不同增韧剂对生物质纤维/废旧塑料复合材料性能的影响

通过加入乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、三元乙丙橡胶(EPDM)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)、聚烯烃弹性体(POE)和纳米碳酸钙等4种增韧剂进行实验,观察增韧剂对生物质纤维/废旧塑料复合材料力学性能的影响,从而得到适于该复合材料的弹性体,并对其最佳含量以及纳米CaCO3的含量进行了探究。结果表明:弹性体增韧选择SBS并且质量分数为5%时,复合材料的综合力学性能较好;当纳米CaCO3质量分数为6%时,复合材料的综合力学性能较好。     

家具用PP基木塑复合材料的制备与力学性能

以聚丙烯(PP)为木塑复合材料基体,分别加入4种增强剂和3种增韧剂,通过共混挤出制备PP基木塑复合材料,研究了4种增强剂含量和粒径以及3种增韧剂含量对复合材料力学性能的影响。结果表明,随着增强剂含量增加,复合材料的弯曲强度表现出先升后降趋势,随着增强剂粒径减小,复合材料的弯曲强度提高,增强效果从高到低依次为硅灰石、滑石粉、碳酸钙和硫酸钡;当硅灰石粒径为10μm、质量分数为15%时,复合材料具有最优的拉伸、弯曲以及缺口冲击强度。增韧剂乙烯–辛烯共聚物(POE)、三元乙丙橡胶(EPDM)和苯乙烯–丁二烯–苯乙烯共聚物(SBS)可以大幅提高复合材料的缺口冲击强度,增韧效果从高到低依次为POE,EPDM和SBS。当粒径为10μm的硅灰石和POE质量分数分别为15%和20%时,复合材料综合力学性能最好,缺口冲击强度为17.61 k J/m2、拉伸强度为27.65 MPa、弯曲强度为30.28 MPa,其弯曲强度优于目前常用木质人造板材,可满足家具行业应用。     

阻燃ABS的增韧研究

分别以苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(SBS)、乙烯-1-辛烯共聚物(POE)、三元乙丙橡胶(EPDM)为增韧剂,研究了它们对阻燃丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)复合材料力学性能和阻燃性能的影响。结果表明:以SBS为增韧剂所得复合材料的综合性能优于以POE或EPDM为增韧剂所得复合材料;随SBS用量的增大,复合材料的冲击强度提高,当SBS用量为15%时,其冲击强度达到15.91kJ/m2,较未经增韧改性复合材料的冲击强度提高了9.99kJ/m2;并且SBS的加入不会对复合材料的阻燃性能产生不利影响。     

增韧剂/纳米CaCO3并用对聚丙烯共混体系力学性能的影响

研究了不同的增韧剂（EPDM、HDPE、LDPE和SBS）对聚丙烯共混物力学性能的影响,EPDM含量为15％时,共混物的拉伸强度下降较小,冲击强度比纯聚丙烯提高450％。采用正交实验法,研究了纳米CaCO3和EPDM并用对PP共混物力学性能的影响,含量6％的纳米CaCO3具有增强和增韧作用;纳米CaCO3与EPDM并用能协同增强聚丙烯;PP／EPDM／纳米CaCO3的质量比为74／20／6时,聚丙烯共混体系的综合力学性能较好。     

纳米CaCO_3含量对PP/SBS/CaCO_3复合材料力学性能的影响

通过双螺杆共混方法制备聚丙烯(PP)/苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)/Ca-CO3复合材料,并采用扫描电镜(SEM)、力学性能测试和偏光显微镜研究了纳米CaCO3用量对该复合体系微观结构、力学性能以及结晶形貌的影响。结果表明:纳米CaCO3粒子在PP中均匀地分散可细化晶粒并起到了增韧增强的效果。当加入纳米CaCO3的质量分数为2%时,其综合性能最好。     

SIS/SBS/PP共混改性的研究

研究了新型聚丙烯(PP)合金材料的配方、制备、工艺及性能。分别讨论了不同用量的三元乙丙橡胶 (EPDM)、苯乙烯与异戊二烯嵌段共聚物(SIS)及苯乙烯与丁二烯嵌段共聚物(SBS)与PP组成的二元和三元共混体系对材料力学性能的影响。结果表明:SIS为PP较好的增韧剂,PP／SIS/SBS三元共混体系具有较好的协同效应,在某种程度上可以代替EPDM改性PP,共混改性后拉伸强度、扯断伸长率等性能优良。     

纳米CaCO_3-AES复合材料制备和性能研究

分别以氯化聚乙烯(CPE)和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(SBS)作为增韧剂,利用熔融共混挤出法制备了纳米CaCO_3填充丙烯腈-三元乙丙橡胶-苯乙烯接枝共聚物(AES)复合材料,研究了纳米CaCO_3填充量和增韧剂种类对纳米CaCO_3-AES复合材料力学性能和热氧老化性能的影响。结果表明,适量的纳米CaCO_3加入到AES树脂中,可以与AES基体充分吸附、键合,提高AES树脂的力学性能;以CPE和SBS作为CaCO_3-AES复合材料增韧剂,添加质量分数12%的纳米CaCO_3的CaCO_3-AES复合材料,分别用质量分数12%的CPE、SBS改性复合材料,与未改性AES树脂相比,其拉伸强度相当,弯曲强度提高了10%,抗冲强度提高了20%;CPE增韧CaCO_3-AES的抗老化性能明显优于同比例的SBS增韧CaCO_3-AES。     

汽车拉索护套用增韧PP的性能

研究了聚丙烯(PP)基体树脂、增韧剂种类对增韧PP复合材料撕裂力和热氧老化性的影响。结果表明:PP K8003/三元乙丙胶(EPDM)撕裂力高于PP B8101/EPDM,而耐热氧老化性劣于PP B8101/EPDM;三种增韧剂EPDM,乙烯–辛烯共聚物(POE)和苯乙烯–乙烯–丁烯–苯乙烯三嵌段共聚物(SEBS)对增韧PP的撕裂力和热氧老化性影响不同,PP/SEBS复合材料的撕裂力和热氧老化性最好,PP/POE次之、PP/EPDM最差;当POE质量百分数为35%时,PP/POE复合材料的撕裂力为217 N,经140℃×1 000 h热氧老化后拉伸强度和断裂伸长率保持率分别为131%和82%;采用PP/POE复合材料挤出成型的汽车拉索护套各项性能可满足使用要求,达到客户的预期目标。     

增韧阻燃高抗冲聚苯乙烯的研制

采用接枝(乙烯/丙烯/二烯)共聚物(EPDM)、K胶、(苯乙烯/丁二烯/苯乙烯)共聚物(SBS)和粉末丁腈橡胶(NBR)为高分子材料增韧剂,十溴联苯醚和三氧化二锑为阻燃剂,高抗冲聚苯乙烯(HIPS)为基体树脂通过共混、挤出过程制得增韧阻燃HIPS复合材料。对该复合材料的力学性能、阻燃性能进行测试,分析了该复合材料的微观结构,并讨论了复合材料的增韧机理。结果表明,SBS比其它3种增韧剂的增韧作用明显,并有良好的阻燃效果。     

纳米CaCO3的表面特性对PP/SBS复合材料力学性能的影响

采用浸润速度法袁征了4种不同纳米CaCO3粒子的表面特性,测定了这4种不同纳米CaCO3在乙醇中的浸润速度,并用这4种纳米CaCO3分别制备成聚丙烯(PP)/(苯乙烯/丁二烯/苯乙烯)共聚物(SBS)/纳米CaCO3复合材料。结果表明,用浸润速度较大的纳米CaCO3所制PP/SBS/纳米CaCO3复合材料的力学性能较高。     

三元乙丙橡胶共混改性聚丙烯

分别用茂金属催化聚合所得的三元乙丙橡胶(mEPDM)和传统Ziegler-Natta催化剂聚合所得的三元乙丙橡胶(EPDM)对PP进行共混改性。考察了增韧剂质量分数对共混物冲击强度、拉伸强度和热变形温度等力学性能的影响,以及共混物结构形态和结晶行为。结果表明,与PP／EPDM共混物相比,PP／mEPDM共混物的脆韧转变增韧剂临界质量分数小,扯断伸长率高。PP／mEPDM共混物的脆韧转变区间远小于PP／EPDM共混物。随增韧剂质量分数的增加,PP／mEPDM和PP／EPDM共混物的拉伸强度、弹性模量和维卡软化点均单调下降,但后者的下降幅度更大。电镜分析和结晶行为研究表明,PP与mEPDM的相容性优于PP与EPDM的。     

载体包裹填料提高PE/PP/EPDM/BN材料导热性

以三元乙丙橡胶(EPDM)/氮化硼(BN)复合材料为母料,通过熔融共混EPDM/BN复合材料与聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP),制备PE/PP/EPDM/BN复合材料。采用PE∶PP的比例为5∶5,以使复合材料形成共连续结构;通过EPDM包裹BN的方法,实现BN在PE/PP/EPDM/BN复合材料共连续结构的相界面处分布,以形成导热通路,从而提高PE/PP/EPDM/BN复合材料的导热性能。通过接触角测试和扩散系数公式计算预测了EPDM会选择性分布在PE/PP/EPDM复合材料共连续结构的相界面处。通过连续度计算结果得出,EPDM为PE和PP总质量的15%时,EPDM的连续度为85.3%。由扫描电子显微镜分析表明EPDM在PE/PP/EPDM/BN复合材料中连续贯通。由导热测试分析知,随着BN含量的增加,PE/PP/EPDM/BN复合材料的热导率逐渐增加。这项研究提高了PE/PP复合材料的热导率,此材料在电子工业中可能具有潜在应用。     

EPDM/纳米CaCO3预混料动态力学性能及其对聚丙烯基三元复合材料韧性的影响

采用熔融法分别制备了三元乙丙橡胶(EPDM) /纳米碳酸钙（CaCO3）二元预混料及其与聚丙烯（PP）共混的三元复合材料。利用动态力学分析仪研究了纳米CaCO3含量和共混时间对EPDM /纳米CaCO3二元预混料的动态力学性能的影响,利用扫描电子显微镜分析了分散相纳米CaCO3和EPDM在PP基体中的形态。结果表明,常温下,纳米CaCO3含量为70 %（质量分数,下同）、共混时间为15 min时,EPDM/纳米CaCO3二元预混料的储能模量、损耗模量和损耗角正切达到最高值;纳米CaCO3与EPDM组成的二元共混物分散于PP基体中,通过纳米CaCO3团聚体及EPDM协同变形、界面脱黏成纤及诱导剪切带的形成耗散外界作用能,显著提高了PP/EPDM/纳米CaCO3三元复合材料的冲击强度。     

The morphology and mechanical properties of PP/EPDM/nano-CaCO3 composites: effect of initial mixing state

Polypropylene (PP) was blended with ethylene–propylene–diene terpolymer (EPDM) and calcium carbonate nanoparticles (nano-CaCO₃), where all the components were in different initial mixing states, i.e., all in solid (solid blending composite), nano-CaCO₃ and EPDM first forming solid master batch, then being mixed with solid PP (master batch blend composite) and all in melt (melt blending composite). The phase morphology, especially the distribution of nano-CaCO₃, and mechanical properties of the resultant composites and their dependence on the initial mixing states of the components were studied systematically. Morphological observation revealed that essentially different from the respectively dispersed morphology of nano-CaCO₃ particles and EPDM phase in the PP matrix in the solid blending composite, abundant well-dispersed nano-CaCO₃ particles concentrating around EPDM phase in the melt blending composite. Due to the cavitation initiated by the debonding and the fibrillation present at interface as a result of well-dispersed nano-CaCO₃ particles, its impact strength was pronouncedly enhanced, increasing 280 % compared to PP/EPDM composite. Our work paves the way to obtain high-performance PP composites.     

PP/HDPE/EPDM共混物的研究

研究了聚丙烯（ＰＰ）、高密度聚乙烯（ＨＤＰＥ）和ＥＰＤＭ共混制备非交联型ＰＰ／ＨＤＰＥ／ＥＰＤＭ三元共混物。结果表明，当共混比ＰＰ／ＨＤＰＥ／ＥＰＤＭ＝６５／２０／１５，活性碳酸钙为３０份，ＨＤＰＥ品种为ＧＦ７７５０，采用先把ＨＤＰＥ和ＥＰＤＭ预制成混料再与ＰＰ共混的方法，可得到性能良好的ＰＰ／ＨＤＰＥ／ＥＰＤＭ共混物。     

HDPE增韧PP-R/石墨复合材料力学性能的研究

采用高密度聚乙烯(HDPE)为增韧剂、乙烯 丙烯 二烯三元共聚物(EPDM)、乙烯 辛烯共聚物(POE)为相容剂、石墨为功能性助剂制备了以无规共聚聚丙烯(PP R)或嵌段共聚聚丙烯(PP B)为基体的PP R或PP B／HDPE／石墨复合材料。详细研究了HDPE含量、弹性体种类及含量对PP R或PP B／HDPE／石墨复合材料力学性能的影响。结果表明HDPE用量在20%、EPDM含量为5%时,PP R或PP B复合材料力学性能优异;POE可以实现PP R或PP B／HDPE／石墨复合材料力学性能的平衡。     

PP／PE复合基材及其增韧研究

研究了PP/PE共混复合基材的力学性能和形态结构与组成配比的关系.结果表明,PP/HDPE/EPDM和PP/LLDPE共混体系可以制成具有高抗冲击性能的复合基材,且其他力学性能均衡,加工性能良好。弹性体SRS对复合基材的力学性能及形态有较大影响.实验结果表明,LLDPE具有分割、插入、细化PP球晶的作用,并与PP有较好的相容性;EPDM对PP/HDPE共混体系具有良好的增容效果。     

Polypropylene Composite Toughened by a Novel Modified Nano-CaCO3

A novel modified nano-calcium carbonate (R-CCR) was prepared by coating a layer of organic compound with three functional groups (–OH, –COOH and C=C) on the surface of CCR (a commercial nano-CaCO₃ modified with stearic acid) powders in solid state. Fourier transform infrared spectrometer (FTIR) indicated that the modifier is combined on the surface of CaCO₃. Transmission electron microscope (TEM) showed the particle sizes of R-CCR and CCR locate in the range of 40 ～ 90 nm. The mechanical property results show that R-CCR and EPDM have obvious synergistic toughening effects on PP. The determination of density and swelling ratio suggest that the cavitation of PP/EPDM/R-CCR composite is bigger than that of PP/EPDM/CCR. Scanning electronic microscopy (SEM) photographs of the impact-fractured surfaces show that there are many little cavities in the PP/EPDM/R-CCR system, R-CCR particles disperse in the matrix more uniformly and finely, and the agglomeration is weakened. The SEM photographs of the tensile-fractured surface of PP/EPDM/R-CCR show a fibroid morphology and large-scale yield deformation. The addition of R-CCR induces the formation of β–phase PP and the content of β–phase PP increases obviously after addition of EPDM. The synergistic toughening effects of R-CCR and EPDM on PP come from the dual effect of cavitation and β–phase PP. The 5% weight loss temperature of PP/EPDM/R-CCR composite is 70.5°C higher than pure PP. The VICAT of the PP/EPDM/R-CCR composite is 8.4°C higher than the PP/EPDM composite.