PP/POE/高岭土三元复合材料的力学及热性能

研究了高岭土和乙烯-辛烯共聚物弹性体(POE)填充聚丙烯(PP)制备的PP/POE/高岭土三元复合材料的力学和热力学性能。结果表明,POE和高岭土不能提高PP的拉伸强度,但高岭土可以显著提高PP/POE的杨氏模量。POE降低了PP的弯曲强度和弯曲模量,但PP/POE/高岭土三元复合材料的弯曲强度和弯曲模量显著高于PP/POE和PP。POE和高岭土可以显著提高PP的冲击强度,当高岭土和POE的填充份数分别为10份和5份时,PP/POE/高岭土复合材料的冲击强度最大。高岭土的添加可以提高PP的结晶温度,加快PP的结晶速率,促进PP的异相成核。合适含量的高岭土可以提高PP的熔融温度,改善PP的耐热性能。     

PP/POE共混物的热行为与晶态结构

采用双螺杆挤出机熔融共混制备了不同组成的聚丙烯(PP)/乙烯-辛烯弹性体(POE)共混物,利用差示扫描量热仪、偏光显微镜和广角X射线衍射系统研究了共混物的热行为与晶态结构。结果表明PP与POE之间具有一定的相容性,POE的异相成核作用提高了共混物中PP的结晶温度和结晶速率,有效地诱导β晶型PP的形成,增大了共混物中α晶型和β晶型PP的晶面表观厚度。另一方面,由于POE与PP之间存在较强的相互作用,POE大分子链使PP分子链的扩散和堆积受阻,从而导致PP/POE共混物总结晶度的降低。     

弹性体增韧聚丙烯共混体系的研究

用弹性体对聚丙烯(PP)增韧改性,探讨了基体树脂、POE/EPDM、HDPE的用量对共混体系力学性能的影响,并通过扫描电镜观察冲击断面,研究共混物的形态结构。结果表明,用POE橡胶来增韧和用EPDM增韧相比,前者使材料有更好的弯曲强度和弯曲模量;两者对拉伸强度的影响不大;后者使材料的冲击强度较大。     

共聚PP/POE共混物流变行为的研究

采用XLY-Ⅱ型毛细管流变仪研究了共聚聚丙烯(iPP)、乙烯-辛烯共聚物(POE)及其共混物的流变特性.实验结果表明,PP/POE共混物的最佳加工温度为180℃.iPP/POE共混物熔体均为假塑性流体,呈现出切力变稀现象.PP/POE复合材料的表观黏度与粘流活化能均随着POE含量的增加而减小.     

核壳分散相增强增韧聚丙烯机理浅析

首先选取POE对PP进行增韧,确定PP/POE二元共混物具备较高的强度和韧性的最佳比例。然后固定PP基体比例为85%,将PP、POE和PE 3种聚合物在一定条件下共混制备一系列三元共混物。借助SEM观察,在PP基体中发现了POE包覆PE的核壳结构分散粒子。通过建立这一系列三元共混物的形态-性能(屈服强度、悬臂梁冲击强度和落锤冲击能)关系,研究PE核相的核壳分散相的增韧机理。此外,通过Wu氏理论的发展进一步比较了二元和三元共混体系的增韧机理。结果表明,单独POE增韧PP能大幅度提升韧性但是会使材料强度降低;核壳结构分散相可使三元共混物的强度和韧性达到基本平衡,在最佳条件下相比原始PP韧性提高约2.5倍。     

原位交联改性PP/POE共混物的等温结晶行为

采用热塑性聚烯烃弹性体(POE)作为增韧材料,以过氧化二异丙苯(DCP)为交联剂制备了PP/POE共混物。利用差示扫描量热仪(DSC)和偏光显微镜(PLM)研究了PP/POE共混物等温结晶行为,并用Avrami方程分析了PP/POE共混物结晶动力学。结果表明,POE的加入能起到异相成核的作用,加快了PP的结晶成核速率。Avrami指数在1.93～3.09,DCP的引入对聚丙烯(PP)的成核与生长机理影响不大,但其原位交联作用阻碍了PP分子链的运动,使得PP结晶速率降低,结晶时间延长。     

回收PP增韧性能的初步探索

选用马来酸酐接枝POE、POE和CPE三种助剂,探索其不同含量对回收PP增韧改性的效果。通过大量的试验、测试及微观形貌分析,研究了增韧剂含量与力学性能的关系。结果表明,在0-30%之间随着增韧剂用量的增加,回收PP的强度先提高后降低,韧性则不断提高;用25%马来酸酐接枝POE增韧回收PP综合效果最佳,其拉伸强度、弯曲强度和冲击韧性分别达到了40.77MPa、37.78MPa和24.7KJ/M2。     

PP/POE共混物的毛细管和转矩流变行为

利用高压双管毛细管流变仪和Haake转矩流变仪研究了聚丙烯(PP)/乙烯-辛烯共聚物(POE)体系的流变行为,探讨了转速、剪切速率、温度及共混物的组成对熔体流变行为的影响。结果表明,两种方法所测得的熔体流变学结果基本一致,共混物熔体表现为假塑性流变行为。随着POE含量的增加,PP/POE共混物熔体的表观黏度和非牛顿指数表现为负偏差行为,粘流活化能则表现出正负偏差行为,说明PP与POE之间存在一定的相容性。     

PA6/MBS/PP反应共混体系的相形态和力学性能

通过扫描电镜、热分析、熔体流动速率和力学性能等测试方法研究了马来酸酐(MAH)和苯乙烯(St)多单体熔融接枝VERSIFY2300(V-2300-g-(MAH-co-St))对PA6/MBS/PP共混物的结晶行为、相形态和力学性能的影响。结果表明,在熔融共混过程中,V-2300-g-(MAH-co-St)中的酸酐基团与PA6的端氨基原位生成的接枝共聚物有效降低了共混物的界面张力,接枝物中苯乙烯基团与甲基丙烯酸甲酯(M)-丁二烯(B)-苯乙烯(S)三元共聚物(MBS)作用,有助于提高共混物的相容性。当PA6/MBS/PP共混物加入V-2300-g-(MAH-co-St)质量分数为20%时,共混物分散相的尺寸明显减小,力学性能得到较大提高。     

微层共挤出PP/EVOH共混物的阻隔性能

利用微层共挤出技术对聚丙烯(PP)/乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)共混物进行二次加工,制备出了气体阻隔性能显著提高的PP/EVOH共混复合材料。通过电子扫描显微镜、气体渗透实验研究了微层共挤出共混物的形态结构及其对共混物阻隔性能的影响。研究结果表明,微层共挤出技术能够有效调节EVOH分散相在PP基体中的形态结构,随着层数的增加,使其从零维球形变形为一维纤维状,进而演变成二维片状,这些形态导致128层微层共挤出共混物的气体阻隔性能较普通共混物提高了52倍。     

POE/LDPE共混交联改性发泡PP力学性能的研究

采用低密度聚乙烯(LDPE)和乙烯-1-辛烯共聚物(POE)作为增韧材料,以过氧化二异丙苯(DCP)和三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TM)为交联体系制备共混交联改性聚丙烯(PP),通过多指标正交实验研究共混交联改性的配方,分析了共混交联改性对PP力学性能的影响.结果表明：最佳改性配方为PP 70%,LDPE/POE 20/10%,DCP 0.2%,TM 0.6%,纳米ZnO 1%;共混交联改性对PP具有良好的增韧作用,冲击强度提高了490%;共混交联改性PP的结晶速率下降,熔融温度范围由原来的17.3 ℃增加到21.8 ℃,而结晶度还有所增大.实验最终表明：采用POE/LDPE共混交联改性PP制备出的发泡塑料发泡效果较好.     

含磺酸基的液晶离聚物在PBT/PP共混体系中的增容作用

用己二酸,4,4′-联苯酚和对羟基偶氮苯磺酸合成了一种含有磺酸基的液晶离聚物(LCI)。将LCI与聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚丙烯(PP)进行熔融共混制备了PBT/PP/LCI共混物。通过差示扫描量热仪(DSC)、三维红外图像系统和拉伸试验等方法对共混物进行了热性能、微观形态及力学性能分析。测试结果表明LCI的加入,增强了PBT与PP的界面粘接力,降低了PP分散相的尺寸,改善了二者的相容性,从而提高了共混物的拉伸强度和断裂伸长率。     

聚丙烯种类对硅烷交联PP/POE(EPDM)共混材料性能的影响

目的 针对聚丙烯原料的选择对硅烷交联PP/POE(EPDM)共混材料性能的影响,进行系统的研究分析。方法 固定PP和POE(EPDM)的质量比为70∶30,添加VTMS,DCP,DBTDL的质量分数为1.5%,0.1%和0.1%,制备分别以PP-B和PP-H为基体材料的硅烷交联共混材料;研究2种共混材料的凝胶含量、结晶行为、流变性能、力学性能、微观结构等的差异,分析不同基体聚丙烯对硅烷交联聚丙烯共混材料力学性能产生影响的原因。结果 虽然PP-B的性能优于PP-H,但与POE(EPDM)硅烷交联后,PP-H在力学性能、热稳定性等方面优于PP-B,PP-B的交联程度更高。结论 在PP/POE(EPDM)硅烷交联材料的选择中,为了达到节省资源,并获得最佳性能的目的,应充分考虑聚丙烯原料种类对共混材料性能的影响,以选择出最优方案。     

固相剪切碾磨制备聚丙烯/废旧橡胶/聚烯烃弹性体复合材料

利用固相剪切碾磨技术在常温下制备了聚丙烯(PP)/废旧轮胎橡胶(GTR)/聚烯烃弹性体(POE)复合材料。采用力学性能测试、差热分析(DSC)和扫描电镜(SEM)对固相剪切碾磨制备的GTR/POE复合粉体和相应PP/GTR/POE复合材料进行表征和分析,研究了碾磨次数和GTR/POE含量对PP/GTR/POE复合材料结构与性能的影响。结果表明,对固相剪切碾磨方法制备的PP/GTR/POE复合材料,GTR和POE被有效粉碎和均匀分散,其冲击强度和断裂伸长率比常规熔融共混方法制备的复合材料高;增加GTR/POE共碾磨复合粉体的含量或增加碾磨次数均可提高冲击强度和断裂伸长率。     

POE共混增韧二次发泡聚丙烯的力学性能

用单螺杆挤出机制备了不同质量分数的聚烯烃弹性体(POE)共混增韧聚丙烯(PP)预发泡粒料,并用型内二次发泡工艺制备了发泡聚丙烯(FPP)。研究了POE的用量、粒径及分布对FPP的发泡效果和力学性能的影响。结果表明,POE的加入改善了FPP的发泡效果,获得泡径细小均匀的闭孔泡沫结构;POE在基体中呈粒状均匀分布且与PP基体的界面结合良好,显著提高了FPP的冲击韧性,弯曲强度和压缩强度则随POE含量的增加而降低。在研究的范围内,增韧改性FPP的弯曲强度要高于未改性FPP。     

不同增容剂对POE增韧聚乳酸性能的影响

用双螺杆挤出机制备了聚乳酸(PLA)、聚烯烃弹性体(POE)和4种不同增容剂(马来酸酐接枝POE、马来酸酐、丙烯酸酯双官能化POE、丙烯酸酯与缩水甘油酯双官能化的POE、甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝POE)的共混物,考察了不同增容剂对共混物力学性能和断面形貌的影响,分析了退火前后共混物力学性能的变化。结果表明,在使用自制的甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝POE(POE-g-GMA)作为增容剂,三元体系PLA/POE/POE-g-GMA的质量比为80/15/5时,复合材料力学性能达到最佳,此时缺口冲击强度为12.3 kJ/m2,是纯PLA的3.7倍,拉伸强度为47.5 MPa。     

层状PPGr/PP复合材料的结构和电磁屏蔽性能

利用共挤出设备,制备了导电层(石墨填充聚丙烯PPGr)和绝缘层(聚丙烯PP)叠合的层状复合物,同时制备了PPGr普通共混物。比较了层状材料与普通共混材料在结构形态、电学性能、力学性能和电磁屏蔽性能方面的差异。研究发现,普通共混物电阻率为2.04×103Ω.cm时,在低频区(500 MHz~2 GHz)和中间频段区(2 GHz~18 GHz)内的最大屏蔽值都为34dB,而层状材料电阻率为2.79×105Ω.cm时,在上述频率区间的屏蔽效果分别达到49dB和56dB。力学性能测试表明层状材料的断裂伸长率和拉伸强度也优于普通共混材料。文中提出了层状复合物中电磁波的内部多重反射机理来解释这一实验现象。     

辐照接枝法制备增韧剂对聚丙烯结构与性能的影响

基于乙烯-辛烯共聚物(POE)辛烯长支链的可反应性,采用γ射线辐照等规聚丙烯(i PP)/POE/线型低密度聚乙烯(LLDPE)共混体系,得到聚丙烯增韧剂抗冲击聚丙烯基接枝共聚物(IPGC)。力学性能测试结果表明,辐照剂量为50k Gy时所得IPGC的增韧效果最好,i PP的冲击强度随IPGC含量的增加而提升;连续自成核退火热分级(SSA)结果表明IPGC中POE与i PP和LLDPE均发生接枝;扫描电镜观察结果显示IPGC以"海岛"结构,粒径3~5μm均匀分散在聚丙烯基体中,辐照产生接枝物在i PP/IPGC共混体系中起到了界面增容作用;X射线衍射和偏光显微镜结果表明分散相IPGC对i PP起到异相成核作用,促进了i PP的结晶,降低了晶粒平均尺寸,细化了i PP晶粒,从而提升了i PP的力学性能。     

不同弹性体增韧聚丙烯的研究

将聚丙烯(PP)与3种不同弹性体POE、SEBS、OBC在双螺杆挤出机中进行熔融共混,制备得到PP/弹性体共混物,测试了共混物的力学性能,比较了不同弹性体的增韧效率,研究了共混物脆断表面形貌。结果表明:3种弹性体对PP均起到了增韧作用,SEBS对PP的增韧效率最高,POE的综合性能最好,而OBC的加工性能良好。     

SGF增强POE改性二次发泡聚丙烯的力学性能

用单螺杆挤出机制备了短玻璃纤维(SGF)改性聚丙烯(PP)/聚烯烃弹性体(POE)预发泡粒料,并用型内二次发泡工艺制备了发泡聚丙烯(FPP),考察了SGF含量、分布及界面性能对PP/POE共混体系的发泡效果和力学性能的影响。结果表明,SGF和POE的共同加入改善了FPP的发泡效果,获得泡径约0.38 mm且分布均匀的闭孔结构;SGF的加入提高了PP/POE发泡体系的冲击韧性,并在20%含量时达到最大值64.89 kJ/m2;FPP的弯曲强度和压缩强度随着SGF的增加呈现先上升后下降的变化趋势,表明适量SGF的引入可以保持POE改性FPP的强度和韧性之间的平衡。