PE–HD/改性剑麻纤维复合材料的制备及性能

以高密度聚乙烯(PE–HD)为基体材料,剑麻纤维(SF)为增强填充材料,利用不同的偶联剂(硅烷偶联剂,钛酸酯偶联剂)改性SF,用熔融共混法制备一系列PE–HD/SF复合材料。采用扫描电子显微镜、广角X射线衍射仪、差示扫描量热仪、维卡软化仪及万能试验机等测试了复合材料的微观形貌、结晶性能、热及力学性能。结果表明,偶联剂改性的SF与PE–HD有着较好的界面结合,SF的添加使得PE–HD的结晶度下降,热变形温度提高;与未改性的SF相比,当硅烷偶联剂改性SF添加量为10%时,PE–HD基复合材料的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度明显提高。     

玄武岩纤维增强高密度聚乙烯的力学性能

玄武岩纤维(BF)未经改性处理和经硅烷偶联剂(KH–550和KH–570)进行处理后,添加到高密度聚乙烯(PE–HD)基体树脂中,增强PE–HD的力学性能,用傅立叶变换红外光谱和扫描电子显微镜对硅烷偶联剂处理的BF进行表征,同时,用SEM观察BF增强PE–HD复合材料的拉伸断面。结果表明,随着未经改性处理BF添加量增加,PE–HD复合材料的拉伸强度、弯曲强度逐渐提高,当添加量达到30%时,拉伸强度达到45.5 MPa,提升79.1%;弯曲强度达到41.3 MPa,提升118.9%。经KH–550和KH–570处理的BF添加量达到20%时,PE–HD复合材料的拉伸强度均达到45 MPa以上,其后随着BF添加量继续增加,拉伸强度变化不大,而弯曲强度随BF添加量的增加逐渐增大。当BF添加量达到30%时,BF改性与否对PE–HD复合材料的力学性能的影响不大。当改性BF添加量为5%~15%时,KH–550改性的PE–HD复合材料的力学性能较KH–570改性的高;当改性BF添加量为20%,25%时,KH–570改性的PE–HD复合材料的力学性能较KH–550改性的高。     

DCP对动态硫化阻燃PE–HD/EPDM性能的影响

将过氧化二异丙苯(DCP)添加到碱式碳酸镁阻燃高密度聚乙烯/三元乙丙橡胶(PE–HD/EPDM)体系中,采用动态硫化法制备了阻燃PE–HD/EPDM材料。利用热重–差示扫描量热法分析了阻燃PE–HD/EPDM的热稳定性,扫描电子显微镜观察了阻燃PE–HD/EPDM的微观形貌,研究了DCP含量对阻燃PE–HD/EPDM性能的影响。结果表明,DCP的质量分数为1.0%时,阻燃PE–HD/EPDM材料的拉伸强度为9.7 MPa,断裂伸长率为1.2%,缺口冲击强度为39.5 kJ/m2,极限氧指数为30.8%;加入DCP后,PE–HD/EPDM材料的吸热峰有所滞后、燃烧炭层更为致密。     

钢丝绳涂覆PE–HD及其复合材料聚集态结构研究

将高密度聚乙烯(PE–HD)、低密度聚乙烯(PE–LD)、聚乙烯–辛烯共聚弹性体(POE)经双螺杆挤出机制成不同比例的PE–HD/PE–LD材料。采用差示扫描量热(DSC)仪和X射线衍射(XRD)仪分析了不同厚度下PE–HD及其PE–HD/PE–LD复合材料的聚集态结构。DSC实验表明复合材料相容性良好且形成了共晶,XRD结果则显示材料的拉伸强度与其结晶度和晶粒尺寸都有关。     

高密度聚乙烯/植物纤维复合材料性能研究

采用双螺杆挤出机制备了一系列的高密度聚乙烯(PE–HD)/木粉(WF)和PE–HD/秸秆粉(SF)复合材料,研究了马来酸酐接枝聚乙烯(PE-g-MAH)及丙烯酸酯接枝聚乙烯(PE-g-AE)的用量对复合材料的拉伸性能、冲击性能和熔体流动速率(MFR)的影响,并对PE–HD/WF与PE–HD/SF复合材料的性能进行了比较。结果表明,PEg-MAH和PE-g-AE均可增韧PE–HD/WF和PE–HD/SF复合材料,PE-g-AE的增韧效果总体上优于PE-g-MAH;PE-g-MAH和PE-g-AE降低了PE–HD/WF复合材料的拉伸强度,但对PE–HD/SF复合材料有一定的增强作用;PE-g-MAH和PE-g-AE可在一定程度上提高PE–HD/WF复合材料的MFR,而PE–HD/SF复合材料的MFR总体上随PE-g-AE用量增加而增大,随PE-g-MAH用量增加而减小;在PE-g-AE作用下,除拉伸强度外,PE–HD/SF复合材料的冲击强度、断裂伸长率、MFR总体上均高于PE–HD/WF复合材料;当PE-g-AE的用量为其与PE–HD总质量的5%时,PE–HD/SF复合材料的综合性能最佳。     

熔体拉伸PE–HD和PE–LLD薄膜的制备及性能

以高密度聚乙烯(PE–HD)和线型低密度聚乙烯(PE–LLD)树脂为原料,采用转矩流变仪,借助熔体拉伸法制备了具有取向结构的PE–HD膜和PE–LLD膜。利用偏光显微镜、傅立叶变换红外光谱、差示扫描量热、小角激光散射及力学性能测试分析不同熔体拉伸速率下PE–HD膜和PE–LLD膜的结构与性能变化情况。结果表明,熔体拉伸速率越高,PE–HD膜和PE–LLD膜的相对取向度越高,快速拉伸PE–HD膜和PE–LLD膜的相对取向度分别为2.043和1.556;熔体拉伸速率对PE–HD膜和PE–LLD膜的结晶温度影响不大,两种膜具有显著的结晶性,PE–HD膜的结晶性更好;随熔体拉伸速率的提高,PE–HD膜和PE–LLD膜的拉伸屈服应力和拉伸弹性模量提高,断裂伸长率降低,总体上看,PE–LLD膜的断裂伸长率较PE–HD膜高,而拉伸强度较PE–HD膜低。     

MPEG对PE-HD／POM共混材料性能的影响

为改善高密度聚乙烯(PE–HD)／聚甲醛(POM)体系的相容性,采用聚乙二醇单甲醚(MPEG)作为相容剂,研究MPEG对PE–HD／POM共混材料性能的影响。结果表明,MPEG的加入提高了PE–HD／POM共混材料的力学性能,实验范围内随着MPEG用量的增加,共混材料的拉伸强度和冲击强度均不断提高;扫描电子显微镜、差示扫描量热及红外光谱分析表明,MPEG的加入改善了共混材料的相容性。     

木质纤维填料对PE–HD基木塑复合材料热性能的影响

分别以木粉、竹粉、稻壳粉三种木质纤维为填料,高密度聚乙烯(PE–HD)为基体,采用模压成型法制备木塑复合材料,对复合材料的热膨胀性能和热失重特性进行了研究。结果表明,三种木质纤维填充PE–HD复合材料的线性热膨胀系数顺序为:PE–HD/木粉复合材料PE–HD/竹粉复合材料PE–HD/稻壳粉复合材料;PE–HD/木粉复合材料的线性热膨胀系数随着木粉含量的增加和木粉粒径的减小而减小,木粉质量分数为65%、粒径为150μm时,复合材料的线性热膨胀系数最小。PE–HD基木塑复合材料的热分解过程分为两个阶段,第一阶段主要为木质纤维分解阶段,第二阶段主要是PE–HD分解阶段;PE–HD/木粉复合材料起始失重温度高于竹粉和稻壳粉填充的复合材料;且PE–HD/木粉复合材料中木粉含量越高,第一阶段分解速率及失重量越大;木粉粒径越小,复合材料起始分解温度越低。     

OMMT对PE–HD/CB导电复合材料电性能的影响

以炭黑(CB)为导电填料,高密度聚乙烯(PE–HD)为基体,有机蒙脱土(OMMT)为有机粒子,通过熔融共混法分别制备了PE–HD/CB与PE–HD/CB/OMMT导电复合材料,并研究了OMMT的加入对导电复合材料中CB分布的均一性及材料电性能的影响。研究发现,适当OMMT的加入可以改善CB在导电复合材料中的分布状态,在保持电性能的基础上降低导电复合材料的渗流阈值;当OMMT质量分数为3%时,PE–HD/CB/OMMT导电复合材料的渗流阈值为3.7%,与未添加OMMT的PE–HD/CB导电复合材料渗流阈值4.0%相比有所降低。在此基础上,选取PE–HD/CB导电复合材料(CB质量分数为5%)并测定其PTC强度为0.26;后加入质量分数为3%的OMMT,测得PE–HD/CB/OMMT导电复合材料(CB质量分数为5%)的PTC强度为0.79,后者有所提高。     

基于DIC系统的PE-HD力学性能

基于数字图像相关法(DIC)研究了加载速率和汽油浸泡时间对高密度聚乙烯(PE–HD)材料拉伸性能的影响。实验表明,PE–HD材料的屈服应力随加载速率的增加而增加,但随加载速率的增大,其对屈服应力的影响逐渐减小;断裂伸长率随加载速率的增加明显减小;屈服应变不随加载速率的改变而改变;计算出各加载速率下材料的拉伸弹性模量大小。经汽油处理过的PE–HD屈服应力和拉伸弹性模量随浸泡时间快速下降随后趋于稳定,材料的强度降低到一个稳定的值。     

俄罗斯暂时取消高密度聚乙烯管材进口关税

俄罗斯管道工业发展基金会认为,随着俄罗斯国内对石油、天然气管道需求的不断增加,俄罗斯高密度聚乙烯(PE–HD)消耗量将呈日益上涨之势.因国内供给有限,PE–HD进口量必将大幅增加.若PE–HD进口关税不取消,PE–HD管的生产成本将上涨.因此,该基金会提议政府取消PE–HD管材进口关税.     

PE–HD/(EVOH/PE–HD)交替多层复合材料的结构及氧气阻隔性能研究

以高密度聚乙烯(PE–HD)和乙烯–乙烯醇共聚物(EVOH)为原料,采用微层共挤出装置制备了16层的PE–HD/(EVOH/PE–HD)交替多层材料,研究了共混层中EVOH的相形态和层厚比对微层材料结构与性能的影响。结果表明,当共混层中EVOH含量为50%,EVOH相从一维纤维状转变为大尺寸二维片状结构,氧气渗透系数(OPC)降低了两个数量级,此时片材中EVOH含量仅为8.1%。固定共混层EVOH含量为60%,共混层与PE–HD层的厚度比增加时片材的阻隔性能变化不大;当厚度比仅为0.141时,OPC为10–16数量级,达到超高阻隔性能要求,此时EVOH在片材中含量为8.3%。16层复合材料的断裂伸长率与普通共混物相比大幅提高,韧性优异。     

PCPZ/Mg（OH）2对高密度聚乙烯热性能的影响

通过苯氧基环三磷腈(PCPZ)、氢氧化镁[Mg(OH)2]添加量以及二者协同对高密度聚乙烯(PE–HD)热性能影响的实验研究,探讨了PCPZ和Mg(OH)2对PE–HD热性能的影响规律,并对其影响原因进行了分析。结果表明,在PE–HD/PCPZ混合体系中,随着PCPZ含量的增加,材料的热稳定性和残炭率也随之增大,当PCPZ质量分数为44%时,800℃时的残炭率为33.3%。PCPZ/Mg(OH)2同时作用于PE–HD时对材料的热稳定性有协同效应,当PCPZ,Mg(OH)2质量分数分别为15%,35%时,协同效果最佳,800℃时的残炭率约为35.2%。     

热拉伸过程中PE–UHMW/PE–HD共混纤维的晶体结构演变

将超高分子量聚乙烯(PE–UHMW)与高密度聚乙烯(PE–HD)按照质量比为6︰4进行共混熔融纺丝,并对初生丝进行高倍热拉伸制得PE–UHMW/PE–HD共混纤维。利用广角X射线衍射、差示扫描量热、声速取向试验等方法研究了PE–UHMW/PE–HD共混纤维在热拉伸过程中的晶体结构演变过程。研究显示,随着热拉伸过程的进行,纤维的分子链沿纤维的轴向取向度逐渐增加,熔融峰温度逐渐升高,结晶度逐渐增加;沿径向的晶粒尺寸逐渐减小,而沿轴向的晶粒尺寸逐渐增加,即形成了更细长的晶粒;晶体的取向度逐渐增加。当拉伸倍数由1增大至6时,上述现象变化显著,当拉伸倍数由9增至15时,上述现象变化缓慢。与PE–HD共混后的纤维结晶度、晶体取向度和分子链取向度更高,晶粒更加细长。     

超高分子量聚乙烯耐热性改性研究进展

综述了近年来对超高分子量聚乙烯(PE–UHMW)的耐热性改性研究进展,介绍了物理改性(与无机物、有机物、纳米材料共混)、化学改性(过氧化物、偶联剂、辐射交联改性)和聚合填充复合改性在PE–UHMW的耐热性改性方面的应用,讨论了不同PE–UHMW的耐热性改性方法的改性效果及改性机理,并对PE–UHMW的耐热性改性的发展趋势做了展望。     

高密度聚乙烯蜂窝防护结构的抗侵彻试验

对高密度聚乙烯(PE–HD)蜂窝防护结构进行了枪弹侵彻试验,共设置9种工况。通过分析结构各部分的能量变化,发现在弹体侵彻过程中,起主要耗能作用的部分是土体,蜂窝结构对土体起到约束作用。此外,研究了PE–HD膜厚度和弹体初速度对蜂窝结构抗侵彻性能的影响。结果表明:在一定范围内,增加PE–HD膜厚度,可以有效增加蜂窝结构的抗侵彻性能,PE–HD膜厚度取4 mm较为经济实用;该蜂窝结构对初速度小于1 000 m/s的弹体有较好的抗侵彻性能,具有一定的应用前景。     

星形超支化聚酯改性丙烯酸酯树脂的制备及其水性涂料性能研究 第二部分——星形超支化聚酯改性丙烯酸酯水性涂料性能研究

以自制的星形超支化聚合物B–PE10P为改性剂对水性丙烯酸酯(WA)树脂分别进行物理共混改性和化学接枝改性,制备了B–PE10P/WA和B–PE10P–WA水性涂料,测试了涂膜性能。结果表明,与未改性的丙烯酸涂料漆膜相比,物理共混改性得到的B–PE10P/WA涂料,其漆膜耐水、耐碱、耐盐水和耐紫外光老化性能等显著提高;而化学改性得到的B–PE10P–WA涂料,其漆膜光泽度和耐久性都较差。B–PE10P/WA固化漆膜的傅立叶变换红外光谱(FT-IR)、差示扫描量热(DSC)和热重(TG)分析表明,B–PE10P可提高丙烯酸酯树脂的交联反应程度,使漆膜具有更高的玻璃化转变温度以及更好的物理机械性能、耐久性能和热稳定性。     

聚乙烯／蒙脱土复合材料的制备与表征

选用离子交换法和熔融吸附处理法得到不同插层距离的有机改性蒙脱土OM1和OM2，并利用熔融复合得到了有机改性蒙脱土在PE—HD和PE-HD-g—MAH(PEMA)中近似剥离的复合材料。与PE—HD相比，复合材料的流动性有了明显提高，热分解温度提高了46℃。     

竹材与高密度聚乙烯界面相容性的研究

以竹片、竹粉、竹纤维和高密度聚乙烯(PE–HD)为研究对象,采用液体石蜡油、质量分数为5%的H_2O_2、甲基丙烯酸甲酯、质量分数为5%的NaOH水溶液、质量分数为5%的邻苯二甲酸酐乙醇溶液、热处理等方式对其进行预处理,通过对不同处理方法所得试样的平面拉伸强度和胶合强度的考察分析,发现具有合适比表面积的竹纤维与PE–HD具有更好的界面相容性,并且经过预处理后竹纤维与PE–HD的相容性改善效果更加明显。另外,质量分数为5%的H_2O_2和质量分数为5%的邻苯二甲酸酐乙醇溶液,对竹材与PE–HD的界面相容性改善效果更明显。     

尼龙6改性超高分子量聚乙烯

采用挤出成型工艺制备了尼龙6(PA6)改性超高分子量聚乙烯(PE–UHMW)共混材料。研究了PA6含量对PE–UHMW/PA6共混材料热性能及力学性能的影响。研究表明,PA6质量分数为30%时维卡软化温度达到145.9℃,较纯PE-UHMW提高了14℃,邵氏硬度达到69,较纯PE-UHMW提高了15%;共混材料的缺口冲击强度随PA6质量分数的增加而降低,在PA6含量不变的条件下,添加适量的增容剂能够改善共混材料的缺口冲击强度。同时结合DSC测试共混材料中PE–UHMW的结晶度与对共混材料的微观形貌扫描观察,进行了PE–UHMW与PA6的作用机理分析。