高性能纳米TiO2／HIPS复合材料的研制

采用溶胶－凝胶法制备纳米TiO2,并对纳米TiO2进行表面处理,在大分子分散剂存在下,通过母料法工艺制备了纳米TiO2/HIPS复合材料。实验结果表明,制备的纳米TiO2/HIPS复合材料的缺口冲击强度、拉伸强度和弹性模量在纳米TiO2含量为2％时上升为最大值,且复合材料的硬度、耐热性能、阻燃性能随纳米TiO2含量的增加而提高。     

HIPS/纳米TiO2的分散及光老化性能研究

研究了纳米TiO2粒子在高抗冲聚苯乙烯(HIPS)／纳米TiO2复合材料中的分散及纳米TiO2对复合材料光老化性能的影响，探讨了复合材料的光老化机理。结果表明，通过两步法熔融共混，可得到纳米粒子均匀分散的复合材料；纳米TiO2质量分数为1.O％时，复合材料的综合力学性能最好，纳米TiO2对HIPS具有一定的增韧效果；经氙灯加速光老化后，HIPS／纳米TiO2复合材料的力学性能明显优于纯HIPS样品。纳米TiO2可显著提高复合材料的抗光老化能力。     

Nano-TiO2/HIPS母料流变性能的研究

采用Rosand Rheometer流变仪研究了nano-TiO2/HIPS母料及EVA蜡改性母料的流变性能。结果表明,nano-TiO2对母料的表观粘度影响较小。在nano-TiO2质量分数低于20％时，表观粘度仅略高于纯HIPS。在低剪切速率下。nano-TiO2可加速熔体偏离牛顿流体的速度。体系的粘弹性增强；而在较高剪切速率下则相反。EVA蜡可在较大范围内调整母料体系的流变性能。在低剪切速率下，EVA蜡质量分数超过5％就可明显改善体系的流动性，且体系流动行为接近牛顿流体，粘弹性很弱；在高剪切速率下，EVA蜡对体系的流动性影响不大，流变行为及牯弹行为与纯HIPS相当。原子力显微镜测试表明。采用EVA蜡改性的nano-TiO2/HIPS母料。可得到表观及分散性良好的制品。     

TiO2分布对HIPS／TiO2性能的影响

本文利用电子显微镜对HIPS/TiO_2复合材料的组成和形貌进行了研究。结果表明,TiO_2在HIPS/TiO_2中分布的均匀程度与材料的力学性能密切相关。采用适当的分散剂对TiO_2进行包封,减少了TiO_2颗粒间的粒子间力,阻止了TiO_2的聚集,有利于TiO_2在HIPS中的均匀分散。TiO_2的均匀分布消除了材料内部力学性能的弱点,使材料的力学性能大幅度提高。     

挤出级纳米TiO2/HIPS母料的流变性能研究

研究了纳米TiO2含量、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)对挤出级纳米TiO2/高抗冲聚苯乙烯(HIPS)母料的流变性能影响,以原子力显微镜表征了试样的表面质量及母料分散性。结果表明,纳米Ti02/HIPS母料的表观粘度受纳米TiO2含量影响较小,在实验范围内,母料的表观粘度虽均略低于挤出级HIPS,但在挤出制品中不能得到良好分散。EVA可在较大范围内调整母料的流变性能,且在流动过程中,纳米TiO2得到良好分散。采用6份以上EVA改性母料可得到母料分散性良好的板材制品。     

HIPS／TiO2／TAS纳米复合材料的制备及性能

通过对纳米TiO2表面预处理及选择特定的大分子分散H(TAS)和母料法制备工艺制备了HIPS／TiO2/TAS纳米复合材料,测试结果表明,制备的HIPS／TiO2/TAS纳米复合材料较原HIPS具有更好的综合力力学性能,且较原HIPS的硬度、耐热性能、阻燃性能亦同时得到提高。     

HIPS/纳米TiO2复合材料综合性能的研究

研究了HIPS／纳米TiO2复合材料的加工流动性、力学性能、吸光行为及抗菌性能。结果表明，当纳米TiO2含量为0.5％～2.0％时，HIPS／纳米TiO2复合材料的加工流动性优于纯HIPS；复合材料的冲击强度略有提高，拉伸强度、断裂伸长率及弯曲强度均有一定程度的降低；当纳米TiO2含量为1．0％左右时，复合材料制品的表面具有良好的紫外光吸收能力，较好的抗菌、分解内毒素作用及一定的表面自清洁功能。     

TiO2分散对HIPS/纳米TiO2复合材料性能影响

用透射电子显微镜（TEM）、扫描电子显微镜（SEM）及电子能谱（EDS）表征了高抗冲聚苯乙烯（HIPS）基体中纳米TiO2粒子的分散，研究了HIPS／纳米TiO2复合材料中纳米粒子的分散对复合材料力学性能的影响。结果表明，EDS可较好地表征纳米TiO2的分散行为；在纳米HIPS／TiO2复合体系中，当纳米TiO2质量分数为1．0％时，纳米粒子在复合材料中呈较均匀分散，对HIPS基体起着提高强度和韧性的作用；随着纳米TiO2含量的提高，纳米粒子发生明显团聚，对HIPS的增强增韧作用减弱；TEM，SEM及EDS结合使用，可较好地表征纳米粒子在复合材料的分散行为。     

HIPS/纳米蒙脱土复合材料的研究

添加不同种类，不同数量的纳米蒙脱土，混炼制得HIPS／纳米蒙脱土复合材料，以改善高抗冲聚苯乙烯（HIPS）的性能，测试了其力学性能，热稳定性性。结果表明，添加3％烘干的蒙脱土Cloisite 30A的HIPS／纳米蒙脱土复合材料具有较好的综合力学性能，可作为工程塑料使用；HIPS／纳米蒙脱土复合材料的热稳定性与阻燃性有所改善，添加5％烘干的蒙脱土Cloisite 15A的HIPS／纳米蒙脱土复合材料具有较好的阻燃性。     

HIPS／OMMT纳米复合材料的性能研究

采用熔融插层法制备出了高抗冲聚苯乙烯(HIPS)/有机改性蒙脱土(OMMT)纳米复合材料,研究了OMMT用量对复合材料力学性能、阻燃性能和热稳定性的影响,并分析了OMMT在高抗冲聚苯乙烯基体中的分散状态.结果表明,OMMT的加入有助于提高高抗冲聚苯乙烯基体的力学性能、阻燃性能和热稳定性.熔融插层法可以使高抗冲聚苯乙烯的大分子链有效地插人到OMMT的片层之间.     

HIPS/BPS共混物的燃烧行为研究

通过熔融共混方法将高分子阻燃剂溴代聚苯乙烯(BPS)引入高抗冲聚苯乙烯(HIPS)树脂基体中得到二者的共混体系,再向此共混体系中引入适量三氧化二锑(AO)和硼酸锌(ZB)作为阻燃协效剂,分别用水平燃烧、垂直燃烧、氧指数和高温热分解实验研究了共混物的燃烧行为.结果表明:加入适量BPS时可以使共混物在空气中点燃后自熄且水平...     

纳米TiO2的表面处理及聚丙烯／TiO2复合体系的研究

通过多种方法对纳米TiO2粒子进行了表面处理，深入探讨了纳米粒子的分散机理。制备了PP／TiO2复合材料，对此复合材料进行了力学性能测试和结构表征，讨论了分散度和复合材料性能的关系。结果表明：通过熔融共混法可以将经适当表面处理的纳米TiO2粒子均匀地分散在聚丙烯中，纳米TiO2粒子在4％用量时可以使聚丙烯的缺口冲击强度提高1倍，同时其拉伸强度也有很大提高。     

阻燃HIPS材料的研制

研究了高抗冲聚苯乙烯（HIPS）的阻燃体系,并对几种常用阻燃剂和新型聚磷酸铵的阻燃效果进行了对比,选择出最佳阻燃配方,制得的HIPS阻燃材料达到GB4609－84FV－0级要求。     

四溴双酚-A阻燃体系在HIPS／OMMT复合材料中的阻燃性研究

采用熔融插层法分别制备高抗冲苯乙烯／有机蒙脱土（HIPS／OMMT）复合材料和四溴双酚-A／三氧化二锑（TBBPA—Sb2O3）体系阻燃的HIPS／OMMT复合材料,透射电镜研究表明,有机蒙脱土均匀地分散于HIPS基体当中,形成了插层复合结构,锥形量热仪和氧指数仪研究表明：与纯的HIPS相比,HIPS／OMMT复合材料的阻燃性和抑烟性有所提高,但阻燃性的提高幅度较有限：与仅添加OMMT时的HIPS／OMMT复合材料相比,添加相同量OMMT时TBBPA—Sb2O3体系阻燃的HIPS／OMMT复合材料的热释放速率（HRR）和热释放速率峰值（PHRR）均有所降低,氧指数有所增加,且随TBBPA—Sb2O3阻燃剂添加量的增加阻燃性能的提高越明显,但TBBPA—Sb2O3的加入会导致聚合物燃烧过程生烟速率和生烟量的显著增加．因此此类阻燃剂的加入量不宜过高。     

冰箱用HIPS的增韧改性研究

以高抗冲聚苯乙烯（HIPS）为基体树脂,用螺杆挤出的方法研究了一系列增韧剂对HIPS的增韧效果,结果表明乙烯丙烯酸甲酯（EMA）对HIPS的增韧效果较为明显,当体系中EMA含量达到20份时,所制得超韧HIPS材料具有最优异的综合性能。并进一步用增韧后的HIPS进行挤出生产实验,发现增韧后的聚苯乙烯在板材生产加工过程中与HIPS相比,其工艺生产条件及加工后的板材性能基本没有发生变化。     

低发泡HIPS挤出成型工艺的研究

利用试验设计方法研究了HIPS低发泡过程中,挤出温度及螺杆转速对发泡制品的表现密度,泡孔尺寸,泡孔尺寸均匀度以及制品强度的影响,实验结果表明：随着扩是出温度的提高,制品的表观密度会有所升高;螺杆转速与挤出温度对表观密度的影响存在交互作用,在较高的温度下,螺杆转速对表观密度没有显著的景,是在较低的温度下,随着螺杆转速的提高,表观密度会有所增大,另外,螺杆转速对泡孔尺寸以及泡孔尺寸分布均匀度有较显著的影响,随着螺杆转速的扣高,泡孔尺寸大小降低,并且泡孔尺寸均匀度提高,因而制品的强度较大,温度的提高对泡孔的尺寸影响不大,但使泡孔尺寸均匀度下降,在所研究的工艺条件范围内,选择较低的挤出温度及较高的螺杆转速有利于得到性能较好的低发泡制品。