等离子体处理云母对填充聚烯烃熔体流变性的影响

用射频等离子体发生装置对云母表面施行乙烯等离子体处理,按一定比例将云母在Brabender塑化仪上与HDPE、LDPE或PS树脂混合。然后用毛细管流变仪及熔融指数测定仪研究填充体系的流变性、用扫描电镜观察熔体形貌。结果表明,处理削弱了云母填充聚烯烃熔体的弹性效应,对熔体粘度基本没有影响。这是由于通过乙烯离子体处理,改善了云母和树脂界面粘合性,提高了云母颗粒在树脂基体中分散程度两者综合作用的结果。     

云母填充HDPE的水扩散研究

沸水浸泡实验发现,云母填充HDPE的平衡吸湿量随云母体积分数呈线性增加,而用经乙烯等离子体处理的云母填充,可减小该线性关系的比例常数。吸湿量数据分散程度也因处理而大大降低,水透过试样的扩散速度随云母含量的增加而提高,乙烯等离子体处理云母具有降低该扩散速度的作用。根据云母的表面结构和性质,对等离子体处理的作用作了合理解释。     

丁醛等离子体处理填料对填充聚烯烃熔体流变性的影响EI

用毛细管流变仪研究了经丁醛等离子体处理的云母粉填充高密度聚乙烯熔体(160℃)和聚丙烯熔体(180℃)的流变性。数据表明,处理削弱了非填充聚烯烃熔体流动的非牛顿性,熔体流动的牛顿指数随等离子体处理时间的延长而增大。处理降低了填充聚烯烃熔体在低切变速率下的表观粘度,提高了其在高切变速率下的表现粘度,发生转变的临界切变速率对填充聚乙烯和聚丙烯分别为150s^(-1)和50s^(-1)。扫描电镜观察熔体形态证实,处理对熔体粘度的复杂影响,是处理改善填料在熔体中的分散性和提高填料与基体界面结合力两者综合作用的结果。     

微纳米SiO2/PP复合材料增强增韧的实验研究

为了研究无机刚性颗粒对通用塑料聚丙烯(PP)的力学性能的影响,采用熔融共混方法制备了经硅烷偶联剂A-151处理的SiO2/PP复合材料,并通过其缺口冲击、拉伸、弯曲试验和冲击断面的形貌观察,分析研究了微纳米SiO2颗粒大小、填充量、表面改性以及不同颗粒大小SiO2混合物对PP复合材料增韧、增强效果的影响.实验结果表明:纳米SiO2的加入可以同时改善其韧性、刚性和强度;填充量相同,颗粒越细,SiO2/PP复合材料的力学性能越好.SiO2经改性后填充到PP基体中,明显改善了颗粒在基体中的分散性及基体与颗粒之间界面结合性能,使复合材料的综合力学性能得到提高.不同颗粒大小的SiO2混合后填充到PP基体中,混合SiO2的协同效应使复合材料拉伸、弯曲性能进一步提高,对PP基体具有更好的增强效果,但其冲击性能下降.     

微纳米SiO2/PP复合材料增强增韧的实验研究

为了研究无机刚性颗粒对通用塑料聚丙烯 (PP) 的力学性能的影响, 采用熔融共混方法制备了经硅烷偶联剂A-151处理的SiO₂/PP 复合材料, 并通过其缺口冲击、 拉伸、 弯曲试验和冲击断面的形貌观察, 分析研究了微纳米SiO₂颗粒大小、 填充量、 表面改性以及不同颗粒大小SiO₂混合物对PP复合材料增韧、 增强效果的影响。实验结果表明: 纳米SiO₂的加入可以同时改善其韧性、 刚性和强度; 填充量相同, 颗粒越细, SiO₂/PP复合材料的力学性能越好。SiO₂经改性后填充到PP基体中, 明显改善了颗粒在基体中的分散性及基体与颗粒之间界面结合性能, 使复合材料的综合力学性能得到提高。不同颗粒大小的SiO₂混合后填充到PP基体中, 混合SiO₂的协同效应使复合材料拉伸、 弯曲性能进一步提高, 对PP基体具有更好的增强效果, 但其冲击性能下降。      

硼酸酯改性Mg2B2O5W/PP复合材料界面及其力学性能

为了提高聚丙烯(PP)的强韧性能,采用熔融共混法分别制备了质量分数为0～15%的Mg2B2O5晶须(MBOw)和硼酸酯偶联剂(BE)改性MBOw填充PP基复合材料,测试了PP及其复合材料的拉伸、冲击性能,并通过红外光谱、接触角测试、扫描电镜分析等对复合材料界面作用机理进行了研究.结果表明:MBOw与BE之间存在化学和物理吸附层;PP与BE处理前后的MBOw之间不存在化学键合;BE改性MBOw/PP复合材料中PP与MBOw之间的粘附功和表面张力之比由BE表面处理前的8.7增至处理后的315.0,明显改善了基体中MBOw的分散性及其界面结合性能,提高了BE改性MBOw/PP复合材料的拉伸及冲击性能.     

经等离子体处理的云母粉在聚烯烃中的分散性EI

用图象分析仪测定聚烯烃中云母聚集体数均粒径的结果表明,乙烯等离子体处理云母提高其在聚烯烃中的分散性;强化处理条件有利于云母在LDPE中分散,而对HDPE则不然;云母在PS中的分散性优于在HDPE和LDPE中。     

马来酸酐接枝聚丙烯对云母填充聚丙烯的增容作用

以马来酸酐接枝聚丙烯（MPP）为云母填充聚丙烯（PP/mica)的界面相容剂，研究了MPP的添加量对PP/mica的力学,同观形态以及PP/mica熔体的流变行为和非等温结晶行为的影响。结果表明，加入MPP使PP/mica的国学得以全面的提高，PP/mica样品断面的电镜照片表明，MPP的加入使云母与聚丙烯的界面粘结得到改善；PP/mica熔体的表观粘度明显高其聚丙烯基体，随着MPP含量的增加，PP/mica的表观粘度下降，幂律指数也发生变化，云母对聚丙烯具有明显的成核,但随MPP含量的增加，云母的成核效率逐渐减弱。     

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。     

表面改性对可膨胀石墨填充PP/TPU复合材料的结晶行为、燃烧与力学性能的影响

研究了钛酸酯偶联剂对可膨胀石墨(EG)填充聚丙烯(PP)/热塑性聚氨酯(TPU)复合材料性能的影响。通过差示扫描量热(DSC)、热重分析(DTA)、锥形量热仪(CONE)和扫描电镜(SEM)表征方法对PP/PUT/EG复合体系的结晶行为、燃烧与力学性能进行了研究。结果表明,EG是一种有效的阻燃剂,能显著提高材料的阻燃性能。未改性的EG对PP/TPU基体有促进成核结晶作用;而偶联剂的添加削弱EG粒子对基体的这种作用。偶联剂的加入可以改善PP/PUT/EG复合材料的力学性能,当加入20phr的EG时,复合材料的拉伸强度和断裂伸长率分别由改性前的5.3MPa和17.6%提高到经改性后的5.6MPa和18.3%。     

云母填充聚丙烯的界面和力学性质的研究

研究了云母填充聚丙烯体系,通过云母的不同表面处理改变填料的表面性质,以及添加接枝改性聚丙烯作为界面改性剂,考察了不同的界面状况对体系加工流动性以及材料力学性能的影响。实验结果表明,有机偶联剂等表面处理剂有助于填料的分散。带有机长链的处理剂可明显降低体系的熔体粘度,但力学性能未提高,表现出界面润滑效应。硅烷偶联剂处理的云母与聚丙烯熔体的加工混合能接近于未处理体系,但熔混后压制的试样抗张强度显著提高,表现出界面“偶联”效应。添加少量的马来酸酐接枝聚丙烯,与带氨基的硅烷偶联剂相配合,可使填充聚丙烯的抗张强度和断裂伸长都大大提高,表现出界面的强偶联作用。     

无机填料对木粉/高密度聚乙烯复合材料性能的影响

目的考察无机填料的种类、粒径以及添加量对PF/HDPE复合材料力学性能和热稳定性的影响。方法以杨木纤维(PF)、高密度聚乙烯(HDPE)、BaSO4、CaCO3、云母粉为原料,采用熔融共混和注塑成型的方法制备PF/HDPE复合材料,进行力学、热重、扫描电镜测试分析。结果3种无机填料均改善了PF/HDPE复合材料力学及热稳定性能,填充CaCO3获得的复合材料性能优于填充BaSO4、云母粉获得的复合材料,并且随着填料颗粒粒径的减少,改善效果增强。填料的添加量需要保持在一定范围内,添加量过低或过高均会造成性能下降。结论添加CaCO3(质量分数为9%,3000目)制备的PF/HDPE复合材料具有最佳的力学及热稳定性。     

氧化镁填料的表面辐射接枝改性

本文采用共辐照方法将甲基丙烯酸甲酯(MMA)接枝到氧化镁MgO)粉末填料上,用傅里叶红外光谱和X射线衍射对接枝物进行了表征,并利用ESCA、SEM以及接触角测定对其表面性质进行了研究。将接枝改性后的MgO作为高密度聚乙烯(HDPE)的填料,实验结果表明,表面改性后的MgO在聚合物基质中的分散性得到明显改善,填入改性MgO的HDPE其断裂强度和断裂伸长率均有明显提高,且热稳定性也得到了显著的提高。     

Localization of nanofibers on polymer surface using interface transfer technique

A new method to localize polymer nanofibers on a polymer surface was verified using interface transfer technique of nanofibers between immiscible polymer pairs. Nanofibers of poly(butylene terephthalate) (PBT) were prepared in a molten polypropylene (PP) by melt-stretching and subsequent quenching. The obtained composite of PP containing PBT nanofibers was compressed into a flat sheet and piled with a sheet of high-density polyethylene (HDPE). During annealing procedure of the piled sheets at the temperature between melting points (Tm’s) of PP and PBT, PBT nanofibers were transferred from PP to HDPE. Consequently, PBT fibers was confirmed on the surface of HDPE. Similarly, polytetrafluoroethylene (PTFE) nanofibers dispersed in a molten poly(lactic acid) (PLA), which were obtained by mechanical blending process, were found to immigrate to PP during annealing procedure at the temperature between Tm’s of PLA and PTFE. This movement leads to the modification of surface tension for PP. Furthermore, the piled sheets of PP/PBT and HDPE as well as those of PLA/PTFE and PP were easily separated each other because of the immiscible nature.     

PP-g-MMA对云母填充聚丙烯体系增容作用的研究

以甲基丙烯酸甲酯接枝聚丙烯（PP-g-MMA）为云母（M）填充聚丙烯（PP）复合材料（PP／M）的界面相容剂,研究了PP-g-MMA接枝率和M粒径对PP／M力学性能和非等温结晶行为的影响。结果表明,PP-g-MMA的加入PP／M强度提高,韧性降低;M粒径的减小,PP／M强度和韧性都有所提高。DSC分析结果表明,M对PP有异相成核作用;PP-g-MMA的加入,M对PP大分子的吸附加强,提高M异相成核的活性,但也阻碍PP球晶的生长。而M粒径及PP-g-MMA接枝率对PP的结晶速率影响不大,n在2．50附近,K为10^-5数量级。     

表面改性对聚丙烯/纳米氢氧化镁复合材料性能的影响

研究了表面处理剂(钛酸酯和硅烷偶联剂)对聚丙烯/纳米氢氧化镁(MH)阻燃复合材料性能的影响。通过高压毛细管流变仪、LO I、力学测试、DSC和SEM对PP/纳米MH复合体系的结构与性能进行了研究。结果表明,所选偶联剂能有效地降低复合体系的表观黏度,改善体系的流动性。未改性的纳米MH对PP基体有异相成核作用;而表面改性剂能削弱填料对基体的异相成核作用。改性后的纳米MH粒子以独立形式均匀分散在基体中,PP与纳米MH界面的粘接力得到了加强,复合材料的拉伸性能和冲击强度有较大幅度的提高,阻燃性能也得到了改善。     

云母和纤维组合增强聚丙烯复合材料Ⅰ.力学性能研究

以云母填充聚丙烯为基体,连续无规玻璃纤维毡为增强材料,通过双钢带压机制成了云母填充ＧＭＴ（Ｇｌａｓｓ Ｍａｔ Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃ）．研究了云母的加入对 ＧＭＴ力学性能的影响,结果表明,少量云母的加入,使ＧＭＴ的力学性能发生明显变化,强度和刚性显著提高,云母和纤维表现出正的组合效应;随着云母填充量增加,ＧＭＴ的强度和模量下降,云母与纤维的组合表现出负效应,云母对ＧＭＴ力学性能的影响主要与云母的加入引起的玻璃纤维与聚丙烯基体之间的界面结合有关,少量云母的加入使玻璃纤维与基体的界面结合强度提高,而大量云母的加入则造成纤维与基体界面结合强度下降,向基体中添加马来酸酐接枝聚丙烯（ＭＰＰ）,能有效改善在云母含量较高情况下纤维与基体的界面结合状况,使高填充云母ＧＭＴ表现出优良的力学性能　还研究了云母粒径对云母填充ＧＭＴ力学性能的影响,