PP/PP-g-DBM/CaCO_3复合材料的力学性能

以马来酸二丁酯接枝聚丙烯(PP-g-DBM)作界面改性剂,制备了聚丙烯(PP)/PP-g-DBM/CaCO_3复合材料。PP-g-DBM提高了复合材料的抗冲击性能和弹性模量。当w(CaCO_3)为30%时效果最佳,悬臂梁缺口冲击强度达到6 kJ/m~2,相对PP提高了20%;界面改性剂较大程度地改善了分散相(CaCO_3)在连续相(PP)中的分散状态。     

PE用高性能喷码油墨的研制

以氯醋树脂(V)和丙烯酸酯树脂为主体树脂配制了PE底材用喷码油墨,用溶解度参数(δ)理论,估算出氯醋树脂V1的δ=18.7(J/cm3)1/2,考察了树脂类型、配比、溶剂溶解能力、溶剂极性等对油墨在PE上的附着力、耐酒精性、黏度、快干性等性能的影响。确定了优化的工艺条件:当w(V2)=2%、w(V4)=2%、w(MEK)=86%、w(染料SB)=10%时,喷码油墨的耐酒精性能达到80%;当w(丙烯酸树脂R)=25%,w(SB)=10%,m(MEK)∶m(乙酸丁酯BAC)∶m(二甲苯XYL)=2∶1∶2或4∶1∶1时,喷码油墨对PE底材的附着力达到0.25 N/mm2;当w(R)=15%、w(V2)=2.5%、w(V4)=2.5%、w(SB)=10%、w(MEK)=70%时,制得的喷码油墨耐酒精性达到65%,对PE底材的附着力达到0.28 N/mm2。目前30 L规模中试开发已获成功,即将投入批量生产。     

稀土复合光敏剂在可焚烧可降解聚乙烯中的应用研究

采用人工加速老化实验箱、户外曝晒、自然环境土壤填埋等方法对含稀土复合光敏剂、碳酸钙和生物活性剂的不同配方的聚乙烯(PE)薄膜进行了老化降解实验,通过扫描电镜、热重红外联用仪、乌式薪度计等进行了分析表征。结果表明,稀土复合光敏剂可促进PE薄膜光诱导后避光继续氧化降解,可焚烧可降解PE薄膜具有光降解、生物降解、可焚烧等可环境消纳功能。     

织物印花用喷墨热转印墨水的研制

以超细分散染料为着色剂、去离子水为溶剂、丙三醇和乙二醇为保湿剂,采用添加分散剂(MF)、表面活性剂(SF-200)和消泡剂(DF-999)的方法制备了织物印花用喷墨热转印墨水。研究结果表明:采用单因素试验法优选出制备墨水的最佳配方是w(超细分散染料)=10%、w(丙三醇)=10%、w(乙二醇)=5%、w(MF)=5%、w(SF-200)=0.6%、w(DF-999)=0.4%和w(去离子水)=69%(均相对于墨水总质量而言);由最佳配方制备的喷墨热转印墨水具有分散均匀、黏度(为2.24 m Pa·s)适宜和保湿性良好等特点,可用于喷墨印花工艺;将该墨水应用于喷墨转印,当转印温度为200℃、转印时间为30 s时,墨水具有较高的转移率(90.12%)。     

PE膜用填充母料的研制

以CaCO_3为填料核,低密度聚乙烯(LDPE)为载体制得填充母料并应用于聚乙烯(PE)膜中.研究了不同种类偶联剂活化CaCO_3、CaCO_3与LDPE共混比和PE蜡的加入对填充母料的熔体流动速率(MFR)的影响,考察了填充母料在PE膜中的应用效果.结果表明,DL-411-D型铝酸酯偶联剂的活化效果较好;CaCO_3与LDPE为2∶1～3∶1时母料的MFR适于薄膜的挤出流延;母料应用于PE膜中可达到作为卫生材料的要求.     

纳米CaCO_3和立德粉在白色PE母粒中的应用研究

以纳米CaCO_3和立德粉部分替代钛白粉(TiO_2)用熔融法制备了白色聚乙烯(PE)母粒,研究了白色母粒的流动性能、分散性能、着色性能以及着色制品的力学性能。结果表明,纳米CaCO_3的引入可明显改善色母粒的加工流动性,提高着色制品的力学性能,但着色效果有一定程度降低,当纳米CaCO_3替代量为50%时,色母粒的加工流动性提高72.6%,拉伸强度提高4.7%,白度值下降12.97。立德粉具有类似效果,立德粉替代量为50%的色母粒加工流动性提高22.8%,拉伸强度提高3.4%,白度值下降7.69。纳米CaCO_3和立德粉的分散性好于TiO_2。     

可焚烧可降解聚乙烯薄膜的光-生物降解性能研究

借助人工加速老化实验箱、自然土壤填埋坑等实验方法，采用力学性能测试、扫描电镜等测试方法，对可焚烧可降解聚乙烯(PE)塑料包装材料的可环境消纳性能进行探讨。实验结果表明，以PE为主材料，添加无机粉体．生物活性剂，FeSt3-MnSt2复合光敏剂，研制出高填充可降解的PE塑料薄膜，该膜具有良好的光-生物降解性能，并可适用于焚烧处理。     

晶须碳酸钙在聚乙烯中的应用研究

水热法制备晶须碳酸钙,并将其应用在聚乙烯(PE)塑料中;通过SEM、MFR、DMTA研究了晶须碳酸钙对PE的增强效果;采用IR、TG等手段探讨晶须碳酸钙/PE复合材料的光降解性能、可焚烧性能等可环境消纳性能.结果表明:处理过的晶须碳酸钙添加到PE中可以使其MI值由4.90 g/10min提高到8.35 g/10min,加工流动性能明显提高;DMTA试验也表明:晶须碳酸钙/PE复合材料的机械性能得到增强;IR中1720 cm-1处出现吸收峰表明有促进光降解;晶须碳酸钙/PE复合材料的热分解温度由纯PE的370℃下降到262℃,热稳定性明显下降,可焚烧性能提高;复合材料热解过程中产生的烷基碎片的最大吸光度由纯PE的0.016下降到0.0079,可以减少焚烧过程中有害气体的产生量.     

庚二酸钙/纳米碳酸钙协同增强增韧聚丙烯

采用庚二酸钙(CaHA)与纳米CaCO_3作为复配改性剂,通过熔融共混的方法制备了聚丙烯复合材料,并研究了复合材料的微观形态、热性能和力学性能。结果表明:当纳米CaCO_3和CaHA的质量分数分别为1.0%时,复合材料的力学性能最优,拉伸强度、弯曲强度和冲击强度分别为40.3 MPa,32.2 MPa,34.1 k J/m~2,较只加入1.0%的CaHA分别提高了3.6%,1.9%,2.4%,说明纳米CaCO_3和CaHA对于增强增韧聚丙烯具有明显的协同作用;加入纳米CaCO_3可提高复合材料的熔点和结晶温度,但w(CaCO_3)超过1.0%容易发生团聚而降低复合材料的力学性能。     

PA66/EPDM-g-MAH/CaCO_3复合材料的性能

采用熔融挤出过程中改变螺杆转速和添加引发剂的复合引发方法制备了马来酸酐接枝三元乙丙橡胶(EPDM-g-MAH),将其单独或与CaCO_3混合后改性聚酰胺66(PA66)。通过滴定分析、红外表征和熔体流动速率(MFR)测定等方法研究了175℃条件下螺杆转速对EPDM-g-MAH的MFR和接枝率的影响。探讨了接枝物和CaCO_3对PA66力学性能、热变形温度的影响。研究结果表明,改变螺杆转速可以有效控制接枝物凝胶含量(1%),提高接枝率和MFR;当接枝物用量为30份时,PA66/EPDM-g-MAH复合材料的简支梁缺口冲击强度为34.24 k J/m2,是纯PA66的3.89倍;当CaCO_3用量小于15份时,两种CaCO_3与EPDM-g-MAH均能够协同增韧PA66,当PA66/EPDM-g-MAH/CaCO_3配比为100/30/10时,加入超细活性重质CaCO_3及纳米CaCO_3的复合材料的简支梁缺口冲击强度均达到最大值,分别为纯PA66的4.35倍和4.10倍,超细活性重质CaCO_3的作用优于纳米CaCO_3。超细活性重质CaCO_3用量为20份时,PA66/EPDM-g-MAH复合材料的弯曲强度、热变形温度及MFR最佳,分别为59.42 MPa、81.6℃及9 g/(10 min)。     

SBS/无机刚性粒子对苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物的增韧改性

将苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(SBS)与不同的刚性无机粒子(如CaCO_3、滑石粉、硫酸钡)复配,对苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SBC)进行增韧,研究了SBS与无机刚性粒子含量对SBC缺口冲击强度的影响。结果表明:先使用SBS形成弹性界面相,然后使用CaCO_3作为无机刚性粒子对其进行增韧,该体系大幅提高了SBC的缺口冲击强度,其缺口冲击强度可达到30.0 kJ/m~2以上,为其原始性能的十几倍;w(CaCO_3)为5%是脆韧转化点,w(SBS)为5%以上时才能形成弹性界面,实现增韧。     

TDI用于CaCO_3/低密度不饱和聚酯树脂发泡的研究

以甲苯二异氰酸酯(TDI)为发泡剂,CaCO_3为填料制备了CaCO_3/低密度不饱和聚酯树脂(CaCO_3/LDUPR)发泡制品。通过理论分析和红外光谱实验确定TDI可以用作制备CaCO_3/LDUPR样品的发泡剂。通过表观密度和压缩强度的测试,结合扫描电子显微镜的分析,确定了采用TDI制备CaCO_3/LDUPR发泡制品的最佳条件。结果表明:当TDI质量分数为4%,CaCO_3质量分数为30%时,由TDI制备的CaCO_3/LDUPR样品的表观密度达到(0.48±0.02)g/cm3,比压缩强度为(37.19±1.49)MPa·g-1·cm3。TDI制备的CaCO_3/LDUPR样品的微观孔结构和性能均优于MDI和AIBN制备的发泡样品。     

不同碳酸钙填充聚氯乙烯复合材料力学性能研究

用直接填充分散法(熔融共混法)将微米、亚微米、纳米、纳米包覆微米级复合(微-纳米复合)碳酸钙(CaCO_3)填充到聚氯乙烯(PVC)基体中,制备出不同配比的PVC/CaCO_3复合材料,测量并对比分析了不同复合材料体系的力学性能,计算了复合材料的界面黏结强度。结果表明:多数情况下,PVC/CaCO_3复合材料比纯PVC具有更好的力学性能;改性CaCO_3比未改性CaCO_3填充的PVC复合材料的力学性能更高;纳米包覆重质CaCO_3比普通重质CaCO_3填充的PVC复合材料的力学性能更好;在四种CaCO_3样品中,普通轻质CaCO_3和超细轻质CaCO_3填充PVC复合体系的力学性能相对较好;就界面黏结强度而言,超细轻质CaCO_3与基体树脂的界面黏结强度最高,普通轻质CaCO_3的最低,纳米包覆CaCO_3(通过化学方法在重质CaCO_3表面生成纳米级CaCO_3)与PVC基体树脂的界面黏结强度比重质CaCO_3的高,改性后的CaCO_3与基体的界面黏结强度均有所提高。     

钛酸酯偶联剂改性超细重碳酸钙填充的ABS复合材料性能研究

采用钛酸酯偶联剂GR-201对超细重碳酸钙(GY-616)进行表面改性,改性后的碳酸钙与丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)制备出ABS/CaCO_3复合材料,研究了偶联剂添加量和改性时间对CaCO_3吸油值和接触角的影响,测试了复合材料的力学性能和MFR(熔体流动速率),并用扫描电镜(SEM)观测了CaCO_3粒子在ABS中的分散性。结果表明:经偶联剂处理后,CaCO_3吸油值降低,接触角增加;ABS/CaCO_3复合材料力学性能提高,加工流动性增加;CaCO_3粒子在ABS中的分散性提高。偶联剂添加量为1.5%,改性时间30 min,改性效果最佳,复合材料力学性能最佳,加工流动性最好;CaCO_3粒子在ABS中的分散性最好。     

氨浓度对CaSO4·2H2O-NH3-CO2-H2O溶解-结晶耦合体系CaCO3结晶形貌的影响

探讨CaSO_4·2H_2O-NH_3-CO_2-H_2O溶解-结晶耦合体系CaCO_3结晶形貌的调控方法和机制。结果表明:反应过程中氨浓度越高,体系中的NH_2COO~-以及吸收的CO_2均增加,更容易形成球霰石型碳酸钙。当w(NH_3)为2%时,主要产物为方解石型碳酸钙,球霰石型碳酸钙占比18%;当w(NH_3)为8%时,主要产物为球霰石型碳酸钙,占比达到99%。由此提出碳酸钙的晶型受NH_2COO~-的极化作用与成核位置协同控制。     

碳酸钙填充PP的断裂韧性研究

用仪器化落重式冲击实验装置研究CaCO_3填充PP复合材料的断裂韧性。测量了CaCO_3含量为10wt%～40wt%复合材料试样的冲击强度、G_(?)(临界应变能释放速率)和K_(?)(临界应力强度因子)。结果表明,在上述CaCO_3含量范围内,CaCO_3填充PP的断裂韧性高于纯PP,当CaCO_3含量为20～30wt%时,断裂韧性达最大值。由此说明,在一定条件下,CaCO_3可改善PP的断裂韧性。此外,还简要地讨论了增韧机理。     

HPVC／NBR合金的制备与研究

本文研究国产高聚合度聚氯乙烯(HPVC)与丁腈橡胶(NBR)共混制备非交联型HPVC/NBR合金。结果表明:当共混比HPVC/NBR=35/65,超细CaCO_340份,白炭黑10份,轻质CaCO_3 25份,其它助剂适量,共混温度150～180℃时,可得到性能良好的HPVC/NBR合金且动态力学数据表明,该共混体系具有较好的相容性。     

降解淀粉与乙烯基类单体接枝聚合物的合成及应用

适当降解的玉米淀粉与乙烯基类单体在引发剂作用下通过接枝聚合得到了改性淀粉鞣剂。当体系中w (降解淀粉 ) =10 %、w (乙烯基类单体 ) =2 0 %、引发剂质量为反应物质量的2 .0 %、反应温度为 5 0℃、反应时间为 1 5h时所得聚合物的接枝百分率为 87%、接枝效率为94%及接枝频率为 43。用其预鞣时可减少铬鞣剂用量 30 %～ 5 0 % ,铬鞣废液中铬含量降低到 ρ(Cr2 O3) =0 .2 6g/L ,用其复鞣时所得成革的选择填充性显著。成品革丰满柔软 ,粒面细腻。     

纳米CaCO_3高填充ABS复合材料的制备

分别采用苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(SBS)和乙烯-乙酸乙烯共聚物(EVA)作增韧剂,利用熔融挤出法制备纳米CaCO_3高填充丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物(ABS)/CaCO_3复合材料,研究了纳米CaCO_3填充量和增韧剂种类对ABS/CaCO_3复合材料力学性能和熔体流动速率的影响。结果表明:SBS对ABS/CaCO_3复合材料的增韧效果优于EVA;当ABS用量为100.0 phr、纳米CaCO_3填充量为25.0 phr、SBS用量为5.0 phr时,可得到力学性能符合GB/T 10009—1988要求的ABS/CaCO_3复合材料;当SBS和EVA用量较低时,SBS更能明显提高ABS/CaCO_3复合材料的熔体流动速率。     

合成CaTiO_3粉加入量对烧结镁砖性能的影响

为进一步提高MgO质耐火材料的性能,首先以w(CaCO_3)≥99%的分析纯碳酸钙和w(TiO_2)=95%的钛白粉(锐钛矿型)为原料,于1 550℃保温2.5 h下煅烧合成了钛酸钙,并将其破粉碎磨成粒度≤0.076 mm的细粉,然后以烧结镁砂(3~1、≤1和0.088 mm)为原料,外加纸浆废液作为结合剂,并加入合成的CaTiO_3细粉(质量分数分别为0、1%、3%、5%、7%和9%)替代镁砂细粉,经配料,成型和1 580℃保温4 h烧成后,制备了烧结镁砖试样。研究了CaTiO_3粉代替部分烧结镁砂细粉对镁砖性能及显微结构的影响。结果表明:加入适量CaTiO_3粉可以提高镁砖的体积密度、常温耐压强度,降低显气孔率;加入CaTiO_3的镁砖的抗热震性得到改善,CaTiO_3粉加入量为7%(w)时最佳;随着CaTiO_3粉加入量的增大,镁砖荷重软化开始温度先提高后降低,当CaTiO_3粉加入量为1%(w)时最高;加入CaTiO_3粉使镁砖的抗渣渗透性变差。