高性能玻纤增强聚丙烯材料的研制及应用

研究了自制聚丙烯接枝马来酸酐与乙烯/辛烯共聚物(PP-g-POE-MAH)和螺杆组合对玻璃纤维(GF)增强聚丙烯(PP)性能及产品外观的影响,制备了高性能、成型外观优的玻纤增强PP材料。结果表明,加入PP-gPOE-MAH可显著提高玻纤增强PP的拉伸、弯曲、冲击性能;在30%GF的玻纤增强PP体系中,PP-g-POE-MAH添加的最佳比例为8%,此配比制备的玻纤增强PP综合性能优良且性价比高;螺杆组合的剪切强弱较大幅度地影响材料的性能及成型外观,适当剪切强度生产的玻纤增强PP材料可兼具优良力学性能与优质成型外观。目前该材料已广泛应用于汽车、家电行业。     

短玻纤增强聚丙烯复合材料性能研究

研究了玻璃纤维(GF)、自制马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)和螺杆转速对短玻纤增强聚丙烯(PP/SFT)复合材料力学性能和微观形貌的影响。结果表明:随着GF用量增加,复合材料的弯曲模量和缺口冲击强度增大,拉伸强度先增大后降低,PP/SFT复合材料断面呈现脆性断裂;随着增容剂PP-g-MAH用量增加,拉伸强度和缺口冲击强度先增加后降低,弯曲模量基本不变;当PP,GF和PPg-MAH的质量比为50∶50∶3时,其综合性能最优,拉伸强度为113.0 MPa,冲击强度为15.8kJ/m~2,复合材料断面呈现韧性断裂;螺杆转速和剪切增大会降低纤维平均长度和复合材料的力学性能。     

增强阻燃PBT的性能研究

采用硅烷偶联剂对玻纤进行处理性,探讨了螺杆转速和螺杆组合对阻燃增强聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)力学性能的影响;并研究了不同玻纤、PBT、阻燃剂对增强阻燃PBT抗水解性能的影响。结果表明:处理玻纤提高了玻纤和基体界面的相互作用,复合材料的拉伸、弯曲和缺口冲击强度分别提高了10.6%、13%和19.6%;主机螺杆转速过高或螺杆组合的剪切过强都会使玻纤长度低于0.4 mm而降低增强作用,导致材料的力学性能下降。水煮后增强阻燃PBT力学性能的下降幅度主要取决于玻纤和树脂之间的界面,玻纤ECR5303A-2200增强阻燃的PBT的拉伸、弯曲和缺口冲击强度的保持率分别为水煮前的96%、88%和75%;其次为阻燃剂,树脂基体影响最小。加入自制增韧剂可显著降低增强阻燃PBT的端羧基浓度,从而有效提高其抗水解性。     

玻纤增强聚丙烯木塑复合材料的性能研究

分别以聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、玻纤增强PP/PE为基体材料,通过挤出成型制备了木塑复合材料(WPC)。研究表明,玻纤能够有效地提高WPC的性能,以玻纤增强PP/PE为基体制备的WPC的冲击强度、拉伸强度、弯曲强度、弯曲弹性模量分别达到4.58 kJ/m2,19 MPa,30.8 MPa,3520 MPa,性能优于以PP或PE为基体制备的WPC。     

玻纤增强PP热塑性片材的制备及力学性能研究

采用熔融浸渍法制备了玻璃纤维毡增强聚丙烯（PP）热塑性复合片材；通过在PP中加入复合改性PP改善了基体与增强纤维间的相容性；考察了相容剂、PP种类及玻纤毡种类对复合片材的影响。结果表明，相容剂的加入可使复合片材的拉伸强度提高29％、拉伸模量提高23％、弯曲强度提高42％、弯曲模量提高25％；高熔体质量流动速率PP可使片材的弯曲与冲击性能进一步改善。连续玻纤毡和长玻纤毡增强PP复合片材，前者综合力学性能良好，而后者则冲击强度较弱、弯曲性能加强。     

玻纤增强聚丙烯复合材料性能研究

研究了玻纤(GF)、SEBS和聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)用量对GF增强聚丙烯复合材料性能的影响,以及PP/GF(65/35)、PP-g-MAH/PP/GF(15/65/35)的微观形态。结果表明:随着GF用量的增加,复合材料的拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量增加,断裂伸长率降低,冲击强度先减小后增大,PP/GF复合材料断面呈脆性断裂;在PP/GF中添加增韧剂SEBS可以提高复合材料的冲击强度,但拉伸强度、断裂伸长率、弯曲强度和弯曲模量均减小;在PP/GF中添加增容剂PP-g-MAH,可使其拉伸强度、断裂伸长率、弯曲强度、弯曲模量和冲击强度均得到提高,当PP-g-MAH/PP/GF为15/65/35时,复合材料性能优异,材料断面呈韧性断裂。     

螺杆构型对PP/PA6共混物性能和相态结构的影响

在啮合同向双螺杆挤出机中,研究了6种不同螺杆构型对聚丙烯/聚酰胺6（PP/PA6）共混物相态结构和性能的影响。结果表明,在熔融段设置拉伸型元件时,共混物的拉伸强度和冲击强度较大,而弯曲强度和流动性能则较小,分散相粒径较小且粒径分布更均匀;在熔融段设置剪切型元件、熔体输送段设置六棱柱（FTX）元件时,共混物的流动性能最好。     

注塑工艺对LGFPP力学性能的影响

研究了注塑工艺对长玻纤增强聚丙烯（LGFPP）力学性能的影响。结果表明:螺杆转速对LGFPP玻纤残余长度(L_GF)和力学性能影响非常大,随着螺杆转速的增加,L_GF值下降,最终稳定在1.49 mm;拉伸强度、冲击强度和弯曲强度均随着螺杆转速的增加先上升后下降,当螺杆转速为60 r/min时,拉伸强度达到105 MPa,冲击强度和弯曲强度分别为28kJ/m²和180 MPa;背压对LGFPP的力学性能也有一定影响,但程度远小于螺杆转速的。     

螺杆组合对PP改性的SEBS弹性体结构与性能的影响

通过螺杆组合设计,考察了反向螺纹元件、密炼转子对苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯(SEBS)聚/丙烯(PP)弹性体材料的力学性能、微观形态结构的影响。研究结果表明:通过设计螺杆组合,在适应于塑料加工的双螺杆组合中增加捏合块,引入密炼转子,可使SEBS/PP弹性体材料的拉伸性能、回弹性能等有明显的改善。通过力学性能与结构表征,证明了密炼转子模块对SEBS与PP均匀共混加工的作用。     

DCP对长玻纤增强聚丙烯复合材料性能的影响

长玻纤增强聚丙烯复合材料采用熔体浸渍工艺制备,研究过氧化二异丙苯(DCP)对长玻纤增强聚丙烯复合材料性能的影响。结果表明:随着DCP用量的增加,长玻纤增强聚丙烯复合材料的拉伸强度、弯曲强度、缺口冲击强度、弯曲模量均先增加后降低,通过动态力学性能和形态分析得出,当DCP添加量为0.4%时,长玻纤增强聚丙烯复合材料的拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量和缺口冲击强度均最高。     

同向啮合双螺杆挤出机螺杆组合对玻纤增强AS力学性能的影响

研究了不同螺杆组合方式对玻纤增强苯乙烯一丙烯腈共聚物(AS)材料挤出工艺和材料力学性能的影响;并设计出一种适合于玻纤增强AS材料加工的螺杆组合方式.结果表明:合理的螺杆组合可改善玻纤增强AS材料的挤出工艺;提高材料的力学性能.通过改善熔融段和剪切段的螺纹组合,使玻纤增强As材料的拉伸强度和弯曲强度分别由原来的105 MPa和115 MPa提高到了116 MPa和125 MPa,并保证了设备产量.采用合适的螺杆组合生产的材料能够满足国内外家电企业的要求.     

玻纤增强聚丙烯抗菌防霉复合材料制备及性能

以聚丙烯(PP)为基体,玻璃纤维直接无捻粗纱为增强体,采用双螺杆混炼工艺制备玻璃纤维增强PP复合材料。通过调整2组2个剪切块配合深槽螺杆输送单元,尽量减少对玻纤的挤压和磨损,从而保持玻纤长度,最后通过加粗口径口模出料。在制备的玻纤增强PP复合材料中添加无机磷酸锆载银复合抗菌剂以提高材料的抗菌防霉性能,分别探讨了玻纤和抗菌剂含量(质量分数)对材料力学性能、耐热氧老化性能的影响,研究了抗菌剂含量对材料抗菌防霉性能的影响,并在最佳配方下考察了热氧老化和水浴老化对材料抗菌防霉性能的影响。结果表明,随着玻纤含量的增加,材料力学性能增加明显,当玻纤含量达到25%时,与未加玻纤的相比,拉伸强度提高194%,弯曲强度提高225%,缺口冲击强度提高475%;经150℃热氧老化4000 h后,材料的力学性能较未老化时没有发生明显下降;抗菌剂含量对材料力学性能和耐热氧老化性能影响较小;抗菌剂含量达到0.5%以上时玻纤含量对抗菌性能无影响,且抗菌率大于99.9%,防霉等级1级;最佳配方是玻纤含量25%和抗菌剂含量1%,在该配方下制得的复合材料经过4000 h的150℃热氧老化和95℃水浴老化后抗菌率仍高于99%,防霉等级仍为1级。     

研制高冲击强度的增强PA66材料

探讨了增韧剂、玻纤种类和螺杆组合对玻纤增强PA66冲击性能的影响。研究结果表明,加入增韧剂能够有效提高玻纤增强PA66的冲击性能,当增韧剂用量为3%时,材料具有最优的冲击强度和缺口冲击强度。特殊偶联剂处理的玻纤和合适的螺杆组合有助于玻纤在树脂基体中获得均匀分散和较窄的长度分布,并提高组分间的界面作用,得到冲击性能优异的玻纤增强PA66材料。     

PP-g-GMA对长玻纤增强聚丙烯复合材料性能的影响

采用熔体浸渍工艺制备了长玻纤(LGF)增强聚丙烯材料。研究了甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚丙烯(PP-g-GMA)对长玻璃纤维增强聚丙烯(PP)复合材料力学性能的影响。结果表明:PP-g-GMA影响长玻璃纤维增强PP复合材料的力学性能;当PP-g-GMA质量分数为1%时,PP/LGF复合材料的力学性能最好,拉伸强度、弯曲强度和悬臂梁缺口冲击强度分别提高32.34%、27.38%和74.51%。     

玻纤增强SAN材料力学性能的影响因素

通过对玻纤增强SAN树脂(SAN/GF)的力学性能分析,研究了影响玻纤增强SAN材料的因素。结果表明,添加SMA相容剂有助于增加SAN树脂与玻纤的界面结合强度,提高材料的力学性能,相容剂含量为3%时,增强材料的拉伸强度和弯曲强度分别达到117.2和140.2 MPa,比未加相容剂时,强度分别增加22.8%和12.8%。适量润滑剂的添加对提高材料力学性能具有正面效应,根据实验研究,润滑剂用量在0.2%时,玻纤增强材料性能较好。单丝直径为13和14μm的2种玻纤的增强效果差别不大,制备的增强材料的拉伸强度都在115 MPa以上,弯曲强度大于135 MPa。主机螺杆转速对玻纤增强SAN材料的力学性能影响不大。玻纤含量在20%时,制备的玻纤增强材料的冲击性能最好,达到5.7 kJ/m~2。     

混合元件对玻璃纤维增强聚丙烯中玻璃纤维长度的影响

对啮合同向双螺杆挤出机90 °捏合块、六棱柱、变间隙转子3种混合元件流道流场进行了数值模拟,分析3种元件的混合性能。实验研究了使用3种不同元件的螺杆组合对玻璃纤维增强聚丙烯（GFRPP）复合材料中玻璃纤维长度的影响。结果表明,啮合同向双螺杆挤出机中聚合物熔体产生的剪切对玻璃纤维长度影响明显,混合元件的剪切越强,制品中玻璃纤维的平均长度就越短,制品的拉伸强度和冲击强度越低。     

同向双螺杆挤出机螺杆元件组合及其应用

介绍了啮合同向旋转双螺杆挤出机螺杆元件的特征,根据物理机械共混理论,设计出一种适用于玻纤增强PP的螺杆元件组合方式。实验结果表明：玻纤在PP中分散较好,长度均一,螺杆组合设计合理。     

PP/POE共混体系及PP/POE/Nano-CaCO_3复合体系力学性能的研究

应用双螺杆挤出机制备了聚丙烯(PP)/聚烯烃弹性体(POE)共混体系和PP/POE/纳米碳酸钙(nano-CaCO3)复合体系,研究了POE用量及nano-CaCO3对PP冲击性能、拉伸性能及弯曲性能的影响。结果表明,随着POE用量的增加,PP/POE共混体系及PP/POE/nano-CaCO3复合体系的冲击强度明显增加;拉伸强度及拉伸模量、弯曲强度及弯曲模量均减小;断裂伸长率及断裂强度亦减小。此外,与PP/POE共混体系相比,PP/POE/nano-CaCO3复合体系的冲击强度、拉伸强度及拉伸模量、弯曲强度及弯曲模量均优于PP/POE共混体系。     

同向双螺杆挤出机螺杆元件组合及其应用

介绍了啮合同向旋转双螺杆挤出机螺杆元件的特征，根据物理机械共混理论，设计出一种适用于玻纤增强PP的螺杆元件组合方式。实验结果表明：玻纤在PP中分散较好，长度均一，螺杆组合设计合理。     

玻纤增强聚丙烯软触感材料的制备及性能

采用聚丙烯(PP)、玻璃纤维(GF)和弹性体(POE)作为原料,利用熔融共混方法制备了玻纤增强聚丙烯软触感材料.分别研究了 GF含量及POE/PP比例对复合材料力学性能的影响.研究结果表明,玻纤能够显著提高复合材料的力学性能和硬度,随着GF含量的增加,复合材料的拉伸性能呈先增加后减弱的趋势,而其弯曲性能、冲击性能及硬度...