无卤阻燃抗静电PA6/GF复合材料的研制

以尼龙6/玻璃纤维(PA6/GF)为基体材料,加入抗静电剂、无卤阻燃剂二乙基次膦酸铝(ADP)制备了矿用PA6/GF复合材料,考察了复合材料的抗静电性能和阻燃性能,以及ADP加入对复合材料抗静电性能、力学性能和热稳定性能的影响。结果表明,抗静电剂163及抗静电剂190的加入能提高PA6/GF复合材料的抗静电性能,当两者复配使用且质量比为1∶2时,材料表面电阻率降低至9.7×107Ω;阻燃剂ADP的加入能提高抗静电PA6/GF复合材料的阻燃性能,当阻燃剂质量分数达到15%时,复合材料阻燃等级达到UL94 V–0级;此外,无卤阻燃抗静电PA6/GF复合材料的综合性能优异,复合材料的抗静电性能、力学性能以及热稳定性能均能保持较好水平。     

PA6基耐磨材料的抗静电改性

以PA6基耐磨材料(WRPA6)为基体,以炭黑(CB)和高分子型抗静电剂MH2030为导电填料,制备抗静电耐磨材料。结果表明,CB能够显著降低材料表面电阻率,但使材料韧性下降;8%的MH2030就能明显降低材料的表面电阻率,材料表面电阻率随其含量的变化较小,同时,MH2030还能提高材料的冲击强度。CB和MH2030复配填充时,复合材料表面电阻率较二者单独填充时有明显降低,当CB和MH2030质量分数分别为16%和8%时,复合材料表面电阻率下降到1.58×10⁷Ω;此时摩擦系数和磨损率分别为0.249和1.03×10^-4 mm³/(N·m),具有较好的综合性能。     

PE⁃g⁃MAH对聚酰胺6/导电炭黑复合材料性能的影响

采用马来酸酐接枝聚乙烯（PE-g-MAH）以同时提高聚酰胺6/导电炭黑（PA6/CB）复合材料的抗静电性能和韧性,利用双螺杆挤出机和注射成型机制备了系列PA6/CB、PA6/PE-g-MAH和PA6/PE-g-MAH/CB复合材料,并通过扫描电子显微镜（SEM）、差示扫描量热仪 （DSC） 等观察和表征了材料的形貌和结晶性能,测试了材料的力学性能和抗静电性能。结果表明,添加7.5 %（质量分数,下同）的CB后PA6韧性显著降低,CB对PA6结晶有异相形核作用;PE-g-MAH与PA6有较好的相容性,PE-g-MAH韧相能均匀分散在PA6和PA6/7.5 %CB中;添加PE-g-MAH后可提高CB在PA6中的分散性,改变CB的选择性分布,提高PA6/PE-g-MAH/7.5 %CB三元复合材料的电导性能;添加PE-g-MAH还可显著提高PA6和PA6/CB7.5 %的冲击强度和断裂伸长率;添加少量PE-g-MAH能促进复合材料中PA6的结晶。     

无卤阻燃和永久抗静电PA6复合材料的制备与研究

以二乙基次磷酸铝(ALPi)为阻燃剂,炭黑(CB)为抗静电剂,自制的乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)母粒为增韧剂,聚酰胺6(PA6)为基体,通过熔融共混制备了无卤阻燃和永久抗静电PA6复合材料。研究了上述助剂对复合材料阻燃性能、抗静电性能及热降解动力学的影响。结果表明:当阻燃剂为15份时复合材料的氧指数达到31%;加入增韧剂EVA和CB后复合材料的电阻值下降8个数量级,EVA的加入有利于CB在复合材料中形成导电通路;阻燃剂的加入使材料的热降解过程减缓。     

长玻璃纤维增强尼龙6复合材料力学性能的研究

研究以聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)和聚烯烃弹性体接枝马来酸酐(POE-g-MAH)为界面相容剂的长玻璃纤维增强尼龙6(LGF/PA 6)复合材料的力学性能,并与短玻璃纤维增强尼龙6(SGF/PA 6)复合材料的力学性能进行对比。结果表明:LGF/PA 6复合材料的拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量均随着玻璃纤维含量的增加呈直线上升趋势,玻璃纤维质量分数达到40%时,增强效果十分显著;在添加相同含量的玻璃纤维时,LGF/PA 6复合材料的拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量低于SGF/PA 6复合材料;2种复合材料的冲击强度均随着玻璃纤维含量的增加呈非线性增加,当添加相同含量的玻璃纤维时,LGF/PA 6复合材料的冲击强度高于SGF/PA 6复合材料;两种界面相容剂均改善了玻璃纤维与PA 6的界面性能,显著提高了复合材料的冲击强度,其中添加PP-g-MAH的LGF/PA 6复合材料的冲击强度的提高高于添加POE-g-MAH的,但拉伸强度和弯曲强度均有不同程度降低,其中添加POE-g-MAH的LGF/PA 6复合材料的拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量下降得较为明显。     

HDPE/CB/PA6复合材料的导电与力学性能研究

为了改善尼龙6低温与干态存在着冲击强度低、纤维状易于电荷富集的缺陷,制备了高密度聚乙烯(HDPE)/导电炭黑(CB)/尼龙6(PA6)复合材料。首先制备了HDPE/CB共混物作为功能改性剂,再以马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物(POE-g-MAH)为增容剂,通过双螺杆挤出机熔融共混制备了HDPE/CB/PA6复合材料。通过扫描电子显微镜(SEM)、万能试验机、高阻计等方法,研究了添加增容剂和HDPE与PA6配比以及导电炭黑粒子含量对复合材料力学性能和导电性能的影响。结果表明,加入5 phr的增容剂POE-g-MAH,明显提高了HDPE与PA6的界面黏附力,复合材料相容性较好;当HDPE与PA6的质量比为35/65时,复合材料的断裂伸长率从纯PA6的88%增加到251%,缺口冲击强度从12.5 kJ/m~2增加到53.7 kJ/m~2;当导电炭黑的含量增加到2.5 phr时,复合材料的室温体积电阻率降低了7~10个数量级,约为10~8Ω·cm。     

PEEK抗静电复合材料表面电阻率均匀性的研究

研究了填料种类以及混合工艺对聚醚醚酮(PEEK)抗静电复合材料表面电阻率均匀性的影响。在此基础上,综合PEEK/CB(炭黑)复合材料与PEEK/CF(碳纤维)复合材料的优点制备了表面电阻率均匀、电阻率容易控制、力学性能良好的PEEK/CB/CF抗静电复合材料。     

阻燃抗静电聚丙烯材料

用八溴二苯醚(OBDPO)和三氧化二锑(Sb2O3)的复配阻燃剂、导电炭黑(CB)、滑石粉(Talc)与聚丙烯(PP)熔融挤出制备阻燃抗静电聚丙烯.分别研究复配阻燃剂含量、CB含量和Talc含量对复合材料的垂直燃烧性能、表面电阻率及热稳定性能的影响.研究结果表明:当复合材料中复配阻燃剂、CB及Talc质量含量分别为30%、8%、6%时,体系的垂直燃烧性能达到FV-0级,同时表面电阻率达到3.14×104Ω.     

相容剂对CF/PA6共混物结构与性能的影响

通过挤出共混法制备了CF/PA6/PP-g-MAH和CF/PA6/SMA复合材料。采用SEM、DSC、DMA及力学性能测试,研究了PP-g-MAH和SMA对CF/PA6(5/95)共混物的微观形态、结晶行为及力学性能的影响。结果表明:2种相容剂对CF/PA6共混物都有明显的增容作用,其中SMA的增容效果较好;共混物的拉伸强度、冲击强度、弯曲性能及储存模量显著提高,玻璃化转变温度向高温区移动;SMA和PP-g-MAH均能促进CF对PA6基体的异相成核作用。     

母料法制备尼龙6/蒙脱土纳米复合材料及其性能

以高流动性聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)为载体树脂,制备了接枝聚丙烯/有机蒙脱土插层母料,并以此为增强剂制备了PA6/接枝聚丙烯/有机蒙脱土纳米复合材料,研究了有机蒙脱土(OMMT)含量对复合体系力学性能和耐热性能的影响。通过X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)研究了复合材料的微观结构。结果表明:在所制备的插层母料中,PP-g-MAH大分子能够部分插入OMMT的晶片层间,其层间距有所增大。母料法制备的PA6/接枝聚丙烯/有机蒙脱土纳米复合材料的力学性能得到了较大提高,当OMMT含量为6%时,拉伸强度和弯曲强度分别比PA6/PP-g-MAH共混体系提高了24%和25.1%。     

PA 6原位成纤复合改善PP的力学性能

采用挤出-热拉伸-淬冷法制备均聚聚丙烯(PP-H)/聚酰胺(PA)6原位成纤复合材料,研究PA 6的原位微纤化对PP-H力学性能的影响。结果表明:实验设计工艺可实现PA 6在PP-H基体中的原位微纤化,纤维直径约为0.5～2.0μm,但PA 6微纤与PP-H基体的界面结合性差,对PP-H的力学性能改善不佳;添加少量增容剂马来酸酐接枝聚丙烯,可显著改善PP-H的力学性能,当w(PA 6)为15%时,添加少量增容剂后,复合材料的拉伸强度、弯曲强度、简支梁缺口冲击强度分别为未添加增容剂时的1.27,1.39,1.49倍;注塑温度对复合材料中PA 6分散相的形态及材料力学性能有明显影响,高温注塑试样的力学性能普遍低于低温注塑试样。     

PP/PA6复合材料结构与力学性能的研究

通过熔融共混法制备了聚丙烯/聚酰胺6(PP/PA6)复合材料。研究了PA6和不同增容剂(马来酸酐接枝PP和马来酸酐接枝聚烯烃弹性体)对PP性能的影响。通过力学性能测试、DSC和SEM对PP/PA6复合材料的结构和性能进行了系统研究。结果表明:加入8%PA6和5%增容剂时,复合材料的综合力学性能最佳;PA6对PP有异相成核作用;在增容剂的作用下,PA6均匀地分散于PP基体中,从而起到良好的改性作用。摘要:     

CE／HBPSi／GO复合材料的制备与性能

采用硅烷偶联剂表面处理的氧化石墨烯(GO)与氰酸酯树脂(CE)／超支化聚硅氧烷(HBPSi)共混制备了CE／HBPSi／GO复合材料,研究了GO含量对复合材料力学性能、介电性能、热稳定性和吸水率的影响。结果表明,添加适量GO可以有效提高CE／HBPSi的韧性和强度,还可以改善其介电性能、热稳定性和耐湿性。当GO的质量分数为0.8%时,CE／HBPSi／GO复合材料的冲击强度和弯曲强度达到最大值,分别为15.1 kJ／m2和131.6 MPa,并且该体系的介电常数、介电损耗角正切和吸水率均低于CE／HBPSi体系,热稳定性优于CE／HBPSi体系。     

长玻纤增强PP/PA6合金材料的性能

以连续长玻璃纤维为增强材料,以聚丙烯(PP)与尼龙(PA)6树脂为基体,以马来酸酐接枝PP(PP-g-MAH)作为相容剂,经过双螺杆挤出机和特制的浸润装置制备了长玻纤增强PP/PA6合金材料。通过常规力学性能、球压痕硬度、耐划伤、热变形温度等测试和微观结构分析,考察了PA6含量及其与PP-g-MAH质量比对合金材料强度、刚性、常低温冲击性能、硬度、耐刮擦以及耐热性能的影响。结果显示,当PA6/PP-g-MAH质量比为2,即PA6含量为10份,PP-g-MAH含量为5份时,合金材料的综合性能达到最佳;当PA6/PP-g-MAH质量比低于2时,PA6特性优势随着其含量增加而提升,而当PA6/PP-g-MAH质量比高于2时,相容剂不足以增容PP/PA6两相,综合性能有所衰减。所制备的长玻纤增强PP/PA6合金材料具有较好的强度、刚性、韧性、硬度以及更好的–40℃冲击性能,且其密度低,耐刮擦性能优异,在特殊领域如电动工具外壳具有广阔的应用前景。     

尼龙6改性超高分子量聚乙烯

采用挤出成型工艺制备了尼龙6(PA6)改性超高分子量聚乙烯(PE–UHMW)共混材料。研究了PA6含量对PE–UHMW/PA6共混材料热性能及力学性能的影响。研究表明,PA6质量分数为30%时维卡软化温度达到145.9℃,较纯PE-UHMW提高了14℃,邵氏硬度达到69,较纯PE-UHMW提高了15%;共混材料的缺口冲击强度随PA6质量分数的增加而降低,在PA6含量不变的条件下,添加适量的增容剂能够改善共混材料的缺口冲击强度。同时结合DSC测试共混材料中PE–UHMW的结晶度与对共混材料的微观形貌扫描观察,进行了PE–UHMW与PA6的作用机理分析。     

接枝聚丙烯增容改性PP/PA合金性能的研究

用PP接枝物增容PP/PA6共混体系,观察分析了共混合金的形态结构特点,测试了共混物的力学性能.结果表明：单独加入PP-g-MAH,力学性能均呈现先升后降的趋势,峰值时拉伸强度比未加接枝物时可提高20%,弯曲强度比未加接枝物时提高了54%,冲击强度比不添加接枝物时提高了3.6%.添加PP-g-MAH对不同比例PP/PA6共混物力学性能的影响不同,固定PP-g-MAH用量为4%,PA6质量分数为30%时共混物的综合力学性能达到最好.用PP-g-MAH和PP-g-GMA两种接枝物共同作为相容剂加入到PP/PA6共混物中比单独使用一种的效果要好,拉伸、弯曲和冲击强度都得到显著的提高.由共混物的SEM照片可以看到,PP-g-MAH使分散相的粒径变小,分布均匀,界面相互作用加强,所以是PP/PA6共混物的有效增容剂.     

Electric Conductivity and Thermorheology Properties of Polyacrylonitrile/Nylon6 Composites Filled with Carbon Black

The electric conductive polymer composites, which were made of carbon black particles through dispersing in mixtures of polyacrylonitrile (PAN)/nylon6 (PA6), were prepared in a Haake Thermo-mixer. The morphology, conductivity, thermorheology properties and their relationships were studied. Microphase separations and partial miscibility were confirmed when a small mass of PAN was introduced into PA6/CB composites. A part of CB particles could be attracted by PAN, and transferred to the interface of PA6 and PAN, leading to an increase of electric conductivity. Results also indicated that the introduction of PAN in the PA6/CB composite improved its elastic modulus as well as the thermal stability of its electric conductivity.     

酒糟增强聚丙烯复合材料的制备与性能研究

通过熔融共混制备了酒糟(DG)增强聚丙烯(PP)复合材料,考察了DG用量、粒径以及马来酸酐接枝聚丙烯（PP-g-MAH）相容剂对复合材料性能的影响。结果表明,DG的加入使得复合材料的热稳定性和阻燃性能提高;PP/DG复合材料的结晶温度随DG含量的增加而升高,说明DG对PP有异相成核的作用;当粒径为100 μm 的DG用量为10 %（质量分数,下同）时,复合材料的缺口冲击强度相比纯PP提高了55.2 %;一定的粒径范围内,复合材料的力学性能与DG粒径呈正相关;PP-g-MAH含量为2 %,DG含量为10 %的复合材料的拉伸强度比未加相容剂时提高了9.3 %,比纯PP提高了4.1 %;PP-g-MAH的加入使得DG颗粒与PP基体间的界面结合明显改善。     

动态固化聚丙烯／马来酸酐接枝聚丙烯／滑石粉／环氧树脂复合材料研究

将动态硫化技术应用于热塑性树脂／填料／热固性树脂复合体系，制备了动态固化聚丙烯(PP)／马来酸酐接枝PP(PP-g-MAH)/滑石粉(Talc)／环氧树脂(EP)复合材料。研究了动态固化PP／PP-g-MAH/Talc／EP复合材料的界面作用、形态结构、力学性能以及热稳定性。实验结果表明：PP／PP-g—MAH的加入，可明显增加PP/Talc复合材料的界面作用。在动态固化PP／PP-g-MAH/Talc／EP复合材料中，PP和Talc两相界面更加模糊，动态固化EP进一步增加了PP和Talc间的界面作用。当EP的用量超过5份时，部分EP呈颗粒状分布在PP基体中。与PP／PP-g-MAH/Talc／EP和PP／PP-MAH-Talc／EP复合材料相比，动态固化PP／PP-g-MAH/Talc／EP复合材料的冲击强度、拉伸强度和弯曲模量均有明显提高。当EP用量超过5份时，复合材料的冲击强度和断裂伸长率明显降低，但拉伸强度和弯曲模量继续增加。热分析表明动态固化PP／PP-g-MAH/Talc／EP复合材料具有较高的热稳定性。     

混炼方式对螺旋纳米碳纤维增强天然橡胶复合材料力学性能的影响

采用干法和湿法两种混炼工艺制备了螺旋纳米碳纤维(HCNFs)/炭黑(CB)/天然橡胶(NR)复合材料,通过扫描电镜、拉伸试验机和应变扫描仪分别对所制备复合材料的界面形貌、力学性能和Payne效应进行了测试分析,考察了混炼方式对复合材料宏观力学性能及Payne效应的影响。结果表明,与纯CB填料相比,在干湿两种混炼方式下,添加适量的HCNFs(1～6份)能提高HCNFs/CB/NR复合材料的300%定伸应力、扯断伸长率、拉伸强度和硬度。与干法混炼相比,湿法混炼能明显增强HCNFs/CB/NR复合材料的Payne效应,并提升在HCNFs高添加量(2～6份)条件下的拉伸强度和扯断伸长率,这主要源于湿法混炼能够有效改善HCNFs在橡胶基质中的分散性。