电气石/LLDPE复合材料的制备及性能研究

用钛酸酯对电气石进行表面改性,将改性后的电气石与线性低密度聚乙烯(LLDPE)共混,采用挤出造粒、注塑成型工艺,制备电气石/LLDPE复合材料。对复合材料进行了性能测试。测试结果表明,当电气石添加量为2%时,复合材料的拉伸强度和缺口冲击强度都达到最大值,此时拉伸强度比未添加电气石的LLDPE的拉伸强度提高了2. 8%,缺口冲击强度提高了46. 0%,且复合材料可释放负离子,具有空气净化功能。     

不同条件对聚碳酸酯缺口冲击强度测试结果的影响

以纯聚碳酸酯(PC)、阻燃PC和阻燃增韧PC试样为研究对象,研究了ISO 7391–2,ASTM D256和ISO180三种标准测试的悬臂梁缺口冲击强度差异,同时探讨了缺口制作方式和退火处理(135℃,2h)对缺口冲击强度测试结果的影响。结果表明,不同PC试样采用ASTM D256标准测试的缺口冲击强度较ISO 7391–2稍高,而采用ISO 180标准测试的缺口冲击强度最低。偏光应力仪和扫描电子显微镜测试结果表明,由于ISO 180标准规定的试样厚度相对较大,试样产生了过大的残余应力,加之阻燃PC中阻燃剂与PC的相容性较差,进而导致采用ISO 180标准测试的阻燃PC缺口冲击强度测试数据极低。实际应用中尽量选用断裂行程短、试样厚度大的ISO 180标准对改性PC试样的缺口冲击强度进行测试,其更能体现材料的缺陷和实际韧性。采用机铣缺口测试的缺口冲击强度稍高,而采用模塑缺口测试的缺口冲击强度离散系数小,数据稳定性更好。退火处理虽可消除试样的内部应力,但会导致试样边缘位置应力集中更加明显,退火处理后各试样的缺口冲击强度测试数据均大幅度降低。     

丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物缺口试样悬臂梁冲击强度研究

通过改变不同的测试条件,对丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS树脂)缺口试样悬臂梁冲击强度测试结果的影响因素进行了对比和分析,发现试样在状态调节与铣缺口操作先后顺序条件下的状态调节时间、铣缺口的工艺和不同摆锤能量对ABS树脂缺口试样悬臂梁冲击强度测试值影响不大,试样缺口中心相对台钳平面距离是影响ABS树脂缺口试样悬臂梁冲击强度测试值的主要因素。     

矿物形态对聚丙烯复合材料性能的影响

采用熔融共混法制备了聚丙烯（PP）/矿物填料复合材料,考察了云母与硅灰石粒径及其组合填充对复合材料力学及流动性能的影响。结果表明,PP/硅灰石复合材料的拉伸与弯曲强度、模量均随着硅灰石粒径的增大而下降,而复合材料的断裂伸长率随着硅灰石粒径增大而增大,缺口冲击强度随着粒径增大先减小后增大。当硅灰石的累计粒度分布百分数达到90%时的粒径(D₉₀)为8.72 μm时,复合材料的弯曲强度、拉伸及弯曲弹性模量与缺口冲击强度分别较纯PP提高了7.77%,119.0%,100.4%与17.46%。PP/云母复合材料的拉伸与弯曲强度随着云母粒径的增大先下降后上升,断裂伸长率、缺口冲击强度与熔体流动速率随着云母粒径增大而下降,复合材料的拉伸与弯曲弹性模量随云母粒径的增大而增大。当云母的D₉₀为60.09 μm时,复合材料的弯曲强度、拉伸及弯曲弹性模量与缺口冲击强度分别较纯PP提高了10.43%,177.6%,172.8%与17.46%。硅灰石与云母组合填充PP的力学及加工性能基本介于单独填充硅灰石与云母所得到的复合材料性能之间,两者组合填充不能产生协同效应。     

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。     

挤出工艺及螺杆组合对膨胀阻燃PP性能的影响

利用无卤膨胀阻燃剂对聚丙烯(PP)进行改性,研究了不同挤出工艺参数(温度、螺杆转速、喂料量)及螺杆组合对无卤膨胀阻燃PP材料性能[熔体流动速率(MFR)、力学性能、阻燃性能、颜色等]的影响。结果表明,随着喂料量的增加,材料的MFR、断裂伸长率和缺口冲击强度总体呈下降趋势,适宜的喂料量为60 kg/h;随着螺杆转速的增加,材料的MFR逐渐提高,断裂伸长率、缺口冲击强度和极限氧指数呈现先增加后降低的趋势,材料颜色逐渐变黄;随着挤出温度升高,材料的断裂伸长率和缺口冲击强度呈现先升高后降低的趋势;使用弱剪切螺杆组合时阻燃剂分散性能较差,使用集中强剪切螺杆组合时容易导致材料降解,使用分散多段剪切的螺杆组合时,材料的断裂伸长率、缺口冲击强度提升显著,分别比弱剪切螺杆组合生产的材料提高了80%和40.5%。当喂料量为60 kg/h、螺杆转速为500 r/min、挤出温度为180~200℃并采用分散多段剪切的螺杆组合时,无卤膨胀阻燃PP材料的综合性能最优。     

PE-HD/CF/HGB三元复合材料的制备及力学性能

以高密度聚乙烯(PE-HD)为基体、碳纤维(CF)为增强材料,采用双辊塑炼工艺制备了PE-HD/CF复合材料,力学性能测试结果表明该复合材料的拉伸和弯曲性能随CF含量的增加而增大,但缺口冲击强度逐渐下降。在该复合材料基础上添加空心玻璃微珠(HGB)制得PE-HD/CF/HGB三元复合材料,力学性能测试结果表明当HGB用量为10份且CF用量为15份时,三元复合材料的拉伸强度、弯曲强度和缺口冲击强度均达到最大,分别为46.98 MPa,45.69 MPa和8.17 kJ/m2,较未加HGB的PE-HD/CF复合材料分别提高了7.19%,4.17%和10.4%。扫描电子显微镜结果表明,HGB主要通过其变形和破坏来吸收冲击能量,从而提高复合材料的韧性。     

弹性体和刚性粒子对聚甲醛的增韧改性研究

采用热塑性聚氨酯弹性体（TPU）和刚性粒子纳米二氧化硅(SiO2)对聚甲醛(POM)进行了协同增韧,并通过差示扫描量热仪和扫描电子显微镜等分析了增韧体系的结构和性能。结果表明,TPU/SiO2协同增韧提高了POM缺口冲击强度,且能有效降低传统增韧方法对材料拉伸强度和弯曲模量造成的损失;当POM中单独加入20 %（质量分数,下同）TPU时,POM的缺口冲击强度提高了89 %,拉伸强度和弯曲模量却分别降低了18 %和40 %;单独加入2 % SiO2时,POM的缺口冲击强度仅提高22 %,增韧效果不明显;同时加入20 %的TPU和2 %的SiO2时,POM的缺口冲击强度提高了230 %,拉伸强度和弯曲模量仅分别下降了8 %和13 %。     

PP/碳纤维纸夹芯“三明治”复合材料性能

以碳纤维纸(CFP)作为芯材,聚丙烯(PP)作为皮材,用平板硫化机热压制成PP–CFP–PP"三明治"式复合材料,并测试了复合材料的各项力学性能。结果表明,加入CFP后复合材料的力学性能总体上有所改善,针对不同PP基体、CFP对复合材料力学性能的改善方式有所不同,对基材本身强度/刚度小的复合材料增强/增刚效果明显,而对于基材本身强度/刚度大的复合材料,加入CFP后其断裂伸长率、无缺口冲击强度提高明显,同时复合材料的缺口冲击强度有所降低。     

(EPDM/LLDPE)-g-MAH对回收光盘PC的增韧研究

采用自制的马来酸酐接枝三元乙丙橡胶/线形低密度聚乙烯共混物((EPDM/LLDPE)-g-MAH),通过熔融共混挤出对回收光盘聚碳酸酯(PC)进行增韧。结果表明,(EPDM/LLDPE)-g-MAH的加入有效地提高了回收光盘PC的拉伸强度和缺口冲击强度。当其加入量为5%时,共混物性能最优,拉伸强度和缺口冲击强度分别提高到原来的188%和276%。并用扫描电子显微镜对缺口冲击断面进行分析。