聚丙烯多相复合材料的界面设计

本文运用扫描电子显微镜（ＳＥＭ）和力学性能测试方法，研究了ＰＰ／ＣａＣＯ３复合体系中３种界面改性剂的用量、类型和第三组分（弹性体）对材料力学性能和微观结构的影响。结果表明，酯酸类偶联剂（改性剂Ⅱ和改性剂Ⅲ）可以改善ＣａＣＯ３粒子在ＰＰ基体中的分散性。在刚性粒子表面引入柔性或弹性界面层，降低了刚性粒子因添加所引起的材料韧性下降的程度；同时由于界面层的引入，使三相复合体系在较低的橡胶含量下具有较高的模     

茶粉/聚丙烯复合材料自然老化性能

为高值化利用茶产业剩余物,拓宽木塑复合材料中植物纤维来源,以茶粉（TD）为有机增强相,聚丙烯（PP）为基体,采用开炼-注塑工艺制备了TD/PP复合材料;为研究其户外应用及老化机制,采用户外自然老化形式考察了老化时间对TD/PP复合材料力学性能、材色及表面形貌的影响,并用FTIR分析了其老化机制。结果表明:与木材纤维相比,TD中纤维素含量更少,而各种形式的抽提物含量要高很多,纤维长径比更小。户外自然老化8个月后,TD/PP复合材料的亮度变化值、红绿轴色品指数变化值、黄蓝轴色品指数变化值及色差值分别为37.64、-10.40、-3.38和39.19;TD/PP复合材料的弯曲、缺口冲击强度、弯曲模量及硬度值分别降低了38.7%、42.4%、41.4%和9.14%。FTIR分析表明,在户外自然老化环境中,TD/PP复合材料中的PP分子链和TD中木质素组分发生了光照降解。SEM照片显示,随户外自然老化时间延长,TD/PP复合材料表面出现裂纹,且裂纹数量逐渐增多,深度和宽度增大,并且局部地方出现粉化现象。      

聚丙烯/改性煤系高岭土复合材料的制备与性能

煤系高岭土经过硅烷偶联剂表面改性后,与聚丙烯(PP)树脂熔融共混制备出聚丙烯/改性煤系高岭土复合材料。通过X射线衍射、红外光谱、力学性能和扫描电镜分析,研究了改性煤系高岭土的填充量对复合材料力学性能的影响。结果表明,利用硅烷偶联剂可以实现煤系高岭土的表面改性。改性煤系高岭土填充量为3%时,复合材料具有最佳的冲击韧性。填充量为5%时,复合材料的断裂伸长率达到最大值。随着改性煤系高岭土填充量的增加,复合材料的弯曲强度和弯曲模量逐渐增大,填充量为10%时,二者比纯PP分别提高14.5%和27.5%。     

玻璃纤维/聚丙烯复合材料界面研究

采用γ射线预辐照固相接枝和偶联剂分别对聚丙稀粉粒 (PP)和玻璃纤维 (GF)进行表面改性 .研究接枝PP在基体中的含量、玻璃纤维经偶联剂处理对复合材料层间剪切强度 (ILSS)、拉伸强度的影响 .通过SEM对复合材料的拉伸断口进行了分析 .     

秸秆纤维/聚丙烯复合材料的制备及性能研究

以秸秆纤维和聚丙烯为原料,利用双螺杆挤出机共混挤出造粒,然后热压成型制备聚丙烯木塑复合材料。研究了秸秆纤维的用量、偶联剂的种类及用量对该复合材料力学性能和热性能的影响。结果表明:经偶联剂处理后,复合材料的韧性有明显提高,其中,硅烷偶联剂含量为秸秆的10wt%时,可使复合材料的冲击强度在秸秆浓度0.1%时提高91.46%。电镜分析其断面微观结构表明偶联剂处理增加了基体与纤维的界面结合,复合材料的热重实验表明秸秆对复合材料的热稳定性基本没影响。     

杂交狼尾草木塑复合材料的制备及性能研究

以杂交狼尾草为原料制备木塑复合材料,采用木粉改性剂对狼尾草秸杆粉进行部分降解实现狼尾草秸杆粉的改性,改善木塑复合材料制备中材料的流动特性.改变木粉改性剂的添加量和狼尾草秸杆粉与塑料的配比,测试成型复合材料的物理力学性能.研究表明,木粉改性剂的加入对材料的抗弯、抗拉、阻水性能影响显著.随着粉/塑比的提高,材料的密度、表面硬度、抗弯性能都随之增加,抗拉性能和阻水性能则随之下降.综合来看,在粉/塑比5:5、5%木粉改性剂处理的情况下,材料的综合性能最优.     

聚丙烯/改性纳米二氧化钛复合材料的制备与性能

采用自制超分散剂对金红石型纳米二氧化钛进行表面处理,然后采用熔融共混的方法与聚丙烯(PP)进行共混制备纳米复合材料,研究了超分散剂用量及纳米二氧化钛用量对复合材料性能的影响。结果表明,超分散剂处理纳米二氧化钛的最佳用量为2%(质量分数);纳米二氧化钛填充PP的最佳用量为1.5%(质量分数);超分散剂对纳米二氧化钛具有明显的均匀分散效果;并且显著降低了复合材料的熔融黏度,改善加工性能;超分散剂处理的纳米二氧化钛填充PP具有明显的增强增韧作用。     

WF/PVC木塑复合材料理化性能的研究

选用废弃木粉、聚氯乙烯塑料为原料,通过硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂处理木粉、马来酸酐接枝共聚PVC等方法进行改性模压制备木塑复合料,并初步研究了其理化性能。结果表明,经改性剂处理复合材料的拉伸强度、冲击强度、吸水率及厚度膨胀率等理化性能均比改性前有所提高。经硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂处理木粉再分别与马来酸酐接枝共聚PVC树脂进行复合所制备的复合材料的性能明显优于单一种改性的性能。同时采用FT-IR、SEM对木塑复合材料进行了分析。     

碳纳米管/马来酸酐接枝聚丙烯复合材料制备及性能研究

本文采用溶液混合的方法制备了碳纳米管/马来酸酐接枝聚丙烯复合材料.光学显微镜照片显示,碳纳米管的加入使聚丙烯晶粒细化,同时晶粒大小比较均一.材料SEM和TEM像表明,当碳纳米管含量为5wt%时,碳纳米管在聚丙烯基体中仍分散较好,没有明显的团聚现象.拉伸实验结果显示当碳纳米管含量为3%时,拉伸强度可提高50%.     

聚丙烯/凹凸棒土纳米复合材料的制备、结构与性能

采用超声波分散方法将凹凸棒土(简称凹土AT)在水中进行分散,然后用硅烷偶联剂KH570对凹凸棒土纳米棒晶进行表面处理,采用X射线光电子能谱(XPS)对表面结构进行了表征.将经上述表面处理的凹凸棒土与PP复合制备纳米复合材料,研究了纳米复合材料的结晶行为与力学性能.     

长支化聚丙烯／木粉复合材料的制备和结构性能分析

采用原位反应复合的方法研究制备了长支化聚丙烯(LCBPP)/木粉(WF)复合材料。FT-IR结果表明,单体季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)被接枝到了PP骨架上。多种流变实验测试结果(黏度曲线,储能模量)证实了长支化聚丙烯的存在。复合材料性能测试表明,长支化反应提高了木塑材料的冲击强度和拉伸强度,最大幅度分别达到29.44%和27.75%。其原因在于LCBPP与木粉颗粒的相容性较好,这由SEM照片得到了证实。     

聚丙烯/聚烯烃弹性体/硅灰石复合材料的制备与热学力学性能

采用熔融共混的方法制备聚丙烯(PP)/聚烯烃弹性体(POE)/硅灰石(Wollastonite)复合材料,利用万能材料试验机、悬臂梁冲击机、差热扫描量热仪(DSC)和扫描电镜(SEM)研究了聚烯烃弹性体和硅灰石对聚丙烯的力学性能及热性能的影响。结果表明,POE弹性体对PP有很好的增韧作用,提高了PP的冲击强度,硅灰石在一定程度上有增强的作用,提高了PP/POE的拉伸强度;POE和硅灰石使复合材料的结晶温度有所提高,但使熔点有所降低。当POE占3%(质量分数,下同),硅灰石占3%时,复合材料的热学、力学性能最优,冲击强度比纯PP高出15.4%,拉伸强度高出2.6%,结晶温度高出5℃。     

磷酸盐玻璃/聚丙烯复合体系的相容性

采用扫描电镜(SEM)、动态力学分析(DMA)、力学性能测试、动态流变分析等手段研究了基体极性和相容剂对磷酸盐玻璃(TFP)/聚丙烯(PP)复合体系相容性的影响。结果表明,当基体用聚丙烯接枝马来酸酐(PP-MAH)替换非极性的聚丙烯(PP)时,磷酸盐玻璃(TFP)粒子在基体中的分散尺寸由10μm减小为2μm,分散相对复合材料的复数黏度(η*)的影响更为明显;加入相容剂后,体系的黏度进一步增大,且基体的玻璃化转变温度向高温方向移动了5℃,复合材料的断裂伸长率近似线性增长。     

PP-g-Si与PP-g-MAH对PP/GF的增容机理比较

制备了硅烷接枝聚丙烯(PP-g-Si),研究了PP-g-Si作为PP/GF体系的界面相容剂对界面结合的影响,并与马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)的增容机理进行了比较。结果表明,PP-g-Si的增容机理为PP-g-Si的甲硅烷基氧与玻纤表面氨基硅烷的氨基相互吸附生成了氢键,而PP-g-MAH的增容机理为PP-g-MAH的酸酐基团与氨基硅烷的氨基发生了化学键合。     

PP/PP-g-MAH/Talc/EP复合材料的性能

通过熔融共混制备聚丙烯(PP)/马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)/滑石粉(Talc)/环氧树脂(EP)复合材料,研究了E-51/504/554(55.6/42.4/2,E1)、E-51/EDA/554(92.2/7.8/0.01,E2)、E-20/2E4MZ(100/4,E3)三种EP体系及其含量对复合材料力学性能的影响,结果表明,E-1对复合材料的弯曲模量改善最显著,当加入4%的E1时,复合材料的弯曲模量达到最大值,提高了29.1%。傅里叶红外光谱(FT-IR)分析表明,EP与PP-g-MAH发生了酯化反应。观察复合材料的微观结构,发现EP阻止Talc的凝聚,加强了两相界面作用力。     

聚丙烯/CaCO_3复合材料组织性能分析

为了拓展聚丙烯材料的应用,在对CaCO3粉体进行表面偶联处理后,混入聚丙烯中,制成聚丙烯/CaCO3复合材料。通过透射电镜、X射线衍射仪、偏光显微镜、电子万能试验机等仪器设备研究了样品的显微组织及其力学性能。结果表明:CaCO3粉体有异相成核剂的作用,使球晶尺寸变小,结晶度有所提高,在聚丙烯基体中产生明显的增强增韧效果。经改性后的聚丙烯/CaCO3复合材料显微组织得到改善,力学性能有所提高。     

生物填料的制备及其对聚丙烯复合材料性能影响的研究

以废弃贻贝壳为原料, 经去除角质层、粉碎、研磨、剪切乳化得到生物填料, 然后对聚丙烯(PP)进行充填. 研究分析了生物填料的物相组成、微观形貌、热稳定性和对其PP充填力学性能的影响. 实验结果表明, 制备的生物填料主要成分为文石碳酸钙, 成片状, 粒径大小约为40~500 nm, 有机物含量约为2.04wt%, 热稳定性良好. 生物填料(YBCC)对PP具有增强效果. 当填充比例为3wt%时, PP/(YBCC)复合材料屈服强度比PP提高了约11.1%; 对PP亦具有异相成核的作用, 可诱导形成?晶. 利用废弃物贻贝壳为原料生产的生物填料填充PP可降低材料成本, 提高力学性能和结晶性能, 具有广阔的应用前景.     

聚丙烯/蒙脱土和聚丙烯/石墨烯交替多层材料的结构与气体阻隔性能

利用微层共挤出设备制备了蒙脱土填充聚丙烯和石墨烯填充聚丙烯的交替多层结构,构筑出连续的交替气体阻隔层,通过偏光显微镜、差示扫描量热仪、万能拉伸机以及压差法气体渗透仪测试研究了交替多层复合材料与普通共混材料的结构与性能的关系。结果表明,随着层数的增加,交替多层复合材料的氧气渗透系数在40℃时有了明显的下降,下降了19倍之多,气体阻隔性能显著提高,拉伸强度也有明显的提升,提高了12.3%。     

废弃塑料实现木塑复合材料的制备及其性能探究

目的 基于桉木粉（Wood,W）和废弃聚乙烯塑料瓶（PE）实现木粉/PE复合材料（WPE）的制备,并对其性能进行探究。方法 借助塑料注射成型机实现WPE的制备,通过外观分析、拉伸试验、TGA谱图、HalpinTsai模型分析和生物降解性研究WPE的性能。结果 桉木粉在PE基体中能够实现良好分散,且当木粉质量分数为3%时,WPE的弹性模量和断裂伸长率分别为1.69GPa和153%,此时WPE质量损失5%时的分解温度（t5%）和最大分解速率温度（tmax）分别提高了5.13℃和2.73℃。土埋320 d后,WPE的最大质量损失率为20.25%,远高于PE的质量损失率（2.35%）,充分表明增加木粉可以显著提高木塑复合材料的生物降解性。结论 借助注射成型法可成功实现WPE的制备,且木粉较佳质量分数为3%。     

抗菌聚丙烯板的制备与性能

目的 制备一种具有抗菌性能的聚丙烯塑料板.方法 以乙酸铜(Cu(CH3COO)2·H2O)和乙酸锌(Zn(CH3COO)2·2H2O)为原料,通过固相反应,生成铜(Cu)接枝在纳米氧化锌(ZnO)上制成Cu/ZnO无机抗菌材料.将抗菌材料与聚丙烯粒料共混、造粒和模压成型制得抗菌聚丙烯板.对Cu/ZnO无机抗菌材料和抗菌聚丙烯板进行扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、差示扫描量热仪(DSC)、X射线衍射仪(XRD)、电感耦合等离子体质谱(ICP)、抗菌实验和拉伸、弯曲强度测试,对材料的化学组成、结晶性、抗菌性、力学性能和安全性能进行表征分析.结果 采用抗菌母粒法制备的抗菌聚丙烯板,将抗菌剂分散均匀,抗菌剂的加入没有改变聚丙烯的化学结构.由于界面作用的存在,聚丙烯结晶温度升高,对熔融温度影响不大.力学性能测试表明,抗菌剂的加入使得聚丙烯板拉伸强度略有下降,弯曲强度呈现先上升后下降趋势;当抗菌剂质量分数为4％时,抗菌聚丙烯板具有最佳力学强度,且在此浓度下,抗菌聚丙烯对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的杀菌率均达到99.99％.金属离子在发挥抗菌作用时,迁移量远远低于欧盟规定允许的最大迁移量.结论 将通过固相反应制备的无机抗菌剂添加至聚丙烯粒料中制成抗菌聚丙烯板,将其进一步加工制成的果蔬周转箱可以有效减少箱体在运输中受到污染,如自身发霉长菌等现象,证明该材料具备食品包装的安全性.