碳酸钙增强聚丙烯复合材料的断裂韧性

介绍了J积分方法的概念、理论和方法,并应用参考国外文献建立的,积分测试方法,结合扫描电镜形态分析研究了碳酸钙增强聚丙烯复合材料的断裂韧性。结果表明,碳酸钙的加入使复合材料对裂纹起始和增长过程的阻力都有大幅度提高,聚丙烯基体发生较大幅度塑性形变屈服后取向牵伸吸收塑性能。刚性填料加入时所导致的基体应力集中及界面脱粘后的基体应力集中促进聚丙烯基体产生局部区域微观塑性牵伸被认为是断裂韧性提高的原因。     

纳米碳酸钙浸渍改性工艺对竹塑复合材料拉伸性能的影响

为探寻竹纤维表面改性技术应用于植物纤维增强热塑性聚合物复合材料中的理论依据,用硫酸盐法制取竹纤维,以聚丙烯(PP)为基体,竹纤维为增强相,采用平压成型工艺制备竹纤维/PP复合材料,探索了纳米碳酸钙(CaCO_3)浸渍改性工艺对复合材料拉伸性能的影响,并利用场发射环境扫描电镜、力学测试机对其断口形貌和力学性能进行表征。结果表明:在温度25℃,搅拌速度500r/min的条件下,当纳米CaCO_3添加量为1.00×10-2 g/mL,分散剂EDTA-2Na添加量为8.50×10-4 g/mL,浸渍混合时间为25min时,竹纤维/PP复合材料的拉伸性能较优。     

碳酸钙填充聚丙烯的抗冲击性能研究EI

介绍仪器化落重式冲击实验装置的原理并讨论了碳酸钙、偶联剂含量及热处理对碳酸钙填充聚丙烯复合材料抗冲击性能的影响。     

超细碳酸钙填充聚丙烯的拉伸和结晶行为的研究

研究了组成为1phr和10phr的超细碳酸钙（CaCO3,0.1μm)经偶联剂处理前后，填充聚丙烯（PP）的拉伸性能和结晶行为，结果表明，CaCO3的加入增加了PP的杨氏模量（E），降低了PP的断裂伸长率（εb),1phr样品与未填充PP的εb的比值为0．56，10phr时则迅速降至0．04，这一变化趋势明显不同于普通CaCo3填充PP所表现出来的行为，表面处理样品的E和εb均大于相应组成的未经表面处理的样品，SEM照片显示偶联剂的作用改善了CaCO3/PP的界面粘接性能，WAXD分析表明，CaCO3的加入提高了PP的结晶度，结晶形态以α晶为主，晶胞参数和微晶尺寸均有一定程度的变化，DSC结果表明，除了CTUCPP－10样品的过冷度降低以外，其余样品的过冷度无明显改变。     

超声挤出制备聚丙烯/纳米碳酸钙复合材料及其结晶和分散形态

采用超声挤出制备了聚丙烯/纳米碳酸钙(PPCA s)复合材料,考察了加入纳米碳酸钙前后的结构演变和结晶行为的变化。结果表明,超声辐照能促进n-C aCO3粒子在聚合物基体中的分散,使其分散尺寸减小,分布更均匀。由于纳米粒子的成核效应,PPAC s的结晶温度和结晶度都有所提高,施加超声使结晶温度又有所提高,使结晶度相对于未施加超声辐照的纳米复合材料的低。     

碳酸钙填充聚丙烯熔体的流变性质

本工作以轻质碳酸钙粒子填充聚丙烯熔体为体系,利用RMS-605和Instron3211流变仪测定各种物料函数,研究了粒子浓度和界面状态的影响。     

纳米碳酸钙改性聚丙烯共聚物的非等温结晶动力学

用DSC手段考察了反应釜内原位共聚制备的含有成核剂及纳米碳酸钙的聚丙烯(PP)共聚物的非等温结晶行为。结果表明，成核剂使PP共聚物的结晶温度升高，结晶度降低，结晶速率略有提高。而纳米碳酸钙则大幅提高了PP共聚物的结晶温度和结晶速率，结晶度也增加了约10％。并采用Ozawa法和Caze法描述了非等温结晶动力学。     

聚丙烯多相复合材料的界面设计

本文运用扫描电子显微镜（ＳＥＭ）和力学性能测试方法，研究了ＰＰ／ＣａＣＯ３复合体系中３种界面改性剂的用量、类型和第三组分（弹性体）对材料力学性能和微观结构的影响。结果表明，酯酸类偶联剂（改性剂Ⅱ和改性剂Ⅲ）可以改善ＣａＣＯ３粒子在ＰＰ基体中的分散性。在刚性粒子表面引入柔性或弹性界面层，降低了刚性粒子因添加所引起的材料韧性下降的程度；同时由于界面层的引入，使三相复合体系在较低的橡胶含量下具有较高的模     

低填充SiO_2/聚丙烯纳米复合材料的拉伸特性

通过对纳米 Si O2 辐照接枝聚合改性 ,结合熔融共混工艺制备了低填充 Si O2 / PP纳米复合材料。发现在一定拉伸速度和粒子含量下 ,经辐照改性的 Si O2 / PP纳米复合材料韧性得到显著提高 ,同时强度也有所增加。随拉伸速度的升高 ,纳米复合材料的模量和强度逐渐增大 ,而韧性则随之下降。断面扫描电镜观察表明 ,改性纳米粒子填充复合材料韧性提高的机理以空化和基体大面积剪切屈服为主     

剑麻纤维增强聚丙烯复合材料的拉伸性能

本文介绍了剑麻纤维(sisal fiber)增强聚丙烯(pp)复合材料的制备方法和注塑成型工艺,通过改变剑麻纤维的长度(3mm,5mm,8mm),含量(5%,10%,15%,20%)和预处理方法来制备不同的增强复合材料,并测定其拉伸性能,通过典型的拉伸应力-应变曲线、伸长率、电镜断口照片等数据的分析,找到最佳的配比方案,为以后的生产应用提供依据和参考.     

CaCO3/PP复合材料的制备及力学性能研究

采用钛酸酯偶联剂对CaCO3粒子进行表面处理,通过双辊熔融共混和硫化压机压片技术制备了CaCO3/PP复合材料;测试了其拉伸强度、冲击强度和硬度,探讨了偶联剂用量和CaCO3添加量对复合材料力学性能的影响.研究表明,添加CaCO3粒子能有效提高PP材料的力学性能,且经偶联剂表面处理后的CaCO3粒子对改善PP的力学性能效果更佳,当采用2%钛酸酯偶联剂表面处理后的CaCO3粒子添加量为4%时,CaCO3/PP复合材料综合力学性能最好.     

Synthesis of vaterite CaCO3 by direct precipitation using glycine and l-alanine as directing agents

We report room temperature synthesis of calcium carbonate (CaCO₃) vaterite phase by the reaction of calcium chloride and sodium carbonate with glycine or l-alanine as directing agents. The compound crystallize in the hexagonal symmetry, P6₃/mmc with a = 4.1304(8) Å and c = 8.4770(2) Å.     

The J-integral fracture toughness of PP/CaCO3 composites

The J-integral method was introduced to investigate the fracture process of PP/CaCO₃ composites. The results showed that the resistance of PP/CaCO₃ composites to crack initiation and propagation was greatly improved with the addition of CaCO₃ filler. Large scale plasticity was caused in PP/CaCO₃ composites, from which a large amount of energy was absorbed by the PP matrix. The reason for the increase in the fracture toughness of PP/CaCO₃ composites was attributed to the partial micro-drawing ahead of the crack tip in the PP matrix, which was formed by the stress concentration caused by the filler particles in the PP matrix and/or by the interfacial debonding between filler particles and the PP matrix. It was indicated that the presence of CaCO₃ filler could augment the ductility of composites locally, resulting in higher fracture energy in the crack initiation and propagation of the PP/CaCO₃ composites in a certain CaCO₃ content range.     

氯化丁基橡胶共混改性体系的力学阻尼性能研究

采用机械共混改性方法制备了氯化丁基橡胶(CIIP)阻尼减振复合材料.研究氯化聚乙烯(CPE)、酚醛树脂(PF)用量以及硫化体系等对复合材料力学性能和阻尼性能的影响.结果表明:随CPE用量的增加,拉伸强度有明显的增加,阻尼损耗因子出现下降;当CPE用量为45份时,复合材料的玻璃化转变温度向高温方向推移了近35℃;随PF用量的增加,复合材料拉伸强度有一定的增大但增幅不大,阻尼损耗因子有所降低;当PF用量为55份时,复合材料的玻璃化转变温度向高温方向推移了近25℃;采用PF/DCP复合硫化剂制得的复合材料具有更好的综合阻尼性能.     

挤出成型PP木塑复合材料的力学性能与改性研究

以聚丙烯(PP)为塑料基体,以木粉为填料,并加入添加剂,用挤出成型法制备了PP基木塑复合材料(PP-WPC),研究了增韧剂、相容剂、偶联剂和颜料对WPC力学性能的影响。结果表明:随着增韧剂POE和EPDM加入量的增加,PP-WPC的冲击强度提高,但弯曲强度和弯曲模量有一定程度的降低,其中POE提高冲击强度的效果优于EPDM;适量加入相容剂或偶联剂能提高PP-WPC的弯曲强度和冲击强度,实验条件下相容剂MAPP最佳用量为8%,偶联剂KH570和KH171最佳用量为1%,其中相容剂提高强度的效果显著优于偶联剂;颜料的加入不同程度地降低了PP-WPC的力学强度,其降低程度顺序为:钛白粉>氧化铁黄>氧化铁红>炭黑。     

Aggregation of CaCO3 particles in PP composites: Effect of surface coating

The occurrence and effect of aggregation in PP composites containing seven different precipitated CaCO₃ fillers coated with stearic acid are described in this study. The particle size and specific surface area of the filler varied in a relatively wide range, the latter changed between 2 and 12 m²/g. The fillers were characterized by various methods including surface area, particle size and bulk density. PP composites were prepared in an internal mixer in the composition range of 0–0.3 volume fraction filler content and their structure was studied by optical microscopy. The tensile and rheological properties of the composites were related to their structure. The results prove that the unambiguous detection of the presence of aggregation is difficult in particulate filled composites. The coating of CaCO₃ fillers with a surfactant changes the behavior of the particles considerably, but does not eliminate aggregation completely. The association of filler particles depends on the relative magnitude of adhesion and separating forces. Although coating decreases the surface free energy of the filler significantly, gravitational forces are much smaller than adhesion between either uncoated or coated fillers thus powder particles always aggregate. Different forces act in suspensions used for the determination of the particle size distribution of the filler; the shape of the distribution may indicate the presence of aggregation. Coated fillers form much looser aggregates with more diffuse interphases, than uncoated particles. Composite stiffness is completely insensitive to changes in structure or interaction, but the direct evaluation of other tensile properties may also lead to erroneous conclusions. Model calculations, oscillatory viscometry, as well as the proper representation of the results allow the unambiguous detection of aggregation.     

纳米CaCO3／PP／PS复合材料的结晶与熔融行为

熔融方法制备了纳米CaCO3／PP／PS复合材料，DSC研究了PP／PS、增容PP／PS共混物及其纳米CaCO3填充共混物的结晶与熔融行为。研究结果表明加入PS对PP结晶行为影响不大，但导致PP熔点下降，熔融峰从单峰变为双峰。纳米CaCO3和增容剂对PP／PS共混物中PP结晶存在异相成核作用，提高PP结晶温度和熔点，PP—g—MA和PP—g—AA的异相成核作用比CaCO3的大。PP—g—MA增容的PP／PS共混物和CaCO3填充共混物有利于PP形成β晶，但CaCO3填充共混物、PP—g—AA的增容PP／PS共混物和CaCO3填充共混物无β晶形成。     

纳米CaCO3分散状态对PP/CaCO3复合材料结晶的影响

采用低剪切应力分散混合法制备了PP/CaCO3纳米复合材料(标记为C-1,C-2),研究了纳米粒子分散状态对PP结晶的影响。扫描电镜(SEM)显示CaCO3以纳米尺度均匀分散在C-1中,而在C-2中则局部团聚。示差扫描量热分析(DSC)表明,C-1熔融峰温和结晶度相对纯PP分别提高了4.1℃和6.0%;而C-2的熔融峰温降低4.6℃,结晶度降低9.1%。广角X射线衍射(WAXD)显示C-1和C-2晶型没有变化,C-1晶面衍射强度和微晶尺寸较纯PP明显增大;而C-2衍射峰与纯PP相似,微晶尺寸减小。     

MAH熔融接枝共聚PP对PC/ICPP合金的影响研究

采用熔融接枝共混法制备了马来酸酐(MAH)接枝共聚PP(ICPP)制备增容剂ICPP-g-MAH和PC/ICPP/ICPP-g-MAH共混物,研究了ICPP-g-MAH增容PC/ICPP合金的力学性能、吸水性和加工流变性能等.结果表明,与未增容的体系相比,ICPP-g-MAH是PC/ICPP舍金的有效增容剂,在80%PC的共混体系中,加入少量的ICPP-g-MAH的确起到改善相界面,提高合金力学性能的作用.当ICPP-g-MAH质量分数为5%,EBS质量分数为0.2%时,合金拉伸强度和冲击强度最好,维卡软化温度达到最大;加入ICPP-g-MAH后,PC/ICPP/ICPP-g-MAH共混物吸水率下降,熔体流动速率(MFR)先减小后增大.