HDPE/SBS热塑性弹性体复合材料的性能研究

采用不同含量热塑性弹性体（SBS）与高密度聚乙烯（HDPE）进行共混；采用3种不同方法制备复合材料：直接混合、两段共混和母料法，得到了性能不同的复合材料。对复合材料的拉伸强度、冲击强度、偏光显微、维卡软化温度等性能进行了测试。实验结果表明：通过母料法得到的复合材料综合性能最优越，共混组分中SBS质量分数为25％时，复合材料的综合性能最好。     

纳米CaCO_3增强增韧聚丙烯的研究

通过熔融共混法制备了ＰＰ／纳米ＣａＣＯ３ 复合材料。力学性能测试表明，纳米ＣａＣＯ３ 在低含量下（０．５％ ～５％ ）可以使聚丙烯冲击强度提高３～４ 倍，同时保持其拉伸强度和刚度。通过对填充复合材料的冲击断面观察及断口损伤分析证明了材料的增韧是由于基体发生了大面积屈服所致。     

HDPE／NBR共混物的性能和结构研究

通过熔融共混法制备了HDPE/NBR（NBR为丁腈橡胶）二元共混物和HDPE/NBR/HDPE-g-MAH（MAH为马来酸酐）三元共混物，研究了其力学性能和相态结构。结果表明：对于极性不同的二元共混体系，加入15%（质量含量，下同）的NBR即可行到冲击强度为712.2J/m、相态结构为平行排列的丝状共混物；对于加有相容剂HDPE-g-MAH的三元共混体系，尽管冲击强度达到845.9J/m，但此时NBR加入量为25%，且相容剂的制备工艺繁琐，质量不好控制。     

SEBS/HDPE共混物加工性能及力学性能的研究

以苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SEBS）／高密度聚乙烯（HDPE）为共混改性的研究对象，采用哈克转矩流变仪进行共混，讨论了不同用量、不同类型的HDPE对共混物加工流变性能、冲击性能和拉伸性能的影响。结果表明，当添加的HDPE份数达到20phr时，能显著提高共混物的冲击性能和拉伸性能，同时共混物的加工流变性能也有了很大的改善。因此质量比为100／20的SEBS／HDPE体系是一个比较理想的共混体系。     

EPDM粘度对PP＼EPDM共混物断口形态和冲击性能的影响

用机械共混的方法制备了一系列不同ＥＰＤＭ粘度的ＰＰ／ＥＰＤＭ共混物，对其力学性能和结晶行为进行了表征，并用扫描电子显微镜（ＳＥＭ）研究了共混物冲击样条的断口形态。实验结果表明，ＥＰＤＭ粘度对共混物的冲击强度有较大影响，随着ＥＰＤＭ粘度的增大，共混物的冲击强度出现极大值，而结晶行为的变化则较小，研究共混物冲击样条的断口形态发现，共混物的冲击强度随ＥＰＤＭ粒径的变化出现极大值。     

阻燃抗冲聚丙烯的制备及性能研究

通过熔融共混工艺,制备了聚丙烯与橡胶、阻燃填料、顺酐化聚丙烯的共混物,研究了各组分对共混物力学性能及阻燃性能的影响。结果表明,橡胶使共混物的拉伸强度下降,冲击强度增加;顺酐化聚丙烯使共混物的拉伸强度和冲击强度明显提高;阻烯填料的加入使聚丙烯＝／丁苯橡胶（ＰＰ／ＳＢＲ）共混物的拉伸强度和冲击强度都降低,Ｍｇ（ＯＨ）２经硅烷偶联剂处理后,使ＰＰ／ＳＢＲ共混物的拉伸强度和冲击强度明显提高。     

拉伸流动作用下CFs/UHMWPE/HDPE共混物的制备及性能

介绍了一种拉伸流动支配的叶片挤出机的结构及其熔融塑化过程,利用该设备制备了碳纤维(CFs)/超高分子量聚乙烯(UHMWPE)/高密度聚乙烯(HDPE)共混物,研究了CFs和UHMWPE含量对共混物微观形貌、结晶性能和力学性能的影响。SEM图像表明,拉伸流动支配的叶片挤出机对CFs和UHMWPE有很好的分散混合效果;DSC分析结果表明,低含量的CFs和UHMWPE可以协同提高共混物的结晶度;加入适量的CFs和UHMWPE可使共混物的拉伸强度明显提升,当UHMWPE含量为8%、CF含量为12%时,CFs/UHMWPE/HDPE共混物拉伸强度与HDPE纯料相比,提高了23.4%;与CFs/HDPE共混物相比,加入UHMWPE可以有效缓解共混物冲击强度的降低,当UHMWPE含量为12%时,CFs/UHMWPE/HDPE共混物的冲击强度与CFs/HDPE共混物相比,提高了29.7%。     

UHMWPE共混改性HDPE薄膜性能的研究

采用中等摩尔质量聚乙烯（MMWPE）首先对超高摩尔质量聚乙烯（UHMWPE）进行改性，然后通过两步共混法制备了HDPE／UHMWPE共混吹塑薄膜，研究了共混物的力学、流变性能以及MMWPE对UHMWPE力学和流变性能的影响。实验结果表明，当改性UHMWPE中的MMWPE的质量分数为40％时，改性UHMWPE的力学性能下降不大，而流变性能大大改善。两步法制得的HDPE／UHMWPE薄膜表面的晶点明显减少，比一步法得到的薄膜的拉伸强度和撕裂强度分别提高了20％和12％，比纯HDPE的分别提高45％和21％。     

PP-g-（DMC-co-St）增容PP／PVC共混体系的研究

利用合成的多单体接枝物[PP-g-（DMC-co-St）]增容PP／PVC共混体系,研究了其用量对共混物力学性能以及流变性能的影响,并通过扫描电镜（SEM）分析了共混物的亚微观相结构。结果表明：①在试验条件下,共混物熔体具有典型的假塑性流体特征,在PP-g-（DMC-co-St）用量为6份时,熔体的表观黏流活化能和非牛顿指数最大;②PP-g-（DMC-co-St）对PP／PVC共混体系有较好的增容效果,增容后在PP-g-（DMC-co-St）用量为6份时,试样的拉伸强度、缺口冲击强度出现最大值,与扫描电镜照片的分析结果一致。     

PVA／PS共混改性及对拉伸性能的影响

对不同配比的聚乙烯醇／聚苯乙烯（PVA／PS）共混物进行共混改性研究。使用拉力试验机测试了PVA／PS共混物的拉伸强度,使用扫描电镜（SEM）分析试样的断口,并分析共混物的分散性及相容性。实验结果表明：PVA含量在10％以内对共混物的拉伸强度影响不大,主要表现为PS的拉伸强度;而PVA含量在10％～50％的范围内,扛伸强度明显下降,在50％时达到最小值。     

A-CaCO3及HDPE-g-MAH对HDPE复合材料性能的影响

采用熔融混炼法制备了活性碳酸钙(A-CaCO3)填充高密度聚乙烯(HDPE)复合材料。研究了A-CaCO3和马来酸酐接枝HDPE(HDPE-g-MAH)对复合材料力学性能、结晶性能的影响;并采用SEM对复合材料的微观形貌进行了观察。研究结果表明:A-CaCO3对HDPE/A-CaCO3复合材料的拉伸强度和弯曲强度影响不大,但能提高复合材料的冲击强度和结晶度;HDPE-g-MAH的加入能够显著改善A-CaCO3与基体HDPE之间的界面相容性,提高HDPE/HDPE-g-MAH/A-CaCO3复合材料的拉伸强度和结晶度,但降低了复合材料的冲击强度。     

共混方式对高密度聚乙烯/聚碳酸酯共混体系形态与性能的影响

研究了不同共混方式对高密度聚乙烯（ＨＤＰＥ）／聚碳酸酯（ＰＣ）共混体系形态与性能的影响。将不同组成的ＨＤＰＥ／ＰＣ分别在双螺杆、单螺杆挤出机中共混后注射成型,测试注射样条的力学性能并用扫描电子显微镜（ＳＥＭ）对样条断面进行形态观察。结果发现,共混方式对共混体系拉伸强度影响不大,但对冲击强度和断面形态影响较大。当ＰＣ含量低时,双螺杆的共混效果不如单螺杆;当ＰＣ含量较高时,双螺杆的共混效果优于单螺杆。     

HDPE/nano-CaCO3复合材料性能研究

采用熔融共混法制备出了高密度聚乙烯(HDPE)/纳米碳酸钙(nano-CaCO3)复合材料。研究了nano-CaCO3的加入量对复合材料力学性能的影响,利用扫描电镜(SEM)分析了nano-CaCO3在HDPE基体中的分散性。结果表明,随着nano-CaCO3用量的增加,HDPE/nano-CaCO3复合材料的冲击强度和拉伸强度均呈现出先增加后降低的趋势,而弯曲模量呈增加趋势;随着用量的增加,nano-CaCO3在HDPE基体中的分散性逐渐变差。     

PBT对ABS力学性能及耐应力开裂性能的影响

使用聚对苯二甲酸丁二醇脂(PBT)对丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)树脂进行共混改性,通过电子万能试验机、扫描电镜、接触角、差示扫描量热分析等,研究了PBT/ABS的力学性能、断面形貌、表面能、结晶度和相容性。采用格里菲思理论计算出材料的应力强度因子(K1C),采用预制应力-溶剂释放应力法,检测了耐应力开裂性能。结果表明,加入PBT后,ABS的拉伸强度和熔体流动性提升,表面能升高,冲击强度降低。当PBT含量为4份时,合金的拉伸强度从40.12 MPa提升到46.23 MPa,熔体流动速率从12.32 g/10 min提升到15.33 g/10 min,表面能从25.7 mN/m提升到30.2 mN/m,冲击强度从25.67 kJ/m^2提升到23.41 kJ/m^2。合金断面的微观形貌逐渐平整,ABS的玻璃化转变温度向低温偏移。当加入5份PBT后,ABS的耐应力开裂时间从8 s增加到21 s。     

玻璃纤维增强PBT/PC共混体系的研究

用双螺杆挤出机制备了不同组成的玻璃纤维增强聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)／聚碳酸酯(PC)共混体系,研究了抗冲改性剂及酯交换抑制剂对共混体系力学性能的影响,并用扫描电子显微镜观察了不同共混体系的形态结构。结果表明,抗冲改性剂使共混体系冲击强度提高的同时,降低了共混体系的拉伸强度、弯曲强度及弯曲弹性模量;酯交换抑制剂的加入,降低了共混体系的力学性能,适当的酯交换反应有利于共混体系力学性能的提高;在该体系中PBT与PC相容性较好。     

聚苯乙烯/纳米TiO2/SEBS三元复合材料的制备及性能研究

采用熔融共混法制备了聚苯乙烯/纳米二氧化钛/氢化苯乙烯乙烯丁二烯苯乙烯共聚物（PS/纳米TiO2/SEBS）三元复合材料。研究了SEBS和纳米TiO2用量对复合材料力学性能、扭矩以及热性能的影响。利用扫描电子显微镜对复合材料冲击断面的微观形貌进行了研究。结果表明,PS/纳米TiO2/SEBS复合材料的冲击强度随SEBS含量的增加逐渐增大,拉伸强度随SEBS含量的增加逐渐减小。当PS与纳米TiO2的质量比为97/3、SEBS的用量为8份(质量份,下同)时,复合材料的综合力学性能最佳,其冲击强度为5.626 kJ/m2,拉伸强度为25.623 MPa;加入纳米TiO2和SEBS都使复合材料的热性能得到了提高;复合材料的最大扭矩与PS相比下降了17 N·m,平衡扭矩均为7 N·m;SEBS以颗粒状镶嵌到基质中,断口形貌为典型的韧性断裂。     

玄武岩纤维对PE-HD/竹粉复合材料增强增韧研究

本文通过熔融共混方法制备高密度聚乙烯(HDPE)/竹粉/玄武岩纤维(FB)共混物,研究了竹粉和玄武岩纤维对HDPE的拉伸强度、弯曲强度、冲击强度和耐热性能的影响;结果表明,加入竹粉,HDPE/竹粉复合材料的拉伸强度和冲击强度显著下降,但是弯曲强度有所上升,材料显脆性;但是当玄武岩纤维部分取代竹粉后,HDPE/竹粉/玄武岩纤维复合材料的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度得到大幅度增加,体现较好的协同效应;结果证实玄武岩纤维是木塑/竹塑复合材料较好的增强增韧纤维材料。     

硅灰石填充改性尼龙66的研究

研究了针状硅灰石粉填充对尼龙66的结构和性能的影响。研究表明,随着硅灰石填充量的增加,材料的冲击强度大幅度地提高,拉伸强度、弯曲强度则较为复杂,且复合材料的耐热性能、尺寸稳定性得到了很大的提高;随着硅灰石细度的增加,硅灰石增强尼龙66的缺口冲击强度、拉伸强度、弯曲强度均增加;将硅灰石填充材料表面以适量的偶联剂进行改性处理后,借助于扫描电子显微镜,并结合硅灰石粉的微观形态及偶联剂的作用原理,探讨了针状硅灰石粉对尼龙66力学性能的影响。     

Interfacial structures and mechanical properties of PVC composites reinforced by CaCO3 with different particle sizes and surface treatments

The effects of particle size and surface treatment of CaCO₃ particles on the microstructure and mechanical properties of poly(vinyl chloride) (PVC) composites filled with CaCO₃ particles via a melt blending method were studied by SEM, an AG‐2000 universal material testing machine and an XJU‐2.75 Izod impact strength machine. The tensile and impact strengths of CaCO₃/PVC greatly increased with decreasing CaCO₃ particle size, which was attributed to increased interfacial contact area and enhanced interfacial adhesion between CaCO₃ particles and PVC matrix. Titanate‐treated nano‐CaCO₃/PVC composites had superior tensile and impact strengths to untreated or sodium‐stearate‐treated CaCO₃/PVC composites. The impact strength of titanate‐treated nano‐CaCO₃/PVC composites was 26.3 ± 1.1 kJ m⁻², more than three times that of pure PVC materials. The interfacial adhesion between CaCO₃ particles and PVC matrix was characterized by the interfacial interaction parameter B and the debonding angle θ, both of which were calculated from the tensile strength of CaCO₃/PVC composites. Copyright © 2005 Society of Chemical Industry     

滑石粉及CaCO3对HDPE的共复合研究

在反应性偶联剂及助偶联剂存在下，将CaCO3或滑石粉对高密度聚乙烯（HDPE）进行复合时，随复合粉体含量的增加，CaCO3复合体系表现为拉伸强度下降但冲击强度大幅度增加，滑石粉复合体系则表现为拉伸强度有较大的增加但冲击强度有较大的下降；将滑石粉和CaCO3进行共复合时，可以同时发挥片状滑石粉的增强作用和近球状CaCO3的增韧作用，得到综合力学性能较好的复合材料，但其配合比、粉体总添加量及助偶联剂添加量将对体系的力学性能产生较大的影响；各体系冲击断面的扫描电子显微镜照片所显示的微观形状和其力学物性有较好的对应，证明在共复合体系中，CaCO3既能通过偶联剂及助偶联剂的作用对HDPE产生较好的增韧效果，又能对滑石粉的分散起到一定的促进作用，使体系的拉伸强度有所提高。