碳纳米管对PP/SPTW复合材料力学性能的影响

目的研究不同含量的多壁碳纳米管(CNT)对聚丙烯/六钛酸钾晶须复合材料力学性能的影响。方法将经表面改性处理的多壁碳纳米管与改性过的六钛酸钾晶须、聚丙烯(PP)、马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH),采用熔融共混法,利用双辊开炼机熔融共混制得PP/PP-g-MAH/SPTW/碳纳米管复合材料。比较不同含量的改性多壁碳纳米管对PP/PP-g-MAH/SPTW复合材料力学性能的影响。结果多壁碳纳米管表面经过混酸处理后,在复合材料中分散均匀,与聚合物基体界面间结合良好,对复合材料起到增韧增强作用,但是当碳纳米管质量分数较大时,开始出现团聚现象,反而使复合材料的力学性能降低。结论当碳纳米的质量分数为0.5%左右时,复合材料力学性能最佳。     

PP/PC共混材料的力学性能和断裂力学

采用双螺杆挤出机制备了以PP-g-MAH和PP-g-GMA为增容剂、PF为增容助剂的一系列配方的PP/PC共混物,由注射机制样,通过力学性能对比了不同增容体系的增容效果。用J积分的方法表征了PP/PC共混物的断裂韧性。结果表明,PP-g-GMA增容效果优于PP-g-MAH,且PP/PP-g-GMA/PC/PF(70/10/20/1)共混物具有较好的综合力学性能。     

相容剂对聚丙烯/聚乙醇酸共混物结构与性能的影响

采用熔融共混法制备了聚丙烯/聚乙醇酸共混物(PP/PGA),研究了相容剂聚丙烯接枝马来酸酐(PP-gMAH)用量对共混物力学性能、熔融结晶行为、流变行为和断面形貌的影响。结果表明:PP-g-MAH的加入能明显改善共混体系的相容性,共混物的力学性能得到提升。PP-g-MAH对PGA结晶具有异相成核作用,且先结晶的PGA又可作为PP结晶的异相成核剂。随相容剂用量增大,PGA结晶温度升高,结晶完善程度降低,甚至不结晶,PP的结晶温度先降低后升高,且复数黏度呈先增大后减小的趋势。     

PP/纳米SiO2粉体共混体系相容机理的研究

研究了偶联剂(KH-560)和偶联剂(KH-560)-增容剂(PP-g-MAH)的增容机理。采用扫描电镜观察纳米SiO2粉体在聚合物PP基体中的分散和界面作用来探讨纳米SiO2粉体与PP的相容机理。并建立了PP/纳米SiO2粉体共混体系的相容性机理的物理模型。     

PP-g-MAH改性SGF/PP泡沫复合材料的结构与力学性能研究

采用型内二次发泡工艺制备了马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)共混改性短玻璃纤维(SGF)/聚丙烯(PP)泡沫复合材料,考察了PP-g-MAH的含量对复合材料的泡孔形貌、微观结构和力学性能的影响。结果表明:PP-g-MAH的引入改善了泡沫体的发泡效果,平均孔径减小了约35%,泡孔密度提高近4倍且分布均匀;偶联剂的表面包覆和PP-g-MAH的共同作用改善了SGF与PP的相容性,显著增强了两者的界面结合;随SGF含量增加,SGF/PP泡沫复合材料的抗弯强度先增大后减小,而冲击强度则呈现先急剧增加而后趋缓的变化趋势。     

天然纤维粉体对聚偏氟乙烯多孔膜结构与性能的影响

采用溶液相转化法制备了羽绒粉体/聚偏氟乙烯（PVDF）和苎麻粉体/PVDF复合微孔膜,对膜结构和性能进行了分析和测试。结果显示苎麻粉体/PVDF复合膜、羽绒粉体/PVDF复合膜、纯PVDF膜的形态一致,均为致密皮层和多孔亚层,孔隙率和水通量依次降低,结晶度依次增加;但膜的吸水率按照羽绒粉体/PVDF复合膜、苎麻粉体/PVDF复合膜、纯PVDF膜依次下降;这说明复合膜水通量主要受孔隙率的影响,而膜吸水率主要受纤维粉体吸水性大小的影响。膜力学性能测试显示加入粉体之后,PVDF膜的强度增加,断裂伸长率有所下降。     

PP-g-MAH对PP/SiO2纳米复合材料力学性能的影响

为了进一步提高聚丙烯的力学性能,以马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)为聚丙烯/二氧化硅(PP/SiO2)纳米复合材料的界面相容剂,研究了PP-g-MAH添加量对PP/SiO2的力学性能、微观形态以及结晶行为的影响,并研究了其增容机理.研究表明:PP-g-MAH的加入使纳米PP/SiO2纳米复合材料的力学性能得以全面提高,使纳米二氧化硅与聚丙烯的界面粘结得到改善,并且,由于PP-g-MAH导致复合材料的界面强度提高和界面层厚度增加,使KH-570与PP-g-MAH并用的PP/PP-g-MAH/纳米SiO2复合材料比单用KH-570的PP/SiO2纳米复合材料的改性效果更加明显;PP-g-MAH对PP的结晶过程具有较明显的成核作用,使改性PP的结晶温度提高.     

SPTW 对聚丙烯复合材料力学性能的影响

目的研究六钛酸钾晶须添加量的不同对聚丙烯复合材料力学性能的影响。方法采用硅烷偶联剂KH550改性六钛酸钾晶须(SPTW),利用熔融共混法,将改性过的六钛酸钾晶须与聚丙烯(PP)、马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)熔融共混制得PP/PP-g-MAH/SPTW复合材料。结果比较不同含量的六钛酸钾晶须对复合材料力学性能的影响,发现添加适量改性过的六钛酸钾晶须可明显改善复合材料的力学性能。随着六钛酸钾含量的不断增加,其弯曲强度也增大,当SPTW的质量分数为12%时,弯曲强度提高了21.5%,随着含量的继续增加,弯曲强度开始下降;其拉伸强度和冲击强度都呈先增加后降低的趋势,在SPTW质量分数为8.3%左右时,其拉伸强度和冲击强度分别提高了19.7%和31.8%。结论在聚丙烯中添加经硅烷偶联剂KH550改性的SPTW,其质量分数为12%时,力学性能最佳。     

EP含量对PP/PP-g-MAH/EP微孔发泡复合材料发泡行为及力学性能的影响

采用化学发泡法制备了聚丙烯/聚丙烯接枝马来酸酐/环氧树脂(PP/PP-g-MAH/EP)微孔复合发泡材料,研究了EP粉体含量对其发泡行为及力学性能的影响。结果表明,EP粉体在发泡过程中起异相成核作用,且与PP-g-MAH反应形成的交联网络结构提高了复合材料的熔体强度,从而显著改善了泡孔结构。随着EP含量增加,微孔发泡材料的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度都呈现先增大后减小的趋势。当EP含量为5%时,复合材料的泡孔尺寸最小,泡孔密度最大,泡孔分布最均匀,微孔发泡材料的冲击强度最大;当EP含量为1%时,拉伸强度、弯曲强度最大,发泡材料的综合力学性能最佳。     

PP-g-MAH对PA6/PP/TLCP三元共混物的增容改性作用

研究了PP-g-MAH对PA6／PP／TLCP三元共混体系的增容作用以及对共混物流变性能和力学性能的影响。通过共混物的DSC、SEM、POM、流变性能和力学性能测试，结果表明，PP－g-MAH对共混体系有明显的增容作用，共混物的力学性能（拉伸强度和冲击强度）得到提高；由于TLCP的加入，共混物的熔体粘度大大低于PA6的熔体粘度。     

Compatibilizing effect of maleated polypropylene on the mechanical properties of injection molded polypropylene/polyamide 6/functionalized-TiO2 nanocomposites

TiO₂ nanoparticles were pretreated with excessive toluene-2,4-diisocyanate to synthesize TDI-functionalized TiO₂ (TiO₂-NCO), and then the polypropylene/polyamide 6/(PP/PA6, 70/30 wt%) blends containing 3 phr of the TDI-functionalized TiO₂ were prepared using twin-screw extruder followed by injection molding. Maleated polypropylene (PP-g-MAH) was used to compatibilize the blends. The mechanical properties of PP/PA6 blends based nanocomposites were studied through tensile and flexural tests. Scanning electron microscopy (SEM) and transmission electron microscopy (TEM) were used to assess the fracture surface morphology and the dispersion of the TDI-functionalized TiO₂, respectively. The dynamic mechanical properties of PP/PA6 based nanocomposites were analyzed by using dynamic mechanical thermal analyzer (DMTA). The strength and stiffness of the PP/PA6 compounds were improved significantly in the presence of PP-g-MAH. This has been attributed to the synergistic effect of TDI-functionalized TiO₂ and PP-g-MAH. The PP-g-MAH compatibilized PP/PA6 compounds showed a homogeneous morphology supporting the compatibility improvement between PP, PA6 and TDI-functionalized TiO₂. TEM results revealed that the TDI-functionalized TiO₂ nanoparticles were exfoliated and uniformly dispersed in blends matrix. Possible chemical interactions between PP, PA6, TDI-functionalized TiO₂ and PP-g-MAH were proposed based on the experimental work.     

聚丙烯/热致液晶聚合物/玻璃纤维混杂复合材料 Ⅱ: 混杂复合材料的静态及动态力学性能

对具有良好液晶聚合物微纤结构的聚丙烯/热致液晶聚合物/玻璃纤维 (PP/TLCP/GF) 混杂复合材料,使用静态拉伸和动态力学分析 (DMA) 的方法研究了材料的力学性能。拉伸实验结果表明,混杂复合材料的拉伸强度和模量随着PP和TLCP挤出后的牵伸速率增大而上升,并且含有增容剂PP-g-MAH的体系,力学性能更优异。DMA测试结果表明,混杂复合材料的动态模量E'随着体系中玻纤的含量增加而增大;当体系中加入增容剂后,复合材料的刚性得到进一步提高。但无论是否使用了增容剂PP-g-MAH,当体系中玻纤含量高于20%后,模量随玻纤含量增大的趋势变缓。当体系中增强相的含量增加,以及加入增容剂使增强相与基体的界面粘结得到改善后,PP基体的损耗因子 (tanδ) 峰值都有一定的减小。      

聚丙烯/尼龙1010的失效强度预报

在定义了聚丙烯最小体积分数基础上由聚丙烯(PP)和尼龙1010(PA1010)性能预报了共混物的极限失效强度。试验结果表明,V(PP)／V(PA1010)=40／60时材料强度最低,利用简化力学模型计算的PP最小体积分数约为32％,接近于由共混物微观形貌观察到的发生相转接区域体积分数值,说明材料在相反转区力学性能也有相应的转变。在PP／PA1010中添加增容剂PP—g—MAH使转折点位置发生了变化,失效强度较未加增容剂有所提高．在PA1010含量＞40％时与预报结果符合更好。     

不同主链马来酸酐接枝物对PP/OMMT纳米复合材料增容效果的对比

用熔融插层法制备了聚丙烯/有机蒙脱土(PP/OMMT)系列复合材料,比较了两种马来酸酐接枝物(PP-g-MAH,POE-g-MAH)对体系的增容效果,同时,考察了OMMT含量对材料力学性能和线膨胀性能的影响。X射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)测试结果表明,增容剂的加入能够使OMMT在基体中分散尺寸变小并产生更多的插层和剥离,其中,POE-g-MAH比PP-g-MAH的增容效果好。材料的力学性能受增容剂品种和OMMT含量的影响,PP-g-MAH的加入可在不降低材料韧性的同时使其刚性也得到提高,POE-g-MAH对体系有良好的增韧效果,但却使材料的拉伸强度下降。线膨胀系数测试结果显示,OMMT的加入使聚丙烯的线膨胀系数显著下降,并且PP-g-MAH增容体系较POE-g-MAH增容体系下降更加明显。     

特殊形态结构导电高分子复合材料的电学性能

先使聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)与炭黑(CB)反应,再与聚丙烯/尼龙6(PP/PA6)共混制备出CB位于两相界面处的PP/PA6/PP-g-MAH/CB导电高分子复合材料,研究了材料的特殊结构和电学性能。结果表明,在PP/PA6/CB体系中CB粒子分布在PA6相,体系的逾渗阈值为2%;而在PP/PA6/PP-g-MAH/CB体系中,CB被PP-g-MAH诱导分布在两相界面处。PP/PA6两相为海岛结构时,PP/PA6/PP-g-MAH/CB体系仍可导电。PP/PA6/PP-g-MAH/CB体系的逾渗阈值降至1.6%,低于PP/PA6/CB体系。体系的正温度效应(PTC)强度远高于PP/PA6/CB体系,在90-135℃范围内不出现负温度效应(NTC)。PP/PA6/PP-g-MAH/CB体系的电学性能归结于其特殊的界面形态结构:导电通道由位于共混物界面处的PP-g-MAH和CB构建而成。     

铋粉对PP熔融流变性能及成纤性能的影响

采用熔融共混法制备铋/聚丙烯共混材料(Bi/PP),利用旋转流变仪对其熔融流变特性进行测试分析。再通过熔融纺丝法制备初生纤维,采用扫描电镜、单纤维强力仪等对初生纤维的结构及性能进行表征。研究表明:共混材料表现非牛顿流体特性;共混材料的表观黏度与温度及剪切速率呈负相关;相同温度下,随铋粉含量增加,共混物的表观黏度也相应上升,铋粉在PP基体中的分散性较好但团聚增多,初生纤维内部孔隙结构增多,力学性能有所降低。     

动态硫化EPDM／PP热塑性弹性体动态力学性能的研究

应用动态热力学分析仪测定了动态硫化EPDM／PP共混物的动态力不宪为,Tg峰的变化,表明P的非晶部分与EPDM具有部分互溶性,同时讨论了共混物动态模量的特点,研究了不同橡塑比,硫化剂和软化剂用量对动态硫化EPDM／PP共混物动态力学性能的影响。     

Blends of PP/PE co‐octene for modified atmosphere packaging applications

The aim of this work was to obtain films of polypropylene (PP)/polyethylene co‐octene (POE) blends and study the influence of their composition and mixing conditions on final morphology and ultimate properties (thermal, mechanical, oxygen and water vapour transmission rates). Scanning electron microscopy showed segregation of POE domains in the PP matrix. Thermal analysis indicated that the addition of POE modified neither the melting temperature nor the crystallinity of PP in the pressed films. It was found that permeabilities of films were mainly related to POE content rather than morphological features. For the maximum POE concentration used (40%), the oxygen permeability increased up to ∼100% from that of neat PP. A similar trend was found for water vapour permeability. Rigidity of blends dropped significantly with the addition of POE although their ductility slightly increased when compared to pure PP. No significant effect of blend preparation conditions on these properties was found. Mechanical and permeability characteristics of films make them very attractive to be used for MAP of fresh produce such as apple, blueberry and mushroom. Copyright © 2011 John Wiley & Sons, Ltd.