改性牡蛎壳粉/高密度聚乙烯纳米复合材料的制备及其性能研究

将牡蛎壳进行回收,采用高温煅烧改性后与高密度聚乙烯采用熔融共混法制备了纳米复合材料。使用FTIR、XRD、SEM和TG对复合材料的结构、形貌和耐热性能进行了表征,并研究了改性后牡蛎壳粉对高密度聚乙烯性能的影响。结果表明,改性后的牡蛎壳粉可以提升高密度聚乙烯纳米复合材料的综合性能。当改性后牡蛎壳粉的含量为1%时,纳米复合材料的综合性能最好。     

高密度聚乙烯/硅烷偶联剂改性硫酸钙晶须复合材料的制备与性能

以γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷（KH570）改性的硫酸钙晶须（CSW）为高密度聚乙烯（HDPE）的填料,采用熔融共混法制备了HDPE/CSW复合材料。通过SEM、XRD、TG、DSC表征了KH570改性的CSW对复合材料HDPE/CSW的性能影响。结果表明,改性CSW质量分数为20%时,HDPE/CSW的拉伸和弯曲强度比纯HDPE分别增加9.28%和33.04%,且易产生异相结晶,提升了HDPE/CSW复合材料的耐热性和结晶度。纯HDPE的热降解反应活化能为244.11 k J/mol,改性CSW质量分数为50%时,HDPE/CSW复合材料的热降解反应活化能降到236.99 kJ/mol,表明CSW提升了HDPE/CSW复合材料的热降解反应速率,扩展了复合材料的使用范围。     

高密度聚乙烯/硅酸钙复合材料的制备与性能研究

采用双螺杆挤出机制备了不同含量高密度聚乙烯(PE–HD)/硅酸钙(Ca Si O3)复合材料,并采用马来酸酐接枝聚乙烯作为相容剂对该复合材料进行改性,研究了相容剂含量对复合材料力学性能的影响。结果表明,随着相容剂含量的增加,复合材料的力学性能先增加后保持不变,综合考虑,相容剂含量为10份时,对复合材料的力学性能改性效果最佳。然后以此相容剂含量为基准,研究了Ca Si O3含量对复合材料力学性能和阻燃性能的影响。结果显示,随着Ca Si O3含量的增加,复合材料的冲击强度增加,拉伸强度先下降后上升,氧指数略有增加,垂直燃烧性能变化不大。这表明Ca Si O3的填充对PE–HD具有较好的增韧效果,对阻燃性能也有一定提高。     

高密度聚乙烯/植物纤维复合材料性能研究

采用双螺杆挤出机制备了一系列的高密度聚乙烯(PE–HD)/木粉(WF)和PE–HD/秸秆粉(SF)复合材料,研究了马来酸酐接枝聚乙烯(PE-g-MAH)及丙烯酸酯接枝聚乙烯(PE-g-AE)的用量对复合材料的拉伸性能、冲击性能和熔体流动速率(MFR)的影响,并对PE–HD/WF与PE–HD/SF复合材料的性能进行了比较。结果表明,PEg-MAH和PE-g-AE均可增韧PE–HD/WF和PE–HD/SF复合材料,PE-g-AE的增韧效果总体上优于PE-g-MAH;PE-g-MAH和PE-g-AE降低了PE–HD/WF复合材料的拉伸强度,但对PE–HD/SF复合材料有一定的增强作用;PE-g-MAH和PE-g-AE可在一定程度上提高PE–HD/WF复合材料的MFR,而PE–HD/SF复合材料的MFR总体上随PE-g-AE用量增加而增大,随PE-g-MAH用量增加而减小;在PE-g-AE作用下,除拉伸强度外,PE–HD/SF复合材料的冲击强度、断裂伸长率、MFR总体上均高于PE–HD/WF复合材料;当PE-g-AE的用量为其与PE–HD总质量的5%时,PE–HD/SF复合材料的综合性能最佳。     

废旧高密度聚乙烯/木粉复合材料的改性研究

采用自制的聚乙烯与三单体固相接枝共聚物(GPE)对废旧高密度聚乙烯/木粉复合材料进行改性。与其他界面改性剂相比,GPE能有效改善复合材料的界面相容性,提高复合材料的力学性能和耐热性,但对其流变性能影响不大。     

粉煤灰/高密度聚乙烯复合材料的性能研究

采用熔融共混的方法制备了粉煤灰(FA)/高密度聚乙烯(HDPE)复合材料。研究了粉煤灰的粒径对复合材料的力学性能、热性能、加工性能、微观形貌和结晶性能的影响。结果表明,减小粉煤灰的粒径可以改善复合材料的韧性,当FA的粒径为2.4μm时,复合材料的断裂伸长率与冲击强度分别为54.1%、8.5 kJ/m2,比粒径为28μm时分别提高了42.7%和37.1%。随着粉煤灰粒径的减小,FA/HDPE复合材料的熔体质量流动速率(MFR)增大;FA/HDPE复合材料的初始分解温度、残留质量降低;HDPE基体的结晶度增大。     

聚乙烯/改性硅溶胶复合材料的制备及性能研究

采用六甲基二硅氮烷(HMDS)对硅溶胶进行接枝改性,并通过双螺杆挤出机将改性硅溶胶与聚乙烯(PE)熔融共混,制备了PE/改性硅溶胶复合材料。利用透射电镜(TEM)、万能试验机、差示扫描量热仪(DSC)分别考察了改性硅溶胶的接枝率及其添加量对复合材料分散性、力学性能和结晶性能的影响。结果表明:提高硅溶胶接枝率,有利于Si O_2粒子在基体中的分散,从而改善复合材料的力学性能;而过高的改性硅溶胶填充量会导致基体中Si O_2粒子严重团聚,不利于复合材料力学性能的提高。     

改性木质素对木质素/高密度聚乙烯复合材料性能的影响

木质素作为自然界含量仅次于纤维素的生物质聚合物,有效利用率尚不到2%,因此对木质素的综合利用具有重要意义。分别将未改性木质素和不同化学改性处理(马来酸酐相容剂MAPE、聚四氟乙烯PTFE、尿素Ur)的木质素进行球磨,同时将球磨后未改性木质素进行冷冻-干燥(FD)处理,然后与高密度聚乙烯(HDPE)复合熔融挤出,研究了不同改性处理木质素对HDPE/木质素复合材料的力学性能、热性能和流变性能的影响。结果表明,相比较未处理木质素的复合材料,MAPE、PTFE、Ur和FD处理的木质素/HDPE复合材料的拉伸强度分别提高了9. 45%、10. 55%、14. 06%和25. 17%。热性能分析结果表明,不同处理木质素的加入均不同程度地抑制了HDPE的结晶行为,其中尿素改性的复合材料的结晶度仅为16. 25%。FD和MAPE处理后的木质素/HDPE复合材料的黏度较未处理前有所降低。SEM图片显示改性处理后的木质素较未改性的木质素在塑料基体中具有更好的分散性。     

凹凸棒土增强改性高密度聚乙烯复合材料的性能研究

本研究选用无机填料凹凸棒土(AT)作为增强相,高密度聚乙烯(HDPE)为基体,改性聚乙烯(MPE)为改性剂,通过熔融共混法来制备了AT和改性高密度聚乙烯(MHDPE)复合材料。研究了AT的含量对MHDPE复合材料力学性能、微观形貌、吸水性能、亲水性能和耐热性能的影响。结果表明：加入少量的AT不仅可以均匀分散在MHDPE基体中,还可以提高其机械性能。当AT的含量为1%时,MHDPE/AT复合材料的拉伸强度和断裂伸长率都达到了最大值,分别为26 MPa和639.86%。相比较纯MHDPE提高了20.9%和22.8%,但加入过量会发生团聚现象,造成其机械性能下降;吸水和接触角测试结果显示随着AT含量的增加,MHDPE/AT复合材料表现出越来越亲水;热重分析测试结果可知适量的AT能够提高复合材料的耐热性能。因此,MHDPE在添加AT之后性能有明显的改善效果且有着广阔的应用前景,值得我们进一步研究。     

聚丙烯/高密度聚乙烯/氮化硼导热复合材料的制备及性能研究

以聚丙烯（PP）/高密度聚乙烯（HDPE）共混物为基体,六方氮化硼（h-BN）为导热填料,聚丙烯接枝马来酸酐（PP-g-MAH）为相容剂,通过熔融共混法制备PP/HDPE/h-BN和PP/HDPE/h-BN/PP-g-MAH导热复合材料。采用导热系数仪、场发射扫描电镜、万能试验机、热分析仪等测试导热复合材料,研究不同含量的h-BN、PP-g-MAH对复合材料导热性、力学性能、结晶性能和耐热性的影响。结果表明：随着h-BN含量的增加,PP/HDPE/h-BN复合材料的弯曲强度、热导率和耐热性提高。当h-BN含量为20%,复合材料的弯曲强度达到41.02 MPa;当h-BN含量为25%,复合材料热导率达到0.372 1 W/（m·K）。h-BN对PP的结晶具有促进作用,提升PP的结晶速率和结晶温度。PP、HDPE与h-BN质量比为64∶16∶15时,添加5%的PP-g-MAH,增强了h-BN和基体材料的界面相容性,复合材料的弯曲强度达到42.72 MPa,拉伸强度达到26.64 MPa,热导率达到0.356 1 W/（m·K）。     

低密度聚乙烯/改性锂皂石纳米复合材料的制备及其性能

采用水热法制备出锂皂石,通过阳离子交换法对其改性制备出改性锂皂石(LAP-CTAB)。以LAP-CTAB为填料,通过熔融插层法制备了LDPE/LAP-CTAB纳米复合材料,并对其进行表征与测试。结果表明:当LAPCTAB的添加量为1%时,LDPE/LAP-CTAB纳米复合材料的力学性能达到最优,其拉伸强度、断裂伸长率和冲击强度分别提高了9.4%、54.4%和38.4%。此外,LAP-CTAB的加入提高了LDPE基纳米复合材料的热稳定性、流变性、紫外吸收性和阻燃性能。     

纳米碳管/高密度聚乙烯复合材料性能的研究

应用熔融共混法制备纳米碳管／高密度聚乙烯复合材料。考查了纳米碳管含量及制备工艺对材料电性能和力学性能的影响。结果表明加入纳米碳管可以显著提高高密度聚乙烯的导电性，电阻率变化呈现渗流现象。渗流阈值在20％～25％之间，其电阻率下降8个数量级。随纳米碳管含量的增加复合材料的模量提高，断裂伸长率下降。经过对纳米碳管进行溶液浸润预处理，复合材料的导电性和力学性能均得到改善。     

高密度聚乙烯/硫酸钙晶须复合材料的制备

以高密度聚乙烯为基础树脂,加入硫酸钙晶须、抗氧剂1010、硬脂酸润滑剂,制备了高密度聚乙烯/硫酸钙晶须复合材料。通过研究各组分对高密度聚乙烯/硫酸钙晶须复合材料性能的影响,确立了高密度聚乙烯/硫酸钙晶须复合材料的配方:高密度聚乙烯为100.0 phr,硫酸钙晶须为10.0 phr,抗氧剂1010为1.0 phr,硬脂酸为1.5 phr。所制高密度聚乙烯/硫酸钙晶须复合材料的缺口冲击强度为39.8 kJ/m²,拉伸强度为16.3 MPa,断裂拉伸应变为158%,熔体流动速率为8.18 g/10 min。     

改性纳米陶土对竹粉/高密度聚乙烯复合材料性能的影响

采用三聚氰胺对纳米陶土进行表面改性,研究了改性纳米陶土对竹粉/高密度聚乙烯(HDPE)复合材料综合性能的影响。结果表明:三聚氰胺能促进纳米陶土在HDPE基体中均匀分散,改善其界面相容性;当改性纳米陶土用量小于15份时,随其用量增加,复合材料的拉伸强度、冲击强度和弯曲性能显著提高,耐水性也得到改善。     

高密度聚乙烯/石墨导电复合材料的制备及研究

采用高密度聚乙烯(HDPE)为基体材料,石墨为导电填料,通过物理共混法制备其导电复合材料。对不同石墨添加量的导电复合材料力学性能、热性能和导电性能进行测定,分析了石墨对其复合材料性能的影响。结果表明,不同石墨添加量的复合材料均具有良好的力学性能;石墨填料能够同时改善复合材料的导热性能和热稳定性;石墨能够降低HDPE基复合材料的电阻率,改善材料导电性。     

低密度聚乙烯/改性腐植酸钠复合材料的制备与性能研究

以丙烯酰胺为单体,对腐植酸钠采用接枝共聚法改性。以改性腐植酸钠作为填料,制备了低密度聚乙烯(LDPE)/改性腐植酸钠复合材料,并对其结构与性能进行了研究。结果表明:改性腐植酸钠的界面接触角明显增大;与LDPE基体相比,LDPE/5%改性腐植酸钠复合材料的拉伸强度提高至23.14 MPa,断裂伸长率提高至72.51%,冲击强度提高至10.025 k J/m~2,结晶度提高至28.10%,热分解温度提高至479.91℃。由于具有较高黏性腐植酸钠-丙烯酰胺接枝聚合物的加入,LDPE复合材料具有比LDPE基体更高的剪切黏性。     

高密度聚乙烯/石墨/碳纤维导热复合材料性能的研究

采用高密度聚乙烯(HDPE)、石墨、碳纤维制备高导热、高强度的复合材料。通过SEM照片考察高密度聚乙烯/石墨/碳纤维复合体系的微观结构;研究石墨及碳纤维的加入是否可以形成导热通道以及随着石墨的添加量的提高,复合材料的导热性能及其力学性能的变化。结果表明:当石墨的质量分数为60%,碳纤维的质量分数为5%时,复合材料的导热系数达到7.938 W/(m.K),是纯HDPE的20倍。     

聚合物/改性白泥纳米复合材料的研究

国内外对制浆造纸厂废渣－白泥的回收再利用有了一定的研究。但对碱回收的白泥有效利用问题没能彻底的解决。我们在总结了现有状况的基础上，着重对白泥与聚合物共混制功能材料方面进行了相应的分析和研究。