PP/纳米羟基磷灰石复合材料的结晶性能和力学性能研究

为了进一步研究通用塑料聚丙烯(PP)的力学性能,采用熔融共混的方法制备了PP/纳米羟基磷灰石(n HA)复合材料,研究了n HA含量对PP/n HA复合材料结晶性能和力学性能的影响。结果表明:n HA对PP有明显的异相成核作用,其熔融温度提高了1~4℃,结晶度提高了约1%~7%。PP/n HA复合材料的断裂强度和屈服强度随着n HA含量的升高有明显提高,当含量超过0.5份时,力学性能随着纳米粒子含量的增加出现下降的趋势。PP/n HA复合材料的断裂伸长率和断裂功随着n HA含量的增加呈现出下降的趋势,并在n HA含量为0.5份时出现了最小值,随后又随着n HA含量的增加而逐渐上升。     

钛/羟基磷灰石生物复合材料的力学性能与生物学行为

采用粉末冶金法制备出不同钛含量的Ｔｉ／羟基磷灰石生物复合材料。研究了复合材料的组织结构、力学性能及其在模拟体液中的生物学行为。结果表明：在１２００℃烧结时,Ｔｉ和ＨＡ之间发生了化学反应,原始Ｔｉ含量较低时,反应产物主要为ＣａＴｉＯ３,ＣａＯ和一种类ＴｉＰ（ＴｉＰ－ｌｉｋｅ）相;当原始Ｔｉ含量增加到一定程度,将会有Ｔｉ２ｏＴＧ     

PHA/纳米羟基磷灰石复合材料的结晶性能和力学性能研究

采用共混的方法制备了聚羟基脂肪酸酯/纳米羟基磷灰石(PHA/HA)复合材料,研究了HA用量对PHA/HA复合材料结晶性能和力学性能的影响。结果表明:PHA/HA复合材料的T_m和ΔH_m随HA用量的增加先增加后减小,HA的加入对PHA/HA复合材料具有明显的异相成核作用。PHA/HA复合材料属于典型的韧性材料,其断裂强度随着HA用量的增加先增加后减小,在用量为15%时达到最大值;PHA/HA复合材料的断裂伸长率和断裂功随着HA用量的增加先减小后增加。PHA/HA复合材料的冲击强度(韧性)随着HA用量的增加先减小后增加。     

共滴定法制备纳米羟基磷灰石/甲壳素复合材料

以饱和氢氧化钙上清液、磷酸、甲壳素为主要原料,在37℃,PH值为9,反应时间6小时的条件下,采用共滴定法制备纳米级羟基磷灰石-甲壳素复合材料,并通过XRD、SEM、TEM、IR检测等测试手段对材料进行分析表征。结果表明:复合材料中的羟基磷灰石为类似于自然骨矿物相的弱结晶的含碳酸纳米晶体,粒径在40-100nm之间,均匀分散于有机相甲壳素中,纳米HAP有择优取向生长的迹象;复合后甲壳素的酰胺谱带向低波数方向发生移动,说明复合材料中两相间发生了某种相互作用。复合材料的真密度为3.06g/cm3。进行注射成型实验,在水料比为1.8ml/g时,材料适合注射成型。此复合材料可望成为较理想的骨修复材料。     

石墨烯/镁离子掺杂羟基磷灰石纳米复合材料的制备

以明胶为模板,镁离子为形貌调节剂,采用水热法及热处理制备了具有球形形貌的石墨烯(GR)/镁离子掺杂羟基磷灰石(Mg-HA)纳米复合材料,并对其进行了表征。结果表明:当反应体系的pH值为5.1,明胶溶液质量分数为12%,硝酸钙与磷酸氢二胺摩尔比为1.67,MgCl2浓度为0.088 mol/L时,可制备粒径为30~40 nm且具有球形形貌的明胶/Mg-HA复合材料,然后经560℃热处理,最终得到GR/Mg-HA纳米复合材料。     

纳米羟基磷灰石／聚氨酯复合材料的制备与表征

以模拟体液（SBF）为介质,采用仿生法制备了纳米羟基磷灰石（n-HA）,通过原位聚合法制备了纳米羟基磷灰石／聚氨酯（n-HA／PU）复合材料。利用x射线衍射（XRD）、红外光谱（FT-IR）、热重分析（TGA）、扫描电镜（SEM）研究了n—HA和复合材料的结构和热稳定性、表面形貌特征。结果表明,在SBF中用浓度为0．200mol／L硝酸钙溶液制备出具有良好结晶度的n-HA,由此制备的n—HA／PU复合材料开孔率良好,有望成为一种性能良好的医用组织支架材料。     

聚丙烯/纳米羟基磷灰石复合材料流变性能研究

采用毛细管流变仪对聚丙烯/纳米羟基磷灰石(PP/n HA)复合材料的流变性能进行了研究,并讨论了复合材料的表观黏度、非牛顿指数、黏流活化能与温度、剪切速率、n HA用量之间的关系。结果表明:PP/n HA熔体为假塑性流体,其表观黏度随着n HA用量的增加总体呈上升趋势,但在其用量为1%时达到极小值;非牛顿指数随着温度的提高而增大,随着n HA用量的增加而逐渐减小;黏流活化能则随着剪切速率的增加逐渐降低,随着n HA用量的增加呈上升趋势。     

纳米羟基磷灰石/聚苯硫醚复合材料的制备及性能研究

采用原位聚合法制备了纳米羟基磷灰石(n-HA)/聚苯硫醚共聚物(PPS-COOCH 3)复合材料(n-HA/PPS-COOCH 3)。研究了n-HA的加入对复合材料的结晶行为、热学性能、亲水性能的影响。采用透射电子显微镜(TEM)观察了复合材料中无机纳米粒子的大小及分散情况。结果表明,共聚物和复合材料都属于结晶性物质,n-HA在复合材料中保持了原来的结晶形态。n-HA的加入可以提高复合材料的亲水性和热稳定性,适量的n-HA可作为异相成核剂增加复合材料中聚合物的结晶度。n-HA在复合材料中分布均匀且保持了纳米状态。     

PP/针形纳米CaCO3复合材料的力学性能

用硬脂酸皂化改性针形纳米CaCO3表面后,将其与聚丙烯(PP)共混、挤出和注塑,制成PP／CaCO3纳米复合材料。与纯PP相比,填充针形纳米CaCO3的体积分数为4.21％时,PP体系的冲击强度和断裂伸长率分别提高了49％,339％,拉伸强度下降2．7％。改性后的纳米CaCO3与PP之间的界面作用与改性前相比有所减弱,冲击断面扫描电子显微镜照片显示,针形纳米CaCO3均匀地分散在PP基体中。偏光显微照片显示,针形纳米CaCO3对PP有明显的异相成核作用。     

PP/OMMT纳米复合材料制备技术研究

对潍坊某地的膨润土(MMT)原料进行提纯、用碳酸钠作为钠化剂进行钠化改型及有机改性,制备出与聚合物相容性较好的有机膨润土(OMMT),将之与聚丙烯(PP)复合制备出PP/OMMT纳米复合材料。重点研究了不同改性剂对MMT层间距的影响以及OMMT用量对复合材料力学性能的影响。结果表明:在十八烷基苄基二甲基溴化铵(1827)和己内酰胺复合改性剂的作用下,MMT的层间距扩大到2.44 nm;在一定范围内,随着OMMT用量的增加,PP/OMMT纳米复合材料的冲击强度和拉伸强度呈现先提高再降低的趋势,OMMT用量为2%时,复合材料的缺口冲击强度达到6.65 kJ/m2,拉伸强度达到24.53 MPa。     

PP/硅灰石复合材料力学性能的研究

采用熔融共混法制备了聚丙烯(PP)/硅灰石复合材料,考察了硅灰石表面处理及其用量对PP/硅灰石复合材料力学性能的影响。结果表明:硅灰石粉体经偶联剂甜菜碱(CAB)表面改性处理后,其填充复合材料的拉伸强度、断裂强度和冲击强度均比未处理体系有所提高。随着改性硅灰石用量的增加,PP/硅灰石复合材料的拉伸强度和断裂强度均先升后降,其中当改性硅灰石用量为10 phr时,复合材料的拉伸强度和断裂强度均达到最大值,分别比纯PP提高了17%和63%;另外,当改性硅灰石用量为40 phr时,复合材料的冲击强度达到最大值(2.59 kJ/m2),比纯PP提高了29%。     

微发泡PP/GF复合材料力学性能研究

采用化学发泡注塑成型的方法制备了微发泡聚丙烯/玻璃纤维(PP/GF)复合材料;结合成核理论和玻纤增强机理,研究了发泡质量对微发泡PP/GF复合材料力学性能的影响。结果表明:在PP/GF复合材料中添加5.0%纳米SiO2后,纳米SiO2对PP与GF的相容性并无太大影响,微孔发泡PP/GF复合材料的拉伸强度和冲击强度得到较大提高。     

聚丙烯接枝马来酸酐对聚丙烯/凹凸棒石复合体系力学性能的影响

使用聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)对聚丙烯(PP)/凹凸棒石(AT)复合体系进行了增容,研究了PP-g-MAH对PP/原矿AT和PP/钛酸酯偶联剂改性AT复合体系力学性能的影响,观察了AT在PP中的分散状态以及PP/AT复合体系的断面形貌.结果表明P-g-MAH对AT在PP中分散状态没有明显影响;但加入5%的PP-g-MAH能够改善PP与原矿AT的相容性,提高PP/原矿AT复合体系的力学性能;加入PP-g-MAH对PP/钛酸酯偶联剂改性AT复合体系力学性能的改善不明显.     

PP／POE／纳米CaCO3复合材料力学性能研究

研究了PP/POE／纳米CaCO3复合材料的力学性能、脆-韧转变规律及其与纳米CaCO3含量、分散相POE粒径的关系。结果表明：含4份CaCO3的PP/POE／纳米CaCO3复合体系，达到脆-韧转变所需的弹性体POE量最少。纳米CaCO3的添加还可以提高复合材料的弯曲模量，在增韧的同时提高材料的刚性。研究发现PP／POE／纳米CaCO3三元体系的基体层厚度与脆-韧转变的关系符合逾渗定理。     

改性纳米CaCO3/PP动态力学性能的研究

熔融制备了反应性单体改性纳米CaCO3/PP复合材料,用DMA研究了反应性单体对纳米CaCO3/PP复合材料动态力学性能的影响.结果表明纳米CaCO3的加入提高了PP的储存模量E′和损耗模量E″,降低了E″的峰温和β转变温度.丙烯酸AA改性有降低复合材料的E′和E″的作用,但不明显影响转变温度.苯乙烯St或与AA混合改性明显提高复合材料的E′和E″,也明显地降低E″的峰温.不管是否对反应性单体改性,纳米CaCO3加入均使PP的β转变温度移向低温.     

PP/POE/BaSO4三元复合体系力学性能研究

采用2步法工艺制备了PP／POE／BaSO4[聚丙烯／（乙烯／辛烯共聚物）／硫酸钡]、PP／POE／偶联剂处理BaSO4和PP／POE／马来酸酐处理BaSO4三元复合体系。前2种三元复合体系形成了完全分离结构，而后1种三元复合体系形成了核壳包覆结构。力学性能研究表明，具有核-壳结构的三元复合体系的拉伸屈服应力、冲击韧性大于具有完全分离结构的三元复合体系，但前者的弯曲模量与断裂伸长率小于后者。     

超分散剂对SF/PP木塑复合材料力学性能影响

以马来酸酐(MA)、聚乙二醇(PEG)、烯丙基磺酸钠(SAS)等为原料,通过自由基共聚合成含柔性链且具有亲水和亲油基团结构的水溶性超分散剂。研究不同柔性链段、不同用量的超分散剂对剑麻纤维(SF)/聚丙烯(PP)力学性能的影响,并借助扫描电镜(SEM)观察SF/PP冲击断面的微观形貌。结果表明,超分散剂B用量为3%时,SF/PP的冲击强度达22.09 kJ/m2,比未经超分散剂处理的SF/PP的提高了40%。     

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。     

聚丙烯/芦苇纤维复合材料力学及热性能的研究

以聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)为增容剂,制备了聚丙烯(PP)/芦苇纤维复合材料。采用万能拉力试验机、扫描电子显微镜(SEM)和热重分析仪(TGA)对复合材料的力学性能、断面形态以及热性能进行了表征。研究结果表明:添加增容剂可以改善芦苇纤维与PP基体的界面结合性,从而提高了PP/芦苇纤维复合材料的拉伸性能、弯曲性能以及热稳定性。