低挥发高接枝率马来酸酐接枝聚丙烯的制备及其在增强聚丙烯材料中的应用

利用含有双键结构的苯乙烯弹性体苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)和苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SIS),通过双螺杆挤出机进行反应性熔融挤出制备马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)。利用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、熔体质量流动速率仪、水分测定仪和酸碱滴定法测定了PP-g-MAH的物质结构、熔体质量流动速率、挥发分含量和接枝率,通过双螺杆挤出制备了玻璃纤维(GF)/聚丙烯(PP)(30/70)复合材料,对复合材料的力学性能和微观形貌进行了研究。结果表明,添加SBS或SIS有利于PP-g-MAH熔体质量流动速率的提高、挥发分含量的降低和接枝率的提高;GF增强PP材料中GF与PP的相容性变好,其力学性能也有较大幅度的增加。     

玻璃纤维增强聚丙烯的力学性能研究

研究了玻璃纤维(GF)和马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)对聚丙烯力学性能的影响。结果表明:随着GF与PP的质量比增加,玻璃纤维增强聚丙烯的拉伸强度增加,冲击强度总体呈下降趋势。当PP与GF的质量比为55∶45时,拉伸强度最高,达到45MPa。当PP与GF的质量比一定时,在玻璃纤维增强聚丙烯复合材料中添加增容剂马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH),可使其拉伸强度得到很大的提高,但是冲击性能却下降。当PP与GF的质量比为75∶25时,随PP-g-MAH与PP/GF复合材料的质量比增加,其拉伸强度先增大后减小,其冲击性能总体呈下降趋势。当PP-g-MAH,PP和GF的质量比为15∶75∶25时,其综合性能最优,拉伸强度为50.5MPa,冲击强度为4.3kJ/m2。     

增容剂对短切GF增强PP复合材料性能的影响

通过熔融共混法制备了短玻璃纤维(GF)增强聚丙烯(PP)复合材料,加入不同种类和含量的马来酸酐接枝物以改善PP和GF的相容性,制备出既增强又增韧的GF增强PP复合材料。利用熔体流动速率(MFR)仪、差示扫描量热(DSC)仪、热变形温度(HDT)仪、扫描电子显微镜(SEM)和万能试验机对所制备的材料进行分析测试。结果表明,加入马来酸酐接枝聚烯烃弹性体(POE-g-MAH)和马来酸酐接枝PP(PP-g-MAH)均能增大复合材料的MFR,改善加工流动性;相比PP/GF复合材料,加入1份POE-g-MAH的复合材料的HDT提高了5℃,加入1份PP-gMAH的复合材料的HDT提高了14℃;而加入2份POE-g-MAH的复合材料的HDT远远高于加入2份PP-g-MAH的复合材料。加入短GF能够提高PP的结晶度,加入少量(1份或2份)PP-g-MAH和POE-g-MAH均能提高复合材料的结晶温度和起始结晶温度,具有异相成核的作用。通过SEM观察发现,加入两种接枝物均能增加GF表面附着的聚合物,提高GF与PP的粘附力;加入2份POE-g-MAH和PP-g-MAH的复合材料的拉伸强度、弯曲强度和弯曲弹性模量最佳,相比PP/GF复合材料,分别提升25.1%和25.9%,38.0%和40.3%,13.9%和19.2%;常温(23℃)和低温(-20℃)简支梁缺口冲击强度分别提升76.6%和55.0%,42.2%和30.6%。两种接枝物均能提高GF增强PP复合材料的力学性能,且加入2份POE-g-MAH的复合材料不仅表现出与加入2份PP-g-MAH的复合材料相近的拉伸和弯曲性能,而且具有更优异的冲击性能。     

长玻纤增强聚丙烯复合材料性能研究

采用熔体浸渍包覆长玻璃纤维装置制备了长玻纤增强聚丙烯(PP/LFT)复合材料,通过双螺杆挤出机制备了同等配比的短玻纤增强聚丙烯(PP/SFT)复合材料。研究了增容剂含量、预浸料颗粒长度以及加工工艺对玻纤增强聚丙烯(PP/GF)复合材料力学性能的影响。结果表明:PP/LFT复合材料的力学性能明显优于PP/SFT复合材料,其拉伸强度及缺口冲击强度分别可达115.0 MPa和42.4 kJ/m~2;增容剂马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)的加入明显改善了GF与PP间的界面黏结强度,进一步提升了复合材料的力学性能,相比之下,增容剂对PP/SFT复合材料的性能提升效果更为明显;提高预浸料颗粒长度有利于复合材料纤维保留长度和力学性能的提升;适度提高加工温度,可进一步提高浸渍效果和复合材料的力学性能。     

玻纤增强聚丙烯复合材料性能研究

研究了玻纤(GF)、SEBS和聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)用量对GF增强聚丙烯复合材料性能的影响,以及PP/GF(65/35)、PP-g-MAH/PP/GF(15/65/35)的微观形态。结果表明:随着GF用量的增加,复合材料的拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量增加,断裂伸长率降低,冲击强度先减小后增大,PP/GF复合材料断面呈脆性断裂;在PP/GF中添加增韧剂SEBS可以提高复合材料的冲击强度,但拉伸强度、断裂伸长率、弯曲强度和弯曲模量均减小;在PP/GF中添加增容剂PP-g-MAH,可使其拉伸强度、断裂伸长率、弯曲强度、弯曲模量和冲击强度均得到提高,当PP-g-MAH/PP/GF为15/65/35时,复合材料性能优异,材料断面呈韧性断裂。     

玻纤增强共聚聚丙烯高性能化的研究

利用韧性优良的共聚聚丙烯(PPR)作为增强基体,通过玻纤(GF)与PPR制备高性能PPR/GF复合材料,研究了流动改性剂、马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)和玻纤的含量以及挤出次数对PPR/GF复合材料结构与性能的影响.结果表明:自制的流动改性剂可大幅增加PPR/GF的熔体质量流动速率,流动性可适用于注塑工艺;PP-g-MAH增加了PPR基体与GF之间的界面相互作用,提高PP/GF复合材料的力学性能;随玻纤含量增加,PP/GF复合材料的拉伸强度和模量大幅增加,缺口冲击强度和断裂伸长率有所降低,但材料的韧性仍保持较高水平,所制备PPR/GF/PP-g-MAH共混材料的性能与ABS相当,可替代ABS工程塑料作为结构件使用;多次挤出加工会降低PPR/GF复合材料中玻纤的平均长度和材料的力学性能.     

玻纤增强PP复合材料的研究

将接枝PP(g-PP)加入到聚丙烯(PP)/玻纤(GF)复合材料中,制备了一种高性能PP玻纤复合材料,研究了g-PP用量及玻纤含量对复合材料力学性能、耐热性能及熔体流动性能的影响。研究表明,g-PP能够显著改善PP/GF复合材料的力学性能及耐热性能,添加适量g-PP能使复合材料的拉伸强度达到AS/GF复合材料的性能标准,冲击强度及耐热温度大大高于其标准,对加工流动性没有明显影响。加入适量g-PP能使PP/GF复合材料发生脆韧转变,提高复合材料的结晶温度,减小材料的球晶尺寸。该玻纤增强PP复合材料有望替代AS/GF而应用于空调风轮的制造。     

PP/PP-g-MAH/OMMT纳米复合材料流变性能

采用自制聚丙烯(PP)接枝马来酸酐(PP-g-MAH)作为相容剂,与经有机化改性的蒙脱土(OMMT)通过熔融插层法制备了PP/PP-g-MAH/OMMT纳米复合材料,对其加工和流变性能进行了研究.结果发现,随着OMMT用量增加,PP/OMMT和PP-g-MAH/OMMT纳米复合材料的熔体流动速率(MFR)有下降的趋势;...     

汽车用玻纤增强PP的制备及力学性能研究

研究了聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)用量、基体树脂流动性、玻纤形态和短玻纤的单丝直径对玻纤增强聚丙烯(PP)复合材料性能的影响。结果表明:随着PP-g-MAH用量的增加,复合材料的力学性能呈现先增加后减小的趋势,断面呈韧性断裂。基体树脂PP的熔体流动速率越大,复合材料的力学性能越好。短玻纤比长玻纤直接纱增强效果好,玻纤的单丝直径越细,复合材料的力学性能越好。当PP/PP-g-MAH/其他助剂质量比为67/2/1时,质量分数30%玻纤增强PP复合材料的性能较好。     

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。     

接枝物含量对高层建筑用GF/PP复合材料性能的影响

为了提高高层建筑用材料的力学性能,采用熔融共混的方法,在玻璃纤维(GF)增强聚丙烯(PP)复合材料中加入马来酸酐接枝PP(PP-g-MAH)与马来酸酐接枝聚烯烃(POE-g-MAH),分析接枝物含量对复合材料拉伸性能、弯曲性能以及冲击性能的影响。研究表明：当POE-g-MAH或PP-g-MAH的加入量为4 g时,复合材料的流动性明显改善,达到了最大熔体流动速率。当基体中接枝物含量上升后,复合材料的拉伸强度表现为先增大后减小的变化趋势,弯曲强度以及弯曲弹性模量都出现了先增大后减小的变化趋势,并在含有4 g接枝物时达到最大。当复合材料中接枝物含量增大后,含有POE-g-MAH接枝物的复合材料的冲击强度迅速增大。扫描电镜显示,加入接枝物后GF表面上存在明显附着物,GF和PP基体之间形成了良好相容性。     

短玻纤增强聚丙烯复合材料性能研究

研究了玻璃纤维(GF)、自制马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)和螺杆转速对短玻纤增强聚丙烯(PP/SFT)复合材料力学性能和微观形貌的影响。结果表明:随着GF用量增加,复合材料的弯曲模量和缺口冲击强度增大,拉伸强度先增大后降低,PP/SFT复合材料断面呈现脆性断裂;随着增容剂PP-g-MAH用量增加,拉伸强度和缺口冲击强度先增加后降低,弯曲模量基本不变;当PP,GF和PPg-MAH的质量比为50∶50∶3时,其综合性能最优,拉伸强度为113.0 MPa,冲击强度为15.8kJ/m~2,复合材料断面呈现韧性断裂;螺杆转速和剪切增大会降低纤维平均长度和复合材料的力学性能。     

全塑尾门长玻纤增强聚丙烯的制备及性能研究

以聚丙烯(PP)树脂为基体,玻璃纤维(GF)为增强材料,通过特制的浸渍设备制备长玻璃纤维(LGF)增强PP复合材料PP-LGF。考察了GF的含量、PP树脂的熔体流动速率以及表面极性剂(HT-17)含量对复合材料力学性能和黏结性能的影响。结果表明,复合材料的力学性能随GF含量的增加而增大,且基体树脂的流动性越好,复合材料力学性能越优异;添加表面极性剂能大幅度提高复合材料黏结性能,当其添加的质量分数为3%时,LGF质量分数40%的复合材料的表面张力为48mN/m,制品的剪切强度为1.65kJ/m2,界面破坏形式为80%胶内聚破坏,复合材料的综合性能满足全塑尾门要求。     

以助交联剂为第二单体的聚丙烯熔融接枝反应

以助交联剂三烯丙基异氰尿酸酯(TAIC)或三聚氰酸三烯丙酯(TAC)作为聚丙烯(PP)熔融接枝马来酸酐(MAH)过程中的第二单体制备PP-g-MAH,与苯乙烯、丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯等常用的第二单体进行了对比,对其反应机理进行了探讨;以TAIC为例,研究了其用量对PP-g-MAH接枝率、熔体流动速率(MFR)等性能的影响。结果表明,与苯乙烯等第二单体相比,以助交联剂TAIC或TAC为第二单体,制备的PP-g-MAH接枝率更高,MFR更低,且未产生刺激性气味;在MAH用量不变的条件下,当TAIC用量(占PP-g-MAH中PP质量的百分数)由0%增加至0.5%时,接枝率由0.36%增至0.85%,MFR由95.7 g/10 min降至38.2 g/10 min。将制备的PP-g-MAH应用于PP/玻璃纤维(GF)复合材料和PP/尼龙(PA)6合金中,结果表明,随TAIC用量增加,两种材料的力学性能整体提高,TAIC用量以0.5%为宜。在PP/GF/PP-g-MAH质量比为70/30/0.7或PP/PA6/PP-g-MAH质量比为20/70/10时,与未加TAIC的相比,PP/GF复合材料的冲击强度、弯曲强度和弯曲弹性模量分别提升了10.9%,20.8%和17.7%,PP/PA6合金的断裂伸长率、冲击强度、弯曲强度和弯曲弹性模量分别提升了42.9%,8%,12.9%和8.8%。     

不同化学结构的PP对热塑性弹性体复合材料性能的影响

研究了不同化学结构的聚丙烯(PP)对苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯共聚物(SEBS)/白油/PP热塑性弹性体复合材料力学性能和流动性能的影响。结果表明,复合材料的力学性能与所添加PP的力学性能保持一致,按照均聚PP、无规共聚PP、共聚PP的化学结构特性,复合材料的拉伸性能、弯曲性能和硬度都依次变小;但是复合材料的流动性能不仅和PP的熔体质量流动速率(MFR)有关系,而且还与PP和SEBS的相互作用有关。在PP的MFR相同的情况下,复合材料的MFR按照均聚PP、无规共聚PP、共聚PP的不同依次降低。     

多元复合高流动性聚丙烯的制备与性能

研究了滑石粉(Talc)及偶联剂用量、均聚聚丙烯(PP-H)与马来酸酐接枝物(PP-g-MAH)及PP-H对高流动性共聚聚丙烯(PP)性能的影响;比较了在填充20%Talc的共聚PP中分别添加PP-g-MAH和PP-H的复合体系力学性能及流变性能的变化规律。结果表明:钛酸酯偶联剂用量为1%(相对于Talc)时,所得Talc填充共聚PP综合性能最佳;当Talc用量大于10%时,共聚PP/Talc复合材料的拉伸强度、冲击强度、弯曲强度、熔体流动速率随Talc含量的增加而逐渐下降,弯曲模量则逐渐提高;PP-g-MAH对高流动性共聚PP的拉伸强度增强效果明显优于PP-H,PP-H则使共聚PP的熔体流动性明显下降。     

改性剑麻纤维含量对聚丙烯性能的影响

研究了偶联处理后的剑麻纤维(SF)对聚丙烯(PP)性能的影响,以马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)作为界面相容剂,制备了PP/SF/PP-g-MAH复合材料,考察了改性SF含量对PP/SF/PP-g-MAH复合材料流动性能、热性能、燃烧性能和力学性能的影响。结果表明,当SF含量由零增加到30%(质量分数,下同)时,PP/SF/PP-g-MAH复合材料的熔体流动速率降低了3.1g/10min,维卡软化温度升高了5.1℃,拉伸强度升高了6.0MPa,弯曲强度升高了20.7MPa,缺口冲击强度降低了3.1kJ/m~2,无缺口冲击强度降低了60kJ/m~2。     

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。     

复配增容剂增容PPO/PP/GF研究

研究复配增容剂(SEPS/PP-g-MAH)对玻璃纤维(GF)增强聚苯醚(PPO)/聚丙烯(PP)力学性能、熔体流动性以及耐热性能的影响,并用扫描电子显微镜观察了不同共混体系的形态结构.结果表明,复配增容剂改善了PPO/PP/GF共混体系的相容性,提高了共混体系的拉伸强度、弯曲强度、冲击强度和熔体流动速率,但同时降低了...     

PP/LLDPE共混发泡配方体系的研究

通过对PP与线性低密度聚乙烯(LLDPE)共混来提高聚丙烯(PP)熔体强度,并且采用化学发泡法,在普通挤出机上制备了PP/LLDPE复合材料,分别考察了LLDPE与马来酸酣接枝聚丙烯(PP-g-MAH)的用量对复合材料的力学性能、熔体强度和断面微观结构的影响。结果表明,随LLDPE含量的增加,复合材料的拉伸强度逐渐降低,断裂伸长率随LLDPE含量的增加先提高后减小,然后再增大,缺口冲击强度则随LLDPE的增加而增加。熔体强度也随LLDPE含量的增加先增大后减小,然后再增大。发现当LLDPE的含量为20.0份时,复合材料发泡效果最好。添加PP-g-MAH后,复合材料的力学性能和熔体强度变化不是很明显,但当PP-g-MAH添加量为1.0份时对复合材料的发泡有较好的改善效果。