聚丙烯/掺锑二氧化锡纳米复合导电纤维的结构与性能研究

首先采用溶液成型的方式制备PP/ATO复合材料,然后将其进行熔融纺丝制备复合导电纤维,采用扫描电镜（SEM）、广角X-衍射（XRD）及热失重仪（TGA）分析了复合纤维的结构,测试了复合纤维的导电性能。结果表明：纳米ATO在PP基体中分散良好;纳米ATO的加入可以有效地提高PP纤维的导电性能,当其质量分数为7.5%时,复合纤维的电导率可达10-6S/cm;ATO的加入没有改变PP的结晶形态,复合材料的结晶形态仍属于a晶型;PP/ATO复合纤维的热稳定性与纯PP相比明显提高。     

原位共聚改性Mg(OH)2/PP复合材料的微观结构与性能

采用乙烯基硅烷在氢氧化镁晶须（MH）表面引入乙烯基后与不同单体进行原位聚合,制备了改性氢氧化镁晶须（MMH）,通过熔融复合与注射成型的方法制备了聚丙烯/晶须（PP/MH）复合材料,并对复合材料的结构与性能进行了表征.结果表明：原位聚合改性增强了MH与PP之间的界面相互作用力,提高了PP/MH复合材料的冲击强度;填充甲基丙烯酸甲酯（MMA）/丙烯酸丁酯（BA）共单体原位聚合改性MH与MMA原位聚合改性MH相比,PP/MMH复合材料的拉伸强度和冲击强度均有显著提高.     

多壁碳纳米管/聚丙烯复合材料的微观结构及结晶性能研究

用超声波辅助溶液共混的方式制备MWNTs/PP复合材料,用扫描电镜对比分析了复合材料的微观相态结构及导电性能,用广角x衍射及偏光显微镜研究了MWNTs的加入对PP结晶性能的影响.结果表明:采用溶液混合并用超声辅助分散的方法使纳米MWNTs在PP基体中分散良好,在纳米MWNTs含量较低的情况下就可以获导电性能良好的复合材料;MWNTs的加入起到了异相成核作用,使PP晶粒细化,但MWNTs的加入没有改变PP的结晶形态,MWNT/PP纳米复合材料的结晶形态仍属于a晶型.     

硅烷偶联剂对咖啡渣的表面改性及其对咖啡渣/聚丙烯木塑复合材料性能的影响

为解决咖啡渣(Spent coffee grounds, SCG)与聚丙烯(Polypropylene, PP)界面相容性差的问题,研究3种不同类型的硅烷偶联剂改性SCG及其对SCG/PP木塑复合材料性能的影响。以3-氨丙基三甲氧基硅烷(3-aminopropyl trimethoxy-silane, KH540)、3-氨丙基三乙氧基硅烷(3-aminopropyl triethoxy-silane, KH550)和乙烯基三甲氧基硅烷(vinyl trimethoxy-silane, A171)这3种硅烷偶联剂作为表面改性剂,分别对SCG进行表面改性处理,并将改性SCG作为填料,通过熔融共混法制备了SCG/PP木塑复合材料;采用场发射扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱仪和视频接触角仪对SCG的微观形貌、官能团特征和亲疏水性进行分析,并通过万能试验机、场发射扫描电子显微镜、热重分析仪、差示扫描量热仪、X射线衍射仪测试SCG/PP复合材料的力学性能、界面相容性、热稳定性、熔融结晶性能。结果表明：这3种硅烷偶联剂均成功接枝到SCG上,并有效提高了SCG的疏水性,增强了与PP之间的界面结合能力。3...     

聚丙烯/量子能~粉纳米复合材料结晶性能及热性能研究

通过哈普混炼式转矩流变仪熔融共混制备了聚丙烯/量子能~粉(Polypropylene/Quantum Energy~powder,PP/QE)纳米复合材料,利用差示扫描量热仪、热台偏光显微镜和热重分析仪研究了量子能~粉作为改性剂对PP结晶性能及热性能的影响,并使用Dobreva法定量分析了PP/QE纳米复合材料非等温结晶过程的成核活性。结果表明:QE粉对PP结晶起促进异相成核作用,使结晶速度加快、球晶数目增多尺寸变小;QE粉的添加量为3wt%,试样的成核活性最高,PP的结晶温度和结晶度较PP空白试样分别提高了8.9℃和6.49%,熔点小幅增高,过冷度减小,结晶能力增强;PP/5%QE复合材料的热稳定性大幅度提高,共混物的初始分解温度从374.54℃提高到了422.88℃。     

超高分子量聚乙烯/聚丙烯复合材料的非等温结晶动力学研究

采用低分子量白油溶胀超高分子量聚乙烯(Ultra-high molecular weight polyethylene,UHMWPE),再利用哈普混炼式转矩流变仪熔融共混制备了UHMWPE/PP复合材料。利用差示扫描量热仪研究了UHMWPE溶胀体对PP非等温结晶行为的影响,并分别用Jeziorny、Ozawa和Mo法对数据进行拟合处理。结果表明:复合材料中存在两种晶体,结晶时二者相互竞争,晶体完善程度降低,结晶峰宽化、结晶峰温度降低;UHMWPE溶胀体的加入降低了复合材料的熔体黏度,减弱了PP分子链的运动阻力,材料的结晶速率增大、半结晶时间减小,而Avrami指数未发生明显变化,晶体生长方式未发生改变;UHMWPE溶胀体添加量增大,复合材料的结晶速率先增大后减小;经Kissinger公式理论计算,当UHMWPE含量为1wt%时,复合材料的结晶的活化能相对纯PP减少了16.34kJ/mol,结晶能力增强。     

偶联剂改性填料对SEBS/PP复合材料性能的影响

采用异丙基三（二辛基焦磷酸酰氧基）钛酸酯（NDZ-201）偶联剂和3-氨丙基三乙氧基硅烷（KH-550）偶联剂对碳酸钙和滑石粉无机纳米填料进行表面改性处理,然后与聚苯乙烯-聚乙烯-聚丁烯-聚苯乙烯（SEBS）和聚丙烯（PP）在双螺杆挤出机上进行共混制备SEBS/PP/填料复合材料,研究偶联剂及其改性填料对SEBS/PP复合材料的力学性能、加工行为、微观结构和热性能的影响. 实验结果表明,NDZ-201与KH-550复配改性的填料在复合材料中分散均匀,形成的相界面模糊,有效提高了复合材料的拉伸强度、断裂伸长率、300%定伸强度和邵氏A硬度. 少量的改性滑石粉会在复合体系中比较均匀地分散,起到增强作用;当其用量较多时,会不均匀地分散在SEBS/PP基体中,不同程度地发生附聚或粉聚的现象,导致材料某些性能下降. 随着改性滑石粉用量的增加,复合材料的热稳定性提高,当滑石粉的用量为15 g时,复合材料的分解温度提高了10 ℃.     

硅烷接枝聚丙烯对聚丙烯复合材料性能的影响

目的研究硅烷接枝聚丙烯（PP－g－Si）对不同填料如滑石粉（Ta）、碳酸钙和硫酸钡填充的PP复合材料性能的影响,方法分别制备经PP－g－Si偶联的滑石粉、CaCO3和BaSO4填充的PP复合材料,并测试其机械性能和结晶熔融行为,结果与未经偶联的体系相比,在一定PP－g－Si含量范围内,PP－g－Si可使T3／PP体系力学性能提高,但拉伸模量降低;而对PP／CaCO3和PP／BaSO4体系的力学性能影响不大或使其性能有所降低,同时,PP－g－Si对这3种填料填充的PP体系中PP的结晶熔融行为也有较大影响,结论在实验范围内,PP－g－Si对聚丙烯和滑石粉界面有增容作用,可作为PP／Ta材料的大分子偶联剂,而对PP／CaCO3和PP／BaSO4体系则没有增容作用。     

不同偶联剂对秸秆／PP复合材料力学性能的影响研究

通过对秸秆粉的质量分数、偶联剂的种类及其含量等因素的控制,研究上述因素变化对PP／秸秆粉基木塑复合材料的各项力学性能的影响．研究结果表明：四种不同偶联剂中马来酸酐接枝聚丙烯（MAPP）的效果最好;当秸秆粉质量分数达到30％时,木塑复合材料的抗弯强度、抗拉强度、抗冲击强度均为最佳;采用MAPP作为偶联剂且含量为秸秆粉的4％时,材料的抗弯、抗拉强度、抗冲击强度均为最佳,当MAPP含量超过4％时,材料的力学性能会有所下降．     

聚乙烯醇对聚丙烯等温结晶行为的影响

利用差示扫描量热仪（DSC）研究了聚乙烯醇（PEG）的加入对聚丙烯（PP）结晶速度的影响,并用Avrami方程分析了聚丙烯在PP／PEG共混物中的结晶动力学。结果表明,当PEG的含量较低时能增加PP的结晶速度,PEG的含量增加,PP的结晶速度有降低的趋势。等温结晶动力学参数表明,PEG的加入对PP起着异相成核作用,但同时又有溶剂化的作用,使其对PP的结晶速度的影响比较复杂。PEG加入使共混物对结晶温度的敏感性降低。     

β晶型成核剂对聚丙烯结晶行为和力学性能的影响

以2,6-苯二甲酸环己酰胺（TMB-5）为β晶型成核剂,采用熔融共混的方法制备β晶改性聚丙烯. 利用示差扫描量热仪、偏光显微镜、拉伸实验机以及冲击试验机对改性聚丙烯的微观结构、热性能、结晶性能、力学性能进行研究. 实验结果表明,在聚丙烯中添加β晶型成核剂进行改性后,由于成核剂在体系中起到了异相成核的作用,聚丙烯中部分晶型由α晶型向β晶型转变,改性聚丙烯的结晶温度向高温方向移动,且聚丙烯球晶尺寸明显减小,球晶之间无明显的边界. 随着β晶型成核剂含量的增加,改性聚丙烯的拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量呈现先降后升的趋势,而其断裂伸长率和冲击强度呈先升后降的趋势,并且当β晶型成核剂含量为0.4份时,改性聚丙烯的拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量为最小值,断裂伸长率和冲击强度达到最大值.     

膨胀阻燃聚丙烯复合材料的制备及其性能研究

为了进一步提高聚丙烯材料的阻燃性能,将一种新型大分子三嗪氰系成炭剂与包裹聚磷酸铵复配,通过熔融共混法制备膨胀阻燃聚丙烯复合材料,并研究了有机改性蒙脱土对此阻燃体系的热稳定性以及阻燃性能的影响。适当加入有机改性蒙脱土有利于提高材料的阻燃性能和热性能。在保持添加剂总质量分数25%不变的情况下,添加2%有机改性蒙脱土时,阻燃聚丙烯材料的极限氧指数上升到31.5,相比未添加样品,材料的阻燃性能有了明显的提高,但过量的有机改性蒙脱土反而会降低材料的阻燃性能。耐水性实验结果表明,此种膨胀阻燃聚丙烯复合材料具有优良的耐水性能。     

聚丙烯/聚苯硫醚原位微纤共混物的结构与性能

用熔融挤出拉伸冷却方法制备了聚丙烯/聚苯硫醚原位微纤共混物,研究了其形态、结晶形态、热性能、硬度和动态力学性能。发现PPS在基体中形成良好的微纤形态,并且在共混物中发现有球晶。DSC曲线中可以看出,聚丙烯的熔融温度没有大的变化,PP的起始结晶温度随着PPS含量的增加而提高。PP/PPS共混物的热变形温度随着PPS含量的增加不断提高。硬度测试结果表明,PPS的加入使得共混物的硬度增加。DMA曲线显示当温度到达一定程度的时候,tanδ有最大值;随着温度的升高,PP/PPS共混物的损耗模量不断降低;共混物的储能模量随着温度的提高而降低。     

聚丙烯/PP-g-MA/蒙脱土纳米复合材料的制备和性能研究

采用聚丙烯接枝马来酸酐（PP-g-MA）作增容剂改性聚丙烯（PP）/蒙脱土（MMT）纳米复合材料,研究了不同PP-g-MA含量对PP/PP-g-MA/MMT的流动性、拉伸强度、冲击强度、耐热性、晶体形貌以及MMT分散的影响。结果表明：当PP-g-MA的质量分数为5%时,PP基体的晶粒细化,MMT分散得以改善,拉伸强度基本不变,冲击强度却大幅度增加。     

环氧树脂改性氰酸酯复合材料的性能研究

采用傅里叶变换红外光谱（FTIR）研究了双酚A型氰酸酯（BADCy）/双酚A型环氧树脂（E-51）体系的共固化机理,通过热重分析（TGA）和扫描电子显微镜（SEM）分析了复合材料的耐热性能、断面形态,并测试了材料的冲击强度和介电性能。结果表明E-51的加入对BADCy/E-51体系固化反应有促进作用,并能显著改善材料的韧性和冲击性能。当E-51含量为30%（质量分数）时,材料的冲击强度可达14.38 kJ/m2,且复合材料仍能保持良好的热稳定性和介电性能。     

聚偏氟乙烯/碳纳米管复合材料的制备及性能研究

通过溶剂蒸发成膜法制备了聚偏氟乙烯(PVDF)/含镍碳纳米管(Ni-MWNTs)复合材料。对该复合材料的微观结构、结晶行为及热性能进行了研究。结果显示,随MWNTs的加入,PVDF中的β相晶体含量逐渐增加,表明MWNTs作为成核点有利于PVDF中极性相的生成,为提高PVDF基复合材料的铁电性能提供了新的研究方法。     

介孔分子筛MCM-41协效改性聚磷酸铵阻燃性研究

以分子筛MCM-41作为协效剂,采用聚磷酸铵(APP)、季戊四醇(PER)和三聚氰胺(MEL)复配阻燃剂,用于聚丙烯(PP)的阻燃.研究添加分子筛MCM-41对PP阻燃性能、力学性能和热性能的影响.结果表明:添加少量分子筛MCM-41即可显著提高PP的阻燃性能;当分子筛的添加量为1%(质量分数)时,阻燃PP的氧指数为32.7,比纯PP提高了92.35%.TG、DMA和SEM观察结果表明:添加少量分子筛MCM-41可以催化APP/PER/MEL间的酯化反应,促进体系成炭,形成更紧密的炭层,从而提高材料的阻燃性能.     

稀土Sm掺杂钙硼硅发光玻璃的微晶化及其荧光增强效应

用高温熔融法制备了掺杂Sm2O3的CaO-B2O3-SiO2(CBS)发光玻璃材料,采用示差扫描量热法(DSC)确定了合适的核化/晶化温度制度.在不同核化/晶化温度制度下制备得到了微晶发光玻璃,并对其结构及光谱学特性进行了研究.X射线衍射(XRD)分析表明:经微晶化的发光玻璃出现了晶体的尖锐衍射峰,随着温度的升高,晶体类型和晶粒尺寸均发生变化.光谱学测试表明:Sm掺杂微晶发光玻璃在404nm激发下出现Sm3+的特征发射峰,峰值波长分别位于566nm、603nm和650nm;发光玻璃的荧光发射峰强度和荧光寿命均表现出随热处理温度的升高先增大后减小的变化,在核化/晶化温度为750℃/800℃条件下制备的微晶玻璃的荧光发射强度和荧光寿命均达到最大值,随着核化/晶化温度的进一步升高,样品的荧光强度和荧光寿命均有所下降.