聚苯硫醚/纳米Si3N4复合材料的制备及性能研究

表面改性处理的纳米Si3N4粉体与聚苯硫醚（PPS）熔融共混挤出制成PPS/纳米Si3N4复合材料,通过拉伸、冲击实验及动态力学性能测试考察了纳米粉体加入量对复合体系各项性能的影响。结果表明,纳米Si3N4填充PPS基复合材料的力学性能明显优于纯PPS。随粉体添加量的增加,复合材料的拉伸强度增大,当添加量为0.8 %时,拉伸强度提高了22 %。随粉体添加量的增加,复合体系冲击强度增大,当粉体添加量为1.2 %时,冲击强度和缺口冲击强度出现最大值,分别比纯PPS增加了33 %和41 %。动态力学性能测试表明,随粉体添加量的增加,PPS分子链段松弛所需能量增加,松弛过程增长,体系储能模量降低,损耗模量增加。     

PP/针形纳米CaCO3复合材料的力学性能

用硬脂酸皂化改性针形纳米CaCO3表面后,将其与聚丙烯(PP)共混、挤出和注塑,制成PP／CaCO3纳米复合材料。与纯PP相比,填充针形纳米CaCO3的体积分数为4.21％时,PP体系的冲击强度和断裂伸长率分别提高了49％,339％,拉伸强度下降2．7％。改性后的纳米CaCO3与PP之间的界面作用与改性前相比有所减弱,冲击断面扫描电子显微镜照片显示,针形纳米CaCO3均匀地分散在PP基体中。偏光显微照片显示,针形纳米CaCO3对PP有明显的异相成核作用。     

PP/纳米羟基磷灰石共混复合材料力学性能的研究

采用熔融共混的方法制备了PP/纳米羟基磷灰石(n HA)复合材料,研究了n HA用量对PP/n HA复合材料结晶性能和力学性能的影响。实验结果表明:n HA用量对PP/n HA复合材料的结晶性能影响不大,n HA和PP保持了各自的结晶性能。PP/n HA复合材料的断裂强度和屈服强度随着n HA用量的增加明显提高,当n HA用量超过0.5%时,力学性能出现下降趋势。PP/n HA复合材料的断裂伸长率和断裂功随着n HA用量的增加呈下降趋势,并在n HA用量为0.5%时出现了最小值,随后又随着n HA用量的增加而逐渐上升。     

纳米级CaCO3改性PP的研制

采用纳米级CaCO3改性PP，同时考察了POE(乙烯辛烯共聚物)对该改性体系力学性能的影响。结果表明采用纳米级CaCO3和POE改性PP能明显提高PP的力学性能，而且该复合材料在生产中具有实际应用价值。     

PP/纳米羟基磷灰石复合材料的结晶性能和力学性能研究

为了进一步研究通用塑料聚丙烯(PP)的力学性能,采用熔融共混的方法制备了PP/纳米羟基磷灰石(n HA)复合材料,研究了n HA含量对PP/n HA复合材料结晶性能和力学性能的影响。结果表明:n HA对PP有明显的异相成核作用,其熔融温度提高了1~4℃,结晶度提高了约1%~7%。PP/n HA复合材料的断裂强度和屈服强度随着n HA含量的升高有明显提高,当含量超过0.5份时,力学性能随着纳米粒子含量的增加出现下降的趋势。PP/n HA复合材料的断裂伸长率和断裂功随着n HA含量的增加呈现出下降的趋势,并在n HA含量为0.5份时出现了最小值,随后又随着n HA含量的增加而逐渐上升。     

PP／GF／纳米CaCO3复合材料的加工与性能研究

采用熔融共混方法制备了纳米碳酸钙/玻纤/聚丙烯(纳米CaCO3/GF/PP)复合材料,探讨了纳米复合材料的配方、生产工艺及纳米CaCO3对复合材料力学性能的影响.结果表明:纳米CaCO3对玻纤增强聚丙烯具有增强增韧作用;采用稀土复合偶联剂对纳米CaCO3进行表面活化处理,添加适量增容剂,对提高复合材料的力学性能具有较好的效果;添加3%的纳米CaCO3后复合材料的综合力学性能最好.     

PP／纳米级CaCO3复合材料性能研究

研究了纳米级ＣａＣＯ３对ＰＰ的增强增韧作用,结果表明,纳米级ＣａＣＯ３对ＰＰ的力学性能有显著的改善作用,而且对ＰＰ的结晶有明显的异相成核作用。     

PP/改性纳米CaCO3复合材料力学性能与断裂形态研究

制备了反应性单体改性纳米CaCO3填充PP复合材料，研究了反应性单体丙烯酸(AA)和苯乙烯(St)在有、无过氧化二异丙苯(DCP)存在下改性纳米CaCO3填充PP复合材料的力学性能，并用扫描电子显微镜(SEM)研究了复合材料弯曲断面的形态。结果表明，PP／改性纳米CaCO3的力学性能优于PP／微米CaCO3的力学性能；在DCP存在下，AA、AA与St混合改性可使PP／纳米CaCO3的拉伸性能和弯曲性能提高，减小拉伸强度随CaCO3含量增加而下降的趋势；并可有效提高纳米CaCO3在基体中的分散性和界面粘结性。     

纳米Si3N4及其混杂填料改性PTFE的性能研究

采用模压成型的方法制备了纳米氮化硅(Si3N4)与二硫化钼(MoS2)、玻璃纤维(GF)、纳米三氧化二铝(Al2O3)混合填充的聚四氟乙烯(PTFE)复合材料,研究了PTFE复合材料的力学性能和摩擦学性能。采用扫描电子显微镜(SEM)观察分析了拉伸断面形貌及增强机理。结果表明：Si3N4及其混杂填料均使复合材料表面硬度增大;PTFE/Si3N4/Al2O3纳米复合材料具有较好的拉伸性能;混杂填料均可以显著改善PTFE复合材料的耐磨性能,其中5 %的Si3N4与10 %的Al2O3混杂填充复合材料的耐磨性最好,填料对复合材料摩擦因数影响不大。SEM分析表明,纳米Si3N4、Al2O3与PTFE基体界面结合较好。     

Si3N4/Si3N4扩散连接的力学性能研究

采用热压法进行氮化硅陶瓷材料的扩散连接.结果表明:在1520℃,15MPa,60min条件下,氮化硅连接体的最高强度为448.6MPa,超过母材强度;平均连接强度为401.5MPa,为母材强度的96%.     

PP/POE/BaSO4三元复合体系力学性能研究

采用2步法工艺制备了PP／POE／BaSO4[聚丙烯／（乙烯／辛烯共聚物）／硫酸钡]、PP／POE／偶联剂处理BaSO4和PP／POE／马来酸酐处理BaSO4三元复合体系。前2种三元复合体系形成了完全分离结构，而后1种三元复合体系形成了核壳包覆结构。力学性能研究表明，具有核-壳结构的三元复合体系的拉伸屈服应力、冲击韧性大于具有完全分离结构的三元复合体系，但前者的弯曲模量与断裂伸长率小于后者。     

PP／PA66原位复合材料的成纤性与力学性能

用挤出－拉伸－注塑法制备了PP／PA66原位复合材料，研究了拉伸比（λ）和增容剂用量（Cg）对PA66成纤性和材料力学性能的影响。结果表明：增大λ有利于成纤，能明显提高材料的冲击强度（αk），拉伸强度（σt）也有增益；增加Cg不利于成纤，导致αk下降，但能改善界面粘结而使σt明显提高；材料σt和αk分别主要受界面结构和纤维形态控制，决定了它们随λ和Cg的变化规律。     

PP/碳纤维纸夹芯“三明治”复合材料性能

以碳纤维纸(CFP)作为芯材,聚丙烯(PP)作为皮材,用平板硫化机热压制成PP–CFP–PP"三明治"式复合材料,并测试了复合材料的各项力学性能。结果表明,加入CFP后复合材料的力学性能总体上有所改善,针对不同PP基体、CFP对复合材料力学性能的改善方式有所不同,对基材本身强度/刚度小的复合材料增强/增刚效果明显,而对于基材本身强度/刚度大的复合材料,加入CFP后其断裂伸长率、无缺口冲击强度提高明显,同时复合材料的缺口冲击强度有所降低。     

汽车内饰用PP/黄麻纤维复合材料力学性能

采用转矩流变仪混合造粒,通过注射成型方法制备了聚丙烯(PP)/黄麻纤维复合材料,研究了对纤维表面进行处理的NaOH浓度、纤维含量和相容剂的含量对PP/黄麻纤维复合材料力学性能的影响,采用扫描电镜对纤维表面及复合材料的断面形貌进行分析。结果表明:黄麻纤维经过碱处理后PP/黄麻纤维复合材料的力学性能优于纤维未处理的复合材料的力学性能,随着NaOH浓度的提高,PP/黄麻纤维复合材料的拉伸强度和冲击强度增加,在NaOH浓度为16%时,其拉伸强度和冲击强度最佳;其弯曲强度随着NaOH浓度的提高先增加而后下降,在8%浓度时,弯曲强度最大。随着纤维含量的提高,PP/黄麻纤维复合材料的拉伸强度和弯曲强度先增加后下降,在纤维含量达到20%时,PP/黄麻纤维合材料的拉伸强度和弯曲强度达到最大。随着纤维含量的提高,PP/黄麻纤维复合材料的冲击强度降低。相容剂的加入使得PP/黄麻纤维复合材料的拉伸强度和弯曲强度明显增加。     

聚丙烯／铁复合材料的制备及力学性能研究

应用磨盘型力化学反应器对大颗粒铁和聚丙烯颗粒进行共碾磨制备复合粉体，研究了经过不同碾磨次数的PP／Fe复合粉体压成型复合材料的力学性能和动态力学性能。冲击断面的SEM形貌和Fe能谱的面分布研究结果表明，碾磨使Fe与PP形成紧密结合并呈微粒状均匀地分布在PP基体中，大幅度提高材料的抗冲强度、损耗模量和内耗。     

GF增强PP复合材料的尺寸稳定性与力学性能

研究了马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)含量及玻璃纤维(GF)含量对GF增强聚丙烯(PP)复合材料尺寸稳定性与力学性能的影响。结果表明,加入PP-g-MAH后,复合材料的线性膨胀系数和收缩率下降,结晶度、拉伸强度、弯曲强度和悬臂梁缺口冲击强度提高,但断裂伸长率下降。相比不添加PP-g-MAH的复合材料,当PP-g-MAH质量分数达到6%时,复合材料在流道方向上的线性膨胀系数从29.88μm/(m·℃)降低至24.93μm/(m·℃),在流道方向上的收缩率从0.20%下降至0.18%,拉伸强度、弯曲强度和悬臂梁缺口冲击强度基本达到最大值,分别提高130.18%,96.52%和49.20%;随着GF质量分数的增加,复合材料的线性膨胀系数和收缩率均显著下降,拉伸强度、弯曲强度和悬臂梁缺口冲击强度提高,而断裂伸长率和结晶度下降。相比不添加GF的复合材料,当GF质量分数为40%时,复合材料在流道方向上的线性膨胀系数从101.30μm/(m·℃)降低至18.08μm/(m·℃),在流道方向上的收缩率从1.43%下降至0.08%,结晶度从45.05%下降至23.96%,拉伸强度、弯曲强度和悬臂梁缺口冲击强度分别提高168.87%,306.40%和129.52%。     

PP/高含量玉米淀粉材料的制备与力学性能研究

分别甩硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂A、钛酸酯偶联剂B、改性甘油C、改性甘油D以及甘油对玉米淀粉进行改性处理，研究了改性剂对PP／高含量淀粉材料的力学性能、形态以及界面的影响。结果表明，甘油与钛酸酯偶联剂A降低了材料的韧性，而改性甘油C对体系的韧性具有较好的改善效果。当改性甘油C相对于淀粉用量为1．5％、淀粉含量为50％时，PP／淀粉材料的断裂伸长率和冲击强度分别比PP／未改性淀粉体系提高了280％和17％。扫描电镜观察表明，改性甘油C不仅能改善淀粉的分散性，而且增加了淀粉与PP之间的界面作用力，具有增容作用。