PP/M-HOS/POE三元复合材料的界面改性与力学性能

采用马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)及马来酸酐接枝乙烯-1-辛烯共聚物(POE-g-MAH)为界面相容剂，利用熔融共混法制备PP／镁盐晶须(M—HOS)／POE三元复合材料，研究了PP-g-MAH及POE-g-MAH的用量及配比、M-HOS和POE的用量对三元复合材料力学性能的影响。结果表明：当PP／M-HOS／POE的质量比为100／10／20时，PP-g-MAH的最佳用量为3份；利用PP-g-MAH及POE-g-MAH作为复合相容剂可同时改善M-HOS与PP和POE的界面相容性，促进POE、M-HOS对PP的增韧补强作用，使三元复合材料的力学性能得到了明显的改善。     

PP/POE/PE/CaCO3/PP-g-MAH复合材料力学性能的研究

采用熔融共混法制备聚丙烯/聚烯烃弹性体/聚乙烯/马来酸酐接枝聚丙烯（PP/POE/PE/CaCO3/PP-g-MAH）复合材料,并研究其力学性能。结果表明：PP-g-MAH可提高PP与CaCO3的相容性,使复合材料的韧性和拉伸性能得到提高,PE可提高PP与POE的相容性,并有效提高复合材料的韧性,经POE、PE、CaCO3和PP-g-MAH之间的相互协同改性作用可制得综合性能优良的PP复合材料。     

WPP/NWPCB/POE复合材料的制备及其热解特性

以废旧汽车保险杠(WPP)为基体,废弃线路板非金属粉(NWPCB)为填料,通过熔融共混的方法制备了系列WPP/NWPCB复合材料。在此基础上,用乙烯-辛烯共聚物(POE)和马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)对复合材料进行了协同改性,以增强复合材料的性能。力学性能测试和冲击断面微观形貌分析表明,POE显著提高了WPP/NWPCB复合材料的韧性,当POE用量为15 g·(100 g)^-1时,冲击强度较改性前提高129%;PP-g-MAH能够有效改善复合材料中填料与基体相容性,当添加量为9 g·(100 g)^-1时,复合材料的机械性能达到最佳,冲击强度、弯曲强度和拉伸强度较改性前分别提高7.8%、23.4%和20%。通过热重-红外联用研究了WPP/NWPCB/POE复合材料的热解过程,结果表明,复合材料在热解过程中除产生烷烃、烯烃及CO₂外,还产生了少量的苯酚类芳香族化合物与HBr等有害气体,同时NWPCB填料的添加提高了复合材料中WPP的热稳定性。     

不同接枝率相容剂对PP/POE/nano-CaCO_3复合材料性能的影响

研究了不同接枝率的马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)对聚丙烯(PP)/乙烯-辛烯共聚物(POE)/nanoCaCO_3复合材料性能的影响,并对复合材料的微观形貌、流变性能和力学性能进行表征。结果表明,PP-g-MAH的加入改善了nano-CaCO_3与基体之间的相容性,促进了nano-CaCO_3的分散,提高了复合材料的力学性能。高接枝率PP-gMAH对材料的冲击强度提升幅度更高,且拉伸强度和弯曲强度保持稳定。当其添加量为5%时,复合材料的冲击强度和拉伸强度分别提高76.4%和14.7%。     

r-PET/POE/EAA共混材料性能的研究

以回收聚对苯二甲酸乙二醇(酯r-PET)为基体材料,乙烯-辛烯共聚(物POE)为增韧材料,乙烯-丙烯酸共聚物(EAA)为相容剂,制备了r-PET/POE/EAA共混材料。用DSC、SEM分析了POE及EAA对r-PET结晶性能、断面结构的影响,并测试了共混材料的力学性能。结果表明:加入12%POE后,r-PET/POE共混材料的熔融温度降低了1.76℃,结晶度降低了16.49%,断裂伸长率及缺口冲击强度明显提高,弯曲强度和拉伸强度略有下降;在r-PET/POE共混材料中加入1.5%EAA后,POE球状粒子嵌入r-PET基体中,二者相容性提高,结晶速率加快;与纯r-PET相比,r-PET/POE/EAA共混材料的断裂伸长率和缺口冲击强度分别提高了698.01%和227.45%柔,韧性也大幅度提高。     

PP无卤阻燃复合材料性能研究

采用双辊塑炼机制备了不同组分的聚丙烯(PP)无卤阻燃复合材料。利用差示扫描量热仪(DSC)、偏光显微镜(POM)和扫描电子显微镜(SEM)研究了Mg(OH)2、乙烯-辛烯共聚物(POE)、相容剂PP-g-MAH对PP无卤阻燃复合材料的热行为、结晶形态和微观结构的影响。结果表明:Mg(OH)2和POE两种成核剂的异相成核作用提高了共混物中PP的结晶温度和结晶速率;Mg(OH)2的加入使球晶颗粒变得细小且有碎晶产生;POE大分子链使PP分子链的扩散和堆积受阻,阻碍了晶粒的生长,从而导致PP/Mg(OH)2/POE复合材料结晶度的降低。PP-g-MAH的加入可以提高PP与Mg(OH)2的界面相容性,当PP/Mg(OH)2/POE/PP-g-MAH的配比为80/100/20/2时,PP无卤阻燃复合材料可以同时拥有良好的力学性能和阻燃性能。     

PC/PBT改性聚丙烯的研究

以聚碳酸酯(PC)和聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)并用且以马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)作为相容剂来改性聚丙烯(PP),详细研究了PC/PBT改性PP的工艺条件以及不同结构对PP共混物性能的影响。结果表明,当PC与PBT的质量分数分别为5.0%和2.5%时,改性PP共混物的拉伸强度为24.0 MPa,缺口冲击强度达到28.9kJ/m~2,比未改性PP的冲击强度提高了7倍。同时研究了PP-g-MAH的用量对PP共混物性能影响,当PC与PBT的质量分数分别为10.0%和5.0%时,PP-g-MAH的质量分数为2.0%时,共混物的缺口冲击强度达到27.8kJ/m~2。PP-g-MAH可有效提高PC/PBT与PP之间的相容性。     

PP/EVAL/PP-g-MAH动态硫化体系的结构与性能研究

研究了聚丙烯/皂化乙烯-乙酸乙烯共聚物/马来酸酐接枝聚丙烯(PP/EVAL/PP-g-MAH)动态硫化体系的力学性能、相形态、结晶性能和动态机械性能。结果表明:PP-g-MAH能显著改善PP/EVAL动态硫化体系的力学性能和熔体流动速率(MFR)。当PP/EVAL/PP-g-MAH质量比为80/20/8时,材料的冲击强度较不加PP-g-MAH时提高了179.6%,达到74.1 kJ/m2,MFR为13.4 g/10min。PP-g-MAH能有效改善分散相的分散效果和两相相容性,并同时促进PP/EVAL动态硫化体系中PP的α晶和β晶的形成。PP-g-MAH的加入使PP/EVAL动态硫化体系中PP组分的Tg向低温方向移动。     

PP-g-MAH对MCC/rPP复合材料性能的影响

以微晶纤维素(MCC)为填料、马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)作界面相容剂和无规共聚聚丙烯(r PP)为基体,通过熔融共混法制备MCC/PP-g-MAH/r PP复合材料。研究了PP-g-MAH对MCC/PP-g-MAH/r PP力学性能、界面形貌、热稳定性和结晶动力学的影响。结果表明,PP-g-MAH提高了MCC和r PP的界面相容性。随着PP-g-MAH含量增加,MCC/PP-g-MAH/r PP的拉伸强度、拉伸模量均呈现先上升后下降的趋势,弯曲强度、弯曲模量呈现上升趋势。当PP-g-MAH含量为5%时,MCC/PP-g-MAH/r PP的力学性能最佳,拉伸强度为28. 46 MPa、弯曲强度为44. 22 MPa、冲击强度为0. 47 k J/m2分别比MCC/r PP拉伸强度(17. 80 MPa)、弯曲强度(28. 80 MPa)、冲击强度(0. 38 k J/m2)提升了60. 1%、53. 5%、23. 7%,r PP热分解温度提高了17℃而结晶温度下降。DMA结果表明,PP-g-MAH对MCC/PP-gMAH/r PP的玻璃化转变温度影响不明显,但是提高了储能模量和刚性。     

聚丙烯/短切碳纤维复合材料的界面相容性与力学性能的研究

环氧树脂上浆的市售碳纤维(CF)与聚丙烯(PP)相容性较差,影响PP/CF复合材料的性能。通过上浆与无上浆的T700短切CF制备PP/CF复合材料,以马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)作为相容剂与PP/CF制备PP/CF/PP-g-MAH复合材料。研究含有不同上浆剂的CF对复合材料的界面相容性和力学性能的影响。结果表明:中复神鹰上浆剂使复合材料相容性提升,结晶度下降,冲击强度提高;添加PP-g-MAH后,上浆剂与其相容性良好,提高复合材料的界面结合性、拉伸强度与冲击强度。东丽上浆剂对复合材料的结晶度无明显影响,但提高复合材料的冲击强度;添加PP-g-MAH后,上浆剂与其相容性较差,较无上浆复合材料,上浆复合材料界面结合性降低,导致拉伸强度与冲击强度略微下降。     

PP-g-MAH在PP/纳米SiO_2复合材料中的应用

通过熔融共混法制备了聚丙烯(PP)/纳米二氧化硅(nano-SiO2)复合材料.研究了nano-SiO2用量和第三组分聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)对材料力学性能和流动性能的影响.实验结果表明:当nano-SiO2用量为4份时,材料的力学性能最佳.对PP、PP/nano-SiO2、PP/nano-SiO2/PP-g-MAH复合材料进行DSC热分析和SEM照片观察发现:nano-SiO2对PP基体有异相成核作用,PP-g-MAH可以提高nano-SiO2在PP基体中的相容性.     

相容剂对PP/PP-g-MAH/EVOH中空纤维硬弹性的影响

采用乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)共混亲水改性聚丙烯(PP),并且,聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)作为相容剂,制备PP/PP-g-MAH/EVOH共混物,再经熔融纺丝制备具有硬弹性的PP/PP-g-MAH/EVOH中空纤维。然后,对共混物亲水性能、中空纤维微观形态和力学性能进行测试表征,分析相容剂PP-g-MAH对PP/PP-g-MAH/EVOH中空纤维亲水性与硬弹性行为的影响。结果表明,加入EVOH可以改善PP/PP-g-MAH/EVOH共混体系的亲水性,增容共混体系提高了共混体系的亲水性。PEMAH-0由于受到不相容的两相界面的影响,中空纤维的弹性回复率与强度显著降低,硬弹性较差。PP-g-MAH可以改善两相间相容性,细化EVOH的相岛结构,提高了PP/PP-g-MAH/EVOH中空纤维的强度与弹性回复率,使其具有较好的硬弹性。     

EBS和PP-g-MAH对聚丙烯/纳米二氧化钛共混物性能的影响

纳米二氧化钛(TiO₂)在聚丙烯(PP)中的分散性与材料的力学性能和抗菌性能密切相关。文章采用双螺杆挤出机将PP、TiO₂、N,N’-乙撑双硬脂酰胺(EBS)和马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)共混,制备出不同分散剂EBS含量的PP/TiO₂共混物,比较了分散剂EBS和增容剂PP-g-MAH对TiO₂在PP中分散性与抗菌效果的影响。结果表明：EBS和PP-g-MAH均能够提高TiO₂与PP的相容性,PP/TiO₂复合材料的力学性能和抗菌性能均有所提高。小分子EBS能够进入PP相区,导致PP晶体规整度降低,阻碍形成片晶结构。PP-g-MAH作为桥梁增加了TiO₂与PP的相容性并诱导PP提前结晶,使PP/TiO₂共混物具有更好的结晶结构和更高的抗菌活性。     

PP/POE/GF复合材料的热性能与动态流变行为研究

以聚丙烯(PP)为基体材料,乙烯-辛烯共聚物(POE)为增韧剂,玻璃纤维(GF)为增强剂,马来酸酐接枝POE(POE-g-MA)为增容剂,采用双螺杆挤出机挤出和注塑机注射成型,制备了不同比例增容剂的PP/POE/GF复合材料,研究了马来酸酐接枝POE(POE-g-MA)对复合材料综合性能的影响。研究结果表明,POE-g-MA在复合材料中起到了增容剂的作用,一定程度上促进GF与复合材料基体的相容性。通过对复合材料中玻纤长度分布的分析表明,复合材料中玻纤的长度集中分布在0.15 mm~0.35mm,能够对复合材料起到一定的增强作用。POE-g-MA为5份时,PP/POE/GF复合材料表现出较好的力学性能,其缺口冲击强度、拉伸强度分别为8.13kJ/m2、29.43 MPa;但弯曲强度有所降低,其值为20.65 MPa。添加5份增容剂后,复合材料的分解温度由未添加增容剂时的317.1℃上升到359.2℃。增容剂提高了材料的热稳定性能。在添加增容剂后,材料的流动性变差,熔融指数减小。当复合材料中添加马来酸酐接枝POE后,体系黏度增大,弹性模量和黏性模量都增大。     

VTMS含量对硅烷交联PP/POE共混材料性能的影响

采用一步法挤出工艺制备了硅烷交联聚丙烯/聚烯烃弹性体(PP/POE)共混材料。研究了乙烯基三甲氧基硅烷(VTMS)含量对硅烷交联PP/POE共混材料凝胶含量、热稳定性、结晶行为和力学性能的影响。结果表明:硅烷交联结构能够有效提升PP和POE相之间的相容性。随着VTMS含量的增加,硅烷交联PP/POE共混材料的凝胶含量和热稳定性呈上升趋势,而共混材料中PP相的结晶度却逐渐减小。力学测试表明,过氧化二异丙苯(DCP)在引发硅烷接枝反应的同时也会使PP发生降解。随着VTMS含量的增加,硅烷交联PP/POE共混材料的拉伸强度逐渐增大,断裂伸长率及缺口冲击强度则均呈先升后降趋势。     

高韧性高强度聚丙烯复合材料的研究

研究了自制的马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)和马来酸酐、苯乙烯接枝聚丙烯(PP-g-MAH-g-St)2种增容剂对聚丙烯/聚烯烃弹性体/玻璃纤维(PP/POE/GF)复合材料力学性能的影响,利用扫描电子显微镜观察了试样断口形貌。结果表明,2种增容剂均显著改善了GF与PP基体的界面粘结强度,从而提高了复合材料的力学性能;就2种增容剂的效果而言,PP-g-MAH-g-St的增容效果远优于PP-g-MAH。当PP-g-MAH-g-St的质量分数为8%时,PP/POE/GF/PP-g-MAH-g-St复合材料的综合性能已接近常用工程塑料的性能。     

PP-g-MAH对SEBS/PP/MH/EG阻燃复合体系结构与性能的影响

在氢氧化镁(MH)与可膨胀石墨(EG)复配阻燃石蜡油改性苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯(SEBS)/聚丙烯(PP)共混物(O-SEBS/PP)体系中,用马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)增容,研究其对O-SEBS/PP/MH/EG阻燃复合体系结构和性能的影响。结果表明:以一定量的PP-g-MAH代替基体中的PP增容后,复合材料在保持UL94垂直燃烧V-0级的同时,拉伸强度(σmax)与100%定伸强度(σ100)随着PP-g-MAH用量的增加而增大,在质量分数为6%时,分别为13.4 MPa和9.0 MPa,较未添加PP-g-MAH时分别提高13.6%和76.5%;撕裂强度则下降4.0%。复合材料的毛细管流变实验和淬断面扫描电子显微照片分析表明:PP-g-MAH的加入改善了复合材料中MH、EG与O-SEBS/PP共混物基体间的界面黏合力,提高了相容性。     

TPV及PP-g-MAH对回收PET的改性研究

以马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)为相容剂,回收聚对苯二甲酸乙二醇酯(rPET)为基体材料,动态硫化热塑性弹性体(TPV)为增韧材料,制备了rPET/TPV/PP-g-MAH共混物。用SEM、DMA及DSC分析了TPV及PP-g-MAH对rPET断面结构、储能模量和结晶性能的影响,并测试了共混物的力学性能。结果表明:加入9.95%TPV后,rPET/TPV共混物的熔融温度下降了2.33℃,结晶温度提高了2.82℃,断裂伸长率及缺口冲击强度明显提高,弯曲强度和拉伸强度略有下降;加入PP-g-MAH后,TPV球状粒子嵌入rPET基体材料中,共混物的相容性提高,储能模量明显增大,刚性增强,弯曲强度和拉伸强度有所提高;与纯rPET相比,含1.8%PP-g-MAH的rPET/TPV/PP-g-MAH共混物的断裂伸长率提高了129.06%,缺口冲击强度提高了47.02%。     

PP-g-MAH增容PP/BN/Al2O3导热绝缘复合材料

以(3-氨丙基)三乙氧基硅烷(KH550)处理氮化硼/氧化铝(BN/Al2O3)导热粉体,在导热粉体表面引入氨基;通过熔融共混制备聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)增容的聚丙烯(PP)/BN/Al2O3导热绝缘复合材料。研究PP-g-MAH和导热填料的用量以及加工条件(转速、温度)对复合材料性能的影响。结果表明,在主机转速为300 r/min、PP-g-MAH为4g、导热填料的用量为50%时,复合材料的导热系数达到了0.7 W/(m·K),拉伸强度为17.65 MPa;添加相容剂后,复合材料和导热填料之间的相容性得到改善。     

PP/POE/nano-SiO_2复合材料反应性增容的研究

采用反应性增容的方法,通过熔融共混制备聚丙烯/乙烯-辛烯共聚物/纳米二氧化硅(PP/POE/nano-SiO2)三元复合材料。研究了加入反应性增容剂聚丙烯与甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝物(PP-g-GMA)后复合材料的力学性能、结晶性能及加工性能。结果表明:PP-g-GMA与氨基化改性纳米二氧化硅(NH2-SiO2)发生开环反应,能够增强基体树脂PP与nano-SiO2的界面作用和相容性,使nano-SiO2均匀分散于PP中,有助于PP的异相成核。当PP/PP-g-GMA/POE/NH2-SiO2质量比为70/10/20/2时,冲击强度达到52.9 kJ/m2,弯曲强度达到53.24 MPa;与纯PP和PP/POE(80/20)相比,力学性能得到了明显的提高,球晶尺寸明显减小。