纳米无机粒子改性聚丙烯研究进展

综述纳米CaCO3、纳米TiO2、纳米SiO2对聚丙烯(PP)的改性研究进展。重点讨论了纳米无机粒子对PP改性的机理和影响因素。结果表明,纳米粒子可改善PP的力学性能(增强、增韧)、抗老化性能及抗菌性能等。     

纳米无机粉体对PP／POE共混物力学性能和形态结构的影响

采用纳米无机粒子对茂金属聚乙烯（POE）弹性体增韧聚丙烯（PP）二元共混体系进行改性。从而制得PP／POE／无机纳米粒子三元复合材料。分别探讨了纳米高岭土和纳米碳酸钙对复合材料拉伸性能和冲击性能的影响，并考察了不同纳米粉体的增强效果。     

聚丙烯／弹性体／纳米SiO2复合材料性能研究

以聚丙烯（PP）为基体,以弹性体（POE、TPU）和纳米SiO2为改性剂,采用熔融共混法制备了PP／弹性体／纳米SiO2复合材料,研究了材料的力学性能、动态力学性能、结晶性能与流变性能。结果表明,弹性体和纳米粒子的加入具有明显的协同增韧效应;弹性体和纳米SiO2促进PP的结晶,TPU和纳米SiO2有更好的结晶成核作用;弹性体和纳米粒子使复合材料的模量、复合粘度增大。     

新型纳米光触媒剂二氧化钛改性聚丙烯的研究

采用一种新型的纳米光触媒剂二氧化钛(TiO2)来改性聚丙烯(PP)，将无机纳米粒子通过熔融共混方法与PP复合制备了纳米TiO2／PP复合材料，利用透射电子显微镜(TEM)观察纳米粒子在聚丙烯基体中的分散效果，研究了纳米TiO2／PP复合材料的力学性能和抗菌性能。实验结果表明，填充量较少时纳米TiO2在PP基体中能够实现良好的分散。力学性能测试结果表明，填加质量分数为1％的纳米TiO2可以明显提高PP材料的抗冲击性能；纳米粒子质量分数在0～1％范围内对复合材料的拉伸强度几乎没有影响；而随着纳米光触媒剂TiO2的加入，PP具有良好的杀菌作用，并且随着TiO2含量的增加，复合材料的抗菌性能呈明显提高趋势。     

聚丙烯基直流电缆绝缘材料的研究进展

阐述了直流电缆绝缘的基本要求,介绍了聚丙烯（PP）材料用于直流电缆绝缘时在力学性能、耐老化性能、绝缘性能及导热性能等方面存在的问题,综述了PP共聚改性、纳米粒子改性、共混改性和接枝改性的研究进展,并对PP基直流电缆绝缘材料在电力电缆领域未来的研究方向提出了展望。     

弹性纳米粒子/纳米TiO2/聚丙烯复合材料的研究

采用专利技术制备了弹性纳米粒子(ENP)／纳米二氧化钛(TiO2)复合材料，并使用这种复合材料改性聚丙烯(PP)，制备了具有较高韧性和较好灭菌性能的PP纳米复合材料。当丁苯ENP的用量为2％，平均粒径为50nm的金红石型TiO2用量为1％时，所研制的PP纳米复合材料的冲击强度可提高30％以上，灭菌率可达60％。     

纳米Si3N4／PP复合材料的力学性能研究

研究了纳米氮化硅（Si3N4）粒子对其填充的聚丙烯（PP）力学性能的影响,结果发现纳米Si3N4/PP复合材料的力学性能表现出了许多与常规纳米粒子改性PP的不同之处。复合材料的拉伸强度随纳米Si3N4粒子含量增加而基本呈直线上升趋势,而冲击强度变化不大,纳米Si3N。粒子对PP并无明显增韧效果;少量（5％）纳米Si3N4粒子便能显著提高复合材料弯曲强度。     

磷酸三苯酯表面改性纳米SiO_2及其在PP复合材料的应用研究

以二月桂酸二丁基锡为催化剂,用磷酸三苯酯表面改性纳米二氧化硅(SiO_2),制备了聚丙烯(PP)/表面改性纳米SiO_2复合材料。采用红外光谱仪、差示扫描量热仪、热重分析仪和万能材料试验机等进行表征。结果表明:有机磷改性后SiO_2粒子的表面羟基消失,有机磷的接枝率为87.71%,改性纳米SiO_2能够改善PP复合材料的热稳定性和阻燃性能。     

无机纳米粒子改性PP热氧老化性能的研究

采用热烘箱老化法,研究了无机纳米粒子对聚丙烯(PP)热氧老化性能的影响;并对PP老化前后的羰基含量和力学性能的变化进行了表征,同时也表征了纯PP及改性PP的热氧降解性能。结果表明,无机纳米粒子不同程度地抑制了PP的热氧降解反应,其中以TiO2的改性效果为最佳。     

纳米SiO2粒子对PP结晶行为的影响

通过X-射线光电子能谱（XPS）对经偶联剂处理的纳米SiO2粒子（简称烷基化SiO2纳米粒子）和聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）接枝包覆SiO2纳米粒子（简称SiO2-g-PMMA复合纳米粒子）的表面组成进行分析。将纳米SiO2粒子，烷基化SiO2纳米粒子，复合纳米粒子分别与基体PP复合制备复合材料，通过DSC，WAXD和TEM等测试方法详细研究了PP/SiO2复合材料的结晶行为与力学性能，结果发现：纳米SiO2粒子与烷基化SiO2纳米粒子并不改变基体PP的结晶形态，而复合纳米粒子诱发了基体PP的β晶型结晶，复合纳米粒子比较均匀地分散于PP基体中，对复合材料的力学性能有较大的改善。     

PP基纳米SiO2复合材料性能的研究

利用纳米SiO2、马来酸酐接枝聚乙烯（PE-g-MAH）和聚丙烯（PP）通过熔融共混的加工工艺制备了PP基纳米SiO2复合材料，考察了不同处理方法及用量的纳米SiO2对PP基体的影响。结果表明：经表面处理，用量4％（质量分数，下同）的纳米SiO2和4％PEgMAH协同作用，可以使复合材料的冲击强度提高40％，拉仲强度提高10％，耐热性较PP基体提高22℃。采用偏光显微镜（POM）、扫描电镜（SEM）对PP基纳米SiO2复合材料的微观结构进行了表征和分析，证明经表面改性的纳米SiO2（TS530）均匀地分散于PP基体中，从而起到良好的改性作用。     

PC/ZnO-SiO2纳米复合材料的制备及注塑工艺探讨

采用正硅酸乙酯（TEOS）水解生成的SiO2对纳米ZnO进行表面包覆,制备了ZnO—SiO2纳米复合粒子,并用该复合粒子对聚碳酸酯（PC）进行改性处理。考察了纳米ZnO的表面包覆改性效果,研究了不同纳米复合粒子用量时复合材料的耐光氧老化性能,并探讨了纳米复合粒子对复合材料注塑工艺的影响。结果表明,SiO2成功包覆在纳米ZnO的表面,纳米复合粒子为球形,大小均匀,且在PC基体中分散均匀;纳米复合粒子的加入使复合材料的耐光氧老化性能明显提高,而加热温度、注塑压力和保压压力降低。     

反应增容制备PP/纳米TiO2复合材料

在纳米TiO2表面包覆一层SiO2薄膜,用含氨基的硅烷偶联剂对TiO2表面进行修饰合成功能化纳米TiO2（sTiO2-NH2）,然后将sTi02-NH：与聚丙烯（PP）及少量马来酸酐接枝聚丙烯（PP-g-MAH）通过熔融共混结合反应增容技术制备PWPP-g-MAH／sTiO2-NH2纳米复合材料。考察了纳米粒子和大分子相容剂用量对复合材料性能的影响。由于功能化纳米粒子表面-NH2与PP-g-MAH发生了化学反应,增强了两相的界面作用并促使纳：米粒子在PP中的均匀分散,在添加质量分数为2％的纳米粒子和质量分数为5％大分子相容剂时,相对纯PP材料而言,复合材料的拉伸和冲击强度分别提高了32％和400％,实现了对PP的增强增韧。     

PP/纳米SiO2复合材料的研究

采用傅立叶红外光谱仪(FT-IR)表征了改性前后纳米SiO2粉体的性能特征;通过熔融共混法制备了PP/纳米SiO2复合材料。研究了纳米SiO2用量对PP基体性能的影响。通过力学性能测试、DSC热分析和SEM照片观测,对PP/纳米SiO2复合材料的结构和性能进行了系统的研究。结果表明:当纳米SiO2含量为2%时,PP/纳米SiO2复合材料的综合力学性能最好。DSC表明,纳米SiO2对PP基体有异相成核作用。SEM电镜分析得出,经表面改性的纳米SiO2均匀地分散于PP基体中,从而起到良好的改性作用。     

微-纳米无机粒子改性聚丙烯材料的最新进展

综述了近年来微-纳米无机刚性粒子填充改性聚丙烯(PP)材料的最新进展,介绍了微米级、纳米级和微-纳米组合无机刚性粒子的添加对PP复合材料性能的影响。无机刚性粒子越细,越有利于PP材料的增强增韧;无机刚性粒子的表面改性处理对复合材料的微观结构和性能有重要影响。微米无机刚性粒子可提高PP材料的抗冲击强度与刚性,但强度会有所降低;均匀分散的无机纳米粒子同时起到增强增韧的双重作用;具有粒径级的组合粒子的填充改性优于单一无机粒子。     

纳米SiO2-x改性PP／云母复合材料的研究

采用纳米SiO2-x（0≤x≤0．5）对PP／云母复合材料进行改性，系统地研究了纳米SiO2-x（0≤x≤0．5），对pp／云母综合性能的影响，确定了工业配方并且已应用于生产。结果表明：当纳米SiO2-x（0≤x≤0．5）用量为1％，云母用量为30％时的复合材料的缺口冲击达到了9．6kJ／m^2，维卡软化点达到了110℃，比纯PP（5．50kJ／m^2，86℃）和30％PP／云母复合材料（6．20kJ／m^2，109℃）均有了较大的提高。     

PP/纳米SiO2/PP-g-MAH复合材料的研究

通过熔融共混法制备了PP/纳米SiO2/PP-g-MAH复合材料。研究了纳米SiO2和PP-g-MAH用量对PP基体性能的影响。通过力学性能测试、DSC热分析和SEM照片观测对PP/纳米SiO2和PP/纳米SiO2/PP-g-MAH复合材料的结构和性能进行了系统的研究。结果表明:2%的纳米SiO2和10%PP-g-MAH有较好的协同效应。可以使复合材料的缺口冲击强度提高80%,拉伸强度提高12.5%。DSC表明,纳米SiO2对PP基体有异相成核作用。SEM电镜分析得出,经表面改性的纳米SiO2均匀地分散于PP基体中,从而起到良好的改性作用。     

纳米SiO_2表面接枝聚合改性及在PP中的分散

纳米SiO2粒子经硅烷偶联剂表面处理后,采用乳液聚合方法在纳米SiO2粒子表面接枝苯乙烯单体,实现了纳米SiO2表面的高分子包覆改性,制备了具有核壳结构的聚苯乙烯接枝SiO2复合纳米粒子.采用傅里叶变换红外光谱、透射电子显微镜对纳米SiO2粒子的表面结构及其在聚丙烯(PP)中的分散状况进行了表征.结果表明,接枝改性后纳米SiO2粒子能够在PP基体中均匀分散,明显改善了PP复合材料的力学性能.     

超声辅助分散制备纳米TiO2/环氧复合材料

采用大功率超声设备将纳米TiO2粒子分散到环氧树脂（EP）中制得复合材料。通过TEM分析了纳米粒子在EP中的分布形态并测试了复合材料的弯曲强度和冲击强度。考察了超声作用周期、纳米粒子表面改性工艺及粒子含量对复合材料微观结构和性能的影响。结果表明,经KH-550表面改性的纳米粒子质量分数为3％时,采用超声振荡30s／停顿30s、反复作用10次的超声分散工艺得到的复合材料的性能最好。     

制备工艺对PP/PA6/无机纳米粒子复合材料力学性能的影响

在PP/PA6基体中分别添加两种无机纳米粒子(SiO2,TiO2)和5%的接枝POE作为相容剂。采用三种不同的共混工艺制备PP/PA6/纳米粒子复合材料,并对其性能进行了对比分析。通过力学性能测试和SEM照片观测分析了影响复合材料力学性能的因素。结果表明:分步法的制备工艺能够明显提高PP/纳米粒子复合材料的综合力学性能,改善分散相的相容性。并且研究发现:在PP/PA6中添加相同质量分数的纳米TiO2的综合力学性能要优于纳米SiO2。