热塑性木薯淀粉/PVA/SiO_2复合材料的加工行为与力学性能研究

通过熔融法制备热塑性木薯淀粉(TPS)/聚乙烯醇(PVA)/二氧化硅(SiO_2)复合材料,并研究复合材料的加工性能和力学性能。结果表明,随着SiO_2用量增加,TPS/PVA/SiO_2复合材料的拉伸强度先上升后下降,当SiO_2用量为2份时复合材料的拉伸强度最高达到22.65 MPa;TPS/PVA-1799/SiO_2复合材料的拉伸强度高于TPS/PVA-1788/SiO_2复合材料的;经过表面改性的SiO_2有利于提高TPS/PVA/SiO_2复合材料拉伸强度。随着SiO_2用量的增加,TPS/PVA/SiO_2复合材料的塑化时间缩短,塑化扭矩和平衡扭矩增加。随着甘油用量的增加,复合材料的塑化时间、塑化扭矩和平衡扭矩均降低;添加PVA-1788和表面处理后SiO_2有利于提高TPS/PVA/SiO_2复合材料的塑化性能。     

二氧化硅粒子对热塑性木薯淀粉稳定性能的影响

通过添加二氧化硅(SiO2)到木薯淀粉(TPS)中,采用熔融共混法制备热塑性TPS/SiO2复合材料,研究复合材料的吸水性、生物降解性和熔融行为。结果表明,随着SiO2添加量的增加,TPS吸水率呈下降趋势,且添加经过硅烷偶联剂(KH550)表面处理后的纳米SiO2比未处理的吸水率低。随着生物降解时间的增加,TPS/SiO2复合材料的生物降解率提高;随着SiO2用量的增加,TPS的生物降解率呈下降变化,且SiO2表面处理后能明显提高TPS的生物降解性。随着SiO2用量的增加,TPS的熔融峰增加,且添加SiO2表面处理后的TPS熔融峰比未经表面处理的SiO2高。     

共混工艺对PP/PA6/纳米SiO2复合材料力学性能的影响

以聚丙烯（PP）作为基体,经表面处理过的纳米二氧化硅（nano-SiO2）和刚性聚合物尼龙6（PA6）作为改性剂,添加5％的接枝POE作增容剂,采用不同的共混工艺制备PP／PA6／纳米SiO2复合材料。研究了熔融共混挤出次数和共混方法对PP／PA6／纳米SiO2复合材料力学性能的影响,借助扫描电子显微镜从断面形貌上分析了影响复合材料力学性能的因素。结果表明：采用二次挤出熔融共混比一次挤出熔融共混制得的复合材料力学性能要好;采用PP与纳米SiO2先熔融共混挤出制得粒料,再用PA6、接枝POE与粒料熔融共混挤出的共混方法制得的复合材料综合力学性能最优。     

“胶乳共混法”制备天然橡胶／二氧化硅纳米复合材料及其性能

采用γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷（KH570）改性纳米二氧化硅（SiO2）,然后通过乳液聚合接枝上聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）,再将其与甲基丙烯酸甲酯（MMA）改性的天然胶乳,通过胶乳共混法制备天然橡胶／二氧化硅纳米复合材料,结果显示,纳米二氧化硅表面接枝上了PMMA,二氧化硅在橡胶基体中分散良好,粒径在60～100nm之间,得到的胶膜力学性能有很大的提高。     

纳米二氧化硅阻燃环氧树脂研究

采用硅烷偶联剂对纳米二氧化硅(SiO2)进行表面改性,制备有机改性纳米二氧化硅(O-SiO2),并与环氧树脂(EP)合成EP/O-SiO2纳米复合材料。利用TG、UL-94垂直燃烧测试和锥形量热测试(CCT)等对EP复合材料的力学性能和阻燃性能进行研究。结果表明:一定量的O-SiO2可以提高复合材料的弹性模量,O-SiO2的添加量为10%时,复合材料的弹性模量最大;O-SiO2的加入可以改善EP的阻燃性能,添加量为20%时,复合材料的阻燃效果最好。     

NCC/改性纳米SiO2/PVA共混膜的制备及表征

采用共混法制备了纳米纤维素(NCC)/改性纳米二氧化硅(SiO2)/聚乙烯醇(PVA)共混膜。傅里叶变换红外(FTIR)光谱分析结果表明NCC/改性纳米SiO2/PVA共混膜的共混模式为存在氢键作用力的简单物理共混。力学性能分析结果表明NCC/改性纳米SiO2/PVA共混膜较PVA膜具有较高的拉伸强度,其拉伸强度平均值为128.41 MPa。热学性能分析结果表明NCC/改性纳米SiO2/PVA共混膜较PVA膜具有较好的热稳定性,其最大热失重温度为238℃。扫描电子显微镜(SEM)图分析结果表明NCC/改性纳米SiO2/PVA共混膜样品的表面和断面形貌较规整。     

热塑性木薯淀粉/PVA/SiO_2共混材料的稳定性能研究

通过添加聚乙烯醇(PVA)、二氧化硅(SiO2)到木薯淀粉中,采用熔融密炼法制备热塑性木薯淀粉(TPS)/PVA/SiO2共混材料,研究共混材料的吸水性、生物降解与熔融行为。研究结果表明:随着SiO2用量的增加,TPS/PVA/SiO2共混体系的吸水率增加,TPS/PVA(1799)/SiO2共混材料的吸水率高于TPS/PVA(1788)/SiO2共混物。表面改性后SiO2的TPS/PVA/SiO2共混物的吸水率低于未改性SiO2。随着SiO2用量的增加,TPS/PVA/SiO2共混物的生物降解降低,共混物的熔融峰增高,而熔融焓降低。     

改性纳米二氧化硅对聚乙烯的热性能及阻燃性能的影响

本文选择了3种经不同表面改性处理的纳米SiO2,采用热分析(TG)和红外光谱(FTIR)对聚乙烯/改性纳米SiO2复合材料的热稳定性能及结构变化进行了研究,并将其用于无卤阻燃聚乙烯体系,针对改性纳米SiO2对无卤阻燃聚乙烯阻燃性能和力学性能的影响进行了分析.研究结果表明,与未改性纳米SiO2相比,经改性处理的纳米SiO2有利于提高复合材料的热稳定性能,延缓聚乙烯的热氧化降解,经适当改性处理,可使纳米复合材料的热稳定性高于聚乙烯.FTIR结果证实二氧化硅主要发挥物理作用,改性方法对降解后体系结构影响不大.改性纳米SiO2显著提高了无卤阻燃聚乙烯的阻燃性能,在填料用量相同时,可获得力学性能和阻燃性能较佳的材料.     

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。     

磺酸型水性聚氨酯／改性SiO2复合材料的制备与性能研究

用硅烷偶联剂3-氨丙基三乙氧基硅烷（KH-550）对纳米二氧化硅（SiO2）进行改性,采用原位聚合将改性后的SiO2引入到磺酸型水性聚氨酯（WPU）中。结果表明,硅烷偶联剂与SiO2表面羟基发生了化学反应;随着改性SiO2含量的增加,复合材料的粒径逐渐增大,且复合材料的耐水性则得到明显改善;拉伸强度则随改性SiO2含量的增加先增大后减小,断裂伸长率逐渐减小;当改性SiO2质量分数为2．0％时,复合材料的拉伸强度最大,其值为39．62MPa,粒径为77．16nm,吸水率为13．69％,复合材料的综合性能较好。     

气相、沉淀、稻壳SiO2／聚乙烯醇复合膜的性能比较

分别采用气相SiO2、沉淀SiO2和稻壳SiO2与聚乙烯醇（PVA）接不同的比例制备成复合膜。比较了3种不同来源的纳米SiO2／PVA复合膜的拉伸性能及耐水性能。结果表明：SiO2含量相同时,复合膜的断裂伸长率和拉伸强度的排列顺序为：气相SiO2／PVA〉稻壳SiO2／PVA〉沉淀SiO2／PVA;拉伸模量的排列顺序为：气相SiO2／PVA〉沉淀SiO2／PVA〉稻壳SiO2／PVA;3种来源的SiO2都可以提高PVA的耐水性,且耐水性随SiO2含量的增大而增强,SiO2含量相同时,复合膜的耐水性排列顺序为：气相SiO2／PVA〉沉淀SiO2／PVA〉稻壳SiO2／PVA。     

mPE/PE-LD/CB导电复合材料的制备与性能研究

采用在流变仪混炼器中密炼共混的方法制备了茂金属聚乙烯/低密度聚乙烯/炭黑（mPE/PE-LD/CB）导电复合材料,研究了共混温度、转速等工艺因素对mPE/PE-LD/CB复合材料流变性能的影响;并用差示扫描量热仪、扫描电子显微镜对复合材料的结晶性和微观形貌进行分析,同时测试了复合材料的表面电阻、体积电阻和力学性能。结果表明,最佳工艺条件为转速30 r/min、温度180 ℃、共混时间10 min;随着mPE含量的增加,复合材料的结晶度提高、导电性增大,力学性能提高。     

聚丙烯基纳米SiO2复合材料的流变性能研究

采用普通毛细管流变仪和高压毛细管流变仪，通过测定流变性能，研究不同表面处理工艺对PP基纳米SiO2复合材料的团聚，分散和界面性能的影响。结果表明，纳米SiO2采用偶联剂处理并包覆长链分子型分散剂后，可增加界面层厚度，形成相间缓冲层，由此增大纳米颗粒与颗粒间的距离，使纳米颗粒团聚体变得松散，摩擦阻力有所下降，熔体流动性损失减少，PP基纳米SiO2复合材料的熔融流动性基本随纳米SiO2用量的增加而下降；当纳米SiO2质量分数约为3%时，该复合材料的熔体流变性能近似于纯PP，并在挤出或注射成型的剪切速率范围内加工流动性未明显下降。     

聚乳酸纤维/聚乙烯醇纤维协同增强热塑性淀粉复合材料

为提高热塑性淀粉（TPS）塑料的力学和耐水性能,通过挤出工艺制备了含量为1 %（质量分数,下同）的聚乳酸纤维（PLAF）及不同含量的聚乙烯醇纤维（PVAF）共同增强的热塑性淀粉复合材料。研究了含量为0.2 %~1.4 %的PVAF对TPS/PLAF/PVAF复合材料力学性能、断面形貌、耐水性能及转矩流变性能的影响。结果表明,同时加入PLAF和PVAF能有效提高复合材料的力学性能及表面耐水性能;当PLAF和PVAF含量为1 %时,复合材料的拉伸强度从纯TPS的1.98 MPa提高到10.53 MPa,冲击强度由纯TPS的33.4 kJ/m²提高到62.23 kJ/m²,水接触角由纯TPS的46.34°提高到65.02°,TPS/PLAF/PVAF复合材料的平衡扭达到最大值15.75 N·m。     

改性纳米二氧化硅的制备及其在溶聚丁苯橡胶/顺丁橡胶并用胶中的应用

摘要：以γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)为修饰剂,采用液相原位表面修饰技术,制备了可分散性纳米二氧化硅,并将这种改性后的纳米二氧化硅应用到溶聚丁苯橡胶/顺丁橡胶体系,对其进行力学性能、磨耗性能、流变性能测试,考察了修饰剂的不同用量对复合材料上述性能的影响。傅里叶红外光谱表明,KH570已经成功通过化学键键合在二氧化硅表面,扫描电镜显示其团聚减弱,分散性提高。橡胶纳米复合材料的力学性能有所改善,在修饰量为25-50mmol/kg时性能最佳;耐磨性能明显提高,尤其是修饰量为50mmol/kg时,磨耗体积最少,降低了33.85%;明显降低了Payne效应,减弱了二氧化硅的团聚,提高了其在橡胶基体中的分散性。     

尼龙11/白炭黑纳米复合材料的流变性能

采用原位聚合的方法制备尼龙11/白炭黑纳米复合材料,并利用XLY-Ⅱ型毛细管流变仪测试其流变行为,流变曲线分析结果表明:尼龙11及其纳米复合材料均为假塑性流体,呈现出切力变稀的现象.白炭黑含量时体系的表观黏度有不同程度的影响,但对黏流活化能影响不大,说明熔体的流变性能对温度的敏感性不强.     

Effects of silica on the morphology,structure, and properties of thermoplastic cassava starch/poly(vinyl alcohol) blends

Thermoplastic cassava starch (TPS)/poly(vinyl alcohol) (PVA)/silica (SiO₂) composites were prepared by a melt‐mixing method. The effects of the content and surface properties of SiO₂ on the processing, mechanical properties, thermal stability, morphology, and structure of the TPS/PVA/SiO₂ composites were investigated. With increasing SiO₂ content, the plasticizing times of the TPS/PVA/SiO₂ composites were shortened. After the SiO₂ surface was treated with a silane coupling agent (KH550), the plasticizing times of the TPS/PVA/SiO₂ composites decreased significantly. The tensile strength, elongation at break, and Young's modulus of the TPS/PVA/SiO₂ composites increased. The mechanical properties of the TPS/PVA/SiO₂ composites containing treated SiO₂ were higher than those with untreated SiO_2. The thermal decomposition temperatures of the TPS/PVA/SiO₂ composites were improved with the addition of SiO₂. The presence of inorganic fillers was beneficial to the improvement of the thermal stability of the polymers. The reaction between the treated SiO₂ and the starch molecules was beneficial to the formation of more stable structures. The treated SiO₂ indicated good interfacial adhesion and uniform dispersion in the matrix. © 2016 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2016 , 133, 44020.     

Short Nylon Fibre Reinforced PP: Melt Rheology

Short fiber reinforced thermoplastics have generated much interest these days since fibrous materials tend to increase both mechanical and thermal properties, such as tensile strength, flexural strength, flexural modulus, heat deflection temperature, creep resistance, and some times impact strength of thermoplastics. If the matrix and reinforcement are both based on polymers the composite are recyclable. The rheological behavior of recyclable composites based on nylon fiber reinforced polypropylene (PP) is reported in this paper. The rheological behavior was evaluated both using a capillary rheometer and a torque rheometer. The study showed that the composite became pseudoplastic with fiber content and hence fiber addition did not affect processing adversely at higher shear rates. The torque rheometer data resembled that obtained from the capillary rheometer. The energy of mixing and activation energy of mixing also did not show much variation from that of PP alone.     

纳米SiO2和ABS改性CPVC材料

采用融熔共混的方法制备出CPVC/SiO2和CPVC/ABS/SiO2两种复合体系,研究复合体系的力学性能、耐热性,并进行了微观结构分析以及动态力学分析,考察纳米SiO2以及ABS对体系各项性能的影响.结果表明:适量的纳米SiO2可以提高体系力学性能及耐热性;ABS的加入有效的提高了体系的抗冲击强度,并使体系的玻璃化转变温度向高温方向移动,耐热性进一步得到改善.