有机稀土络合物表面包覆改性纳米SiO2填充PP的流变行为

制备一系列有机稀土络合物并对纳米二氧化硅进行表面包覆改性,用红外光谱和透射电镜进行表征.然后用以填充PP,并用毛细管流变仪研究其流变性能.研究表明:有机稀土络合物均匀包覆在二氧化硅颗粒表面,其包覆层均匀致密,界面清晰.PP的黏度随SiO<,2>@Ln-complex的添加量先降后升.La、Nd、Eu对PP的黏度的影响比Tb对PP黏度的影响大.复合PP熔体的流动性随温度的升高而增强,但温度高到195℃后,熔体的流动性变化不大.     

高填充性聚丙烯基纳米复合材料挤出胀大行为研究

使用毛细管流变仪考察了3种高填充聚丙烯（PP）纳米复合材料的挤出胀大行为,研究了口模温度、剪切速率、熔体压力、纳米粒子填充比例和纳米粒子形貌对PP纳米复合材料熔体挤出胀大比的影响。结果表明,3种PP纳米复合体系熔体的挤出胀大比均随口模温度的增加而减小,且大致呈线性关系;随着剪切速率的增大而增加,且随着填料填充比例的增加有减小的趋势;随着熔体压力的增大而增加,并且随着熔体压力的增加,其挤出胀大比随填料填充比例的增加而减小的幅度下降;3种颗粒形貌纳米粒子填充体系中,在相同的体积分数和温度下,片状结晶纳米氢氧化镁［Mg（OH）2］填充体系熔体挤出胀大比最小,球状纳米碳酸钙（CaCO3）填充体系熔体挤出胀大比最大,棒状粒子埃洛石纳米管（HNTs）填充体系熔体挤出胀大比介于两者之间。     

烷基链改性纳米二氧化硅增强聚丙烯的研究

采用含有烷基链的硅烷偶联剂改性纳米二氧化硅(SiO_2),然后将改性后的纳米二氧化硅与普通的直链聚丙烯(PP)熔融共混,制备纳米复合的PP材料。研究了烷基链长度以及改性纳米SiO_2加入量对PP的熔指、熔体强度、力学性能的影响规律。对比了碳原子数分别为3、6、12的烷基链改性后的纳米SiO_2对PP的增强效果。结果表明,碳原子数为12的烷基链改性纳米SiO_2对PP的增强效果最佳,最佳加入量为3%,熔指、熔体强度、力学性能均得到明显改善。     

纳米二氧化硅增强聚乙烯旋转模塑复合材料的性能研究

通过填充纳米二氧化硅(SiO2)对旋转模塑聚乙烯(PE)树脂进行增强改性,通过测试改性树脂的拉伸强度、弯曲强度、冲击强度、硬度、熔体质量流动速率等性能指标,并借助扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、示差扫描量热仪(DSC)及转矩流变仪等分析手段系统地研究了改性树脂的力学性能、结晶性能、加工性能与其各组分用量之间的关系。结果表明,添加2%～3%纳米SiO2的复合材料的力学性能得到显著提高,且仍具备良好的旋转模塑加工性能。     

碳酸钙填充聚丙烯熔体弹性研究

利用高压毛细管流变仪测量的第一法向应力差（N1）和挤出胀大比（B）研究了纳米CaCO3和微米CaCO3分别填充和同时填充聚丙烯（PP）体系的熔体弹性。对纳米CaCO3或微米CaCO3单独填充PP体系，N1和B随着剪切速率的增加呈非线性上升趋势；随着CaCO3含量的增加，体系的N1和B先减小后增加；在一固定的剪切速率下，纳米CaCO3填充PP的N1高于微米CaCO3填充体系的，但不同粒径的微米CaCO3填充PP体系的N1差别不大。对纳米CaCO3和微米CaCO3同时填充PP体系。当CaCO3总质量分数不高而微米CaCO3与纳米CaCO3的质量比不超过1：1时，体系的N1与纳米CaCO3单独填充PP体系相比有显著下降，但与微米CaCO3单独填充PP体系相比。下降不明显。     

表面改性对聚丙烯/微米氢氧化镁复合材料性能的影响

研究了表面处理剂（钛酸酯和硅烷偶联剂）和原位聚合方法对聚丙烯/微米氢氧化镁（MH）复合材料的力学性能及流变性能的影响。采用DSC、SEM和毛细管流变仪对PP/MH（80/20）复合材料的性能进行了研究。结果表明：原位聚合改性后的微米MH与PP基体间的界面黏结力得到了加强,复合材料的冲击强度较填充未改性MH的复合材料提高了26.4 ％。在PP基体中添加聚合物包覆改性微米MH粒子的复合材料熔体流动速率较纯PP上升了64 ％。在相同剪切速率下,填充聚合物包覆改性MH的复合材料熔体表观黏度明显低于填充未改性微米MH的复合材料,表明聚合物包覆改性后的MH降低了其对PP熔体流动的阻碍作用,改善了PP/MH复合材料的流动性能。     

旋转模塑聚乙烯专用树脂的增强改性

通过填充纳米碳酸钙(CaCO3)或与聚丙烯(共聚PP)共混两种方法对旋转模塑聚乙烯(PE)专用树脂进行?行 增强改性,通过测试改性体系的密度、拉伸强度、弯曲强度、冲击强度、硬度、熔体指数等性能指标,并借助扫描电镜(SEM)及转矩流变仪等分析手段系统地研究改性体系的性能与其各组分含量之间的关系.结果表明:两种方法改性的聚乙烯树脂力学强度均明显增加,且改性体系密度、熔体黏度仍适用于旋转模塑工艺,采用上述两种方法对现行旋转模塑PE树脂进行增强改性是可行的.     

聚丙稀(PP)/纳米SiO2复合材料的流变行为、力学性能和相态学研究

以毛细管流变仪研究了PP/纳米SiO2复合材料熔体的流变行为,讨论了复合材料的组成、剪切应力和剪切速率对熔体流变行为、熔体粘度的影响,测定了熔体的非牛顿指数、熔体流动速率和膨胀比。结果表明:PP/纳米SiO2复合材料属假塑性流体,其熔体粘度随纳米SiO2含量的增加而增大,非牛顿指数和熔体流动速率均随纳米SiO2含量的增加而减小;在恒定剪切应力下,膨胀比随纳米SiO2含量的增加而减小。对复合材料的力学性能测试结果表明:纳米SiO2对PP的力学性能有显著改善作用。以扫描电镜和偏光显微镜研究了复合材料的相态学,其结果进一步证明了纳米SiO2对PP具有增强增韧作用。     

长链支化聚丙烯的制备及其熔体流变性能的研究

在过氧化物引发剂和季戊四醇三丙烯酸酯存在下,利用反应挤出法制备了长链支化聚丙烯(LCB-PP)。采用熔体流动速率(MFR)仪、旋转流变仪和熔体强度测试仪对纯聚丙烯(PP)及其改性PP进行测试与表征。讨论了不同的过氧化物引发剂对改性PP流变性能的影响。结果表明,采用过氧化苯甲酰时,改性PP具有较高的熔体强度、较低的MFR,并且在低频处储能模量增大。同时发现,随温度的升高,改性PP的熔体强度逐渐降低,但升高到一定温度后,熔体强度的变化不明显。     

乙烯基不饱和硅烷交联改性PP制备HMSPP

采用乙烯基不饱和硅烷接枝交联复合改性聚丙烯(PP)制备高熔体强度聚丙烯(HMSPP)。由正交试验可知,过氧化二苯甲酰对乙烯基长链不饱和硅烷交联改性PP制备的HMSPP熔体强度的影响最显著。通过优化实验得到的HMSPP熔体强度为19.9cN。二乙烯基苯(DVB)作为助交联剂可有效提高HMSPP的熔体强度,w(DVB)不宜超过1.0%。苯乙烯质量分数为1.0%时,对HMSPP链断裂抑制较明显。采用复合改性PP制备的HMSPP的断裂拉伸应变略有下降,熔体强度相比PP提高4.7倍,悬臂梁缺口冲击强度提高0.82倍。     

纳米氧化铝改性聚丙烯力学性能的研究

采用钛酸酯偶联剂NDZ401及硅烷偶联剂KH550处理纳米氧化铝,采用挤出工艺将纳米氧化铝与聚丙烯(PP)共混,研究纳米加入量及偶联剂处理对纳米氧化铝填充PP力学性能的影响。研究发现:填充适当比例的纳米氧化铝可提高PP的拉伸强度、弯曲强度、冲击强度、拉伸模量值,但弯曲模量有所下降;偶联剂处理可改善纳米氧化铝填充PP的力学性能。     

纳米CaCO_3对PP/HDPE共混体系微孔发泡过程的影响

聚丙烯(PP)是结晶性聚合物,熔体强度低,发泡性能差。为了提高PP的微孔发泡性能,本文首先将PP与高密度聚乙烯(HDPE)共混,提高其熔体强度;然后在PP/HDPE共混体系中加入少量纳米CaCO3,研究CaCO3的含量对共混体系熔体强度及发泡材料泡孔结构的影响。研究结果表明,纳米CaCO3的加入使体系的熔体强度提高,且随着CaCO3含量的增加,泡孔尺寸减小,泡孔密度增加。然而,加入CaCO3以后,泡孔结构不是很规整,泡孔分布不均匀。     

聚丙烯的流变性能及发泡性能研究

采用凝胶渗透色谱仪(GPC),差示扫描量热仪(DSC)、高级流变扩展系统(ARES),熔体拉伸流变仪对等规聚丙烯(PP1)、接枝改性聚丙烯(PP2)及Borealis的高熔体强度聚丙烯(PP3)进行了测试和表征,并利用自行研制的超临界流体挤出发泡实验装置,对上述3种PP进行了超临界二氧化碳挤出发泡研究,初步探讨了聚丙烯的流变性能对聚丙烯发泡性能的影响。结果表明,带有支化结构的PP2和PP3具有较高的熔体强度和熔体弹性,能够得到泡孔均匀的挤出发泡样品,具有较好的可发泡性。     

聚丙烯的熔融自由基支化及反应过程

以转矩流变仪为反应器,对聚丙烯熔融自由基支化反应及其反应过程进行研究,考察了引发剂DHBP用量及反应时间对PP支化产物熔体特性的影响。结果表明:过量的引发剂会导致PP的降解,使PP的熔体流动速率升高,熔体强度降低;而引发剂浓度过低则会使熔融支化反应进行不充分,产物熔体没有较好的应变硬化效果,熔体强度也较低。DHBP的用量需控制在0.05~0.15份的范围内,以0.1份为宜。以扭矩-时间曲线为参照,在不同反应时间点进行取样分析,研究了PP熔融支化的反应历程。当反应时间控制在125~185 s内时,PP产物的熔体强度较高。     

辐照改性制备长支链型高熔体强度聚丙烯流变性能(Ⅱ)拉伸流变

通过辐照法制备了长支链型高熔体强度聚丙烯(LCB-HMSPP),采用Rheotens熔体拉伸流变仪研究了辐照改性PP的熔体强度和拉伸流变行为,讨论了敏化剂含量、辐照剂量、高分子量物质和温度对PP拉伸流变行为的影响。研究结果表明：PP的熔体强度、拉伸应力、拉伸黏度等拉伸流变物理量随敏化剂增加而显著增强,并随辐照剂量呈先上升后下降的趋势,辐照剂量为5kGy时,熔体强度和拉伸黏度到达最大。添加极少量高分子量物质(UHMWPE)也能有效提高PP的熔体强度。LCB-HMSPP的熔体强度活化能显著降低,熔体强度温度敏感性下降,可在较宽的温度范围内表现出较高的熔体强度。     

纳米蒙脱土、PE对PP/PA6/POE-g-MAH共混体系熔体强度的影响

在PP/PA6/POE-g-MAH三元共混增强聚丙烯熔体强度的基础上,进一步研究了纳米蒙脱土、PE对PP/PA6/POE-g-MAH共混体系熔体强度的影响.研究结果表明:随着蒙脱土PP母料用量的增加,PP/PA6/POE-g-MAH共混体系熔体强度不断降低,而且降低程度比较显著;而随着蒙脱土PA6母料用量的增加,熔体强度先降后升;在PP/PA6/POE-g-MAH共混体系中加入5～20份的LDPE,不能有效地进一步改善其熔体强度,反而降低了熔体强度;加入10份以下的HDPE时,熔体强度改善效果也不明显,但当HDPE的用量较多时(20份时),其熔体强度得到明显提高,可达纯PP的2倍以上.     

SiO_2-g-PMMA/PP纳米复合材料的制备及其性能研究

采用熔融共混的方法,将经甲基丙烯酸甲酯(MMA)表面接枝的纳米二氧化硅(SiO2-g-PMMA)填充到聚丙烯(PP)中,研究了SiO2-g-PMMA纳米杂化粒子对PP的力学性能和结晶性能的影响。结果表明,SiO2-g-PMMA可以有效地提高PP的拉伸强度、弯曲强度以及洛氏硬度,且效果好于未改性的纳米SiO2。DSC测试结果表明SiO2-g-PMMA的异相成核效果优于未改性SiO2,PP熔融温度提高了2.7℃,结晶温度提高了3.0℃。SEM表明杂化纳米粒子具有一定的增韧作用。     

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。     

纳米和微米二氧化硅填充CR/CSM并用胶的热稳定性

填充聚合物的性能取决于基质与填料的性能、成分浓度以及其相互作用。本研究考察了填充纳米和微米二氧化硅粒子的聚氯丁烯/氯磺化聚乙烯(CR/CSM)并用胶的流变性能、机械性能和热稳定性。填充纳米二氧化硅CR/CSM并用胶的密度低于填充微米二氧化硅试样,但是拉伸强度和断裂伸长率则要高得多。根据克劳斯公式(Kraus equation),纳米二氧化硅填充CR/CSM并用胶拥有比微米二氧化硅复合材料更高的Vr0/Vrf值,并呈现出更好的聚合物-填料相互作用。纳米二氧化硅填充CR/CSM并用胶在所有的填料浓度下都是透明的,并且其玻璃化转变温度值高于微米二氧化硅填充胶料。DMA分析表明,纳米填充交联体系的玻璃化转变温度值的确比微米填充交联体系高。纳米填充交联体系的SiO–C键数量多于微米填充交联体系,从而增加了稳定性。     

纳米CaCO3填充ABS/PP合金复合物研究

通过熔融共混使纳米CaCO3粒子周围包覆上一层TPE橡胶,制备出纳米CaCO3母料,用其与PP、ABS共混复合制备出ABS/PP合金纳米填料复合物.该复合材料力学性能及熔体流动性能测试结果表明,纳米CaCO3含量在试验用量范围内,ABS纳米CaCO3复合物的拉伸强度随填料含量的增加而增加,当母料含量为17%,母料中纳米CaCO3填料含量为60%左右时有较佳的冲击性能;ABS/PP纳米CaCO3复合物在PP含量9%～10%时有最好的拉伸强度和冲击强度;纳米CaCO3填料含量对复合物的拉伸强度影响不大,随其用量增加对冲击强度有明显的提高;熔体流动性能在PP含量10%左右时达最大,但随填料含量增加而下降.