聚甲基丙烯酸甲酯包覆纳米CaCO3改性聚氯乙烯研究

研究了聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)包覆纳米CaCO3复合粒子填充聚氯乙烯(PVC)复合材料的加工塑化和力学性能，并与未改性纳米CaCO3的改性效果进行比较。结果发现，填充纳米CaCO3使PVC平衡扭矩和平衡熔融温度均会有所提高，填充未改性碳酸钙增加更大，填充PMMA包覆CaCO3使材料冲击性能提高的幅度大于填充未改性纳米CaCO3，而拉伸强度下降幅度较小。当PMMA包覆CaCO3填充量为8％时缺口冲击强度增加到未改性PVC的194％。冲击缺口断面形态分析表明，采用PMMA包覆CaCO3时，纳米CaCO3在PVC基体中分散均匀、团聚少。     

PP／湿法表面处理纳米CaCO3复合材料的力学性能研究

研究了自制水溶性钛酸酯偶联剂对新型超重力反应结晶法所得纳米碳酸钙浆料进行湿法表面处理的配方和工艺。系统研究了纳米CaCO3用量和表面处理剂种类对：PPA纳米CaCO3复合材料形态结构和力学性能的影响。结果表明，采用偶联剂处理的纳米CaCO3在基体中的分散优于脂肪酸盐。纳米CaCO3经表面处理，在低含量时(5～6份)即可对PP进行有效地增韧改性，偶联剂和脂肪酸盐处理的两种纳米CaCO3分别使PP冲击强度提高70％和50％，且拉仲强度保持不变。DSC和WAXD研究复合材料中PP的晶体结构发现，PP β-晶型的成核结晶与表面处理剂种类密切相关。     

纳米碳酸钙/聚苯乙烯原位复合材料的制备及表征

将纳米碳酸钙(Nano-CaCO3)颗粒先从水相中转移至醇相中,再通过甲基丙烯酸处理,在颗粒表面包覆了既具离子键又具聚合反应活性的表面层. 在稍高于100℃温度下,经该项处理后的纳米CaCO3固含量大于80%的滤饼能均匀分散于苯乙烯单体中,用原位本体聚合法制得纳米CaCO3/PS(聚苯乙烯)原位复合材料. TEM分析表明,原位复合材料中纳米CaCO3颗粒能均匀分散于基体中,粒径在100 nm以内,并由此提出分散相呈集散形貌的结构模型. 纳米碳酸钙能对复合材料基体起到较好的增韧作用,含7%~8%纳米CaCO3的原位复合材料的冲击强度比纯PS提高158%.     

纳米级碳酸钙填充聚丙烯复合材料的弯曲和耐热性

采用两种填料粒子表面处理方法(表面活化(SⅠ)和钛酸酯偶联剂处理(SⅡ))分别制备了纳米级碳酸钙(CaCO3)填充聚丙烯复合材料。应用万能材料试验机在室温下考察了表面处理方法及粒子含量对复合材料弯曲性能的影响。结果表明,随着纳米粒子体积分数(Фf)的增加,SⅠ的弯曲模量和弯曲强度有所提高;而SⅡ则轻微下降。应用热变形温度仪测量了试样的热变形温度(HDT)后发现,纳米CaCO3粒子的填充可明显地改善PP树脂的耐热性能。在较高的载荷下,两种PP／纳米CaCO3复合体系的热变形温度十分接近。     

纳米碳酸钙耐酸性处理、表征及其在阳极电泳漆中的应用

采用超重力法制备纳米CaCO3，在其表面包覆一层二氧化硅包膜，使其具有一定的耐酸性，可用于弱酸性阳极电泳漆，采用TEM和BET对包覆前后的纳米CaCO3的形貌，粒度大小和比表面积进行表征，并采用红色光谱研究了包覆前后的纳米CaCO3的表面结构，应用实验表明，包覆的纳米CaCO3用于阳极电泳漆后，漆膜的硬度，电泳槽液的稳定性和泳透力等均有一定的提高。     

纳米碳酸钙母料研制及对聚丙烯力学性能的影响

分别将未经过表面处理和经过PMMA包覆的纳米CaCO3粒子制备成母料并与PP复合,制备PP／Ca CO3纳米复合材料。通过TEM观察了表面处理后纳米粒子的粒径与分散情况,对纳米复合材料的力学性能进行了测试并观察了缺口冲击断面形貌。     

纳米碳酸钙对PA6/PP共混合金的性能影响

研究了纳米CaCO3的表面处理及用量对尼龙(PA)6/聚丙烯(PP)合金材料性能的影响.结果表明,采用钛酸酯偶联剂对纳米CaCO3进行表面处理,能有效提高合金材料的力学性能.合金材料中加入10份纳米CaCO3,其力学性能最优,热变形温度达到最大值90.8℃.合金材料的冲击断面SEM照片显示,加入适量的纳米CaCO3能提...     

聚合物包覆对纳米CaCO3在PVC中分散的影响

以偶联改性纳米CaCO3和甲基丙烯酸甲酯（MMA）为原料,原位乳液聚合制得PMMA接枝包覆纳米CaCO3,以其与PVC熔融共混制备复合材料,研究了纳米CaCO3在共混体中的分散和与PVC界面的结合.与未改性纳米CaCO3相比,纳米CaCO3接枝包覆PMMA后,在PVC中的分散性能得到明显改善,粒子被分散得更加细小、均匀.PMMA接枝包覆纳米CaCO3与PVC界面间相容性能最好,比小分子改性CaCO3与PVC间的黏结作用更强.采用PMMA包覆纳米CaCO3粒子改性PVC,比未改性纳米CaCO3改性PVC有更好的冲击性能及拉伸性能.     

CaCO3／PVC纳米复合材料的研究

研究了经过表面改性的纳米CaCO3添加量对PVC／米CaCO3复合材料聚合工艺和力学性能的影响。结果表明,纳米CaCO3经过处理后,表面包覆了一薄层的有机物。纳米CaCO3在3％-7％的添加范围内,可以缩短聚合反应时间。纳米PVC与普通PVC比较,冲击强度可提高到9．38kJ／m^2,断裂伸长率在拉伸强度略有降低的前提下增大到60．2％。纳米CaCO3的添加量为7％时,可以得到综合性能较好的纳米CaCO3／PVC复合树脂。     

核-壳结构纳米CaCO_3/SiO_2复合粒子的制备

采用在氢氧化钙碳化过程中向体系中滴加硅酸钠溶液的方法来制备核-壳结构的纳米CaCO3/SiO2复合粒子。将超细碳酸钙的制备和表面包覆改性工艺融为一体,在碳化反应的末期加入硅酸盐水溶液,通过控制碳化末期的反应及硅酸盐水解反应的进程,有效地防止了碳酸钙粒子的团聚,同时在超细碳酸钙粒子表面成膜包覆二氧化硅薄层,获得核-壳结构的CaCO3/SiO2复合颗粒。用耐酸性测试、吸油值、TEM、IR等方法对复合粒子的包覆效果、粒径大小、形貌、化学组成等做了分析和表征。     

超细碳酸钙表面处理及其在RTV硅橡胶中的应用(一)

采用自制的超细碳酸钙悬浊液,在碳酸钙表面包覆二氧化硅,改善碳酸钙的应用性。采用吸油值、耐酸性、沉降体积等测试方法衡量二氧化硅的包覆效果。实验结果表明能够在碳酸钙表面形成较为紧密的二氧化硅膜。     

偶联剂处理超细CaCO3增韧HDPE研究

用合成的异氰酸酯偶联剂，对超细碳酸钙（CaCO3）进行了表面处理，考察了处理后CaCO3对高密度聚乙烯（HDPE）的增韧效果。FTIR，SEM及力学性能测试等结果表明，异氰酸酯偶联剂在CaCO3表面产生了化学偶联作用，并且异氰酸酯偶联剂与钛酸酯偶联剂共用时有协同作用。在CaCO3临界质量分数为40％时，材料的冲击强度达到最大值43．2kJ／m^2，同时材料的刚性能够基本保持。随着CaCO3含量的变化，材料的熔体流动速率与冲击强度有着相似的变化规律，认为CaCO3粒子周围存在的塑性界面过渡区，是导致材料的熔体流动速率和冲击强度提高的原因。     

聚丙烯/轻质CaCO_3复合材料的力学性能研究

采用熔融共混的方法制备了PP/CaCO3复合材料,并研究了轻质CaCO3的表面处理、含量及粒径对材料的拉伸强度和缺口冲击强度两大主要力学性能的影响,着重对实验结果作了科学的理论分析。实验结果表明,钛酸酯类偶联剂能很好地改善CaCO3粒子与PP基体的界面相容性,从而使复合材料的力学性能提高;经表面处理后的超细轻质CaCO3(纳米级)所填充复合材料的拉伸强度和缺口冲击强度明显优于普通轻质CaCO3(微米级);而且处理后的纳米级CaCO3在填充量为10%时对PP的增强增韧效果最佳。     

CaCO_3的表面改性对PP/CaCO_3复合材料性能的影响

采用一步法制备了具有不同界面性质的聚丙烯/碳酸钙(PP/CaCO_3)复合体系,考察了界面作用对复合材料性能的影响。结果表明,在只使用 CaCO_3的情况下,PP/CaCO_3复合材料的弯曲强度和热变形温度会提高,但拉伸强度和冲击强度则会有较大程度降低,且 CaCO_3含量越高对样品的弯曲强度、热变形温度、拉伸强度和冲击强度影响越大;用弹性体包覆 CaCO_3粒子,不但可以防止PP/CaCO_3复合材料的拉伸强度的进一步降低,而且可以提高其冲击强度;加入偶联剂和助偶联剂,有利于弹性体对 CaCO_3粒子的有效包覆,这种包覆是自发进行的,原子力显微镜结果验证了粒子的核壳结构。     

PPS/GF/纳米CaCO3三元复合材料的力学性能的研究

考察了纳米碳酸钙(Nano-CaCO3)用量及表面处理剂对玻璃纤维增强聚苯硫醚(PPS/GF)复合材料冲击和弯曲性能的影响。结果发现,随着Nano-CaCO3质量分数的增加,试样的冲击强度和弯曲强度均有不同程度的提高;在相同条件下,经钛酸酯偶联剂处理的Nano-CaCO3填充PPS/GF体系的冲击强度和弯曲强度大多高于由硬脂酸处理的PPS/GF体系。     

聚丙烯蜡固-固相变材料的制备与工艺优化

针对聚丙烯蜡相变材料难以乳化分散、离子交联定型的问题,利用聚丙烯酸（PAA）羧基的亲水性,易离子化特性,设计了低聚合度聚丙烯酸（PAA）接枝聚丙烯蜡,以自乳化方法制备聚丙烯蜡乳液,通过常温离子交联,在水介质中、短周期内制备了聚丙烯蜡固-固相变材料（PPW SS-PCMs）。首先利用红外光谱仪、核磁共振波谱仪、扫描电子显微镜分析测试,探讨了丙烯酸的浓度及瞬时浓度对聚丙烯蜡（PPW）接枝产物自乳化能力的影响。然后,利用偏光显微镜、X射线衍射仪、差示扫描量热仪、热重分析仪对PPW接枝产物及PPW SS-PCMs的结晶性能、热稳定性做了测试和分析。结果表明：随着丙烯酸（AA）质量占比升高,定型相变材料的相变焓随AA含量的提升而下降。在一定范围内,通过提高AA瞬时浓度能提高改性PPW的自乳化能力,减少定型组分添加量。当AA、PPW、BPO质量比为0.36∶1∶0.05及滴加速率为9mL/min时,所制备的PPW SS-PCMs的结晶温度为52.46℃,结晶焓为-53.61J/g,储能效率为81.26%,具有较好的热稳定性。     

大分子键合处理CaCO3的表面性质及其与PVC的界面特性

研究了以大分子键合方式包覆处理CaCO3粉末的表面性质及其填充PVC的界面性质和力学性能,结果表明:①与未处理的CaCO3相比,所有改性CaCO3的表面张力均明显下降,其中表面张力的极性分量大幅度下降,但色散分量略有提高,与PVC的界面张力及其极性分量和色散分量均下降;②用大分子弹性体键合方式处理的CaCO3对PVC填充材料具有明显的增韧效果,其效果优于铝酸酯偶联剂,显示出良好的应用前景。     

锡酸锌包覆碳酸钙对聚氯乙烯的阻燃消烟作用

用氧指数、剩炭率、烟密度等方法测试了锡酸锌包覆碳酸钙对PVC的阻燃作用,同时采用热分析、扫描电镜的方法研究了锡酸锌包覆碳酸钙的阻燃机理。实验表明在锡酸锌含量相同的情况下,锡酸锌包覆碳酸钙对PVC的阻燃和消烟性能优于锡酸锌;在添加量为10份时,锡酸锌包覆碳酸钙阻燃PVC样品和三氧化二锑阻燃PVC样品具有相同的氧指数,但当添加量为20份时,前者的氧指数比后者的高3%,前者的烟密度等级比后者低约10%。     

Surface modification of poly(ethylene terephthalate) film by coating with poly(ethylene glycol)‐grafted polystyrene

The poly(ethylene glycol) (PEG)‐grafted styrene (St) copolymer, which was formed as a nanosphere, was used as an agent to modify the surface of poly(ethylene terephthalate) (PET) film. The graft copolymer was dissolved into chloroform and coated onto the PET film by dip–coating method. The coated amount depends on the content ratios of PEG and St, the solution concentration, and the coating cycles. The graft copolymers having a low molecular weight of PEG‐ or St‐rich content was fairly stable on washing in sodium dodecyl sulfate (SDS) aqueous solution. It was confirmed that the PET surface easily altered its surface property by the coating of the graft copolymers. The contact angles of the films coated with the graft copolymers were very high (ca. 105–120°). The coated film has good antistatic electric property, which agreed with PEG content. The best condition of coating is a one‐cycle coating of 1% (w/v) graft copolymer solution. The coated surface had water‐repellency and antistatic electric property at the same time. The graft copolymer consisted of a PEG macromonomer; St was successfully coated onto PET surfaces, and the desirable properties of both of PEG macromonomer and PSt were exhibited as a novel function of the coated PE film. © 1999 John Wiley & Sons, Inc. J Appl Polym Sci 74: 1524–1530, 1999     

Glass-fiber mat-reinforced epoxy coating for concrete in sulfuric acid environment

Deterioration of Portland cement concrete exposed to acidic environments is a major problem in wastewater and industrial facilities. Coating of new and in-service concrete facilities is one method currently adopted to protect concrete from acidic attack. In this study, cylindrical concrete specimens were coated with a glass-fiber mat-reinforced epoxy under dry (simulating new concrete surface) and wet (simulating in-service concrete surface) conditions and then tested in 3% sulfuric acid solution. The average coating thickness was 1.5 mm with a hardness of 38 (Barcol Hardness). Chemical resistance tests were performed on uncoated and coated concrete specimens with and without surface holidays. Test results showed that the epoxy-coated concrete with holidays in acidic environments showed no failure up to 20 months. There was no noticeable difference in the performance of coated concrete with different holiday sizes (3, 6 or 12.5 mm) in long-term immersion. Failures were first observed around the holiday resulting in cracking of the coating. The average increase in diameter of specimens at the holiday was 1.5% when the first cracks occurred. A time-to-failure factor (K) showed that the lifetime of the coated concrete in 3% sulfuric acid can be extended by more than 70 times without failure occurring. This coating also passed the application and hydrostatic tests.