、拉伸强度、冲击强度分别达到最优值4.66 GPa、31.12 MPa和4.11 kJ/m²,与未添加SiO₂的复合材料相比分别提高了50.29%、28.91%和16.65%。     

原位固相接枝改性EPDM/PP/CaCO3复合材料相结构与性能的关系

以丙烯酸(AA)为纽带,将聚丙烯蜡(PPW)原位固相接枝在碳酸钙(CaCO3)表面,将得到的改性CaCO3与聚丙烯(PP)、三元乙丙橡胶(EPDM)通过2种不同的加工混合工艺制备了PP/EPDM/CaCO3三元复合材料。研究了改性CaCO3的表面性能,并通过热力学、动力学参数预测了复合材料中可能形成的分散形态,以阐明复合材料宏观性能与微观形态的关系。结果表明,改性CaCO3表面极性降低,与PP、EPDM的相容性变好,界面张力明显降低;从热力学因素考虑,改性CaCO3更容易分散在PP相中,和EPDM形成单独分散结构;动力学因素表明,将改性CaCO3先与EPDM复合再与PP复合的"两步法"工艺可以减缓CaCO3从EPDM中迁出而有利于形成以CaCO3为核、EPDM为壳的核-壳结构,这一结果通过电镜得到证实;核-壳结构使复合材料的各项力学性能均得到提高,尤其是在复合材料韧性方面,并且随着核-壳结构的增加,复合材料的韧性也随之增加,但这种核-壳结构不利于提高复合材料的熔体流动速率。     

PVC/(VC/EA)/n-CaCO3复合材料的制备及其性能研究

通过对纳米碳酸钙表面改性及其对聚氯乙烯(PVC)/氯乙烯-丙烯酸乙酯共聚物(VC/EA)/纳米碳酸钙(n-CaCO3)三元复合体系加工成型工艺等的考察,研制了(PVC)/(VC/EA)/n-CaCO3复合材料,并对其力学性能进行了研究.结果表明:利用将VC/EA共聚物与纳米CaCO3先制成复合母粒,再与PVC进行共混的二次分散成型工艺,有利于纳米CaCO3在基体中的分散;当复合母粒中VC/EA与n-CaCO3的比例为2∶3(质量分数比,下同)时,材料的力学性能最佳,n-CaCO3对材料具有补强作用,并且n-CaCO3和VC/EA能协同增韧PVC,使材料的冲击强度得到大幅度提高,当PVC和复合母粒比例为100/20时,材料的冲击强度达到38.2 kJ·m-2,是纯PVC(PVC的冲击强度为4.9 kJ·m-2)的7.8倍,拉伸强度仍高达50.8MPa.     

超细CaCO3改性SBS材料的力学及耐老化性能研究

利用硅烷偶联剂对超细CaCO3进行改性,通过直接共混的方法制备了超细CaCO3/SBS复合材料,采用多种技术手段研究了复合材料的力学性能、加工性能及耐老化性能变化。结果表明,改性后超细CaCO3在SBS体系中能形成网状结构,材料的拉伸性能、硬度及耐老化性能提高。当超细CaCO3含量为25%时,能获得综合性能优异的超细Ca-CO3/SBS复合材料。     

改性石墨烯/聚氯乙烯复合材料的制备及性能

采用不同含量的硅烷偶联剂γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷（KH570）对石墨烯（GE）进行改性,将改性GE（KH-GE）与聚氯乙烯（PVC）进行熔融混炼制备KH-GE/PVC复合材料。通过FTIR、Raman、XRD、TEM和SEM表征改性前后GE结构变化,并考察了KH-GE/PVC复合材料的力学性能、导电性能及稳定性能。结果表明,GE∶KH570质量比为1∶2时,KH-GE的层间距较大,改善了GE的团聚,使GE在PVC基体中的分散得到了改善。随着KH-GE含量的增加,KH-GE/PVC复合材料的力学性能显著提高,当KH-GE质量分数为1.5wt%时,KH-GE/PVC复合材料的拉伸强度和断裂伸长率分别为23.98 MPa和226.78%,比未添加KH-GE的PVC复合材料分别提高了51.1%和65.73%;相对于纯PVC,当KH-GE质量分数为1.5wt%时,对应的50%热失重（T_50%）及90%热失重（T_90%）分别从289.81℃和486.01℃提高到298.51℃和596.53℃,提高了KH-GE/PVC复合材料的热稳定性,导电性也显著提高。     

纳米CaCO3/ABS/PVC共混体系研究

研究了改性纳米CaCO3对ABS／PVC共混体系力学性能和吸水率的影响。结果表明,在ABS／PVC共混体系中加入纳米CaCO3可以提高体系的冲击强度和表面硬度,提高最大幅度分别为25．2％和10.5％,随着改性纳米CaCO3添加量的增加,冲击强度先增加后下降,表面硬度有所增加,吸水率有所下降。通过SEM和TEM分析表明,纳米CaCO3呈纳米分散,且与塑料基体结合良好。     

CaCO3/PP复合材料的制备及力学性能研究

采用钛酸酯偶联剂对CaCO3粒子进行表面处理,通过双辊熔融共混和硫化压机压片技术制备了CaCO3/PP复合材料;测试了其拉伸强度、冲击强度和硬度,探讨了偶联剂用量和CaCO3添加量对复合材料力学性能的影响.研究表明,添加CaCO3粒子能有效提高PP材料的力学性能,且经偶联剂表面处理后的CaCO3粒子对改善PP的力学性能效果更佳,当采用2%钛酸酯偶联剂表面处理后的CaCO3粒子添加量为4%时,CaCO3/PP复合材料综合力学性能最好.     

纳米CaCO3/PVC复合材料的结构形态与性能

研究了纳米CaCO3的用量对PVC复合材料结构形态与性能的影响关系。结果表明，在PVC共混体系中加入纳米CaCO3可明显地提高材料的韧性，而不降低材料的强度。当共混体系中纳米CaCO3的用量为8份(质量)时，复合材料的缺口冲击强度达到81．1kJ／m^2，是不加纳米CaCO3的7．3倍。用透射电子显微镜及扫描电子显微镜观察了纳米CaCO3／PVC复合材料的微观结构及断面形态，发现纳米Ca—CO3在PVC基体中达到了纳米级的分散，复合材料的冲击断裂面产生了大量的网丝状结构。纳米CaCO3的加入使共混体系的加工流动性能变差，加工流动改性荆M的加入可以改善纳米CaCO3／PVC共混体系的流变性能。     

马来酸酐改性天然橡胶对碳酸钙/天然橡胶复合材料力学行为的影响

以过氧化二异丙苯(DCP)为引发剂,在转矩流变仪中自制马来酸酐(MAH)接枝改性天然橡胶(NR)(MNR),将其作为超细碳酸钙/天然橡胶复合材料(CaCO3/NR)的改性剂,研究了MNR对于CaCO3/NR复合材料的力学性能、应力软化效应以及应力弛豫行为的影响。研究结果表明,MNR改性后CaCO3/NR复合材料较之未改性复合材料拉伸强度、撕裂强度和硬度等力学性能均有所提高,应力软化效应加剧,应力弛豫程度和速度降低,力学行为研究结果证实MNR可有效改善CaCO与NR基体间的界面粘合。     

碳酸钙高填充聚对苯二甲酸己二酸丁二醇酯可降解复合材料的制备及性能表征

以生物降解塑料聚对苯二甲酸己二酸丁二醇酯(PBAT)为基材,以50%表面改性的CaCO3为填充物制备出具有较好吹膜性能的可降解高填充复合材料。研究结果表明,随着CaCO3添加量的增加,CaCO3/PBAT复合材料的拉伸性能出现先提高后降低的趋势,而偶联剂KH560以及增溶剂ADR的使用则可以明显提高CaCO3/PBAT(50%)复合材料的拉伸性能,且在偶联剂使用量为2.0%,增容剂为1.0%时,复合材料的拉伸性能达到最佳,CaCO3/PBAT(50%)薄膜制品的横向拉伸强度可达20.10 MPa,纵向拉伸强度可达21.73 MPa,横向断裂伸长率为648%,纵向断裂伸长率为528%,熔融指数为1.58 g/10min。通过SEM对薄膜表面进行观察,发现CaCO3分布均匀,完全被PBAT浸润包覆。复合材料满足市场包装材料的力学性能要求,大幅度降低了PBAT的使用成本,具有良好的应用前景。     

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。     

四针状ZnO晶须改性对ZnO/聚丁二酸丁二醇酯复合材料性能的影响

以四针状ZnO晶须（T-ZnO_W）为填料,经过表面处理与聚丁二酸丁二醇酯（PBS）复合,采用熔融共混法制备了T-ZnOw/PBS复合材料。利用FTIR表征表面改性T-ZnO_W的结构,利用SEM观察改性T-ZnO_W和T-ZnO_W/PBS复合材料的形貌,利用XRD分析改性T-ZnO_W和复合材料的结晶性能,利用TG和DSC分析复合材料的热稳定性,利用拉伸试验研究复合材料的力学性能。研究结果表明：聚乙二醇2000（PEG2000）（P）、硬脂酸（S）和硅烷偶联剂（KH560）（K）三种不同改性剂中,硬脂酸对T-ZnO_W的改性效果最佳。经硬脂酸改性T-ZnO_W（ST-ZnO_W）,表面负载有机活性基团,表面粗糙度增加且与纯PBS之间界面结合力增强,使ST-ZnO_W/PBS复合材料的热稳定性和力学性能明显得到改善。热分解过程中质量损失10%的温度（T_d-10%）和最大热分解温度（T_d-max）较纯PBS分别提高了37.7℃和35.3℃;拉伸强度、断裂伸长率和弹性模量分别提高了17.7%、140.5%和95.4%。     

镀Ag玻璃微珠-膨胀石墨/聚氯乙烯导电复合材料的制备与表征

采用一种无Pd无SnCl₂化学镀Ag新工艺对空心玻璃微珠（HGB）表面进行化学镀Ag,然后通过熔融共混方法制备镀Ag玻璃微珠（Ag-GB）-膨胀石墨（EG）/聚氯乙烯（PVC）复合材料。借助SEM、EDS和XRD测试手段对Ag-GB镀层的表面形貌与结构进行了表征,研究了Ag-GB和EG作为复合填料对Ag-GB-EG/PVC复合材料导电和力学性能的影响。结果表明:预处理的HGB的表面更易于Ag层的沉积,镀覆的镀层更为均匀、致密;Ag-GB表面的Ag层质量分数为81.15%;固定Ag-GB的质量分数为15%,随着EG质量分数的增加,Ag-GB（15%）-EG/PVC复合材料的体积电阻率呈非线性降低趋势,当EG的质量分数达到逾渗阈值12%时,Ag-GB（15%）-EG/PVC复合材料的体积电阻率为2.18×103 Ω·cm,满足抗静电PVC材料的应用要求。添加质量分数为12%的EG,Ag-GB（15%）-EG/PVC复合材料的体积电阻率与单独填充质量分数为50%的Ag-GB时Ag-GB/PVC复合材料的体积电阻率相当,此时其拉伸强度达到最大值。      

EG/SSF/ABS复合材料的导电性能与力学性能

采用硅烷偶联剂（KH550）改性膨胀石墨（EG）和不锈钢纤维（SSF）,将表面处理前后的EG和SSF与丙烯晴-丁二烯-苯乙烯（ABS）树脂通过混炼挤出制备了复合材料,分析了EG、SSF含量及改性处理EG、SSF对复合材料导电性能和力学性能的影响。结果表明,随着EG含量增加,复合材料的体积电阻率逐渐下降,且变化规律符合＂渗滤效应＂;EG改性后,复合材料的体积电阻率减小,拉伸强度增大,冲击强度减小。改性EG含量保持20%不变,加入SSF后,复合材料的导电性能有较大提高;SSF改性后,复合材料的体积电阻率变大,拉伸强度和抗冲击强度均提高,当改性后SSF含量为16%时,体积电阻率为5190Ω.cm,拉伸强度和抗冲击强度分别为50.11MPa和2.1kJ/m2。     

纳米CaCO3/ACR复合物的制备及在PVC改性中的应用

采用种子乳液聚合法合成了具有核壳结构的纳米CaCO3/ACR复合胶乳.将其与PVC进行共混,考察了不同界面结构对复合材料力学性能的影响,并用TEM、SEM对复合粒子分散情况及共混物断面形态进行了考察.结果表明,纳米复合粒子在PVC基质中达到了纳米级分散;用钛酸酯处理的纳米CaCO3优于用硬脂酸处理的纳米CaCO3的改性效果;核层与壳层单体比、壳层单体比都存在最佳值.