改性UHMWPE/HDPE加工性能及其熔体纺丝

采用硬脂酸钙(CaSt₂)、氮化硼(BN)、含氟助剂(PPA)对UHMWPE/HDPE共混物在熔融状态下的挤出加工性能进行改性,并通过转矩流变测试和熔体流动速率测试,表征了以不同方式组合的3种助剂对共混物体系的协同改性效果。通过拉伸强度测试,研究了流动改性助剂对共混物单丝的拉伸强度的影响。研究表明,添加适量CaSt₂后,共混物的黏流活化能和加工扭矩分别降低了32.7%和1.1%,同时,共混物单丝最大拉伸强度增大至1 236.61 MPa;随着BN或PPA添加量的增加,共混物加工扭矩逐渐降低;同时添加BN和PPA后,共混物加工扭矩下降至56.98 N·m,熔体流动速率可达1.51 g/10 min,而且,单丝的拉伸强度明显降低,最大拉伸强度仅能达到815.13 MPa。     

选择性激光烧结用尼龙12粉末的回收利用

选择性激光烧结(SLS)工艺中回收的尼龙(PA)12粉末(旧粉)的熔体流动性显著下降,严重影响旧粉的回收利用。研究了PA12旧粉和新粉的性能差异,然后分别以超支化树脂Hyper HPN202,Hyper C100和Hyper C181作为流变改性剂,采用机械共混法对PA12旧粉进行增塑改性,考察了各流变改性剂用量对其熔体流动性能、力学性能以及热性能等的影响。结果表明,Hyper HPN202,Hyper C100和Hyper C181均能有效改善PA12旧粉的熔体流动性,PA12旧粉的熔体流动速率(MFR)随着流变改性剂用量的增加而增大。Hyper HPN202的改善效果最佳,当其添加质量分数为1%时,PA12旧粉的MFR增加196.5%,拉伸强度较未添加时有些许增加,弯曲弹性模量和冲击强度较未添加时基本一致,维卡软化温度提高3.9%。     

TiO2纳米粒子增强超高分子量聚乙烯和高密度聚乙烯复合材料的性能

利用硅烷偶联剂KH570对TiO₂纳米粒子进行表面改性,然后制备塑化超高分子量聚乙烯(PE-UHMW)/TiO₂复合材料,最后通过密炼-模压法制备不同含量和粒子尺寸的TiO₂纳米粒子增强PE-UHMW/高密度聚乙烯(PE-HD)复合材料。通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜、差示热扫描量热仪、万能试验机、流变仪表征测试复合材料的微观结构、结晶、力学及流变性能。结果表明,低含量的Ti O₂纳米粒子(质量分数0.1%)能在聚合物基体中分散良好,使复合材料的力学性能、结晶度及流动性均有显著提升;随粒子尺寸增加,材料强度和刚度降低,断裂伸长率和熔体剪切黏度先增加后降低。然而,高含量粒子分散困难、易形成大的聚集体,导致复合材料性能下降。当TiO₂纳米粒子尺寸为5～10 nm、质量分数为0.1%时,复合材料展现出优异的力学性能和加工性能,拉伸强度和拉伸屈服强度分别高达58.21 MPa和44.53 MPa,且熔体剪切黏度下降19.7%。     

PA6/硅酮粉复合材料结构性能的研究

采用三种不同牌号的硅酮粉与聚酰胺6(PA6)进行共混改性,并对材料的力学性能和微观结构进行了表征。结果表明,PA6/硅酮粉共混后,其中对比发现JY100-01的用量在3份时复合材料的综合性能最好,PA6的拉伸强度、弯曲强度有明显的改善,缺口冲击强度由4.74 k J/m2提高到6.96 k J/m2;加入偶联剂改性后,当KH550的质量分数为1%时,改性后的PA6/硅酮粉(JY100-01)的拉伸强度提高约10 MPa,其他性能也相应提高,且此时的流动速率增大;通过SEM分析可以看出,改性后的复合材料中团聚体减少,相界面模糊。     

氟弹性体对聚乙烯流变性能的影响

采用毛细管流变仪和熔体拉伸流变仪对添加不同氟弹性体助剂后PE100级基础树脂的毛细管流变行为和拉伸流变行为进行了测试和分析。毛细管流变结果表明:两种氟弹性体对PE100级基础树脂均具有良好的改性效果。在低剪切速率下,添加氟弹性体后试样的黏度小于未添加的,且流动性增加。当剪切速率过高时,两种氟弹性体对产品黏度的改变差异不明显。拉伸流变研究表明:在拉伸速率比较小时,添加氟弹性体后试样的熔体强度大于未添加的,具有良好的加工性能,且国产氟弹性体ZZR30C的改性性能可以达到进口5924的标准。     

聚乳酸/蒙脱土纳米复合材料的制备及其热力学性能研究

采用熔融共混的方法制备了一系列聚乳酸(PLA)/蒙脱土(MMT)的纳米复合材料,通过力学性能测试、差热扫描量热仪(DSC)、熔体流动速率测试对复合材料的热性能、机械性能和流动性能进行了表征。结果表明,当MMT质量分数低于7%时,MMT对PLA有很好的增韧增强效果;当MMT的含量为5%时,复合材料的拉伸强度最好,当MMT质量分数为3%时,复合材料的冲击强度最好。当MMT质量分数低于5%时,能很好地改善PLA的流动性能,对PLA的加工成型有利。随着MMT加入,复合材料的玻璃化转变温度和熔点都比纯PLA的要低。     

高流动性尼龙6的增强增韧改性研究

采用熔融共混方法,制备了高流动性尼龙6和尼龙6的增强增韧改性材料,考察了增韧剂添加量对改性材料的加工流变和力学性能的影响。结果表明,高流动性尼龙6的增强增韧改性材料的熔体流动性优于尼龙6的增强增韧改性材料,当增韧剂质量分数为10%~15%时,高流动性尼龙6的增强增韧改性材料力学强度和冲击韧性均优于尼龙6的增强增韧改性材料,实现了材料高刚度性能和高抗冲击性能的完美平衡。     

过氧化物母粒对PP/炭黑导电复合材料的影响

采用含有过氧化物的聚丙烯(PP)母粒,通过熔融共混法制备了不同熔体流动速率(MFR)的PP/炭黑导电复合材料,并研究了复合材料的流变性能、结晶性能、力学性能及导电性能。结果表明:PP过氧化物母粒的加入有效改善了PP/炭黑导电复合材料的流动性。PP过氧化物母粒质量分数为2.2%时,复合材料的结晶度是25.96%,拉伸强度、冲击强度分别达到25.96 MPa、73.70 kJ/m~2。PP过氧化物母粒的加入对复合材料导电性能的影响较小。     

热塑性聚乙烯醇的制备及其性能

聚乙烯醇是一种无色、无毒、高阻隔、可生物降解的水溶性高分子聚合物材料,在医疗、卫生、食品等多个领域有着不可替代的应用。以聚乙烯醇、聚乳酸、季戊四醇、甘露醇为原料,采用熔融成型加工方法制备了聚乙烯醇样品。通过拉伸试验、冲击试验、白度测试及熔体流动速率测试对样品的力学性能、外观颜色及加工流动性进行了研究。研究结果表明:当甘露醇与季戊四醇复配增塑剂的用量为30%,PLA的用量为4%时,改性PVA材料的综合性能最佳,其拉伸强度、断裂伸长率、冲击强度、熔体流动速率、白度、熔点分别为46 MPa、64%、35 kJ/m~2、3.0 g/10min、37.9%、195℃。     

抗冲改性剂增韧聚乳酸及其熔融沉积成型评价

以聚乳酸(PLA)和甲基丙烯酸甲酯-有机硅-苯乙烯共聚物(S-2001)为原料,通过熔融共混法制备了不同质量分数的PLA/S-2001共混材料,采用摆锤冲击试验机等设备对共混材料的力学性能、微观形貌、流变行为和熔体流动性进行了表征,并对改性前后PLA线材进行了熔融沉积成型评价。结果表明,当S-2001质量分数为6%时,共混材料具有良好的韧性,线材抗弯折性得到改善,有利于线材收卷和连续打印。同时,共混材料熔体弹性增强,熔体质量流动速率变小,线材熔融铺丝过程中产生的点状黏结和丝间空隙消失,线材的成型精度得到提高。     

聚乙二醇对聚乳酸纤维性能的改善

采用在双螺杆中熔融共混,以不同相对分子质量聚乙二醇(PEG)作为增塑剂,对聚乳酸(PLA)进行增塑改性,并把改性后的PLA进行熔融纺丝。用扫描电子显微镜(SEM)、熔体流动速率仪(MFR)、单纤维电子强力仪(EYST)和差示扫描量热仪(DSC)对改性PLA纤维进行表征。讨论了不同相对分子质量的PEG对PLA纤维性能的影响,发现随着PEG含量的增加,改性PLA的流动性增加。当PEG质量分数≤8%时,随着PEG含量的增加,改性PLA纤维强度增加,断裂伸长率增加,玻璃化转变温度(Tg)和熔点(Tm)下降。PLA与PEG组分间表现出较好的相容性。PEG200改性的PLA纤维综合效果最好。     

PPC改性交联PBS的制备与性能

采用聚碳酸亚丙酯(PPC)对交联聚丁二酸丁二醇酯(PBS)进行熔融共混改性研究,运用熔体流动速率仪、差示扫描量热仪(DSC)、偏光显微镜(POM)、扫描电子显微镜(SEM)和电子万能拉力机等表征手段对共混物的流变性能、结晶性能、相容性和力学性能进行分析。结果表明:随着PPC质量分数的增加,共混物的熔体黏度值不断增加,结晶度下降,相容性降低,拉伸强度降低,在PPC质量分数为40%时断裂伸长率为67.2%,比纯PBS提高了5.72倍,材料的韧性明显提高。     

玉石粉/PET共混切片流变性能及可纺性研究

将聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和玉石粉按一定质量比例共混熔融,制备出含玉石粉质量分数为0~1.8%的玉石粉/PET共混切片(简称共混切片)。分析了玉石粉含量对共混切片的流变性能、可纺性及玉石粉/PET预取向丝(POY)力学性能的影响。结果表明:随剪切速率的增加,共混切片黏度下降,其熔体为切力变稀流体;在相同剪切速率下,随着玉石粉含量增加,共混切片表观黏度变小,提高熔体温度,共混切片表观黏度变小;纺丝过程中,玉石粉质量分数超过1%时,断头现象增加;采用合适的喷丝孔孔径,有利于改善熔体的可纺性;随着玉石粉含量增加,纤维断裂强度和断裂伸长率都显著减少。     

mPE弹性体/PP共混物的流变行为与力学性能

用茂金属聚乙烯弹性体（mPE)代替传统的弹性体,对聚丙烯（PP）进行增韧改性,绘制了不同配比mPE/PP共混物熔体的流变曲线,讨论了共混物的组成,切应力和剪切速率以及温度对熔体流变行为,熔体粘度的影响。测定了共混物熔全的非牛顿指数,熔体质量流动速率及力学性能,为mPE共混改性PP提供了理论依据。结果表明,mPE适用于PP的增韧改性,增韧效果取决于共混物中mPE的用量,当mPE质量分数达到25%-40%时,共混材料既有较高的拉伸强度和韧性,又有较好的加工性能,mPE/PP共混物熔体的假塑性流动随mPE用量的增加向更高切应力或更高剪切速率方向移动。     

扩链剂改性聚乳酸性能

通过熔融共混方法,采用ADR-4368扩链剂对聚乳酸(PLA)进行改性研究,研究扩链剂的加入量对PLA力学性能、熔体流动速率(MFR)、DSC、TG、熔体强度的影响。结果表明:扩链剂的加入提高了PLA的拉伸强度、弯曲强度、热稳定性能,熔融温度以及熔体强度,随着扩链剂质量分数的增加,PLA的拉伸强度及热稳定性逐渐提高;扩链剂的加入使PLA的熔体流动速率、冷结晶温度和结晶度下降。     

熔融纺丝法研究LDPE的拉伸流变性能

采用熔融纺丝法研究了低密度聚乙烯(LDPE)熔体的拉伸流变性能。LDPE熔体强度随温度升高而下降;适当降低拉伸黏度可提高熔体的可拉伸性;随拉伸应变速率升高拉伸应力上升,而拉伸黏度下降;拉伸应力和拉伸黏度都随温度的升高呈下降趋势;提高挤出速率可得到较低的拉伸应力和拉伸黏度。     

用于FDM的蒙脱土改性PC/ABS合金丝材的性能

用有机改性后的蒙脱土(OMMT)对聚碳酸酯(PC)/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)合金进行增容改性,测试合金的力学性能、维卡软化点、熔体流动速率等性能,并对测试结果进行分析讨论。发现当PC∶ABS质量比=70∶30,OMMT质量分数为3%时,综合力学性能最好,拉伸强度为67. 21 MPa,弯曲强度为80. 90 MPa,缺口冲击强度为17. 35 k J/m~2,均优于纯PC/ABS合金的力学强度。将PC/ABS/OMMT合金用3D打印耗材挤出机挤出成直径为(1. 75±0. 25) mm的丝材,当OMMT质量分数为3%时,丝材成型性最佳。最后用熔融沉积成型的方法打印合金,比较熔融沉积成型与传统注塑成型制品的力学性能差异。熔融沉积成型试样保持了较好的拉伸强度和弯曲强度,达注塑成型的60%多,但是断裂伸长率和抗缺口冲击强度较差。     

尼龙66的环氧改性研究

采用环氧树脂(EP)对尼龙66(PA66)进行化学扩链改性,对改性PA66的力学性能、流变行为和耐热性能进行了测试和表征。结果表明,随着EP用量的增加,改性PA66的熔体体积流动速率(MVR)降低;当EP的质量分数为4.0%时,改性PA66的缺口冲击强度、拉伸强度、弯曲强度较纯PA66分别提高了50.2%、22.0%和44.7%。     

熔融纺丝法研究聚乙烯熔体的拉伸流变性能

采用熔融纺丝法研究了低密度聚乙烯（PE-LD）、线形低密度聚乙烯（PE-LLD）和高密度聚乙烯（PE-HD）熔体的拉伸流变性能。结果表明,PE-LD、PE-LLD和PE-HD熔体的熔体强度都随温度的升高而下降;随着拉伸应变速率和温度的升高,PE-LD、PE-LLD和PE-HD熔体的拉伸黏度下降;随着挤出速率的提高,相同应变速率下,PE-LD、PE-LLD和PE-HD熔体的拉伸应力和拉伸黏度都有所降低。     

偶联剂对LLDPE/Al2O3复合材料性能的影响

分别采用经过偶联剂处理和未经过偶联剂处理的Al2O3来改性线性低密度聚乙烯(LLDPE)。采用模压成型法制备了改性LLDPE/Al2O3复合材料,测试了复合材料的力学性能和流变性能,并探讨了不同种类的偶联剂及其用量对复合材料性能的影响。结果表明:偶联剂的加入使复合材料熔体流动速率及零剪切黏度进一步提高。硅烷偶联剂KH-550对复合材料拉伸强度和断裂伸长率的改善均最佳。当偶联剂的质量分数为1.0%时,复合材料的整体性能表现最佳。