凹凸棒石/弹性体协同改性聚丙烯

通过熔融共混法,制得了聚丙烯(PP)/硅烷偶联剂改性的天然凹凸棒石(OATT)/聚烯烃弹性体(POE)三元复合材料和PP/OATT、PP/凹凸棒石(ATT)二元复合材料,研究了复合材料的力学性能、流变性能和热性能。力学性能研究结果表明:在二元体系中,复合材料的拉伸强度随着ATT和OATT含量提高而提高,但是在相同凹凸棒石含量下,PP/OATT复合材料的拉伸强度提高更显著;PP/ATT复合材料的冲击强度与纯PP比较没有提高反而下降,而PP/OATT的冲击强度则随着OATT含量提高先增后降,并在OATT含量为1%时达到最大值。在PP/OATT/POE三元体系中,当固定PP/OATT比例为100/5时,POE含量达到5%,复合材料冲击强度为8.91KJ/m2,与未加POE体系相比提高了21.10%;当POE含量增加到15%时,复合材料冲击强度提高了44.80%,并且其拉伸强度基本得到保持,说明POE和OATT对PP具有明显的协同增韧增强效果。流变曲线分析表明,在低的剪切速率下,改性的凹凸棒石对PP复合材料的流动性能有较好改善。DSC分析结果表明,POE和OATT均能有效地促进PP结晶,并且OATT/POE二元组分对...     

熔融挤出法制备EPDM增韧PP/Clay复合材料的研究

采用熔融挤出法制备了聚丙烯/粘土/三元乙丙橡胶(PP/Clay/EPDM)复合材料,讨论了EPDM含量对复合材料拉伸性能、冲击性能和耐热性等的影响。结果表明,随着EPDM含量的增加,复合材料的冲击强度先增大后减小,小含量时韧性明显提高,当EPDM质量含量为15%时,材料的冲击强度最佳,断面为韧性断裂;复合材料的热氧稳定性提高,而拉伸强度、耐热性略有下降。     

纤维含量对黄麻纤维增强树脂基复合材料力学与热性能的影响

为研发低碳、节能、性能优异的麻纤维增强树脂绿色复合材料并扩展其应用领域,本文采用团队发明的氨基硅油乳液对黄麻纤维(JF)进行表面改性,运用开炼-注塑成型复合工艺研制了纤维含量为10wt%～25wt%的改性黄麻纤维增强聚丙烯(JF/PP)新型复合材料,系统全面地研究了改性麻纤维含量对JF/PP复合材料力学性能、结晶行为、耐热性能(热变形温度)及热尺寸稳定性(线膨胀系数)的影响规律及相关作用机制,并采用接触角测试分析与SEM技术分析了复合材料界面相容性与结合状态。结果表明：氨基硅油乳液改性JF,增强了JF与PP基体的界面结合力。随着纤维含量的增加,JF/PP复合材料的拉伸和弯曲强度逐渐增加,而冲击强度则有所降低。DSC、热变形温度和线膨胀系数测试分析表明,添加改性JF能够促进PP异相成核,并限制PP分子链的运动能力,从而提高JF/PP复合材料的耐热性能,且随着纤维含量增加,耐热性能呈不断上升趋势。当改性JF含量为25wt%时,JF/PP复合材料的热变形温度为142.5℃,较纯PP提高了53.5%。同时,复合材料平均线膨胀系数随纤维含量增加而明显降低,表明复合材料的热尺寸稳定性显著提高。相比...     

改性纳米碱式氯化镁晶须填充ABS/PP复合材料的力学性能

本文通过熔融共混法在接枝了PMMA的碱式氯化镁（g-BMC）表面包覆TPE橡胶层,制得BMC母料,再将其与PP、ABS共混复合制备出ABS/PP复合材料,分别考察了BMC母料、g-BMC以及PP三者不同添加量对复合材料力学性能的影响。结果表明,在试验用量范围内,BMC/ABS复合材料的冲击强度和熔融指数随着BMC填料含量的增加而增大。当BMC母料含量为15%,g-BMC含量为55%时具有较好的冲击性能;当PP含量为9%-10%时,BMC/PP/ABS复合材料的拉伸强度和冲击强度最好;BMC填料含量对复合材料的拉伸强度影响较小,但随其用量增加复合材料的冲击强度有明显提高。     

SPTW 对聚丙烯复合材料力学性能的影响

目的研究六钛酸钾晶须添加量的不同对聚丙烯复合材料力学性能的影响。方法采用硅烷偶联剂KH550改性六钛酸钾晶须(SPTW),利用熔融共混法,将改性过的六钛酸钾晶须与聚丙烯(PP)、马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)熔融共混制得PP/PP-g-MAH/SPTW复合材料。结果比较不同含量的六钛酸钾晶须对复合材料力学性能的影响,发现添加适量改性过的六钛酸钾晶须可明显改善复合材料的力学性能。随着六钛酸钾含量的不断增加,其弯曲强度也增大,当SPTW的质量分数为12%时,弯曲强度提高了21.5%,随着含量的继续增加,弯曲强度开始下降;其拉伸强度和冲击强度都呈先增加后降低的趋势,在SPTW质量分数为8.3%左右时,其拉伸强度和冲击强度分别提高了19.7%和31.8%。结论在聚丙烯中添加经硅烷偶联剂KH550改性的SPTW,其质量分数为12%时,力学性能最佳。     

化学发泡剂含量对秸秆纤维/聚丙烯复合材料性能的影响机理

目的 揭示发泡剂含量对微发泡注塑成型秸秆纤维/聚丙烯复合材料(SF/PP)密度及力学性能的影响规律,提供制备低密度高性能SF/PP材料的发泡剂用量工艺参考。方法 以偶氮二甲酰胺(AC)为化学发泡剂,制备了注塑发泡SF/PP,利用扫描电子显微镜、电子万能实验机和红外光谱测试等手段,分析了不同发泡剂含量下SF/PP的拉伸、弯曲、冲击性能、泡孔微观形貌和分布以及复合材料红外光谱图,通过实验对比分析了不同发泡剂含量下材料性能的变化规律。结果 当AC含量增加时,微发泡SF/PP的密度先降低后升高,冲击强度则先升高后降低,拉伸和弯曲强度为逐渐降低。当AC的质量分数为4%时,微发泡SF/PP的综合性能最佳,泡孔结构最好;微发泡(SF/PP)红外光谱图结果显示,在3420cm^-1处的—OH伸缩振动峰强度高于未发泡复合材料的,这表明秸秆纤维表面极性增大,秸秆纤维与树脂之间的结合性变差,导致微发泡SF/PP的拉伸强度低于未发泡材料的。结论 适当增加AC含量可使复合材料获得微小、致密的泡孔微观结构,降低材料密度,提升产品的力学性能;但当AC含量过多时,泡孔坍塌会使泡孔直径增大、泡孔结构...     

汉麻纤维表面改性对其增强聚丙烯复合材料性能及挥发性有机化合物释放影响

通过非织造-热压工艺制备了汉麻纤维增强聚丙烯（HF/PP）复合材料。采用热重-质谱联用仪（TG-MS）研究了HF/PP复合材料的挥发性有机化合物（Volatile organic compounds,VOC）释放来源及汉麻经聚乙烯醇（PVA）改性和尿素改性对HF/PP复合材料VOC释放的影响,同时研究了两种改性方法对HF/PP复合材料热学性能和力学性能的影响。结果表明：HF/PP复合材料中的VOC主要来源于汉麻纤维,改性后的HF/PP复合材料力学性能相比未处理的均有不同程度的提升,尿素改性后,HF/PP复合材料的拉伸强度和弯曲强度达到最大值,较未处理时分别提升了19.32%和15.04%。PVA改性后,HF/PP复合材料的拉伸模量、弯曲模量和剪切强度达到最大值,相比未改性时分别提升了17.72%、15.94%和24.72%。改性后HF/PP复合材料热稳定性能和VOC释放相较未处理时均得到了优化：PVA改性后HF/PP复合材料热稳定性最优,三个阶段总活化能较未处理时提高了121.99%,达到了392.56 kJ·mol^-1,并且HF/PP复合材料热稳定性与界面性能密切相关;尿素及PVA改性后HF/PP复合材料的总VOC（TVOC）释放量相较未处理时均降低。     

EG/SSF/ABS复合材料的导电性能与力学性能

采用硅烷偶联剂（KH550）改性膨胀石墨（EG）和不锈钢纤维（SSF）,将表面处理前后的EG和SSF与丙烯晴-丁二烯-苯乙烯（ABS）树脂通过混炼挤出制备了复合材料,分析了EG、SSF含量及改性处理EG、SSF对复合材料导电性能和力学性能的影响。结果表明,随着EG含量增加,复合材料的体积电阻率逐渐下降,且变化规律符合＂渗滤效应＂;EG改性后,复合材料的体积电阻率减小,拉伸强度增大,冲击强度减小。改性EG含量保持20%不变,加入SSF后,复合材料的导电性能有较大提高;SSF改性后,复合材料的体积电阻率变大,拉伸强度和抗冲击强度均提高,当改性后SSF含量为16%时,体积电阻率为5190Ω.cm,拉伸强度和抗冲击强度分别为50.11MPa和2.1kJ/m2。     

二氧化钛对PP/SPTW复合材料性能的影响

目的研究不同质量分数的二氧化钛(TiO_2)对聚丙烯/六钛酸钾晶须复合材料力学性能的影响,并找出TiO_2的最佳质量分数。方法首先采用硅烷偶联剂KH550改性二氧化钛和六钛酸钾晶须(SPTW),然后将改性过的二氧化钛与改性过的六钛酸钾晶须、马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)、聚丙烯(PP)通过熔融共混法制得PP/PP-g-MAH/SPTW/TiO_2复合材料。结果比较了不同含量二氧化钛对聚丙烯/钛酸钾晶须复合材料性能的影响。研究表明,二氧化钛能够明显改善复合材料的力学性能,随着二氧化钛含量的递增,复合材料的力学性能总体呈先增加后降低的趋势。当二氧化钛质量分数为1%时,复合材料的弯曲强度、拉伸强度和冲击强度分别增大了35.2%,41.2%和33.7%。随着TiO_2质量分数的继续增加,复合材料的弯曲强度逐渐开始下降,拉伸强度和冲击强度在其质量分数超过2%时逐渐开始减小。结论当TiO_2质量分数约为2%时,复合材料的综合力学性能最佳。     

粉煤灰对PP/EPDM-g-MAH/Al(OH)_3阻燃复合材料性能的影响

采用熔融共混法制备了PP/EPDM-g-MAH/Al(OH)3/FA阻燃复合材料,并对其阻燃性能、力学性能、加工性能等进行了探讨。结果表明:粉煤灰(FA)能提高复合材料的阻燃性能、力学性能,且当FA的质量分数在25%时,复合材料的氧指数、拉伸强度、弹性模量、硬度分别达到最大,即28.4%、12.5MPa、291.5MPa和HA 78;冲击强度在FA质量分数为15%时达到最佳18.56kJ/m2。复合材料的流动性和挤出胀大现象随FA含量的增加均有所降低。     

超微竹炭增强聚丙烯复合材料的制备与性能

为提高聚丙烯(PP)基复合材料的力学性能和热学性能,将不同质量分数的超微竹炭(UFBC)作为增强体引入聚丙烯,通过熔融挤出及注塑成型工艺制备UFBC/PP复合材料。利用SEM和DSC分析、力学强度和吸湿性测试等手段综合表征复合材料性能。结果表明:UFBC与PP基体间界面结合紧密;UFBC的添加对PP复合材料的力学强度有较好的增强效果:UFBC质量分数为30wt%时,UFBC/PP复合材料的拉伸强度和弯曲强度达到较大值,分别为26MPa和54MPa,较纯PP分别提高了9%和18%,UFBC/PP复合材料的耐湿性仍保持较佳水平,吸湿率均小于0.1%;UFBC质量分数为40wt%时,熔融温度提高了3.1℃;UFBC质量分数为50wt%时,UFBC/PP复合材料的结晶温度提高了10.8℃。UFBC的添加有效促进了UFBC/PP复合材料的结晶,改善了其加工性。     

多单体接枝聚丙烯增容硅灰石/聚丙烯复合材料

以自制的苯乙烯、甲基丙烯酸丁酯和马来酸酐三单体接枝改性聚丙烯(PP-SBM)为相容剂,采用熔融挤出的方法制备了硅灰石/聚丙烯(W/PP)复合材料。研究了相容剂和硅灰石用量对W/PP复合材料的力学性能及热变形温度的影响,并用光学显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射表征了W/PP复合材料的微观结构。结果表明,当PP-SBM和硅灰石的质量分数均为30%时,复合材料力学性能最好,拉伸强度和冲击强度分别比纯PP提高了27.3%和4.4%,维卡软化点提高了14.4℃,PP-SBM增容效果比商品马来酸酐改性聚丙烯(PP-M)好;光学显微镜分析表明硅灰石在挤出混合过程中大量断裂,长径比大幅度降低;扫描电镜、X射线衍射表征说明加入PP-SBM可以明显提高硅灰石与聚丙烯的相容性。     

纤维状凹凸棒增强尼龙6的微观结构及力学性能

采用熔融共混的方法在双螺杆挤出机上制备尼龙6/凹凸棒(AT)纳米复合材料。利用X射线衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)观察、分析了复合材料的晶体结构和断面相貌。通过微观组织相貌和结晶形态探讨了凹凸棒对尼龙6基体的增强机理,实验结果表明,复合材料的拉伸强度随凹凸棒含量的增加而增加,在凹凸棒质量分数为10%时,比纯尼龙6的拉伸强度提高了32.6%,复合材料的简支梁缺口冲击强度在凹凸棒质量分数为5%时达到最大,较纯尼龙6提高31%。材料的热稳定性也有一定程度的提高。     

不同粒径氮化硼对聚丙烯复合材料性能的影响

以聚丙烯(PP)为基体、不同粒径氮化硼(BN)为填充物,采用熔融共混的方法制备聚丙烯/氮化硼(PP/BN)复合材料。通过耐冲击性能、弯曲性能、拉伸性能分析和热分析,研究BN粒径对PP/BN复合材料性能的影响。结果表明：不同粒径BN均可提高复合材料的冲击强度,试验所用填充PP的两种粒径BN,在填充量为5%时均能让复合材料的冲击强度达到约3.65 kJ/m²,比纯PP基体的冲击强度增加了38.8%;与20μm粒径的BN相比,填充5μm粒径的BN可显著提高复合材料的抗弯折能力;填充两种粒径的BN,均能降低复合材料的拉伸强度和断裂伸长率,且在所研究范围内,复合材料的拉伸强度和断裂伸长率与BN粒径关系不大;复合材料的熔体流动速率随两种粒径BN填充量的增大而表现出先增大后逐渐减小的趋势;填充两种粒径BN,均能提高复合材料的结晶温度,降低复合材料的结晶度,但熔融温度变化不大。     

煤矸石电厂灰渣改性填充聚丙烯复合材料的性能

采用不同的改性剂对煤矸石电厂灰渣进行表面改性,将改性后灰渣与聚丙烯(PP)混合均匀,通过挤出注塑得到灰渣-聚丙烯复合材料,并测试其力学性能;利用SEM、FT-IR、DSC等分析方法,研究改性灰渣对复合材料力学性能与结晶行为的影响规律。结果表明,采用硅烷偶联剂SCA1113和SCA503组成的复合偶联剂体系对灰渣改性效果最好,改性后灰渣-PP复合材料较改性前的拉伸强度由25.70 MPa增加至29.58 MPa,弯曲强度由33.60 MPa增加至35.99 MPa,冲击强度由3.04 kJ·m~(-2)增加至3.85 kJ·m~(-2);改性后的灰渣在聚丙烯中起到异相成核的作用,使聚丙烯的结晶温度提高,结晶速率增大,微晶尺寸分布变窄。     

魔芋葡甘聚糖协同碳酸钙增强聚丙烯复合材料的制备

目的 拟在利用天然可降解高分子替代部分聚丙烯(PP)制备一种新型复合材料。方法 采用聚丙烯作为复合材料的基质,向基质中加入魔芋葡甘聚糖(KGM)、碳酸钙(CaCO3),并按照一定比例通过桌面挤出机混溶挤出制粒,再将半成品颗粒利用注塑机注塑成型制备成PP/KGM/CaCO3复合材料,同时探究KGM、CaCO3对PP/KGM/CaCO3复合材料的冲击性能和拉伸性能的影响。结果通过单因素实验可知,当KGM体积分数为10%、CaCO3体积分数为5%时,PP/KGM/CaCO3复合材料的力学性能最优。结论 该复合材料相互融合程度较好,抗冲击和伸强度较高,安全系数较好,可应用于食品包装和生活用品行业领域。本研究可为KGM的资源化利用提供一定的参考依据。     

PET4A改性PP/PLA复合材料的制备及性能研究

选用季戊四醇四丙烯酸酯(PET4A)接枝改性聚丙烯，再与聚乳酸(PLA)共混，基于两步法熔融共混工艺制备得到改性聚丙烯/PLA(m-PP/PLA)复合材料。考察了m-PP/PLA复合材料结晶行为、热学性能、力学性能、流变性能、微观形貌的影响因素。结果表明：含有接枝改性后的PP与PLA共混后能够明显地提高复合材料的相容性和结晶度，进而提高复合材料的力学性能。当PET4A添加质量为2%,引发剂过氧化二异丙苯(DCP)质量含量为0.05%时，复合材料结晶度达42.0%,综合力学性能最佳，冲击强度和拉伸强度比纯PP/PLA分别提升了25.96%和27.25%。     

稻壳粉/PP复合材料的力学性能

制备了稻壳粉/聚丙烯(PP)复合材料,分析了稻壳粉粒度及含量对PP复合材料力学性能的影响,用扫描电镜(SEM)对稻壳粉/PP复合材料拉伸断面进行了分析。结果表明,稻壳粉粒径和含量对PP复合材料性能有一定影响,稻壳粉粒径为245μm的PP复合材料有较好的综合力学性能;随着稻壳粉含量的增加,PP复合材料拉伸强度及断裂伸长率下降,稻壳粉含量为30%时,复合材料弯曲强度和模量均有最大值。稻壳粉含量较低时,其在PP中分散较好,与PP相容性好,复合材料为韧性破坏;稻壳粉含量较高时,稻壳粉有集聚现象,与PP相容性较差,材料的性能较低,复合材料为脆性破坏。     

PE-g-MAH/PP/高岭土复合材料的制备与性能

目的以PE,PP为原料,接枝马来酸酐(MAH)后,与高岭土经双螺杆挤出机熔融共混挤出,制备PE-g-MAH/PP/高岭土复合材料。方法采用电子万能试验机分析复合材料的拉伸性能;采用电子悬臂冲击实验机分析材料的缺口冲击强度;采用水平垂直燃烧仪测试分析复合材料的阻燃性;采用红外光谱仪分析复合材料的化学结构。结果含MAH质量分数为5%的PE与PP按质量比1∶1混合后,加入15%的高岭土,制备的PE-g-MAH/PP/高岭土复合材料拉伸强度、缺口冲击强度和断裂伸长率均为最佳,分别为10.925 MPa,40.6 k J/m2,89.5%;复合材料的阻燃性与高岭土加入量呈先快速增大后慢速降低趋势,加入量为15%时阻燃性最好;复合材料各组分间实现了化学键合。结论适量的高岭土提升了PE/PP复合材料的阻燃性,而MAH的加入改善了PE,PP和高岭土间的相容性。     

羧基化表面修饰纳米二氧化硅增强热塑性淀粉基生物降解塑料

为了提高热塑性淀粉(TPS)的力学和耐水性能,用硅烷偶联剂KH550及丁二酸酐对纳米SiO₂微球(SM-COOH)表面进行羧基化改性以提高界面结合力,并通过挤出注塑工艺制备SM-COOH/TPS复合材料,研究了不同含量的SM-COOH对复合材料力学、动态热力学、热稳定、表面耐水及流变加工性能的影响。结果表明：SM-COOH的加入可显著提高TPS的性能。当SM-COOH含量为2.0wt%时,复合材料的拉伸强度及冲击强度分别达到最大值12.71 MPa和15.918 kJ/m²,相比纯TPS,分别提高近4倍和2.6倍;复合材料的热稳定性能达到最大值,最大分解速率所对应的温度为322.1℃;此时,复合材料的峰值和平衡扭矩适中,也具有较好的流变加工性能。此外,复合材料的转变温度和表面接触角则随着SM-COOH含量的增加而提高。因此,羧基化表面改性纳米SiO₂是一种能有效提高SM-COOH/TPS复合材料的力学和耐水等性能的方法,在淀粉基生物降解塑料领域具有广阔的发展和应用前景。