高性能无卤阻燃PBT复合材料的研制

采用磷氮系阻燃剂HT-2、磷酸盐系阻燃剂F-240、玻璃纤维、滑石粉、润滑剂对聚对苯二甲酸丁二醇酯进行改性,研究了阻燃剂对复合材料性能的影响,考察了玻纤、填充剂对复合材料性能的影响。结果表明,磷氮系阻燃剂阻燃效果优于磷酸盐系阻燃剂,玻纤含量为30%、阻燃剂含量为16%、滑石粉含量为4%、OPE蜡含量为0.5%时,PBT复合材料的阻燃级别达到UL94 V-0级,具有良好的加工性能和力学性能,冲击强度达到10.2k J/m2,拉伸强度超过120MPa,弯曲强度超过150MPa。     

无卤阻燃剂影响玻璃纤维增强聚丙烯性能的研究

以聚丙烯为基料,短切玻璃纤维为增强材料,添加氮–磷膨胀型阻燃剂,制备了无卤阻燃剂增强聚丙烯复合材料。研究了阻燃剂的含量对复合材料拉伸强度、弯曲模量、悬臂梁缺口冲击强度和氧指数的影响。结果表明:不同含量的阻燃剂对聚丙烯/玻璃纤维/无卤阻燃复合材料的力学性能及阻燃性能有不同程度的影响;阻燃剂和玻璃纤维添加质量份分别为25、18的情况下,复合材料的性能最均衡,复合材料的力学性能及阻燃性能最优。     

啮合同向双螺杆挤出机的螺杆构型对玻璃纤维增强PA66/PA6合金力学性能的影响

研究了在加工温度、螺杆转速、喂料速度等加工工艺相同的情况下,不同螺杆构型对玻璃纤维增强PA66/PA6合金产品力学性能的影响。结果表明：合理的螺杆构型可以得到力学性能优良的玻璃纤维增强PA66/PA6合金产品。通过对螺杆构型的调整,玻璃纤维增强PA66/PA6合金产品的拉伸强度、弯曲强度、冲击强度分别由56MPa、100MPa、64J/m提高至169MPa、238MPa、136J/m。     

注射机螺杆塑化能力及能耗影响因素的研究

以聚丙烯(PP)注射成型为例,着重研究当螺杆转速改变引起PP制品拉伸和弯曲性能变化时,注射机螺杆塑化能力及比能耗的变化。研究发现:随着螺杆转速的提高,虽然螺杆的塑化能力提高,但制品的力学性能呈现不同幅度的下降。拉伸强度下降较大,而断裂伸长率和弯曲强度下降幅度较小,螺杆塑化过程中的比能耗呈现下降趋势。     

挤出工艺及螺杆组合对膨胀阻燃PP性能的影响

利用无卤膨胀阻燃剂对聚丙烯(PP)进行改性,研究了不同挤出工艺参数(温度、螺杆转速、喂料量)及螺杆组合对无卤膨胀阻燃PP材料性能[熔体流动速率(MFR)、力学性能、阻燃性能、颜色等]的影响。结果表明,随着喂料量的增加,材料的MFR、断裂伸长率和缺口冲击强度总体呈下降趋势,适宜的喂料量为60 kg/h;随着螺杆转速的增加,材料的MFR逐渐提高,断裂伸长率、缺口冲击强度和极限氧指数呈现先增加后降低的趋势,材料颜色逐渐变黄;随着挤出温度升高,材料的断裂伸长率和缺口冲击强度呈现先升高后降低的趋势;使用弱剪切螺杆组合时阻燃剂分散性能较差,使用集中强剪切螺杆组合时容易导致材料降解,使用分散多段剪切的螺杆组合时,材料的断裂伸长率、缺口冲击强度提升显著,分别比弱剪切螺杆组合生产的材料提高了80%和40.5%。当喂料量为60 kg/h、螺杆转速为500 r/min、挤出温度为180~200℃并采用分散多段剪切的螺杆组合时,无卤膨胀阻燃PP材料的综合性能最优。     

含淀粉膨胀阻燃剂对聚丙烯的性能影响研究

采用淀粉与磷酸三聚氰胺复配成膨胀型阻燃剂,制备了膨胀阻燃聚丙烯(PP),利用热重分析法(TG)与差示扫描量热法(DSC)比较了纯PP和阻燃PP的热稳定性及成炭性,研究了阻燃剂对PP阻燃性能和力学性能的影响。结果表明,当阻燃剂用量为35份时,阻燃PP的拉伸强度为17.1 MPa,断裂伸长率为23.5%,弯曲弹性模量为1.62 GPa,弯曲强度为36.36 MPa,氧指数达到26%。     

氢氧化镁/膨润土协同阻燃聚丙烯的研究

进一步探究了改性氢氧化镁与其他阻燃剂的协同使用对聚丙烯材料性能的影响。结果表明:阴离子改性膨润土与氢氧化镁具有良好的协同阻燃作用,两者的比例影响其协同效果。当氢氧化镁和膨润土的质量比为37:3时,协同效果最好,材料的阻燃性能和机械性能都有改善。当协同阻燃剂的填充量为45%时,材料极限氧指数达到27.8,拉伸强度达到29 MPa。     

注塑工艺对GFPP/可膨胀微球发泡制件收缩率的影响

以可膨胀微球DU260为发泡剂添加到玻璃纤维增强聚丙烯(GFPP)中,并注塑成哑铃状试样,研究塑化温度、微球添加量、注塑压力、注塑背压、螺杆转速以及保压时间等工艺参数对试样密度和收缩率的影响。结果表明,可膨胀微球的发泡能显著改善GFPP的密度和收缩率,且收缩率与微球发泡减重有很强的相关性。确定最佳注塑工艺条件为塑化温度240℃、微球添加量3份(相对于100份GFPP)、注塑压力0.9 MPa、注塑背压0.04 MPa、螺杆转速25 r/min以及保压时间5 s。相比于GFPP材料,GFPP/DU260材料注塑试样的密度降低17.13%,平均收缩率降低75.91%,收缩率标准差降低45.66%。     

PP/有机硅树脂阻燃体系的性能研究

采用有机硅树脂阻燃剂阻燃改性聚丙烯(PP),研究有机硅阻燃剂用量对PP共混体系的阻燃性能及其力学性能的影响。结果显示:随着有机硅树脂阻燃剂用量的增加,PP共混物的极限氧指数逐渐增大,共混体系的拉伸强度和弯曲强度有一定程度的降低,而断裂伸长率和冲击强度则下降幅度较大。当加入20%的有机硅树脂阻燃剂时,其极限氧指数由纯PP的17.8%增加到25.5%,当有机硅树脂阻燃剂的质量分数20%,PP的拉伸强度和弯曲强度分别降低了18.48%、12.47%,而断裂伸长率和冲击强度分别降低了57.72%、68.90%。     

注塑工艺对LGFPP力学性能的影响

研究了注塑工艺对长玻纤增强聚丙烯（LGFPP）力学性能的影响。结果表明:螺杆转速对LGFPP玻纤残余长度(L_GF)和力学性能影响非常大,随着螺杆转速的增加,L_GF值下降,最终稳定在1.49 mm;拉伸强度、冲击强度和弯曲强度均随着螺杆转速的增加先上升后下降,当螺杆转速为60 r/min时,拉伸强度达到105 MPa,冲击强度和弯曲强度分别为28kJ/m²和180 MPa;背压对LGFPP的力学性能也有一定影响,但程度远小于螺杆转速的。     

增韧增强阻燃聚丙烯的研制

采用溴／锑复合阻燃剂、三元乙丙橡胶(EPDM)和无碱玻璃纤维对聚丙烯(PP)进行了复合改性研究，考察了复合阻燃剂、EPDM和无碱玻璃纤维含量对PP性能的影响。研究结果表明，溴／锑复合阻燃剂对PP有良好的阻燃作用；EPDM对PP有很好的增韧作用，并且可以提高阻燃剂的阻燃效率；无碱玻璃纤维的加入在有效提高复合材料拉伸强度、弯曲强度及弯曲模量的同时，还可以提高其冲击强度。     

工艺条件对超高黏度增强聚丙烯材料性能的影响

通过改变挤出机的螺杆结构、螺杆转速及挤出温度,研究了熔融挤出过程中剪切强度对超高黏度增强聚丙烯(PP)材料力学性能的影响。研究结果表明:当混炼段螺杆的分散混合能力减弱,且当螺杆转速较低时,熔体受到的机械剪切应力较小,在挤出过程中有效地减少了玻璃纤维的断裂,使其平均长度较长,拉伸强度提高了3.6%,弯曲强度提高了4.1%,冲击强度提高了22.2%,材料的力学性能提高。     

新型磷-氮系复配阻燃剂在聚丙烯中的应用

采用一种新型磷-氮系阻燃剂与聚磷酸铵(APP)复配成膨胀型阻燃剂,对聚丙烯(PP)进行阻燃改性。研究了阻燃PP的阻燃性能、热分解过程及力学性能。结果表明:当复配阻燃剂添加量为30%时,阻燃改性PP的氧指数和垂直燃烧等级分别达到32.3%和UL94 V-0级,拉伸强度为37.4 MPa,缺口冲击强度为39.5 kJ/m2,并且具有很好的热稳定性。     

PVC膜专用料力学性能影响因素的探究

采用转矩流变仪、扫描电子显微镜、差示扫描量热仪和傅立叶变换红外光谱仪研究了聚氯乙烯(PVC)在不同加工温度和转速下的流变性能、塑化行为和结晶性能,探究了塑化效果、微纳层叠器数量对PVC力学性能的影响和PVC专用料吹塑成膜后的力学性能。结果表明,随着加工温度升高、转速增加,塑化时间缩短、凝胶化度增加,塑化行为进行越充分,而平衡扭矩随着加工温度升高而减小,随转速提高而增大;PVC结晶度随加工温度提高而增大,随转速增加而下降。在加工温度为185℃下,随着转速的提高,试样的断裂伸长率不断增大,而纵向、横向拉伸强度先增大后减小,且在转速为40 r/min时均达到最大值,分别为24.8 MPa和23.3 MPa,;在转速为40 r/min下,随着加工温度的提高,试样的断裂伸长率不断增大,而纵向、横向拉伸强度均先增大后减小,且在加工温度为185℃时均达到最大值,分别为24.6 MPa和22.6 MPa。PVC片材的密度和纵向拉伸强度与微纳层叠器数量成正比;与未加微纳层叠器相比,经过6节微纳层叠器后吹塑成膜的轴向拉伸强度提高13.5%,轴向断裂伸长率提高12.4%,轴向直角撕裂强度相应提高34.7%。     

玻纤增稿聚丙烯的研制

通用热塑性增强复合材料玻璃纤维增强聚丙烯（PP）性价比高，应用广泛。本文讨论了偶联剂、增容剂、加工工艺条件等因素对玻璃纤维增强PP性能的影响。结果表明，运用正确的偶联剂和增容剂处理玻璃纤维、增加玻璃纤维长度、适当提高玻璃纤维增强PP的挤出加工温度、适当降低挤出螺杆转速和注射速率均可提高玻纤增强PP的综合性能。     

环保型阻燃增强聚丙烯的研制

以氮-磷系阻燃剂,马来酸酐接枝聚丙烯（PP-g-MA）与阻燃用有机改性纳米蒙脱土（ONMMT-FR）的母粒作相容剂和阻燃协效剂、玻璃纤维增强剂,对聚丙烯（PP）进行阻燃增强改性,制得的纳米复合材料阻燃性达到UL-94 V-0级（1.6 mm）,且低烟,无熔滴,拉伸强度40.8~41.5 MPa,弯曲强度68.2~70.5 MPa,缺口冲击强度8.48~8.95 kJ/m2,热变形温度159~160℃（0.45 MPa下）。     

高机械性能无卤阻燃PBT复合材料的制备

采用高效无卤阻燃剂CJ-1002、玻璃纤维、马来酸酐接枝乙烯辛烯共聚弹性体(POE-g-MAH)对聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)进行阻燃及力学改性,研究了加工工艺对复合材料性能的影响。实验表明,PBT、阻燃剂、玻纤、POE-g-MAH的质量比为48/18/30/4时,复合材料在阻燃级别达到V-0的同时,拉伸强度、弯曲强度以及缺口冲击强度较改性前都有比较大的提升。     

无卤阻燃增强增韧PBT研制

为改善聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)材料易燃、韧性差等缺点,研制出无卤阻燃增强增韧PBT材料。对比了传统含卤阻燃剂与新型无卤阻燃剂对PBT阻燃性能的影响,并利用氮–磷系无卤阻燃剂HT–202A、玻璃纤维、增韧剂SWR–6B对PBT进行改性,研究了阻燃剂、玻璃纤维、增韧剂对PBT阻燃性能以及力学性能的影响。结果表明,无卤阻燃剂在与含卤阻燃剂含量相当的情况下,可以使PBT阻燃性能达到V–0级;在玻璃纤维含量为30%,阻燃剂HT–202A含量为16%,增韧剂SWR–6B添加量为5%时,PBT材料的阻燃性能达到V–0级,拉伸强度达到101 MPa,弯曲强度达到145 MPa,缺口冲击强度达到9.5 kJ/m~2,综合性能优异。     

水滑石对IFR/LGFPP性能的影响

通过熔融共混法制备了水滑石/膨胀阻燃剂/长玻纤增加聚丙烯(LDH/IFR/LGFPP)复合材料,利用氧指数(OI)、热失重分析(TGA)和力学对复合材料进行测试,考察LDH对IFR/LGFPP性能的影响。结果表明:LDH在适量的添加量下可以提高IFR/LGFPP的氧指数和力学性能;LDH的加入提高了膨胀炭层在高温时的稳定性和残炭量。当LDH添加量为1%时,IFR/LGFPP的氧指数达到24.1%,拉伸强度提高至108.5 MPa,弯曲强度提高至131.6 MPa,冲击强度提高至23.4 kJ/m2。     

挤出反应温度与剪切应力对动态硫化PP/EPDM性能的影响

采用动态硫化的方法,在双螺杆挤出机中制备了聚丙烯(PP)/三元乙丙橡胶(EPDM)热塑性弹性体,研究了挤出反应温度与螺杆转速提供的剪切应力对动态硫化PP/EPDM热塑性弹性体性能的影响。结果表明,适当提高挤出反应温度或螺杆转速可提高PP/EPDM热塑性弹性体的拉伸强度、拉断伸长率和凝胶含量,当挤出反应温度为200℃、螺杆转速为600 r/min时,热塑性弹性体的综合拉伸性能最好,拉伸强度为19.87 MPa,拉断伸长率为527.3%,凝胶含量为54.69%。高螺杆转速提供的高剪切应力可在一定程度上提高PP/EPDM热塑性弹性体的熔融温度。