PP/POE/纳米CaCO_3复合材料的制备及性能研究

利用熔融共混法在双螺杆挤出机上制备了聚丙烯(PP)/乙烯-辛烯共聚物(POE)/纳米碳酸钙共混物,于切粒机切成粒,然后经注塑机注射成型。通过拉伸实验、冲击实验、和弯曲试验,溶体流动指数测试、热重、动态流变仪分析研究了共混物的力学性能,加工性能和流变行为。结果表明:纳米碳酸钙的加入显著地提高了PP/POE共混物的缺口抗冲击强度,同时共混物的拉伸强度和弯曲强度略有下降。另一方面,纳米碳酸钙的加入提高了PP/POE的溶体流动速率,并且提高了PP/POE的热分解温度。旋转流变仪测试结果显示,纳米碳酸钙加入后复合材料的弹性模量(G′)和黏性模量(G″)均下降,但在纳米碳酸钙含量不变时,弹性模量(G′)和黏性模量(G″)随频率的增大而增大。     

PP/EPDM-g-MAH/CaCO_3晶须复合材料的性能研究

采用高剪切应力和添加引发剂的复合引发方法制备了EPDM-g-MAH,将其单独或与CaCO_3晶须协同改性PP。通过滴定分析、红外表征和熔体流动速率测定方法研究了175℃条件下螺杆转速对EPDM-g-MAH的熔体流动速率、接枝率的影响。探讨了EPDM-g-MAH和碳酸钙晶须用量对PP力学性能、热变形温度的影响。结果表明:二元共混材料PP/EPDM-g-MAH在弹性体用量为30phr时缺口冲击强度为9.85k J/m2,是纯PP的1.97倍,热变形温度呈下降趋势;三元共混材料PP/EPDM-g-MAH/CaCO_3晶须比二元共混材料具有更好的力学性能,在碳酸钙晶须用量为20phr时缺口冲击强度达到最大值12.94k J/m2,是纯PP的2.59倍,此时共混体系的热变形温度最佳。     

PP/CaCO_3复合材料的力学性能研究

通过采用熔融共混的方法制备了PPCaCO3复合材料,然后对复合材料的力学性能进行分析,研究了微米级和纳米级CaCO3的表面处理、含量对PPCaCO3复合材料力学性能的影响规律,并对此影响规律进行合理的解释。     

CaCO_3的表面改性对PP/CaCO_3复合材料性能的影响

采用一步法制备了具有不同界面性质的聚丙烯/碳酸钙(PP/CaCO_3)复合体系,考察了界面作用对复合材料性能的影响。结果表明,在只使用 CaCO_3的情况下,PP/CaCO_3复合材料的弯曲强度和热变形温度会提高,但拉伸强度和冲击强度则会有较大程度降低,且 CaCO_3含量越高对样品的弯曲强度、热变形温度、拉伸强度和冲击强度影响越大;用弹性体包覆 CaCO_3粒子,不但可以防止PP/CaCO_3复合材料的拉伸强度的进一步降低,而且可以提高其冲击强度;加入偶联剂和助偶联剂,有利于弹性体对 CaCO_3粒子的有效包覆,这种包覆是自发进行的,原子力显微镜结果验证了粒子的核壳结构。     

纳米ZnO/PP及ZnO/CaCO_3/PP复合材料的性能研究

纳米氧化锌(ZnO)与聚丙烯(PP)通过熔融共挤制得了ZnO/PP纳米复合材料.研究了ZnO/PP纳米复合材料的力学、流变学性能与纳米ZnO添加量之间的关系;同时制备了ZnO/CaCO3/PP三元纳米复合材料并对其进行了机械性能和制备成本分析.结果表明,ZnO/PP纳米复合材料的熔体质量流动速率较纯PP有较大程度的提高;纳米CaCO3的加入不但可以降低生产成本,而且可以显著改善体系的冲击韧性;材料的拉伸破坏属于韧性断裂过程.     

纳米ZnO/PP及ZnO/CaCO_3/PP复合材料的性能研究

用纳米氧化锌(ZnO)与聚丙烯(PP)通过熔融共挤制得了ZnO/PP纳米复合材料,研究了ZnO/PP纳米复合材料的力学、流变学性能与纳米ZnO添加量之间的关系;同时制备了ZnO/CaCO3/PP三元纳米复合材料并对其进行了机械性能和制备成本分析。结果表明:ZnO/PP纳米复合材料的力学性能随纳米ZnO添加量的增加表现出冲击韧性先升后降,拉伸强度变化不敏感的特点;纳米CaCO3的加入不但可以降低生产成本,而且可以显著改善体系的冲击韧性;材料的拉伸破坏属于韧性断裂过程。     

PBS/CaCO_3复合材料的制备与性能

采用熔融共混法制备了聚丁二酸丁二醇酯(PBS)/碳酸钙(CaCO_3)复合材料,研究了偶联剂种类、PBS和CaCO_3质量配比及偶联剂用量对复合材料性能的影响。结果表明:铝酸酯偶联剂对复合材料性能的提升效果最明显;CaCO_3用量增加时,复合材料的拉伸强度和降解性能上升,断裂伸长率和冲击强度下降;铝酸酯用量对降解性能影响不大,但铝酸酯用量增加时,拉伸性能和冲击强度先上升后趋于平缓。当PBS和CaCO_3质量配比为7∶3、铝酸酯用量为1.5%时,复合材料的综合性能比较好,能够满足使用要求,同时与纯PBS相比,又能降低近30%的成本,使其推广应用更进一步。     

iPB-g-MAH增容PP/CaCO_3复合材料流变性能的研究

制备了马来酸酐接枝全同聚丁烯-1(iPB-g-MAH)增容聚丙烯/碳酸钙(PP/CaCO_3)复合材料,采用毛细管流变仪研究了PP/iPB-g-MAH/CaCO_3复合材料的流变性能。结果表明:当CaCO_3母料含量较大时,PP/iPB-g-MAH/CaCO_3的剪切黏度和剪切应力均明显小于PP/iPB-1/CaCO_3的;随CaCO_3母料含量增加,PP/iPB-g-MAH/CaCO_3熔体的非牛顿指数呈上升趋势,非牛顿流变行为减弱;在相同CaCO_3母料含量下,PP/iPB-g-MAH/CaCO_3熔体流动速率高于PP/iPB-1/CaCO_3的。     

PP/纳米级CaCO_3复合材料的研究

研究了纳米级CaCO3填充粒状、粉状PP复合材料的力学性能,并用SEM观察纳米级碳酸钙在PP中的分散状态及用SALS分析了其结晶行为。结果表明,粉状PP更有利于纳米级碳酸钙在PP中的分散,并具有更好的加工性能、力学性能。同时纳米级碳酸钙改性PP的SALS图像变得弥散、模糊,PP球晶变得不完善,晶粒更小。     

PP/CaCO_3复合材料的制备及用于加固混凝土抗弯性能的研究

通过熔融共混法制备聚丙烯/碳酸钙(PP/CaCO_3)复合材料。利用电子万能试验机、冲击试验机、差示扫描量热仪(DSC)和熔融流变仪等测试复合材料的熔体流动速率(MFR)、力学性能等。结果表明:在CaCO_3的添加量为5%时,MFR增加近20%,PP基体的加工流动性明显改善,复合材料的结晶度得到提升,材料的冲击强度最大,达到2.2 kJ/m~2,断裂为韧性断裂。加入适量的CaCO_3可以有效增强PP的综合性能。同时,将改性后的PP纤维应用于混凝土的增强,混凝土的弯曲承载力提高近24.14%。     

PP/POE/纳米CaCO_3复合材料的改性

对三元复合体系聚丙烯(PP) /聚烯烃弹性体(POE) /纳米CaCO3进行了改性研究,主要探讨了马来酸酐接枝聚丙烯(PP g MAH)、乙烯 醋酸乙烯共聚物(EVA)、均聚聚丙烯(PPH)等聚合物对该复合体系性能的影响。研究结果表明,加入适量的接枝物有利于三元复合材料强度的提高,在特定的配比下,PPH和PP3 (共聚聚丙烯 )可分别作为该复合体系的熔体流动速率调节剂和增韧剂。     

相容剂对PP/PA1010/CaCO_3复合材料性能的影响

以聚丙烯(PP)及尼龙1010(PA1010)为共混基体,以碳酸钙为填料,分别以硬脂酸、马来酸酐接枝三元乙丙橡胶(EPDM-g-MAH)为相容剂,采用熔融共混注射的方法,制得了PP/PA1010/CaCO_3复合材料,研究了复合材料的力学性能和热性能。研究结果表明:硬脂酸及EPDM-g-MAH都可以改善PP/PA1010/CaCO_3复合材料各相的相容性,但EPDM-gMAH的改性效果要优于硬脂酸;当EPDM-g-MAH的质量分数为5%时,复合材料的综合力学性能最佳。EPDM-g-MAH及硬脂酸的含量,对PP/PA1010/CaCO_3复合材料的起始分解温度和终止分解温度影响不大。     

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。     

纳米CaCO3/PP复合材料的制备与性能研究

分别采用钛酸酯偶联剂、硅烷偶联剂、铝酸酯偶联剂等对纳米CaCO3进行表面处理,通过熔融共混法制备了纳米CaCO3/PP复合材料,并进行了力学性能测试与表征.结果表明,经过三种偶联剂处理后的纳米CaCO3能显著提高PP的缺口冲击韧性,其中NDZ-201钛酸酯偶联剂的处理效果最佳,当纳米CaCO3质量分数为7%时,对PP的改性效果最好,缺口冲击韧性提高了38%,弯曲模量提高了33%.     

PP/POE/CaCO_3复合材料力学性能和形态的研究

采用熔融共混的方法制备了聚丙烯/聚烯烃弹性体(PP/POE)/CaCO3三相复合材料,研究了CaCO3的添加量对复合材料的力学性能、微观形态和流变性能的影响。结果表明,加入CaCO3可显著提高复合材料的弯曲模量和缺口冲击强度,当CaCO3添加质量分数达到40%时,复合材料的缺口冲击强度可以提高到66.7kJ/m2。扫描电镜观察表明当添加质量分数20%以上的CaCO3时,复合材料中存在POE包覆CaCO3的结构。流变测试结果表明复合材料中各组分的黏度越接近,分散相的分散效果越好。     

PLA/ABS复合材料的制备与性能研究

选取丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)接枝马来酸酐(ABS-g-MAH)、聚苯乙烯接枝马来酸酐(PS-g-MAH)和苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物(SAG)等界面相容剂,改进聚乳酸(PLA)/ABS复合材料的界面相容性。结果表明：SAG能够有效改善复合材料的界面相容性,提高复合材料的力学性能、热稳定性和耐热性,同时使PLA/ABS的储能模量(G’)、损耗模量(G’’)和复数黏度(η^*)增大。SAG添加量为3%时,复合材料的拉伸强度和无缺口冲击强度分别为57.3 MPa和35.4 kJ/m²,相比未添加界面相容剂分别提高87%和116%。     

增容剂对PP/PP-g-MAH/CaCO_3复合材料性能与形态的影响

采用熔融混合法制备了PP/PP-g-MAH/CaCO3复合材料,并利用万能试验机、差示扫描量热仪(DSC)和扫描电子显微镜(SEM)分析了PP-g-MAH含量对PP/PP-g-MAH/CaCO3复合材料力学性能、结晶性能与界面形态的影响。结果表明:随着增容剂PP-g-MAH含量的增加,PP/PP-g-MAH/CaCO3复合材料的拉伸强度从25.7 MPa增加到32.0 MPa,弯曲强度从34.7 MPa增大到41.2 MPa;结晶温度则先增大后逐渐减小,当PP-g-MAH含量为2%时结,晶温度为123.9℃,结晶度为44.7%;而断裂伸长率和冲击强度逐渐减小。     

纳米CaCO_3增强增韧PP/弹性体复合材料的研究

采用钛酸酯偶联剂对纳米CaCO_3进行了表面接枝改性,并采用熔融共混法制备了聚丙烯(PP)/乙烯–辛烯嵌段共聚物(OBC)/纳米CaCO_3复合材料,研究了纳米CaCO_3的加入量对复合材料的力学、热力学及流变性能的影响,并观察了复合材料的断面形貌。结果表明,当改性纳米CaCO_3含量为2.5%时,复合材料的力学性能最佳,其中拉伸强度达到27.5 MPa,冲击强度达到16.1 k J/m2,进一步增加纳米CaCO_3含量时,由于纳米粒子之间发生了严重团聚使复合材料力学性能显著下降;纳米CaCO_3的加入对复合材料起到了异相成核的作用,提高了复合材料的结晶温度和结晶度;复合材料中纳米粒子的存在使其复合黏度和储能模量同时升高。     

PLA/PVA复合材料的制备与性能

以聚乳酸(PLA)、热塑性聚乙烯醇(PVA)为原料,采用熔融共混法制备了热塑性PLA/PVA复合材料。通过万能试验机、冲击试验机、熔体流动速率测试仪及扫描电子显微镜对复合材料的拉伸性能、冲击性能、流动性能及微观形貌进行了表征。结果表明:随着热塑性PVA含量的增加,复合材料的拉伸强度及断裂伸长率呈下降趋势;冲击强度及熔体流动速率呈先增加后下降趋势。     

PLA/nano-CaCO3复合材料的制备与性能

采用熔融共混法制备了聚乳酸(PLA)/纳米碳酸钙(nano-CaCO₃)复合材料,利用X射线衍射仪、差示扫描量热仪(DSC)、万能拉力机和摆锤冲击试验机等研究了PLA/nano-CaCO₃复合材料的结晶性能和力学性能。结果表明：nano-CaCO₃粒径及用量、表面处理剂种类及用量均会对PLA/nano-CaCO₃复合材料的结晶行为产生一定影响。当硬脂酸钠用量为3.5%(质量分数)时,与纯PLA相比,随着nano-CaCO₃用量的增加,PLA/nano-CaCO₃复合材料的拉伸强度逐渐下降,断裂伸长率和缺口冲击强度均逐渐升高。