纳米粒子增韧聚氯乙烯的研究

综述了纳米粒子在聚氯乙烯(PVC)增韧改性中的研究现状及作用机理,分别介绍了纳米CaCO3、纳米SiO2、纳米黏土及“核壳”纳米粒子等在PVC增韧改性中的研究与应用,得出了纳米复合技术在PVC增韧改性中均能提高材料韧性和强度的特点。最后,对发展价格低廉的新型纳米增韧增强粒子进行了展望。     

纳米SiO2增强增韧聚氯乙烯复合材料的研究

采用超声波，振磨等方法对纳米SiO2粒子进行表面处理。通过熔融共混的方法制备了PVC/SiO2纳米复合材料，研究了纳米粒子对PVC的增强，增韧效果。研究结果表明；通过超声波，振磨等方法对纳米粒子进行表面处理。可以促进纳米粒子在基体中的均匀分散，大幅度提高复合材料的强度和韧性；纳米SiO2的添加量为3%时，复合材料的综合力学性能最好，其拉伸强度，冲击强度和杨氏模量均有较大的提高。     

聚氯乙烯的增韧改性

分别考察了三种不同结构的弹性粒子ACR、CPE和ABS及其复合后对PVC冲击性能的影响.结果表明:三种粒子进行单组分增韧改性PVC时,ACR的改性效果最好,且在用量为15份时缺口冲击强度达到最大;两组分复合增韧改性PVC时,CPE/ABS、CPE/ACR都出现了协同增韧效应,且CPFJABS(质量比4/1)协同增韧效果最好,与同等用量(15份)的CPE相比,其缺口冲击强度增加了114.2%.     

聚氯乙烯增韧改性的研究开发进展

概述了聚氯乙烯(PVC)增韧改性的机理及主要的增韧改性方法,重点介绍了CaCO3、SiO2等纳米粒子在聚氯乙烯增韧改性中的研究进展,提出了其今后的发展方向。     

纳米无机粒子抑制喷绘PVC膜中增塑剂析出的研究

用纳米SiO2和纳米CaCO3来抑制喷绘用聚氯乙烯（PVC）膜中增塑剂的析出,并探讨了纳米SiO2和纳米CaCO3对喷绘PVC膜喷绘性能的影响。结果表明,纳米CaCO3和纳米SiO2可以有效抑制喷绘PVC膜中增塑剂的析出,纳米无机粒子含量越高,其抑制作用越明显,但纳米无机粒子含量超过20份时,PVC膜的力学性能和喷绘性能下降;纳米无机粒子提高了喷绘PVC膜的油墨吸收速度;当纳米SiO2和纳米CaCO3团聚颗粒较大时,对PVC膜的喷绘性能产生不利影响。     

纳米粒子复合ACR改性聚氯乙烯的研究

采用纳米SiO2粒子作为种子进行聚丙烯酸酯的原位乳液聚合，初步探讨了此类种子乳液聚合的过程，分析了包覆机理，讨论了SiO2用量对聚合反应速率及残渣生成率的影响。用此种聚丙烯酸酯复合物和PVC树脂共混，结果比用纯聚丙烯酸酯与PVC树脂共混的材料有更好的增强、增韧效果。     

纳米SiO2环氧树脂复合材料性能研究

以纳米SiO2作为增强材料,制备纳米复合材料,研究了表面处理及不同的纳米含量对纳米复合性能的影响,采用透射电镜对纳米SiO2粒子的分布进行了表征。结果表明,SiO2处理与否,纳米SiO2均可以在氧树脂中分散,SiO2表面处理后,纳米SiO2复合材料性能得到提高。纳米SiO2可以使环氧树脂增刚、增强、增韧。     

PP/纳米SiO2/POE复合材料的研究

采用熔融共混法制备PP/纳米SiO2/POE复合材料,并通过力学性能测试、DSC分析以及材料断面形貌分析等手段,对增强增韧效果进行研究.结果表明纳米SiO2和POE微粒显现了比较明显的协同增韧效果,当PP/纳米SiO2/POE为100/4/15时,综合力学性能最优.纳米SiO2的成核作用提高了PP的结晶温度和结晶速率.两种微粒在PP基体中达到均匀分散,其中纳米SiO2粒子平均粒径为150nm,与其二次粒子直径相当,表明熔融过程并未造成纳米粒子的团聚.     

纳米粒子增韧增强UPVC的研究

本文研究了纳米粒子对RPVC的增韧增强效果及纳米粒子和CPE的协同改性效果。实验结果表明。采用自制的纳米ACR对RPVC的增强增韧效果是显著的。且在其与CPE的复合改性体系中。纳米粒子与CPE产生了协同效应。通过扫描电镜显示。在此复合改性体系中。出现了拉丝及网化结构。使低温韧性大幅度提高。     

聚丙烯／弹性体／纳米SiO2复合材料性能研究

以聚丙烯（PP）为基体,以弹性体（POE、TPU）和纳米SiO2为改性剂,采用熔融共混法制备了PP／弹性体／纳米SiO2复合材料,研究了材料的力学性能、动态力学性能、结晶性能与流变性能。结果表明,弹性体和纳米粒子的加入具有明显的协同增韧效应;弹性体和纳米SiO2促进PP的结晶,TPU和纳米SiO2有更好的结晶成核作用;弹性体和纳米粒子使复合材料的模量、复合粘度增大。     

纳米SiO2复合漆的制备及其耐蚀性能

通过化学改性，硅烷偶联剂（A858）与纳米SiO2表面的羟基发生反应，得到亲油性纳米SiO2，提高了SiO2与涂料的相容性。原子力显微镜（AFM）测试结果表明，SiO2粒子的平均尺寸约为50nm，分散均匀。在机械搅拌和超声场共同作用下，将纳米SiO2加入到油漆中，制备了纳米SiO2复合漆。浸泡腐蚀实验、阳极极化及交流阻抗（EIS）测试结果表明，纳米SiO2改善了油漆在NaCl水溶液中耐蚀性，SiO2质量分数为0．91％时，复合涂料的耐蚀性最佳。     

聚合工艺对纳米SiO_2在原位乳液聚合中分散性的影响

采用原位乳液聚合法将未经表面处理的纳米SiO2引入到聚丙烯酸酯乳液,考察了纳米SiO2的引入方式、乳化剂在预乳液与釜底的分配、种子乳液的来源等对其分散性的影响。TEM及粒径分析表明,纳米SiO2能有效地被分散成为初次粒子并以纳米量级与原位生成的聚丙烯酸酯复合,纳米SiO2因界面作用被吸附嵌入到乳胶粒子的表面,使粒子具有“草莓”般的形貌。     

PVC的微发泡处理及PVC/CaCO3的原位复合

研究了用原位生成法制备PVC/纳米CaCO3复合母粒的过程. 首先利用混合溶剂将PVC粉料溶胀,同时带入发泡剂偶氮二异丁腈,在112oC下进行固相微发泡. 利用已发泡的PVC,采用原位生成法制备了纳米CaCO3/PVC复合母粒. 通过扫描电镜观察,发现已发泡PVC颗粒表面布满微孔,纳米级CaCO3填充在PVC孔洞里. PVC/纳米CaCO3复合母粒同时起到了增韧增强的作用.     

聚丙烯酸酯/纳米碳酸钙复合增韧PVC的研究

制备了复合增韧改性剂聚丙烯酸酯/纳米CaCO3(PA-C),并将其用于硬质聚氯乙烯(PVC)中,以研究其增韧效果.使用扫描电子显微镜(SEM)观察了复合材料的微观结构,并测试了复合材料的力学性能.结果表明:PA-C均匀分散于PVC基体中;当在PVC中添加10份PA-C时,复合材料的缺口冲击强度达到88.2kJ/m2,冲击强度和弯曲模量明显增大,拉伸强度未明显降低;SEM照片显示PA-C有效地引发了PVC基体产生塑性形变,有利于能量的吸收.     

纳米级CaCO3粒子对PVC增韧增强研究

根据非弹性体增韧改性观点,研究了粒径为１μｍＣａＣＯ３及３０ｎｍＣａＣＯ３粒子填充ＰＶＣ,ＰＶＣ／ＡＣＲ体系的性质,并对其断口进行了电镜观察。结果表明,粒径为１μｍ ＣａＣＯ３对ＰＶＣ,ＰＶＣ／ＡＣＲ增韧增强效果不如粒径为３０ｎｍ ＣａＣＯ３。同时,ＡＣＲ的加入使体系加工性能变好。     

Preparation and characterization of composite resin by vinyl chloride grafted onto poly(BA-EHA)/poly(MMA-St)

Crosslinked poly(butyl acrylate-co-2-ethylhexyl acrylate)/poly(methyl methacrylate-co-styrene) (ACR I) latex was synthesized by multi-stage emulsion polymerization. A series of grafting vinyl chloride (VC) composite latices were prepared by emulsion copolymerization in the presence of core-shell ACR I latex. The effects of ACR I amount and its core/shell ratio on particle diameters of the composite latices and mechanical properties of the prepared materials were investigated. The grafting efficiency (GE) of VC grafted onto ACR I increases with an increasing ACR I content. Transmission electron microscope (TEM) study indicates that ACR I latex particles have a regular core-shell structure obviously. However, when styrene content in the shell of ACR I is more than 70 percent of the shell by weight, ACR I latex particles have an irregular core-shell morphology like sandwich. The composite latex particles synthesized by core-shell ACR I latex grafting VC have a clear three-layered core-shell structure. Dynamic mechanical analysis (DMA) study reveals that the compatibility between ACR I and PVC is well improved. With increasing ACR I content, the loss peak in low temperature range for every composite sample becomes stronger and stronger and gradually shifts to a higher temperature. Scanning electron microscope (SEM) graphs showed that the fractured surface of the composite sample exhibited better toughness of the material. TEM graphs showed that ACR I was uniformly dispersed in the PVC matrix.     

以PVC为外壳层的ACR抗冲改性剂的合成及其对PVC的增韧作用

以聚丙烯酸丁酯(PBA)为内核,通过种子乳液聚合制备了分别以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚氯乙烯(PVC)、PMMA/PVC为壳层的纯丙烯酸酯(ACR)和PVC改性ACR乳液.扫描电镜观察发现,纯ACR乳胶粒子具有明显的核-壳结构,进一步包覆PVC后形成疏松外层.考察了不同结构ACR与PVC共混物的相态结构、抗冲性能和断面形貌,发现用PVC部分或完全替代PMMA壳层的改性ACR在PVC基体分散良好,具有与纯ACR相当的增韧PVC作用,冲击断面呈现典型的韧性断裂特征.     

户外耐候环保PVC电线波纹管的研制

本文从无铅化、增韧、增强、抗粉化四个方面对PVC配方进行了研究,制备了户外用耐候环保阻燃PVC电线波纹管。研究结果表明:稀土稳定剂的热稳定作用优于钙锌稳定剂而与铅盐稳定剂接近。纳米碳酸钙的加入可以用较少的ACR使制备的PVC复合材料达到超韧,同时亦提高了PVC复合材料的弯曲模量,表现出增韧和增强的双重作用。使用稀土热稳定的体系的抗粉化能力优于钙锌热稳定体系;加了钛白粉和炭黑的试样都能明显提高抗粉化能力,其中的炭黑的抗粉化能力更好一些。所制备的PVC电线波纹管的重金属含量符合ROHS要求、有害物质含量符合REACH要求;能通过-40℃扁平实验、80℃扁平实验和通过1000小时加速老化实验、产品阻燃等级为UL94-1999V0,可满足长期户外使用要求。     

Effects of core‐shell acrylate particles on impact properties of chlorinated polyethylene/polyvinyl chloride blends

The impact properties of core‐shell acrylate (CS‐ACR)/chlorinated polyethylene (CPE)/poly(vinyl chloride) (PVC) blends under different temperatures were investigated. The fracture surface morphologies of the blends were observed by scanning electron microscopy (SEM). The results show that there exists significant synergistic effect between CS‐ACR particles and CPE in toughening PVC, and the impact properties of the blends generally correlate well with SEM morphologies. Besides, with increasing CS‐ACR content, ductile–brittle transition point of the ternary blends remarkably shifts to a lower temperature. Dynamic mechanical analysis exhibited that intensity and area of low‐temperature tan δ peaks of the CPE/PVC blends increase obviously after the addition of CS‐ACR particles, which to some extent are just in line with the changes in impact strength and ductile–brittle transition point of the blends. POLYM. ENG. SCI., 2009. © 2009 Society of Plastics Engineers     

纳米CaCO3在环保型聚氯乙烯管材中的应用

介绍了纳米CaCO3对PVC/ACR复合材料的增韧增强机理及在两种环保型材料(Ca/Zn稳定剂和食品级PVC树脂)配方体系中的加工应用情况。结果表明:与普通轻质CaCO3配方对比,添加纳米CaCO3配方体系生产的无毒PVC管材综合物理性能得到提高。