双单体改性对纳米CaCO3/PP结晶与熔融行为的影响

制备了界面改性纳米CaCO3／PP复合材料，用DSC研究了在有、无过氧化二异丙苯(DCP)存在下，反应单体丙烯酸(AA)及苯乙烯(St)对PP结晶与熔融行为的影响。结果表明：AA改性纳米CaCO3／PP可使结晶温度提高；St改性使纳米CaCO3／PP的结晶温度降低，但在DCP存在下结晶温度反而提高。AA和St双单体改性使纳米CaCO3／PP的结晶温度明显降低，但加有DCP的双单体改性却使纳米CaCO3／PP的结晶温度大幅提高，说明双单体接枝物有促进纳米CaCO3表面成核的作用。     

改性纳米CaCO3/PP动态力学性能的研究

熔融制备了反应性单体改性纳米CaCO3/PP复合材料,用DMA研究了反应性单体对纳米CaCO3/PP复合材料动态力学性能的影响.结果表明纳米CaCO3的加入提高了PP的储存模量E′和损耗模量E″,降低了E″的峰温和β转变温度.丙烯酸AA改性有降低复合材料的E′和E″的作用,但不明显影响转变温度.苯乙烯St或与AA混合改性明显提高复合材料的E′和E″,也明显地降低E″的峰温.不管是否对反应性单体改性,纳米CaCO3加入均使PP的β转变温度移向低温.     

高分子包覆纳米CaCO3的制备及其在PS中的应用

用丙烯酸（AA）与苯乙烯（St）及丙烯酸甲酯（MA）与苯乙烯（St）共聚包覆改性纳米CaCO3，通过红外光谱及透射电镜对改性前后纳米CaCO3的结构和微观形貌进行了表征，利用改性后的纳米CaCO3填充聚苯乙烯（PS），测试了PS／纳米CaCO3复合材料的力学性能。结果表明包覆改性后的纳米CaCO3对，PS有增强增韧作用。经MA与St共聚包覆改性的纳米CaCO3比用AA与St共聚改性的纳米粒子更能提高PS／纳米CaCO3复合材料的力学性能，其拉伸强度及无缺口冲击强度分别比纯PS提高14％和21％。     

丙烯酸改性卤锑阻燃PP的力学性能

在过氧化二异丙苯(DCF)存在或不存在条件下,制备了丙烯酸(AA)改性Sb2O3／聚丙烯(PP)母料、十溴联苯醚／PP母料及其相应的卤锑阻燃PP。研究了Sb2O3、十溴联苯醚和不同含量卤锑阻燃剂对PP力学性能的影响。结果表明,随Sb2O3含量增加,PP的拉伸和弯曲性能提高,缺口冲击强度降低。对于改性阻燃PP,无DCP时,加入AA有利于阻燃PP拉伸强度提高。但对其他力学性能影响不大。添加DCP提高了PP的弯曲强度。但AA用量高时,缺口冲击强度降低。AA改性阻燃PP的力学性能随着DCP用量增加而降低,尤其缺口冲击强度。退火处理使阻燃PP力学性能提高。     

聚丙烯/水相法改性纳米碳酸钙复合材料的结构与性能

用三官能团的有机改性剂对纳米碳酸钙进行表面改性，填充到聚丙烯中，制得PP／纳米CaCO3复合材料，同时对复合材料的力学性能、微观形态以及热性能进行研究。结果表明：PP／改性纳米CaCO3复合材料的力学性能及热性能都有较大幅度的改善。改性剂与纳米CaCO3形成化学结合，改性纳米CaCO3对PP有异相成核的作用，能诱导口晶型PP的产生，在提高复合材料强度的同时，使韧性明显提高。     

反应改性纳米CaCO3／PP复合材料的力学性能研究

利用反应性单体甲基丙烯酸（MA）接枝聚丙烯（PP）后，二步法制备了反应改性纳米CaCO3／PP复合材料。研究了复合材料的力学性能，并用扫描电子显微镜（SEM）观察了复合材料经液氮冷却脆断后断面的形态。结果表明，甲基丙烯酸接枝聚丙烯（MAPP）加入后与CaCO3反应使MAPP与纳米CaCO3微聚体之间产生离子键作用，使纳米／PP复合材料的力学性能得到大幅提升，对冲击性能的改善尤为明显。充分控制的MA反应量比单独依靠MAPP增容能够更为有效地提高纳米CaCO3的分散性和界面黏结性。     

POE和EPDM增韧PP/CaCO3复合材料的研究

用聚烯烃弹性体(POE)和两种三元乙丙橡胶(EPDM)增韧PP／纳米CaCO3，研究了弹性体种类和用量对复合材料的力学性能和流动性能的影响。结果表明：随弹性体用量增加至30份，3种复合材料的拉伸强度下降，断裂伸长率上升，硬度下降，常温和低温冲击强度都有较大幅度提高；在20～25份填充范围内，POE增韧效果良好，PP／POE／CaCO3的综合性能优良；弹性体填充量为30份时，3体系为典型的假塑性流体，PP／POE／CaCO3体系有更强的非牛顿性(粘切敏感性)。     

纳米CaCO3/EPO/PP复合材料性能与结构的研究

研究了纳米CaCO3／EPO／PP复合材料的力学性能、熔体流变性能及纳米CaCO3粒子在PP基体中的分散状况。结果表明：弹性体EPO对PP有很好的增韧效果，当EPO用量为4份时，PP从脆性断裂转变成韧性断裂；当EPO用量为10份时，PP复合材料的室温和低温缺口冲击强度均有大幅度的提高。在EPO／PP复合材料中加入纳米CaCO3不仅可以显著提高复合材料的室温和低温缺口冲击强度，而且可显著提高复合材料的弯曲弹性模量和MFR，改善复合材料的加工流动性能；纳米CaCO3粒子在PP中达到了纳米级分散。     

不同形态纳米级CaCO3改性PP研究

研究了不同形态纳米级CaCO3改性PP复合材料的力学性能及其对PP球晶形态的影响。结果表明，纳米级CaCO3形态不同，复合材料力学性能不一样，立方形纳米级CaCO3有利于改善复合材料的冲击性能，而纤维状纳米级CaCO3则能明显改善材料的拉伸性能。纳米级CaCO3能使PP球晶明显的细化．并能促进β晶型的生成。     

增容PP/废弃PET织物纤维复合材料的结构与性能

用马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)、甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯的混合物(MMA/St)两种相容剂对PP和废弃的PET织物(WF)复合材料界面进行改性,研究其力学性能、微观形态和热行为.结果表明:WF的加入使PP的拉伸强度下降,但改善了弯曲强度和模量,更使冲击强度大幅提升.在高WF填充量时,PP-g-MAH改性有助于改善弯曲性能和韧性,MMA/St混合物改性则对拉伸性能和弯曲性能更有利.挤出共混可使WF织物在PP中实现单纤维分散,PP-g-MAH和MMA/St改性改善了WF和PP的分散和界面粘结,MMA/St改性效果更优.这3类PP/WF复合材料的热稳定性都有所提高.     

Physical and mechanical properties of nano-CaCO3/PP composites modified with acrylic acid

Abstract

Nano-CaCO₃/polypropylene (PP) composites modified by the reactive monomer acrylic acid (AA) with or without the initiator dicumyl peroxide (DCP) were prepared using a two-step method. The effects of nano-CaCO₃ and AA on the physical and mechanical properties of nano-CaCO₃/PP composites were investigated. Differential scanning calorimetry (DSC) results showed that the incorporation of nano-CaCO₃ increased the crystallisation temperature as a result of the heterogeneous nucleation effect of nano-CaCO₃ on PP, and induced the formation of β phase PP. The addition of AA further increased the crystallisation temperature of PP and the intensity of β phase PP. The mechanical tests indicated that nano-CaCO₃ could simultaneously reinforce and toughen PP, and the mechanical properties of nano-CaCO₃/PP composites were higher than those of micro-CaCO₃/PP composites. In addition, incorporation of AA further increased the mechanical properties of the composites. In the presence of DCP, a small amount of AA could increase markedly the mechanical properties of nano-CaCO₃/PP composites.     

纳米CaCO_3增强增韧PP/弹性体复合材料的研究

采用钛酸酯偶联剂对纳米CaCO_3进行了表面接枝改性,并采用熔融共混法制备了聚丙烯(PP)/乙烯–辛烯嵌段共聚物(OBC)/纳米CaCO_3复合材料,研究了纳米CaCO_3的加入量对复合材料的力学、热力学及流变性能的影响,并观察了复合材料的断面形貌。结果表明,当改性纳米CaCO_3含量为2.5%时,复合材料的力学性能最佳,其中拉伸强度达到27.5 MPa,冲击强度达到16.1 k J/m2,进一步增加纳米CaCO_3含量时,由于纳米粒子之间发生了严重团聚使复合材料力学性能显著下降;纳米CaCO_3的加入对复合材料起到了异相成核的作用,提高了复合材料的结晶温度和结晶度;复合材料中纳米粒子的存在使其复合黏度和储能模量同时升高。     

相容剂对PP/PA6/nano-CaCO_3三元复合材料性能的影响

分别以PP-g-MAH和POE-g-MAH为相容剂,制备了聚丙烯/尼龙6/纳米碳酸钙(PP/PA6/nano-CaCO3)三元复合材料。研究了不同相容剂对PP/PA6/nano-CaCO3复合材料力学性能和微观结构的影响,确定了最佳相容剂及其用量。结果表明:相容剂对PP/PA6/nano-CaCO3复合材料具有良好的界面改性效果,其中POE-g-MAH的改性效果较佳。     

LDPE/nano-CaCO_3复合发泡材料的制备工艺与性能研究

采用模压发泡法制备了低密度聚乙烯/纳米碳酸钙(LDPE/nano-CaCO3)复合发泡材料。研究不同含量的nano-CaCO3、发泡剂AC、交联剂DCP等对LDPE/nano-CaCO3力学性能及发泡效果的影响,确定了最佳工艺路线。结果表明:随着nano-CaCO3用量的增加,LDPE/nano-CaCO3复合发泡材料拉伸强度和表观密度逐渐增大,发泡倍率逐渐减小。当nano-CaCO3用量为30%,AC用量为9%～11%,DCP用量为0.08%时,发泡材料的综合性能最佳。热重分析表明:加入nano-CaCO3后,LDPE发泡材料的热稳定性得到提高。     

加工工艺对PP/纳米CaCO3复合材料性能的影响

研究了不同工艺对PP／纳米CaCO3复合材料力学性能的影响。结果表明,加工工艺不同,复合材料力学性能不一样,在超声波作用下的纳米CaCO3在PP中有良好的分散性,复合材料力学性能最好,母料法效果次之,直接填充法效果最差。     

甲基丙烯酸原位改性纳米碳酸钙增强丁苯橡胶

用甲基丙烯酸(MAA)原位改性纳米碳酸钙增强丁苯橡胶(SBR),考察了过氧化二异丙苯(DCP)、纳米碳酸钙用量对SBR混炼胶硫化特性及硫化胶力学性能的影响,分析了纳米碳酸钙填料与SBR橡胶基体之间的相互作用。结果表明,适量地加入DCP和MAA原位改性纳米碳酸钙,可降低SBR混炼胶的硫化速率;当改性纳米碳酸钙用量为80份、DCP用量为1.0份时,SBR硫化胶的拉伸强度达到12.8MPa,扯断伸长率为620%;MAA可使纳米碳酸钙与SBR基体之间的作用力明显增强。     

交联改性聚丙烯的研究

以过氧化二异丙苯(DCP)为交联剂,苯乙烯(St)为助交联剂对聚丙烯(PP)进行交联改性。研究了交联剂(DCP)及交联剂(St)的用量对交联PP的力学及结晶性能的影响。结果表明,交联可以改善PP的性能。在DCP用量为0.05%,St为4%时,交联PP冲击强度达到3.83 kJ/m2,比纯PP提高了27%;拉伸强度由纯PP的36.02 MPa升高到37.22 MPa;交联PP的球晶尺寸减小,球晶间的界面模糊。     

PP/弹性体/纳米CaCO3三元复合材料研究

以聚烯烃弹性体POE(乙烯辛烯共聚物)为增韧剂，以纳米CaCO3为增强剂，利用双螺杆挤出机，通过熔融共混工艺制备了聚丙烯(PP)／POE／无机纳米粒子复合材料。测试了复合材料的力学性能并利用扫描电子显微镜(SEM)对三元复合材料的断面形态进行了研究。研究结果表明，利用纳米CaCO3对共混物PP／POE进行改性，存在一个最佳用量，一般为5％左右。采取将纳米CaCO3先与POE混合挤出后再与PP进行共混挤出的二步法工艺，复合体系的综合性能较优。