柠檬石膏/聚丙烯复合材料的制备与性能

研究了柠檬石膏及表面处理柠檬石膏对聚丙烯(PP)复合材料的力学性能、微观形貌、结晶度、熔点的影响。结果表明:柠檬石膏的加入使复合材料的拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量有不同程度提高,用钛酸酯和铝酸酯偶联剂对柠檬石膏进行表面处理后效果较好。扫描电镜(SEM)分析结果显示经过偶联剂表面处理的柠檬石膏在PP中分散的较未处理的柠檬石膏均匀。差示扫描量热(DSC)结果表明:柠檬石膏的加入在提高PP的结晶度同时,对复合材料的熔点几乎没有影响;相比未表面处理的柠檬石膏,表面处理后的柠檬石膏对复合材料中PP的结晶度和熔点均没有显著影响。     

赤泥填充改性聚丙烯的研究

采用湿法表面处理得到经硬脂酸、铝酸酯偶联剂、钛酸酯偶联剂改性后的赤泥(RM),再用RM对聚丙烯(PP)进行共混改性,研究了表面处理剂种类及RM填充量对PP/RM复合材料的力学性能、结晶与熔融行为及热稳定性的影响。结果表明,当经钛酸酯偶联剂处理的RM填充量为20份时,PP/RM复合材料的综合性能最好,其拉伸强度与缺口冲击强度较纯PP分别提高了15.8%与42.1%。RM具有异相成核作用,提高了PP的结晶温度、熔点与结晶度,并促进β晶型的形成。RM的添加还提高了PP的热稳定性。     

聚丙烯/碳酸钙复合材料改性研究

进行了碳酸钙对聚丙烯(PP)的填充改性研究,结果表明:随1%(质量分数)钛酸酯偶联剂表面处理的碳酸钙用量增加,PP/碳酸钙复合材料的拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量等逐渐增加,碳酸钙质量分数为20%时,得到了综合性能较好的PP/碳酸钙复合材料;随聚烯烃弹性体(POE)用量增加,PP/碳酸钙/POE复合材料的冲击强度逐渐增加,而拉伸强度、弯曲模量均逐渐降低,5份POE使复合材料达到较好的刚性和韧性的平衡;1份表面光亮剂能使PP/碳酸钙复合材料达到较好的表面光亮度.     

柠檬石膏聚丙烯复合材料的非等温动力学

采用差示扫描量热(DSC)法研究了柠檬石膏/聚丙烯(PP)复合材料的非等温结晶动力学,对所得的数据采用的是修正Avrami方程的Jeziorny法和Mo法进行处理。结果表明:柠檬石膏的加入提高了PP的结晶温度Tp和结晶速率,同时降低了结晶活化能ΔE,使PP结晶更容易,未表面处理的柠檬石膏使结晶活化能ΔE下降最多,经过偶联剂表面处理的柠檬石膏使结晶活化能ΔE有小幅上升。结果还表明柠檬石膏有明显的异相成核的作用。     

聚丙烯／碳酸钙复合材料的研制

文章以注塑级PP为基础料,以1250目碳酸钙对其进行填充改性,采用钛酸酯偶联剂对碳酸钙进行表面处理可得到活化碳酸钙,随活化碳酸钙添加量增加,PP／碳酸钙复合材料的拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量等逐渐增加。以POE对PP／碳酸钙复合材料进行增韧改性,可使复合材料的冲击强度逐渐增加,而拉伸强度、弯曲模量均逐渐降低。表面改性剂TAS-2能够明显地改善PP／碳酸钙复合材料的表面光滑性。     

硬石膏/聚丙烯复合材料的性能研究

研究了硬石膏及其表面改性对聚丙烯(PP)复合材料的力学性能、球晶尺寸、熔点和结晶度的影响.结果表明硬石膏能够增韧增强PP,经铝酸酯偶联剂改性的硬石膏的增韧增强效果比不改性更加明显;硬石膏的加入使得球晶尺寸减小,数量增加.硬石膏的加入可提高复合材料的熔点.同样填充量下改性剂的使用会降低复合材料的熔点,提高PP的结晶度.     

聚丙烯/蒙脱土复合材料制备与功能性研究

本工作用均匀设计法研究了偶联剂改性蒙脱土(MMT)及其聚丙烯(PP)复合材料的优化设计,在双螺杆挤出机上经熔融插层制备复合材料.研究表明:改性MMT使PP悬臂梁缺口冲击强度和弯曲模量分别提高90%和20%以上:弯曲强度与拉伸断裂应变变化较小.该PP/MMT复合材料的阻隔性提高17%左右.     

洋麻纤维的表面改性及其在聚丙烯基复合材料中的应用

采用碱处理、偶联剂处理以及碱–偶联剂复合处理对洋麻纤维进行表面改性,然后将其与聚丙烯(PP)纤维复合,采用非织造–模压工艺制备了PP/洋麻纤维复合材料。研究了上述3种表面改性方法对洋麻纤维强度及其复合材料弯曲与剪切性能的影响,并采用扫描电子显微镜(SEM)研究了洋麻纤维表面改性前后的形貌变化及其与PP基体之间的界面结合状况。结果表明,表面改性后洋麻纤维的拉伸强度均降低,但复合材料的弯曲强度及层间剪切强度均提高,表明这3种改性方法均提高了洋麻纤维与PP之间的界面结合强度;碱处理可去除纤维表面的果胶成分,使纤维束变得松散,使复合材料的弯曲强度及层间剪切强度分别较未表面改性时提高了21%和169%,但弯曲弹性模量降低了21%;偶联剂处理则使复合材料的弯曲强度,弯曲弹性模量和层间剪切强度较未表面改性时提高了23%,7%和160%;碱–偶联剂复合处理兼顾了碱处理和偶联剂处理的优点,使复合材料弯曲强度、弯曲弹性模量和层间剪切强度分别较未表面改性时提高了26%,18%和572%,综合性能最佳。SEM结果表明,碱–偶联剂复合处理后,复合材料中纤维与树脂之间的界面结合较好。     

聚丙烯/BA原位聚合改性MMT纳米复合材料的DSC分析与力学性能

通过原位聚合制备了聚丙烯酸丁酯 (PBA )改性蒙脱土 (MMT ) ,与聚丙烯 (PP)熔融复合制成PP/MMT纳米复合材料 ,系统地研究了复合材料的熔融、结晶行为和力学性能。结果表明 :随着处理MMT的BA用量的增加 ,PP/MMT纳米复合材料中PP相的结晶度、熔点和结晶温度明显提高 ,结晶速度加快 ;复合材料的拉伸强度变化不大 ,但拉伸模量和冲击强度有显著提高。当BA/OMMT质量比为 1/ 12左右时 ,复合材料的韧性趋于平衡值 ,而拉伸模量出现最大值     

剑麻纤维素微晶增强聚丙烯复合材料的性能研究

以硅烷偶联剂(KH550)改性后的剑麻纤维素微晶(SFCM)为增强材料改性聚丙烯(PP),以聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)为二者的相容剂,采用熔融共混法制备PP/SFCM复合材料,研究了SFCM对PP/SFCM复合材料的力学性能、耐热性、流动性及熔融结晶行为的影响。力学性能测试表明,SFCM的加入可有效改善PP的强度和刚性,当SFCM的质量份数为9份时,复合材料的力学性能最佳,其拉伸强度和拉伸模量分别提高了15.3%和22.6%,弯曲强度和弯曲模量分别提高了24.6%和35.4%,缺口冲击强度提高了14.9%。热性能及流动性能测试表明,SFCM可提高PP/SFCM复合材料的维卡软化温度,而降低材料的熔体流动速率。DSC研究表明,SFCM可提高复合材料的熔融温度、结晶温度及结晶度。     

苎麻纤维增强聚丙烯复合材料的性能研究

用偶联剂对苎麻纤维进行改性处理,研究了偶联剂处理浓度及苎麻用量对聚丙烯/苎麻增强复合材料力学性能的影响。结果表明:随着苎麻纤维用量的增加,复合材料的拉伸强度和弯曲强度都随之提高,其中经偶联剂处理复合材料的力学性能提高幅度较大;偶联剂处理浓度为1%时,材料的拉伸强度最高。SEM观察发现:未经处理的苎麻纤维表面较光滑,而经偶联剂处理的苎麻纤维表面较粗糙,并黏附了聚丙烯基体,说明偶联剂的添加改善了复合体系的界面相容性,界面结合力提高。     

高强石膏和脱硫石膏复掺制备家用装修水泥试验研究

利用高强石膏和脱硫石膏单掺及复掺制备家庭装修水泥,通过研究其掺量变化对水泥凝结时间、胶砂强度、砂浆流动度及保水率的影响,根据小磨试验和大磨工业化试生产结果,高强石膏和脱硫石膏复掺可制备具有良好的施工性能的家装水泥。     

影响聚丙烯基木塑复合材料力学性能因素

研究了偶联剂、相容剂、木粉用量和木质填料种类对以聚丙烯（PP）为基体树脂制备小塑复合材料力学性能的影响。结果表明，以硅烷偶联剂处理木粉或直接加入相容剂均使复合材料力学性能得到提高；木粉用量的提高使复合材料冲击强度下降，弯曲强度、弯曲模量、拉伸强度则大幅提高；在分别以粒径为0．14mm木粉和0．22mm木粉、竹粉、花生壳粉、稻壳粉制备复合材料，以粒径为0．14mm木粉与PP制备的复合材料力学性能最好。     

聚丙烯/鳞片石墨导热复合材料的制备及性能

以聚丙烯(PP)为基体,鳞片石墨(FG)为填料,通过添加偶联剂、开炼机混炼、模压成型的方法,制备了具有较高热导率和优良力学性能的PP/FG导热复合材料。考察了硅烷偶联剂的品种及用量、FG的粒径及含量对复合材料热导率和力学性能的影响。结果显示,使用偶联剂处理的FG对复合材料的力学性能具有一定的增强作用,但是材料的热导率降低;当KH 550添加量为FG含量的1%时,材料的力学性能最好;随着FG粒径的增大,材料的热导率明显提高,力学性能相应下降,粒径为17μm的FG与148μm的FG制备的复合材料相比,热导率提高了52.3%,拉伸强度和弯曲强度分别由34.4 MPa和51.5 MPa下降到25.1 MPa和43.0 MPa;随着FG含量的增加,材料的热导率增大,当17μm的FG含量为70%时,材料的热导率是纯PP的22.1倍,拉伸弹性模量和弯曲弹性模量也随之增大,断裂拉伸应变和断裂弯曲应变减小,拉伸强度和弯曲强度先减小后增大,并且在FG含量为20%时降到最低。     

泡沫铝用可溶性石膏材料的制备

以半水石膏为基体材料,通过添加改性剂的方法制备了泡沫铝用可溶性石膏材料,研究了七水硫酸镁、铝矾土等对体系胶凝时间、水溶性以及强度等参数的影响。结果表明,七水硫酸镁、铝矾土可有效地改善石膏材料的水溶性和抗弯强度。当铝矾土、半水石膏、七水硫酸镁以及水的质量分数分别为35%、16%、14%和35%时,可以获得性能良好的可溶性石膏材料。     

不同相容剂对PP/木粉复合材料力学性能的影响

研究了3种相容剂和3种偶联剂分别在单独使用和配合使用情况下对PP/木粉(质量比50/50)复合材料力学性能的影响。相容剂PP-g-MAH、PE-g-MAH、SBS-g-MAH单独使用发现:SBS-g-MAH使材料综合性能最好,PE-g-MAH对冲击强度提高明显。硅烷偶联剂HP-172在提高复合材料的冲击强度和拉伸强度方面较好,HP-174对弯曲性能改善较好,钛酸酯偶联剂NDZ-201仅对弯曲模量有所改善,而对其它性能改善不大。相容剂与偶联剂共同使用具有协同效应,其中HP-174与SBS-g-MAH并用效果最好,使各项力学性能都有提高。     

复合外加剂改性盐石膏的研究

盐石膏的主要成分为无水硫酸钙,其活性差、凝结硬化慢、强度低,需要添加活性剂来激发盐石膏的活性。通过复合外加剂对盐石膏加以改性,并通过XRD和SEM对其作用机理做了分析。结果表明,单掺脱硫石膏和建筑石膏均能缩短盐石膏的凝结时间,建筑石膏的效果较好,但掺量不宜过高。复掺建筑石膏和缓凝剂时,两者比例要控制得当,适宜的建筑石膏和缓凝剂掺量分别为50%和0.10%~0.12%（质量分数）。分析可知,大掺量建筑石膏会增加盐石膏硬化体中二水相和针棒状晶体的含量;缓凝剂掺量的增加,会降低盐石膏硬化体中二水相的含量,棱形晶体增多,从而降低了盐石膏的强度。     

聚羧酸大分子的合成及其对石膏强度的影响

以丙烯酸、丙烯酸甲酯、甲基丙烯磺酸钠及烯丙基聚氧乙烯醚为原料,过硫酸铵为引发剂,进行水相自由基共聚反应合成醚型聚羧酸大分子。合成产物对石膏具有明显的缓凝作用。加入质量分数0.2%(以石膏质量计)的合成产物改性的石膏块,养护时间为24 h时,其抗折及抗压强度比纯石膏分别提高31.1%和32.6%,吸水率比纯石膏降低了9.1%。     

Use of gypsum/brucite mixed precipitate instead of gypsum in Portland cement

The possibility of replacing the natural gypsum used in cement production by a chemical precipitate consisting of gypsum (CaSO₄ ·2H₂O) and brucite (Mg(OH)₂), was investigated. This precipitate is a by‐product of a new hydrometallurgical process, which was developed in order to treat economically low‐grade nickel oxide ores. More specifically, it is obtained by hydrolytic precipitation of magnesium at temperatures not exceeding 80 °C, from sulfate solutions which result from heap leaching of nickel oxide ores with dilute sulfuric acid at ambient temperature, using calcium hydroxide as a neutralizing agent. The mixture generally consists of 20–30% non‐fibrous magnesium hydroxide, 60–75% gypsum and any excess of calcium hydroxide, depending on the precipitation conditions. In the present work, a mixture was produced by hydrolytic precipitation at 25 °C, using 1.1 times the stoichiometric quantity of Ca(OH)₂ required to precipitate all of the magnesium. The possibility of using the above precipitate as a substitute for gypsum in cement was examined by testing four different cement mixtures, one reference sample, containing 4.5% gypsum and 0.5% anhydrite ((PC)_Ref) and another three with 4.1%, 5.2% and 6.3% of gypsum/brucite mixed precipitate ((PC)_B/G), in the place of gypsum. All samples were tested by determining the grindability, setting time, expansion and compressive strength. The results of the physico‐mechanical tests showed that the replacement of natural gypsum by the above precipitate did not affect negatively the quality of the produced cements. Copyright © 2005 Society of Chemical Industry