改性马来酸酐橡胶接枝物增韧尼龙6的制备及表征

为了促进橡胶接枝物与尼龙6(PA6)的相容性并提高增韧效果,利用马来酸酐和对苯二胺合成了一种含酰胺键的二元羧酸,命名为对苯马来二酰胺二酸(改性马来酸酐,MDMA),并将MDMA接枝到三元乙丙橡胶(EPDM)上,制备出不同接枝率的改性马来酸酐橡胶接枝物(EPDM-g-MDMA),以EPDM-g-MDMA与PA6质量比为30∶70,通过共混挤出制备了含不同接枝率接枝物的EPDM-g-MDMA/PA6共混物。通过核磁共振和红外光谱对MDMA进行了测试,表明成功合成了所需要的二元羧酸。对共混物进行了相容性测试、DSC、熔融指数(MI)、SEM、拉伸和冲击力学性能测试。结果表明:随着接枝率的增大,共混物的熔融峰温度略有降低,其熔体黏度不断增大,橡胶接枝物在PA6基体中有良好的分散性,使EPDM-g-MDMA/PA6共混物的冲击强度提高了5.5倍,说明EPDM-g-MDMA对PA6的增韧效果较为明显。     

POE-g-MAH对尼龙6的增韧改性

采用马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物(POE-g-MAH)对两种尼龙6树脂增韧改性,制备了不同增韧剂含量的增韧尼龙6材料。通过力学性能测试和SEM研究了增韧剂质量分数对其力学性能的影响,观察了POE-g-MAH/尼龙6复合材料冲击断面形貌。结果表明,随着增韧剂含量的增加,尼龙6的韧性显著提高,强度下降;且随着增韧剂的增多,在尼龙基体中形成有效的增韧剂聚集相起到改善韧性的作用;在两种流动性差异较大的尼龙6基体中,POE-g-MAH均表现优异的增韧效果。     

EPDM-g-MAH对PPO/PA6共混体系结构与性能的影响

通过双螺杆熔融反应挤出,获得了马来酸酐化的三元乙丙橡胶(EPDM-g-MAH),并将其与聚苯醚(PPO)、尼龙6(PA 6)共混,制备了PPO/PA 6/EPDM三元共混合金。研究了弹性体EPDM-g-MAH中MAH用量以及EPDM-g-MAH用量对PPO/PA 6共混体系力学性能和相态结构的影响。结果表明:EPDM-g-MAH中MAH用量在1%~2%范围内,可显著改善EPDM与PPO/PA 6共混体系的相容性,大大提高共混合金的韧性;在三元共混体系中,随着弹性体EPDM-g-MAH用量的增加,冲击强度和断裂伸长率提高,但拉伸强度降低。     

动态硫化法制备尼龙6/马来酸酐接枝三元乙丙橡胶高韧合金

采用酚醛树脂(PF)、硫磺(S)与过氧化二异丙苯(DCP)作交联剂,研究了马来酸酐接枝三元乙丙橡胶(EPDM-gMAH)的动态硫化对增韧尼龙6(PA6)性能的影响。结果表明,采用PF硫化体系且硫化剂用量为EPDM-g-MAH的1.5%,PA6与EPDM-g-MAH质量比为80/20的合金的综合性能较好,其拉伸强度与缺口冲击强度较未硫化PA6/EPDMg-MAH(80/20)合金分别提高69.5%与128.8%,主要是由于动态硫化提高了PA6与EPDM-g-MAH的相容性。动态硫化还提高了PA6/EPDM-g-MAH合金的热稳定性、PA6的结晶温度和结晶速率。     

尼龙6/MBS反应共混物的形态结构与性能

用双螺杆挤出机制备了(甲基丙烯酸甲酯/丁二烯/苯乙烯)共聚物(MBS树脂)与尼龙6(PA6)的共混物。使用扫描电镜(SEM)、熔体流动速率(MFR)和力学性能测试等分析方法,研究了马来酸酐(MAH)熔融接枝MBS(MBS-g-MAH)对PA6/MBS共混物的形态结构和力学性能等的影响。结果表明,MBS-g-MAH中的酸酐基团与PA6末端的氨基发生化学反应,原位形成的MBS-PA6共聚物,能有效地改善PA6与MBS的相容性,可以使MBS均匀地分散在PA6基体中,相区尺寸明显减小。PA6/MBS-g-MAH(70/30)体系冲击强度、拉伸强度、弯曲强度分别比PA6/MBS(70/30)提高了319%、54%、35%,从而得到综合性能优良的共混合金。     

POE-g-MA增韧PPO/尼龙6合金的制备和性能

考虑了采用马来酸酐接枝乙烯－1－1辛烯共聚物（POE－g-MA)反应挤出增韧聚苯醚（PPO）／尼龙6合金体系的力学性参能和亚微相态,结果表明,POE与PPO／尼龙6合金的相容性差,增韧效果不佳,POE接枝MA后,通过其分子链上的MA官能团与PPO／尼龙6合金分子链上的氨基反应,获得良好的界面粘结性和相容性,使合金的缺口冲击强度获得大幅度提高,POE－g-MA增韧PPO／尼龙6合金的韧性随MA接枝率的增加而提高,通过与MA的接枝,可显著提高POE与PPO／尼龙6合金的界面粘结性和合金基体中的分散性,并明显减小POE粒子的直径,流变性能研究表明,由于在反应挤出过程中POE－g-MA分子链上的酸酐官能团与尼龙6上的氨基发生化学反应,使POE－g-MA增韧PPO／尼龙6合金的熔体粘度随POE－g-MA的接枝率的增加而显著提高。     

相容剂甲基丙烯酸缩水甘油酯对尼龙6/SEBS-g-MA/蒙脱土复合材料的性能影响及机理

以马来酸酐接枝SEBS(SEBS-g-MA)和有机蒙脱土(OMMT)分别作增韧剂和增强填料,甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)为相容剂,采用熔融挤出方法制备了尼龙6/SEBS-g-MA/OMMT复合材料。通过扫描电镜(SEM)、力学性能测试、Molau实验及红外光谱(FT-IR)表征,考察了SEBS-g-MA、OMMT和GMA对复合材料的相形态和力学性能的影响。结果表明,OMMT能弱化PA6和SEBS-g-MA之间的相互作用力,导致橡胶相粒径增大,冲击强度降低。而GMA的使用,使PA6、SEBS-g-MA和GMA间形成化学反应,提高PA6和SEBS-g-MA之间的相容性,改善SEBS-g-MA的分散质量,减小分散相颗粒尺寸,进一步提高共混物的冲击强度。GMA存在时制备的复合材料可以获得具有良好平衡的综合力学性能。     

界面对ABS/PA6共混体系脆韧转变及断裂行为的影响

合成了反应性核壳结构增韧剂ABS-g-MA和ABS-g-AA增韧PA6, 2种增韧剂的唯一差别在于壳层接枝的反应性单体不同, 从而在与PA6共混过程中相界面存在差异, 研究在其他参数都相同的条件下, 界面性质对ABS/PA6共混体系脆韧转变及断裂行为的影响。Molau试验与扭矩试验证实ABS-g-MA/PA6共混物具有更佳的界面强度。TEM结果表明2种增韧剂在PA6中均匀分散, 然而力学测试结果表明ABS-g-MA/PA6共混物在分散相质量分数为25%~30%时发生脆韧转变,冲击强度可以达到900 J/m以上, ABS-g-AA/PA6共混物在分散相质量分数为30%~35%时发生脆韧转变。SEM结果表明ABS-g-MA/PA6共混物断面发生显著的塑性形变。TEM表明ABS-g-MA/PA6共混物的形变机制为橡胶粒子的空洞化与塑料基体的剪切屈服, 而ABS-g-AA/PA6体系没有空洞化现象, 基体剪切屈服不明显。Vu---Khanh方法测试表明, 由于ABS-g-MA/PA6共混物更高的界面强度, 共混物具有更高的G_i值, 因此冲击韧性极佳。      

CSW/POE-g-MA/PA6三元复合材料的结构和性能

采用马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物(POE-g-MA)对CaSO4晶须/尼龙6(CSW/PA6)共混物增韧改性,研究了CSW/PA6和CSW/POE-g-MA/PA6复合材料的力学性能、热性能、形貌和加工性能。适量添加CSW可同时提高PA6的刚性和韧性。与纯PA6性能比较,10%CSW/PA6的拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量和冲击强度分别增大7.5%、9.1%、21.1%和11.6%;当CSW含量增至30%,CSW/PA6的韧性明显降低。POE-g-MA可促进PA6基体中CSW的均匀分散,增强CSW与PA6的界面粘附,提高CSW/PA6(30/70)的冲击韧性。源于CSW和POE-g-MA的协同作用,CSW/POE-g-MA/PA6(30/5/65)的冲击强度和弯曲模量与纯PA6相比较,分别提高了36.8%和22.1%,拉伸和弯曲强度接近纯PA6。     

回收PP增韧性能的初步探索

选用马来酸酐接枝POE、POE和CPE三种助剂,探索其不同含量对回收PP增韧改性的效果。通过大量的试验、测试及微观形貌分析,研究了增韧剂含量与力学性能的关系。结果表明,在0-30%之间随着增韧剂用量的增加,回收PP的强度先提高后降低,韧性则不断提高;用25%马来酸酐接枝POE增韧回收PP综合效果最佳,其拉伸强度、弯曲强度和冲击韧性分别达到了40.77MPa、37.78MPa和24.7KJ/M2。     

SMA增容剂对PA6/PP合金性能影响和增容机理研究

采用苯乙烯接枝马来酸酐无规共聚物(SMA)作为增容剂,制备PA6/PP合金.研究了PA6/PP配比和SMA增容剂用量对合金热力学性能和吸水性的影响.实验结果表明:SMA对PA6/PP共混体系有很好的增容作用,当PA6/PP/SMA质量比为90/10/(2～4)时,合金综合性能最好,其中材料热变形温度、缺口冲击强度提高很大,吸水率下降明显.对合金的微观结构进行了分析,并对增容机理进行探讨.     

马来酸酐共聚方式对PA6/ABS共混物性能的影响

分别制备了马来酸酐与苯乙烯-丙烯腈无规共聚物(SAM)增容的尼龙6(PA6)/ABS/SAM共混物、马来酸酐接枝共聚的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS-g-MA)增容增韧的PA6/ABS-g-MA共混物。结果表明,两个体系中ABS都可以均匀分散;冲击测试发现样条厚度为6.35 mm时,PA6/ABS-g-MA共混物出现明显的脆韧转变,PA6/ABS/SAM共混物为脆性断裂;样条厚度为3.18 mm时,两个体系都有明显脆韧转变;Vu-Khanh方程表明,PA6/ABS-g-MA共混物具有更高的裂纹扩展能(Gi)和撕裂模量(Ta),性能更好。     

POE-g-MAH反应性增容HDPE/PA6共混合金的热致形状记忆性能

采用乙烯-辛烯共聚物接枝马来酸酐(POE-g-MAH)作为高密度聚乙烯(HDPE)/尼龙6(PA6)共混体系的反应性增容剂,通过熔融挤出制备出固定相具有物理交联结构的热致形状记忆合金。研究了组分含量,拉伸比和形变回复温度对合金的形变回复率和回复速率的影响。结果表明,POE-g-MAH的添加显著提高了共混合金的形状记忆性能,当组分配比为80/20/10(HDPE/PA6/POE-g-MAH),形变回复温度为135℃,拉伸比为75%时,试样形变回复率达到96.5%。     

导电PA66/PPO/MPI合金工程塑料的研制

添加耐高温相容剂马来酰亚胺侧基聚酰亚胺(MPI)、导电剂和增韧剂等助剂,通过熔融共混挤出法制备了导电聚酰胺66/聚苯醚(PA66/PPO)合金工程塑料,同时对共混物的力学性能、导电性能、韧性和耐热稳定性进行了分析研究。结果表明:MPI可改善PPO与PA66之间的相容性;添加导电剂能使PA66/PPO/MPI合金的体积电阻率达到102~3Ω·cm;添加增韧剂热塑性弹性体SBS,可使导电PA66/PPO/MPI合金的缺口冲击强度达到20kJ/m~2以上;导电PA66/PPO/MPI合金的耐热稳定性很高,热失重1%的起始温度达到345℃以上。     

EVA-g-MAH对CaSO_4晶须/尼龙6复合材料性能的影响

采用马来酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA-g-MAH)对CaSO_4晶须/尼龙6(CaSO_(4W)/PA6)增韧改性。通过双螺杆挤出机制备了CaSO_(4W)/PA6二元、CaSO_(4W)-(EVA-g-MAH)/PA6三元复合材料,用SEM、DSC、XRD等观察和表征了形貌、结构和结晶参数,并测试了力学性能。研究表明:添加少量CaSO_(4W)可提高PA6的结晶速率,而高含量CaSO_(4W)导致PA6结晶速率降低,促进γ晶型形成。添加10%(质量分数)CaSO_(4W)可同时提高PA6的刚性和韧性;添加30%CaSO_(4W)可进一步提高PA6的刚性,但PA6的韧性明显降低。添加2.5%和5%(质量分数)EVA-g-MAH,能使30%CaSO_(4W)-(EVA-g-MAH)/PA6的抗冲击强度分别提高25.0%和76.7%,并使其具有较高韧性。冲击强度的提高主要源于EVA-g-MAH所产生的能量耗散、改善应力的有效传递、增强CaSO_(4W)与PA6的界面以及EVA-g-MAH/PA6共混体系较好的相容性。     

核壳粒子的制备及对环氧树脂的增韧作用

采用无皂乳液聚合方法制备了以聚丙烯酸丁酯(PBA)为核、以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)为壳的核壳粒子,讨论了引发剂量对种子乳液粒径的影响,MMA单体滴加速度对聚合反应的影响。用激光粒度仪和透射电子显微镜,分别测试了核壳粒子的粒径和形态。红外光谱(FT-IR)图谱证明了产物具有核壳结构。用合成的核壳粒子对环氧树脂进行增韧改性,冲击实验和扫描电镜结果表明,环氧树脂的缺口冲击强度较增韧前有了显著的提高,核壳粒子含量为3%时,共混体系的冲击强度达到峰值80.2 kJ/m2。     

CSW/POE-g-MA/PA6三元复合材料的结构和性能

采用马来酸酐接枝乙烯一辛烯共聚物(POE-g-MA)对CaS04晶须/尼龙6(CSW/PA6)共混物增韧改性,研究了csw/PA6和CSW/POE-g-MA/PA6复合材料的力学性能、热性能、形貌和加工性能.适量添加CSW可同时提高PA6的刚性和韧性.与纯PA6性能比较,10％CSW/PA6的拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量和冲击强度分别增大7.5％、9.1％、21.1％和11.6％;当CSW含量增至30％,CSW/PA6的韧性明显降低.POE-g_MA可促进PA6基体中csw的均匀分散,增强CSW与PA6的界面粘附,提高CSW/PA6 (30/70)的冲击韧性.源于CSW和POE-g-MA的协同作用,CSW/POE-g-MA/PA6 (30/5/65)的冲击强度和弯曲模量与纯PA6相比较,分别提高了36.8％和22.1％,拉伸和弯曲强度接近纯PA6.     

SMA含量对PA6/ABS共混体系结构和韧-脆转变温度的影响

研究了苯乙烯-马来酸酐共聚物(SMA)含量(0～4.5phr)对PA6/ABS(75/25)共混体系结构和冲击断裂的影响。结果表明,PA6/ABS共混体系的橡胶相粒径和基体层厚度都随着SMA含量的增加而减小。PA6/ABS共混体系冲击断裂存在脆韧转变现象,其脆韧转变温度随SMA含量的增加先减小后增加,并且在对应SMA含量为0.9phr和1.5phr时取得极小值。同时,脆韧转变温度随着基体层厚度的增加而逐渐升高,即升高温度与降低基体层厚度都可以获得脆-韧转变。     

HDPE/PA6共混阻隔材料的制备及研究

采用熔融挤出法制备了高密度聚乙烯(HDPE)与马来酸酐(MAH)的接枝物(HDPE-g-MAH),并用红外光谱证实了接枝反应。以此接枝物为相容剂制备HDPE/PA6共混材料。研究了PA6和相容剂用量对共混材料形态结构、力学性能及阻气性能的影响。SEM表明相容剂可以明显改善HDPE与PA6的相容性。PA6的加入显著提高了HDPE对氧气的阻隔性能。     

γ射线辐照对PA6/PTFE合金吸水与力学性能的影响

为了探讨辐照对尼龙6(PA6)基共混材料吸水性能和力学性能的影响,制备了PA6和聚四氟乙烯(PTFE)共混合金并在室温下进行不同剂量的60Coγ射线辐照.通过吸水率测试、准静态拉伸和弯曲实验以及缺口冲击测试,研究了辐照对PA6/PTFE共混体系吸水性能以及吸收水和辐照剂量对共混合金动静态力学性能的影响.结果表明,辐照过程引发交联反应,共混合金的拉伸强度、拉伸模量和弯曲模量均随辐照剂量的增大而增大,而缺口冲击强度和吸水率则随之减小.吸收水对共混合金缺口冲击强度的影响与合金组分有关.PTFE含量较低时,吸收水抑制PTFE对合金冲击强度的减弱作用;当PTFE的质量分数大于7%时,吸收水反而加剧PTFE对材料冲击强度的减弱效应.此外,PA6/PTFE合金的吸水率随PTFE含量的增加而降低,而弯曲模量则先增后减.