丁苯热塑性弹性体/聚苯乙烯/剑麻纤维复合材料的加工流变行为

以丁苯热塑性弹性体(SBS)为研究对象,添加聚苯乙烯(PS)、剑麻纤维(SF)进行熔融共混制备SBS/PS/SF复合材料,采用挤出压力型毛细管流变仪研究复合材料的流变性能,分析不同SF用量、表面性质、温度、剪切速率下熔体流变行为的变化规律。结果表明,SBS/PS/SF复合材料为假塑性流体,其剪切黏度随剪切速率的增加而降低。非牛顿指数n<1,且随着SF用量的增加而增加,但小于不含SF复合材料的n值;挤出胀大比(B)随着SF用量的增加由1.25下降至1.01,且含有30份SF的复合材料黏度为3 790.59 Pa·s,具有更好的熔体稳定性。     

木粉含量对PE-HD/木粉复合材料热性能及热流变性能的影响

以回收高密度聚乙烯(PE-HD)为塑料基体,以木粉作为填充料,用微型挤出成型设备制备了PE-HD/木粉复合材料,研究了高填充含量的木粉对PE-HD/木粉复合材料热性能、热流变性能的影响。结果表明,随着木粉含量的增加,PE-HD/木粉复合材料的熔融峰温度降低,结晶峰温度增加;PE-HD/木粉复合材料的热分解分两个阶段,木粉含量的增加,降低了PE-HD的分解速度和PE-HD/木粉复合材料的分解总量;随着木粉含量的增加,PE-HD/木粉复合材料的表观黏度增大、假塑性增强,对剪切的依赖性增强,可以通过提高剪切速率降低材料的表观黏度。     

聚丙烯/纳米羟基磷灰石复合材料流变性能研究

采用毛细管流变仪对聚丙烯/纳米羟基磷灰石(PP/n HA)复合材料的流变性能进行了研究,并讨论了复合材料的表观黏度、非牛顿指数、黏流活化能与温度、剪切速率、n HA用量之间的关系。结果表明:PP/n HA熔体为假塑性流体,其表观黏度随着n HA用量的增加总体呈上升趋势,但在其用量为1%时达到极小值;非牛顿指数随着温度的提高而增大,随着n HA用量的增加而逐渐减小;黏流活化能则随着剪切速率的增加逐渐降低,随着n HA用量的增加呈上升趋势。     

无卤阻燃PC/ABS合金流变行为的研究

采用毛细管流变仪研究无卤阻燃聚碳酸酯/丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物（PC/ABS）的流变行为,得到了熔体表观黏度及切应力与剪切速率的关系。结果表明,无卤阻燃PC/ABS合金熔体为假塑性流体,表观黏度随剪切速率的增加而降低;在230 ℃时,合金的非牛顿指数随着阻燃剂含量的增加而增加;在剪切速率为20~3000 s-1时,合金黏度对温度不敏感,即实现黏度降低,采用升温法效果不佳。     

PP/玻璃微珠复合材料的流变性能

制备了聚丙烯/玻璃微珠复合材料,在温度为175～225℃和载荷为1.2～12.5kg的条件下,应用熔体流动速率仪考察了填料粒径、剪切速率、载荷及温度等对复合材料熔体流变特性的影响。结果表明:熔体的剪切流动服从幂律定律;熔体的表观黏度对温度的依赖性符合Arrhenius方程;表观黏度随剪切速率和剪切应力的增加而下降;挤出胀大比随温度的升高而下降,随剪切应力和剪切速率的增大而增大。在此基础上,预测了第一法向应力差,发现其随剪切速率的增大而增大。     

PP/氧化镧复合材料的结晶性能和流变性能研究

采用共混的方法制备了聚丙烯/氧化镧(PP/La2O3)复合材料,研究了La2O3用量对复合材料结晶性能和流变性能的影响。结果表明:La2O3对PP具有明显的成核作用,提高了复合材料的相对结晶度;PP/La2O3复合体系的表观黏度随着剪切速率和温度的提高而逐渐降低;随着La2O3用量的增加,PP/La2O3复合体系的表观黏度先减小后增加,在La2O3用量为0.5份时达到最小值;复合材料的非牛顿指数随着温度的升高而增大,随着La2O3用量的增加先增大后减小;复合材料的黏流活化能随着剪切速率的增加而逐渐降低,随着La2O3用量的增加先减小后增大,但总体呈下降趋势。     

高纤维含量的短切碳纤维增强尼龙流变行为研究

以40%高纤维含量的短切碳纤维增强尼龙(PA66/SCF(40%))复合材料为研究对象,采用高压毛细管流变仪对其挤出料粒进行稳态流变试验,并采用扫描电子显微镜(SEM)观察其注塑试样拉伸断面表观形貌,深入研究了高纤维含量下短切碳纤维增强尼龙的流变行为。结果表明,随着表观剪切速率增加,材料挤出过程中总压力降不断增加;随着温度增加,总压力降逐渐减小;PA66/SCF(40%)复合材料为假塑性流体,存在剪切变稀行为,在较高剪切速率下,纤维沿流动方向发生取向;材料挤出胀大比与弹性回复有关,挤出胀大比随剪切速率增加而增加,随温度增加而减小。     

聚丙烯/微胶囊红磷复合材料熔体密度及流动性能研究

采用熔体流动速率仪考察了温度、载荷以及微胶囊红磷含量对聚丙烯/微胶囊红磷(PP/MRP)复合体系熔体密度和流动性能的影响。结果表明:在实验条件下,PP/MRP复合体系熔体密度随温度升高而降低,随载荷的增大而提高,随MRP含量的增加而呈增大的趋势。PP/MRP复合体系熔体的表观剪切应力与剪切速率基本符合幂律方程,熔体为假塑性流体,并且随着温度的升高,熔体黏度降低,假塑性增强;随着MRP含量的增加,熔体的黏度提高,假塑性增强。PP/MRP复合体系熔体的表观剪切黏度对温度的依赖性符合Arrhenius关系。     

振动力场对PP/PS共混物流变特性的影响

利用自制的聚合物流变测试装置,研究了不同配比的聚丙烯(PP)/聚苯乙烯(PS)共混物在振动力场作用下的流变特性。结果表明:与稳态相比,振动力场的引入明显降低了共混物的表观黏度和挤出胀大比;随着PP含量的增加,共混物的表观黏度在PP/PS=40/60时出现极小值,而挤出胀大比逐渐降低。在PP/PS=60/40时,当振幅为0.5mm,随着频率的增加,共混物的表观黏度呈现无规律的波动状态;当频率为20Hz时,随着振幅的增加,共混物的表观黏度逐渐降低。     

PSM/PP复合材料的流变性能研究

应用毛细管流变仪研究了可塑性淀粉生物基材料(PSM)/聚丙烯(PP)体系的流变学性质。讨论了挤出成型温度、剪切速率、线性聚丙烯(LPP)含量和PP支链结构对PSM流动性能的影响。结果表明:140～170℃,0～103 s-1下流动曲线具假塑性流体特点;表观黏度随温度、剪切速率增加而降低,黏度随剪切速率下降逐渐减少;170℃后曲线有向牛顿型流体变化的趋势;PSM/短支链PP(SCBPP)比PSM/LPP的表观黏度低,PSM/长支链PP(LCB-PP)比PSM/LPP的表观黏度高;PSM对剪切速率的敏感性低于PP。     

阻燃ABS的增韧研究

分别以苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(SBS)、乙烯-1-辛烯共聚物(POE)、三元乙丙橡胶(EPDM)为增韧剂,研究了它们对阻燃丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)复合材料力学性能和阻燃性能的影响。结果表明:以SBS为增韧剂所得复合材料的综合性能优于以POE或EPDM为增韧剂所得复合材料;随SBS用量的增大,复合材料的冲击强度提高,当SBS用量为15%时,其冲击强度达到15.91kJ/m2,较未经增韧改性复合材料的冲击强度提高了9.99kJ/m2;并且SBS的加入不会对复合材料的阻燃性能产生不利影响。     

可膨胀石墨阻燃聚丙烯的结构与阻燃性能

对采用不同加工方法获得的膨胀石墨（EG）填充聚丙烯（PP）体系的阻燃性能和微观结构进行研究，讨论了EG含量和粒子结构对PP的氧指数和水平燃烧的影响。结果表明：EG／PP体系的阻燃性能不仅随着EG含量的增加而提高，同时还受到EG粒子结构的影响。加工过程中的强剪切作用会破坏石墨粒子结构的完整性，使其阻燃效果大大降低。因此，对EG／PP体系的燃烧性能的影响而言，压制成型的方法明显优于注射成型。     

聚合物/粘土纳米复合材料及其特殊阻燃性能

介绍聚合物 /粘土纳米复合材料 (PCN)的特殊阻燃性能。通过插层复合法制备了PCN ,研究了PCN的阻燃性能 ,结果表明 ,粘土含量比仅为 2 %和 5 %的尼龙 -6/粘土纳米复合材料的热释放速率峰值比尼龙 -6分别下降 3 2 %和63 % ,烟气的生成速率表现出同—趋势。纳米分散的粘土复合材料的阻燃性与宏观或微米分散的复合材料不同 ,将改性粘土直接加到PP中 ,使体系的氧指数降低 ,添加量较大     

聚苯乙烯的无卤阻燃研究

采用正交设计法分析了聚磷酸胺(APP)、季戊四醇(PER)、三聚氰胺(MEL)作为一种混合体系对聚苯乙烯(PS)的阻燃作用。实验表明,酸源、炭源、气源组成的膨胀型阻燃剂有良好的阻燃效果,PER对PS阻燃性能的影响显著。各个因子对材料力学性能和加工性能的影响不同:PER用量是影响拉伸强度、弯曲强度和流动性的主要因素;APP用量是影响无缺口冲击强度的主要因素;MEL用量是影响缺口冲击强度的主要因素。当APP、PER、MEL 的用量分别为30,20,5摩尔份时,阻燃PS获得较好的综合性能。     

EPDM/PP/IFR/Nano-ZnO阻燃复合材料的制备及其性能研究

将纳米氧化锌(nano-ZnO)作为协效改性剂与膨胀阻燃剂(IFR)复配,制成IFR/nano-ZnO复合阻燃剂,并将其用于三元乙丙橡胶/聚丙烯(EPDM/PP)复合材料的阻燃。研究了nano-ZnO用量对该EPDM/PP/IFR/nano-ZnO阻燃复合材料的阻燃性能和力学性能的影响。结果表明:EPDM/PP/IFR/nano-ZnO阻燃复合材料具有优良的阻燃性能,且材料的力学性能明显改善;另外,当nano-ZnO用量为2%时,该阻燃复合材料的综合性能最佳。     

阻燃HIPS的增韧研究

分别以SBS和POE为增韧剂,研究了它们对阻燃HIPS物理机械性能和阻燃性能的影响。结果表明,以SBS为增韧剂所得复合材料的综合性能优于以POE为增韧剂所得复合材料的综合性能;复合材料的冲击强度随SBS用量的增大而增大,当SBS用量为12％时,其冲击强度达到8kJ／m^2左右,较未经增韧改性复合材料的冲击强度增加了6kJ／m^2左右,并且SBS的加入不会对复合材料的阻燃性能产生不利影响。     

阻燃聚苯乙烯研究进展

介绍了聚苯乙烯(PS)的阻燃方法,包括本体阻燃、卤素阻燃、磷系阻燃、无机阻燃,膨胀阻燃、黏土阻燃等,分析了各种阻燃PS的阻燃机理,并指出了阻燃PS复合材料的发展方向。     

抗滴落剂对PC/KSS阻燃材料性能的影响

以聚四氟乙烯(PTFE)和苯乙烯-丙烯腈包覆改性聚四氟乙烯(简称MPTFE)为抗滴落剂,研究了抗滴落剂对聚碳酸酯(PC)/二苯基砜磺酸钾(KSS)阻燃体系的阻燃性能、透明性能和热稳定性的影响,并探讨了其阻燃机理。结果表明:加入抗滴落剂对PC/KSS阻燃体系具有防滴落的作用,但阻燃体系的透光率略有降低,雾度有所增加,其中MPTFE阻燃效果更好,对PC/KSS阻燃体系的透明性影响较小;当MPTFE为0.5份时,PC/KSS阻燃体系的阻燃等级由UL94V—1级提高到UL94V—0级。     

无卤阻燃聚丙烯复合材料的研究

采用添加分散剂与红磷改善氢氧化镁-聚丙烯阻燃体系的力学性能、熔体流动性及燃烧性能。结果表明,分散剂的加入改善了氢氧化镁的分散性,有效地提高了材料的机械性能;PP／Mg（OH）2／红磷体系的阻燃性能随红磷用量增加而提高,说明Mg（OH）2与红磷复配具有良好的阻燃效果。     

The study of char forming on OPS/PC and DOPO‐POSS/PC composites

Polyhedral oligomeric octaphenyl silsesquioxane (OPS) and polyhedral oligomeric silsesquioxane containing 9,10‐dihydro‐9‐oxa‐10‐phosphaphenanthrene‐10‐oxide (DOPO‐POSS) with polycarbonate (PC) were each prepared by twin screw extrusion. Their flammability was studied by cone calorimetry under different heat fluxes (35 and 50 kW/m²). In the cone calorimeter testing, thermocouples were used to measure the temperature at the top and bottom of the composites. Compared to the DOPO‐POSS/PC composite, the char layer of the OPS/PC composite is better for preventing heat transfer, the temperature change indicates that OPS/PC composite has a longer period of char formation, and the organization of their char materials are different. The DOPO‐POSS/PC composite has a harder char layer than the OPS/PC composite, but the OPS/PC composite char layer is more compact. The char layer macrostructure was studied with scanning electron microscopy (SEM) and EDS, which indicated that there are many bubbles and pores in the DOPO‐POSS/PC composite. EDS showed that there was some Si content in the exterior and interior char for the DOPO‐POSS/PC composite; there is a greater Si content in the exterior OPS/PC char residue than in the interior. The storage modulus of OPS/PC composite was higher than the PC control and DOPO‐POSS/PC composite at low frequencies. The values of η* of the OPS/PC composite were higher than the PC control and DOPO‐POSS/PC composite at low frequencies; also, the PC control exhibits a quasi‐Newtonian regime, but the OPS/PC and DOPO‐POSS/PC composites exhibit typical shear‐thinning behavior. © 2013 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2014 , 131, 39892.