PA6/PP合金的研制

以马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)为增容剂,制备了PA6/PP合金,研究了PA6/PP配比及PP-g-MAH用量对PA6/PP合金性能的影响。结果表明,加入一定量的PP-g-MAH能有效地改善PA6与PP之间的相容性,提高合金材料的各项性能指标。当PP-g-MAH用量为4份时,合金的力学性能最好;SEM分析显示,未加入PP-g-MAH时,PP在PA6基体中的分散不均匀、粒径大,当加入适量(4份)的PP-g-MAH时,PP在PA6中分散比较均匀,粒径尺寸明显减小;在PA6/PP(80/20)体系中加入4份PP-g-MAH制得合金的吸水率约为PA6的15%,缺口冲击强度分别比PA6、PP提高了72%和109%,热变形温度分别比PA6、PP提高了12℃和5.5℃。     

PP-g-MAH增容PP/PA66共混物的形态结构和性能

用固相接技法制备了马来酸酐接枝改性聚丙烯(PP-g-MAH),研究了PP-g-MAH增容PP/PA66共混物的形态结构和性能。结果表明,未用PP-g-MAH增容的PP/PA66共混物是热力学不相容的海岛型两相结构,而用PP-g-MAH增客的PP/PA66共混物虽是两相结构,但分散相粒子尺寸大大减小,PP-g-MAH对PP/PA66共混物实现了反应性增容。与不含PP-g-MAH的PP/PA66共混物相比,PP-g-MAH增容的PP/PA66共混物的拉伸强度提高约10 MPa,弯曲强度提高约10 MPa,弯曲模量增加10％,缺口冲击强度和伸长率保持不变。     

尼龙66开发方向--功能化

尼龙66(PA66)是尼龙系列产品中开发较早、产量最大、应用最广的品种之一。PA66的力学性能、耐磨性、自润滑性、耐腐蚀性优良,成型加工性较好,但吸水率大,尺寸稳定性和电性能较差,耐热性和低温抗冲击性能亦有待提高。为提高PA66的物理力学性能,扩大其应用范围,人们通过填充增强、共混等方法对PA66进行改性,研制开发出一系列高性能化、高功能化的改性PA66新品种。 (1)填充增强改性 在PA66树脂中加入纤维增强材料,不仅可保持PA66树脂的耐化学药品性、加工性能等优点,而且力学性能、耐热性能亦可大幅度提高,尺寸稳定性也得到明显改善。 玻璃纤维增强改性PA66,由于玻璃纤维(GF)的强度和     

透明尼龙PA6T/6I在GF增强PA66体系中的应用

采用尼龙66 (PA66)和透明尼龙PA6T/6I为基体树脂,用熔融共混改性的技术方法制备PA66/PA6T/6I/GF复合材料,考察了透明尼龙PA6T/6I含量对复合材料的熔融结晶行为、热变形温度(HDT)、力学性能、表面性能的影响。结果表明,当玻璃纤维含量为30%的情况下,在透明尼龙树脂PA6T/6I用量不高于基体树脂含量的20%时,改性复合材料熔融结晶行为与PA66类似,复合材料制品表面的浮纤问题得到解决,比未添加透明尼龙PA6T/6I的复合材料相等的拉伸强度和弯曲强度分别提高27%和40%,简支梁和悬臂梁缺口冲击强度则分别提高了26%和40%,吸水率提高了30%,具有优异的综合性能和尺寸稳定性。     

PP-g-MAH对PA6/PP共混体系性能的影响

以PP-g-MAH为相容剂,研究了PP-g-MAH对PA6/PP共混体系性能的影响。探讨了PP-g-MAH对PA6/PP共混物增容作用,提高共混物的各项性能指标。当PP-g-MAH为4份时,共混物的力学性能最好,当PA6/PP=90/10时,其力学性能有最大值;SEM照片显示,未加PP-g-MAH时,PP在PA6基体上分散不均,颗粒大,当加入适量的PP-g-MAH(4份)时,PP分散比较均匀,颗粒尺寸明显降低。以PP-g-MAH4份,PA6/PP=80/20制备的共混物,吸水率约是PA6的15%:冲击强度、热变形温度分别比PA6、PP提高了72%和106%,13.5℃和5.5℃。     

增容剂对PP/PA66共混物力学性能和结晶行为的影响

采用熔融共混法制备了聚丙烯(PP)/聚酰胺66(PA66)共混物,研究了聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)和乙烯-辛烯共聚物接枝马来酸酐(POE-g-MAH)作为增容剂对PP/PA66共混物力学性能和非等温结晶行为的影响。结果表明:PP-g-MAH提高了共混体系的拉伸强度,加入5份POE-g-MAH能显著提高共混物的断裂伸长率;PA66可起到异相成核作用,使PP的结晶峰温度升高;加入PP-g-MAH进一步提高了PP的结晶峰温度;PA66使PP的结晶活化能增大,增容剂的加入则使共混体系中PP的结晶活化能降低。     

尼龙增强材料及PA6/ABS尺寸稳定性和吸水性的改善

通过熔融挤出制备不同玻璃纤维(GF)含量的增强尼龙6(PA6)和PA66,随着GF含量的提升，PA6/GF吸水尺寸稳定性逐步提升，PA6/GF和PA66/GF吸水后简支梁缺口冲击强度有明显提升，弯曲强度和弯曲模量降低最显著，如PA6/10%GF在23℃水中经42 h浸泡，材料的吸水率达1.7%,简支梁缺口冲击强度提升86%,弯曲强度和模量分别降低约47%和45%。滑石粉(Talc)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)以及GF在PA6中对材料吸水率影响接近，随着填充物含量提高，吸水率呈近线性趋势降低，并且ABS比Talc对PA6吸水后的尺寸稳定性改善更优。在PA6/ABS中分别添加20%的聚丙烯(PP)和聚对苯二甲酸丁二酯(PBT),结果显示PP对PA6/ABS的吸水率和尺寸稳定性的改善更优，与PA6/ABS相比，PA6/ABS/20%PP的吸水率从4%降低至2%,吸水后垂直流动方向和平行流动方向的尺寸变化率分别从0.62%和0.57%降低到0.23%和0.16%。     

PP-g-MAH对PP/OMMT复合材料性能和结构的影响

采用十八伯胺液相改性蒙脱土(MMT)制备有机蒙脱土(OMMT),以马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)为增容剂,通过熔融挤出法制备聚丙烯(PP)/PP-g-MAH/OMMT复合材料。力学性能测试表明,PP/PP-g-MAH/OMMT复合材料的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度均比纯PP有所提高。采用偏光显微镜、X射线衍射(XRD)仪、扫描电子显微镜(SEM)和动态热机械分析(DMA)仪对复合材料进行了分析。偏光显微镜和XRD分析结果显示,加入OMMT和PP-g-MAH可减小PP晶体尺寸、降低了晶体有序程度但并不改变晶体类型;SEM分析结果显示,加入PP-g-MAH使OMMT和PP基体结合更紧密,提高了二者的相容性;DMA结果表明,PP/PP-g-MAH/OMMT复合材料的玻璃化转变温度比纯PP的低,储能模量在小于80℃时比纯PP的高,而在大于80℃后比纯PP的低。     

相容剂对PP/PA6/nano-CaCO3三元复合材料性能的影响

分别以PP-g-MAH和POE-g-MAH为相容剂,制备了聚丙烯/尼龙6/纳米碳酸钙(PP/PA6/nano-CaCO3)三元复合材料。研究了不同相容剂对PP/PA6/nano-CaCO3复合材料力学性能和微观结构的影响,确定了最佳相容剂及其用量。结果表明:相容剂对PP/PA6/nano-CaCO3复合材料具有良好的界面改性效果,其中POE-g-MAH的改性效果较佳。     

相容剂对PA6/PP合金性能的影响

分别采用聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)和硬脂酸(ST)作为相容剂,通过熔融共混法制备了PA6/PP(聚酰胺6/聚丙烯)合金,研究相容剂用量对该合金性能的影响。结果表明,随着相容剂的增加,PA6/PP合金的吸水性和熔体流动速率下降,拉伸强度和缺口冲击强度先增大后减小。当PP-g-MAH和ST用量分别为PA6/PP合金的4.0%(质量分数,下同)和2.0%时,复合材料的综合性能更佳。     

动态固化聚丙烯／马来酸酐接枝聚丙烯／滑石粉／环氧树脂复合材料研究

将动态硫化技术应用于热塑性树脂／填料／热固性树脂复合体系，制备了动态固化聚丙烯(PP)／马来酸酐接枝PP(PP-g-MAH)/滑石粉(Talc)／环氧树脂(EP)复合材料。研究了动态固化PP／PP-g-MAH/Talc／EP复合材料的界面作用、形态结构、力学性能以及热稳定性。实验结果表明：PP／PP-g—MAH的加入，可明显增加PP/Talc复合材料的界面作用。在动态固化PP／PP-g-MAH/Talc／EP复合材料中，PP和Talc两相界面更加模糊，动态固化EP进一步增加了PP和Talc间的界面作用。当EP的用量超过5份时，部分EP呈颗粒状分布在PP基体中。与PP／PP-g-MAH/Talc／EP和PP／PP-MAH-Talc／EP复合材料相比，动态固化PP／PP-g-MAH/Talc／EP复合材料的冲击强度、拉伸强度和弯曲模量均有明显提高。当EP用量超过5份时，复合材料的冲击强度和断裂伸长率明显降低，但拉伸强度和弯曲模量继续增加。热分析表明动态固化PP／PP-g-MAH/Talc／EP复合材料具有较高的热稳定性。     

增强PA6／PP合金的研究

研究了影响玻璃纤维增强尼龙6(增强PA6)/聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)二元合金和增强PA6/PP/PP-g-MAH三元合金的吸水性、流动性、机械和热性能的诸因素。结果表明,当增强合金中的PP-g-MAH或PP/PP-g-MAH含量为10％～20％(质量含量)时,材料的拉伸强度和弯曲强度、热变形温度(HDT)基本保持增强PA6的水平,其冲击强度、吸水性和流动性得到改善,增强合金的界面化学键数量在3×10~(-9)mol/m~2以上;当PP-g-MAH或PP/PP-g-MAH含量增至30％时,增强合金的干湿态机械性能趋于一致。     

30t轴重重载铁路PA66基复合材料性能

通过对30 t轴重重载铁路扣件系统用绝缘轨距块原材料及加工产品进行研究,以开发满足产品性能和使用要求的高性能材料。通过分别添加质量分数5%的磨碎玻纤、实心玻璃微珠、硅灰石对尼龙(PA)66树脂进行改性,制得高性能PA66改性树脂。研究发现,质量分数30%玻璃纤维与质量分数5%实心玻璃微珠增强的PA66树脂性能优异、尺寸稳定性较高,使用该材料加工的绝缘轨距块具有较高的尺寸稳定性和耐磨性能。     

晶须增强尼龙66及其合金力学性能研究

晶须作为新型填充材料对树脂的增强增韧作用日益得到人们的关注。采用钛酸钾晶须(K2Ti6O13)对尼龙66(PA66)及其合金(PA66/PP)进行填充,对几种不同偶联剂的表面处理作用效果进行了比较。实验结果表明:钛酸钾晶须对尼龙66及其合金有较好的增强效果,可以普遍提高材料的力学性能,最佳用量为25%~35%。但是,复合材料的韧性仍然有待提高,通过制备尼龙66/聚丙烯合金的方法来改善,使得晶须填充合金复合材料在保持尼龙66原有强度的同时,韧性提高87.6%。     

PP-g-MAH增容PP／PA66共混物的形态结构和性能

用固相接枝法制备了马来酸酐接校改性聚丙烯(PP-g-MAH)，研究了PP-g-PMAH增容PP／PA66共混物的形态结构和性能。结果表明，未甩PP-g-MAH增容的PP／PA66共混物是热力学不相容的海岛型两相结构，而用PP-g-MAH增容的PP／PA66共混物虽是两相结构,但分散相粒子尺寸大大减小,PP-g-FMAH对PP／PA66共混物实现了反应性增容。与不合PP．rMAH的PP／PA66共混物相比，PP-g-MAH增容的PP／PA66共混物的拉伸强度提高约10MPa，弯曲强度提高约10MPa,弯曲模量增加10％,缺口冲击强度和伸长率保持不变。     

PP-g-MAH增容改性木粉/PP复合材料的性能研究

以马来酸酐接枝聚丙烯 (PP-g-MAH) 为相容剂,聚丙烯 (PP) 为基体,通过熔融共混法制备了木粉/PP复合材料。研究了 PP-g-MAH 用量对复合材料力学性能及吸水性能的影响; 采用扫描电镜 (SEM) 观察了复合体系的冲击断面形貌。结果表明: 当 PP-g-MAH 的质量分数为 4%时,可以提高添加 35 份木粉复合材料体系的拉伸强度及弯曲强度,比未添加相容剂的分别提高了 49.4%和 16%,而缺口冲击强度仅下降了 9%。SEM 观察证实: PP-g-MAH 的加入有利于提高木粉与 PP 基体的界面相互作用。从吸水率来看,木粉/PP 复合材料的吸水率保持在 0.22% 以下,远低于纯木材。     

以助交联剂为第二单体的聚丙烯熔融接枝反应

以助交联剂三烯丙基异氰尿酸酯(TAIC)或三聚氰酸三烯丙酯(TAC)作为聚丙烯(PP)熔融接枝马来酸酐(MAH)过程中的第二单体制备PP-g-MAH,与苯乙烯、丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯等常用的第二单体进行了对比,对其反应机理进行了探讨;以TAIC为例,研究了其用量对PP-g-MAH接枝率、熔体流动速率(MFR)等性能的影响。结果表明,与苯乙烯等第二单体相比,以助交联剂TAIC或TAC为第二单体,制备的PP-g-MAH接枝率更高,MFR更低,且未产生刺激性气味;在MAH用量不变的条件下,当TAIC用量(占PP-g-MAH中PP质量的百分数)由0%增加至0.5%时,接枝率由0.36%增至0.85%,MFR由95.7 g/10 min降至38.2 g/10 min。将制备的PP-g-MAH应用于PP/玻璃纤维(GF)复合材料和PP/尼龙(PA)6合金中,结果表明,随TAIC用量增加,两种材料的力学性能整体提高,TAIC用量以0.5%为宜。在PP/GF/PP-g-MAH质量比为70/30/0.7或PP/PA6/PP-g-MAH质量比为20/70/10时,与未加TAIC的相比,PP/GF复合材料的冲击强度、弯曲强度和弯曲弹性模量分别提升了10.9%,20.8%和17.7%,PP/PA6合金的断裂伸长率、冲击强度、弯曲强度和弯曲弹性模量分别提升了42.9%,8%,12.9%和8.8%。     

聚丙烯/有机累托石纳米复合材料制备及性能研究

采用阳离子交换反应法制备了有机累托石(OREC),在聚丙烯(PP)中添加马来酸酐接枝PP(PP-g-MAH)相容剂,通过熔融共混制备了PP/OREC以及PP/聚酰胺6(PA6)/OREC复合材料,对其进行了XRD、TEM表征和力学性能测试,结果表明:OREC能在PP中得到插层和一定程度的剥离;OREC在PP/PA6/OREC中的分散效果及对力学性能的改善要好于PP/OREC;PP-g-MAH的最佳加入量为9%~10%     

组分对PA6/PP/滑石粉三元复合材料的影响

通过双螺杆挤出制备了尼龙6(PA6)/聚丙烯(PP)/滑石粉三元复合材料,考察不同PA6、PP及滑石粉和增容剂种类及含量对PA6/PP/滑石粉三元复合材料力学性能的影响。结果表明,中黏度(2.4~2.7 Pa·s)PA6、聚乙烯(PE)含量达到7%~9%的嵌段共聚PP及粒径为2~5μm的滑石粉制备的PA/PP/滑石粉三元复合材料具有优异的力学性能;随着PA6含量增加,PA6/PP/滑石粉三元复合材料的拉伸、弯曲强度增加,吸水率上升,PP含量增加,PA6/PP/滑石粉三元复合材料吸水率下降,拉伸强度和弯曲强度也下降;滑石粉的粒径越大,PA6/PP/滑石粉三元复合材料的刚性越好,冲击强度越差,滑石粉的粒径越小,则容易团聚,三元复合材料形成应力集中点;增容剂马来酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVAC-g-MAH)和马来酸酐接枝三元乙丙橡胶(EPDM-g-MAH)复配对PA6/PP/滑石粉三元复合材料增容效果优于马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)或EPDM-g-MAH;当EVAC-gMAH和EPDM-g-MAH添加量各为5%,PA6/PP/滑石粉质量比为50/20/20时,制备出的PA6/PP/滑石粉三元复合材料具有较佳的力学性能,并有优异的加工性能,其缺口冲击强度可达6.6 k J/m^2。     

聚丙烯接枝马来酸酐增容聚酰胺6／聚丙烯体系吸湿性能及力学性能的研究

以聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)为相容剂，利用其与聚酰胺6(PA6)在共混过程中的反应增容作用，实现了与聚丙烯(PP)之间的相容性共混，改变其用量，制备了系列具有不同组成的PA6／PP合金，研究了不同组成合金材料的吸湿性能及其在干态和充分吸湿状态时的冲击强度和拉伸性能。结果表明，向PA6／PP合金体系中加入相容剂PP-g-MAH后，可以改善合金的相界面，形成相容性的合金结构，明显降低合金材料的吸湿量及吸湿速率，但进一步增大相容剂PP-g-MAH的用量时，只能明显降低合金材料吸湿过程初期的吸湿速率，不能进一步显著降低合金材料的吸湿量。在相容剂PP-g-MAH用量一定时，随着PA6／PP合金体系中PA6组分含量的提高，合金在干、湿态条件下的冲击强度、拉伸强度、断裂伸长率均呈近似线性变化。对于具有相同基本组成的合金，随着相容剂PP-g-MAFI用量的增加，材料在干、湿态条件下的拉伸强度均有提高，杨氏模量则在干态时有所提高，在湿态时影响不显著，在干、湿态时断裂伸长率以及冲击强度均没有产生显著影响。