BOPP香烟包装热收缩膜增刚母料的开发

在双向拉伸聚丙烯(BOPP)香烟包装热收缩膜增刚母料中加入10%～30%的氢化石油树脂,能明显改变聚丙烯(PP)高分子链的聚集态结构,改善PP的加工性能和光学性能,增加高分子链拉伸取向的能力,提高PP的弹性模量和包装的挺括度。通过氢化石油树脂的选择、相容改性剂的选择和生产工艺的确定研究了BOPP香烟包装热收缩膜增刚母料的开发,研究表明:所开发的增刚母料的各项使用性能指标均相当或好于进口增刚母料。     

增刚成核剂对高熔体流动速率聚丙烯性能的影响

为解决高熔体流动速率(MFR)聚丙烯(PP)材料加工过程中，加工成型周期长而引发的翘曲变形大、光学性能差及外观美感性低等技术问题，将氢调法工艺生产的MFR为75～85 g/10 min的PP和不同厂家生产的成核剂采用熔融共混的方法等比例制备了四种高MFR的PP，分别利用激光粒度仪、差示扫描量热法、透光率雾度测定仪、万能试验机等手段，对比分析了不同粒径的α型成核剂对PP的熔融结晶性能、光学性能、力学性能、热收缩性能的影响。结果表明，成核剂的粒径大小对于PP的光学性能、MFR、横向和纵向收缩有一定影响，其中较小粒径及较窄粒径分布的增刚成核剂能得到雾度良好的PP，蓝相成核剂的加入能使PP获得更好的光学性能优良、额外的色素添加对于PP的力学性能没有影响。     

反应性增容对PP/纳米SiO2性能的影响

研究了反应性增容对聚丙烯(PP)／纳米SiO2复合材料结晶和流变性能的影响。反应性增容使PP的结晶峰温明显提高,结晶速率增大,球晶细化;复合材料的储能模量、损耗模量和复数黏度明显增大,熔体流动速率减小。在环氧功能化纳米SiO2质量分数为3％,反应性增容剂氨基化PP质量分数为10％时,复合材料的结晶峰温从115.8℃升到125．6℃,熔体流动速率从11．0g/10 min降到8．5 g/10 min。     

聚丙烯抗菌塑料的制备及性能研究

将表面处理过的载银无机抗菌剂与聚丙烯(PP)经双螺杆挤出得到高浓度的抗菌母料,然后按一定比例添加到PP中制备了PP抗菌塑料。研究了抗菌母料的毒性、添加量对PP抗菌塑料抗菌性能的影响,抗菌剂在PP抗菌塑料中的分散性,以及PP抗菌塑料的抗菌性能、力学性能和光老化性能。结果表明,抗菌剂在含4%(质量含量,下同)抗菌母料(或1%的抗菌剂)的PP抗菌塑料中分散均匀,基体力学性能不受影响;其对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等的抗菌率都达到99%以上,具有高效、广谱和长效抗菌性能以及良好的光老化性能。     

PP/PB共混材料的力学及流变性能研究

采用哈克双螺杆挤出机制备了聚丙烯/聚丁烯-1(PP/PB)共混材料,考察了PB的熔体流动速率(MFR)和用量对PP流变性能和力学性能的影响。结果表明:PP与PB二者相容性良好,当PB质量分数为30%时,PP/PB200(MFR为200 g/10 min)共混材料的MFR最大为37.90 g/10 min,约是纯PP的4.15倍,PP/PB0.5(MFR为0.5 g/10 min)共混材料的MFR最小为7.59 g/10 min,与纯PB相比降低了16.87%;随着PB MFR的增加,PP/PB共混材料的熔体强度降低;当PB MFR为0.5 g/10 min时,对PP有明显的增强和增韧效果,PP/PB共混材料的拉伸强度为31.11 MPa,冲击强度为48.52 kJ/m²,与纯PP相比分别提高了28.82%和185.24%。     

DOPO无卤阻燃PP/EVA复合材料的性能研究

采用9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)为无卤添加型阻燃剂,以聚丙烯(PP)、乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)为基体树脂,按PP/EVA质量比4∶1进行混炼、热压,制备了阻燃PP/EVA/DOPO复合材料,研究了DOPO用量对PP/EVA/DOPO阻燃性能、热性能、力学性能及加工性能的影响。结果表明:与未添加DOPO的PP/EVA相比,随着DOPO用量的增加,PP/EVA/DOPO的阻燃性能不断提高,热稳性有所提高,弯曲强度也有所提高,但拉伸强度和冲击强度有所下降;当DOPO质量分数为10%时,PP/EVA/DOPO极限氧指数由16.8%提高到22.6%,垂直燃烧性能达到V-2级别,最大热失重速率所对应的温度提高了20℃以上,熔体流动指数大幅提高达每10 min 7.795 g,加工流动性能明显改善。     

以芴二醚为外给电子体制备高熔体流动速率的聚丙烯

丙烯液相本体聚合中,以Ziegler-Natta催化剂为主催化剂,三乙基铝为助催化剂,9,9-二(甲氧基甲基)芴(BMF)为外给电子体,利用氢调法制备了高熔体流动速率(MFR)的聚丙烯(PP)。结果表明:BMF具有很高的氢调敏感性,氢气与丙烯摩尔比从2.16×10-3增加到8.62×10-3时,PP的MFR从11 g/10 min增至67 g/10 min;PP熔体表现出明显的剪切变稀现象,在剪切速率相同的情况下,高MFR的PP具有更低的剪切黏度;随着PP的MFR升高,其熔融温度从165.7℃降至162.7℃,而结晶温度则从115.3℃降至109.3℃;PP的力学性能受MFR影响较小。     

螺杆转速对碱式硫酸镁晶须/聚丙烯复合材料性能的影响

使用同向平行双螺杆挤出机进行熔融共混制备了碱式硫酸镁晶须(MOSw)/聚丙烯(PP)共混物。主要研究了不同螺杆转速下,不同MOSw添加量对PP复合体系性能的影响。结果表明,低MOSw添加量时,螺杆转速对材料性能影响不大;添加12%～18%的MOSw-1或添加12%～30%的MOSw-2时,可制得同时增刚增韧的PP材料,且具有较高的加工流动性。在MOSw含量12%时,螺杆转速对材料性能影响较大,转速600 r/min时综合性能最好。对于MOSw/PP,调节工艺可使材料性能更优。     

环保膨胀型阻燃PP母料的研制

以三聚氰胺聚磷酸(MPP)/季戊四醇(PT)为复配阻燃剂,氧化锌为催化协效剂,聚乙烯蜡为分散剂,并添加一定量载体树脂,制备了环保膨胀型阻燃聚丙烯(PP)母料,运用氧指数法、UL94垂直燃烧法、热失重分析法和扫描电子显微镜研究了阻燃PP母料的阻燃性能。结果表明:当MPP∶PT=2∶1且MPP与PT占母料总量的72%时,将该类母料添加到PP中制得的复合材料的综合性能最好;阻燃PP母料的最佳载体树脂为PP/PP-g-MAH(1/1),将25%PP/PP-g-MAH基阻燃PP母料添加到PP中,复合材料的阻燃等级可达到UL94V—0级。     

1,3,5-苯三甲酸三(环己胺)在PP中的成核效应

研究了1,3,5–苯三甲酸三(环己胺)(BTCA–TCHA)成核剂的添加量对聚丙烯(PP)拉伸性能、弯曲性能、雾度以及结晶峰温度的影响,并与高效的商用二苄叉山梨醇类成核剂Millad 3988进行了比较。结果表明,成核剂BTCA–TCHA在较低的添加量(质量分数为0.20%左右)就具有非常优异的成核效果。当BTCA–TCHA质量分数为0.2%时,PP的拉伸强度和弯曲弹性模量可分别从纯PP的30.85 MPa和1 530 MPa提高到33.85 MPa和1 720 MPa(分别提高9.73%和12.42%),雾度可从空白PP的80.12%降低到37.25%,降低幅度为53.51%,而冷却速率为20℃/min时其结晶峰温度可比纯PP提高12℃左右,其成核效果与Millad 3988类似。此外,BTCA–TCHA在PP中的添加量存在一饱和值(质量分数为0.2%),当添加量超过该值以后,继续添加成核剂对PP性能的改善效果不明显。     

聚磷酸铵阻燃聚丙烯的研究

采用聚磷酸铵(APP)对聚丙烯(PP)进行了填充改性，研究了APP对PP阻燃性能和力学性能的影响，还研究了200℃下APP对PP阻燃复合材料的流变行为及结晶性能的影响。结果表明：在PP中加入适量的APP，可改善体系的阻燃性能，同时对材料的力学性能会产生影响，使复合体系的弯曲强度与弯曲模量明显提高，却使断裂伸长率，特别是冲击强度降低；在200℃时，较低剪切速率范围内，APP的加入有利于复合材料流动性能的改善，但在高剪切速率范围内对复合材料的流动性能影响不大；APP在PP中具有成核剂作用，可使PP的结晶过程在较高温度下进行，结晶速率也大大提高，但对PP的结晶度和熔点影响不大。     

有机磷酸盐与硅溶胶复配成核剂对PP性能的影响

利用偏光显微镜(PLM)、光电雾度仪、差热分析(DSC)及力学性能测试考察有机磷酸盐(NA-21)与硅溶胶复配成核荆对均聚聚丙烯(PP)透明性、结晶行为及力学性能的影响.研究结果表明:有机磷酸盐与硅溶胶有良好的协同异相成核作用;复配体系中,纳米微粒的分散性明显好于添加单一纳米成核剂的分散性;硅溶胶的添加量为0.15%,有机磷酸盐的添加量为0.35%时,成核PP的雾度降低到36.3%,结晶温度升高到132℃;与单-NA-21增透PP相比,复配成核荆增透PP的冲击强度与拉伸强度都有明显提高.     

聚丙烯基抗菌塑料的制备与性能研究

利用熔融挤出共混技术制备了聚丙烯(PP)基抗菌塑料。研究了抗菌母料Antim-PP对PP的抗菌性能和力学性能的影响。结果表明,当抗菌母料与PP的质量比为4:100时,抗菌PP塑料对大肠杆菌的抗菌率大于99%,抗菌母料的加入使共混物的冲击性能有明显改善,其他力学性能基本不受影响。     

聚丙烯/改性水滑石复合材料的等温结晶动力学

采用直接离子交换反应制备直接改性水滑石(DLDH)和超声离子交换反应制备超声改性水滑石(CLDH)。运用差示扫描量热(DSC)仪、偏光显微镜(PLM)分析纯聚丙烯(PP)、PP/未改性水滑石(LDH),PP/DLDH,PP/CLDH复合材料的等温结晶行为和结晶形态,并计算其等温结晶动力学。结晶动力学结果表明:相较于纯PP,三种改性PP复合材料的半结晶时间及最大结晶时间缩短,半结晶速率提高,说明LDH,DLDH及CLDH对PP具有异相成核作用。其中在120℃等温结晶时,添加CLDH的改性PP复合材料的结晶速率常数由纯PP的3.344 2min~(-1)提高至36.904 4min~(-1),半结晶时间由纯PP的0.53min缩短至0.20min,最大结晶时间由纯PP的0.50min降低至0.18min,而半结晶速率由纯PP的1.89min~(-1)增加至5.09min~(-1)。对改性PP复合材料晶体形貌的PLM观察说明,DLDH和CLDH均能细化PP球晶尺寸,增加晶粒数量,其中CLDH对PP结晶性能的提升最为显著。     

一种高效酰胺类透明成核剂对聚丙烯性能的影响

研究了一种新型酰胺类成核剂,1,3,5-苯三甲酸三(新戊胺),对等规聚丙烯(iPP)性能的影响。首先,对i PP光学和力学性能进行表征。结果表明,该成核剂在较低的浓度下就展现了较高的成核效果,当添加量为0.3‰(质量分数,下同)时,iPP雾度降低了60.2%,弯曲弹性模量和拉伸强度分别提高了19.7%和13.7%,这说明该成核剂是一种高效的iPP透明成核剂。其次,应用偏光显微镜和差示扫描量热仪分别对iPP晶体形貌和结晶行为进行了表征。结果表明,纯iPP在30 min还未完成结晶过程,结晶速率较慢。加入成核剂后,成核i PP在4 min左右就基本完成了结晶过程,结晶速率大大提高,同时球晶尺寸明显减小。另外,成核剂使i PP结晶温度从121.1℃提高至130.0℃,熔融温度从164.1℃提高至165.8℃。这进一步说明了该成核剂的高效。最后,对纯iPP和成核iPP的等温结晶动力学进行研究,结果表明,该成核剂降低了iPP的Avrami指数n,说明其能够促进iPP的异相成核,从而加快结晶速率。     

聚丙烯/碳酸钙复合材料的性能研究

采用反应增容共混法制备聚丙烯(PP)增韧母粒,研究了母料含量、母料中引发剂及马来酸酐(MAH)含量对PP/CaCO3复合体系的力学性能、流变性能及形态结构的影响.结果表明利用反应增容增韧的方法对PP能起到明显的增韧效果.当母料质量含量为10%时,复合体系的冲击强度较纯PP增加了98%.同时保持了体系其它性能的适当水平.     

α-CSH增强PP复合材料力学性能研究

以α-半水硫酸钙晶须(α-CSH)为增强材料,采用熔融共混的方法制备了α-CSH增强聚丙烯(PP)复合材料,并研究了α-CSH的添加对PP/α-CSH复合材料结晶性能和力学性能的影响。结果表明:α-CSH的添加对复合材料的结晶性能影响不大,α-CSH和PP均保持了其原有的结晶性能;随着α-CSH用量的增加,PP/α-CSH复合材料的断裂强度和屈服强度均明显改善,但当α-CSH用量超过0.5份时,复合材料的断裂强度和屈服强度则出现下降的趋势;另外,随着α-CSH用量的增加,PP/α-CSH复合材料的断裂伸长率和断裂功均不断下降。     

改性剑麻纤维含量对聚丙烯性能的影响

研究了偶联处理后的剑麻纤维(SF)对聚丙烯(PP)性能的影响,以马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)作为界面相容剂,制备了PP/SF/PP-g-MAH复合材料,考察了改性SF含量对PP/SF/PP-g-MAH复合材料流动性能、热性能、燃烧性能和力学性能的影响。结果表明,当SF含量由零增加到30%(质量分数,下同)时,PP/SF/PP-g-MAH复合材料的熔体流动速率降低了3.1g/10min,维卡软化温度升高了5.1℃,拉伸强度升高了6.0MPa,弯曲强度升高了20.7MPa,缺口冲击强度降低了3.1kJ/m~2,无缺口冲击强度降低了60kJ/m~2。     

聚丙烯/聚苯乙烯/膨润土共混纤维研究

研究了聚丙烯(PP)纤维可染改性添加剂聚苯乙烯/膨润土(PS/Garamite)杂化复合粒子的原位悬浮聚合及PP/PS/Garamite共混纤维的熔纺成形。对聚合产物中膨润土的层间距、PP/PS/Garamite共混体系中PP的结晶形态、共混纤维的热性能及染色性能进行了表征。结果表明:聚合过程中膨润土的层间距几乎没有变化,添加剂的加入使共混纤维的熔点降低,结晶温度从115℃升高到117℃,结晶度从44.2%降低至40.2%,无定形区域增加。采用分散染料染色,共混改性纤维具有较好的染色深度。     

水分散法制备3D打印用PP粉末的可行性

采用水分散法制备选择性激光烧结用聚丙烯(PP)粉末,使用普朗尼克(F108)作为表面活性剂,成功验证了水分散法的可行性。对PP在水中分散效果的若干因素进行了研究,包括表面活性剂的添加量、PP的添加量、成核剂的添加量、PP的熔体流动速率等原料配比因素以及温度、搅拌转速等反应条件的影响。表面活性剂添加量少于10 g则无法得到PP粉末,在表面活性剂添加量为10~60 g范围内,表面活性剂添加量与PP成粉率成正比,表面活性剂添加量为60 g以上时,PP的成粉率变化不大;PP的添加量达到10 g以上时,PP的成粉质量在7 g左右;白炭黑作为成核剂对PP的分散效果影响很大,并且PP的成粉率在白炭黑添加量为0.15 g时达到最大值,为57.6%;PP的熔体流动速率(MFR)与其成粉率成正比,PP的MFR由20 g/(10 min)增加到41.3 g/(10 min)时,PP的成粉率由48.6%增加到56.4%。改变加热温度、降温方式对PP成粉率的影响不大,而搅拌转速对PP分散效果的影响显著,搅拌转速与PP的成粉率成正比,在搅拌转速为1 500 r/min时,PP的成粉率达到最大值,为72.5%。水分散法制备的PP粉末球形度高、表面光滑、流动性好。