聚丙烯/水滑石纳米复合材料制备及性能研究

针对聚合物/水滑石(LDH)纳米复合材料传统制备方法中存在的问题,采用球磨改性工艺制备聚丙烯(PP)/LDH纳米复合材料以期改进填充物在基体中的剥离和插层,重点研究了PP/LDH纳米复合材料的结构、力学性能。XRD分析表明,球磨工艺在对LDHs进行有机插层改性的同时实现了PP分子链的插层;所制备的PP/LDHs纳米复合材料其综合力学性能明显优于常规方法制备的复合材料。     

两步法制备剥离型聚丙烯/蒙脱土纳米复合材料(Ⅰ)制备、表征及力学性能

采用两步法制备了剥离型聚丙烯/蒙脱土纳米复合材料 (PMN).两步法即：在使用高活性极性单体丙烯酰胺 (AM)原位聚合插层有机蒙脱土 (O-MMT)的同时,使部分丙烯酰胺接枝到聚丙烯 (PP)大分子链上,从而得到黏土片层已剥离且与PP又具有良好相容性的材料,以此为母料再与PP熔融共混即制备出剥离型聚丙烯/蒙脱土纳米复合材料.XRD表明,复合材料中蒙脱土片层已剥离;扫描电镜观测不到明显的有机-无机相畴,表明蒙脱土片层分散均匀,分散个体尺寸基本达到纳米级;力学测试表明,该复合材料的拉伸强度达42.4MPa,较基体增加了26%,缺口冲击强度达10.5kJ•m^-2,较基体增加了155%.研究结果表明复合材料达到了预期强韧化效果.     

聚丙烯/蒙脱土复合材料制备与功能性研究

本工作用均匀设计法研究了偶联剂改性蒙脱土(MMT)及其聚丙烯(PP)复合材料的优化设计,在双螺杆挤出机上经熔融插层制备复合材料.研究表明:改性MMT使PP悬臂梁缺口冲击强度和弯曲模量分别提高90%和20%以上:弯曲强度与拉伸断裂应变变化较小.该PP/MMT复合材料的阻隔性提高17%左右.     

EAA对HDPE/Al-Mg-LDH复合材料性能的影响

利用熔融共混法制备高密度聚乙烯(HDPE)/水滑石(LDH)复合材料,研究乙烯-丙烯酸共聚物(EAA)对复合材料的增容作用、力学性能以及结晶行为的影响.结果表明:EAA可以促进HDPE基体的结晶速率,提高复合材料结晶度;EAA对复合材料有很好的增容作用,能明显增强LDH与HDPE之间的界面粘合,促进LDH在基体中的有效分散;力学测试表明:加了EAA的复合材料比没有加EAA的复合材料力学性能有明显提高,且能使强度和韧性同时提高.     

PP/蒙脱土纳米复合材料的制备、结构与性能

采用聚丙烯(PP)与甲基丙烯酸甲酯(MMA)、马来酸酐(MAH)、丙烯酸丁酯(BA)三单体的固相接枝共聚物(TMPP)作为相容剂，通过熔融共混法制备了PP／蒙脱土纳米复合材料，对纳米复合材料的热稳定性能和阻燃性能进行了研究，用X射线衍射分析和透射电镜表征了该纳米材料的结构。结果表明，少量TMPt，的加入，可明显提高复合材料的力学性能，其拉伸强度提高10％，冲击强度提高88％，弯曲模量提高90％；蒙脱土在PP基体中主要以插层形式存在，同时存在少量的剥离结构。     

PP-g-(MA/St)对PP/OMMT纳米复合材料结构和性能的影响

以聚丙烯(PP)接枝马来酸酐(MA)和苯乙烯(St)为增容剂,用熔融插层法制备PP/有机蒙脱土(OMMT)纳米复合材料。红外光谱仪(FTIR)、X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析证实,增容剂与黏土表面形成了强相互作用,黏土以插层-絮凝型分散在PP基体中,材料的冲断面呈明显的塑性形变特征。结果表明,在增容剂用量为5%时复合材料的冲击强度和拉伸强度达到最大值,较纯PP均有不同程度提高。     

PE/OC纳米复合材料的结晶性能与流变性能

以聚乙烯(PE)为基体,通过熔融插层法将有机黏土(OC)加入到PE基体中,制备了PE/OC纳米复合材料,并对复合材料的微观结构、结晶性能、流变性能以及力学性能进行表征测试.结果表明:w(OC)为3％时,PE/OC纳米复合材料形成了部分剥离型结构,复合材料的结晶度最大,且拉伸强度最大,达27.6?MPa,但随着OC含量进...     

PP/有机改性蒙脱土纳米复合材料的性能

采用熔融插层法制备了聚丙烯/有机改性蒙脱土(PP/OMMT)纳米复合材料,研究了OMMT用量对PP基体力学性能和阻燃性能的影响,利用透射电镜(TEM)分析了OMMT在PP基体中的分散性。结果表明:OMMT的加入有助于提高PP基体的力学性能和阻燃性能;熔融插层法可以使PP的大分子链有效地插入OMMT的片层之间;随着OMMT用量的增加,其在PP基体中的分散性变差。     

聚丙烯/蒙脱土纳米复合材料的制备与表征

利用固相剪切法使蒙脱土片层完全剥离,制备聚丙烯/蒙脱土(PP/MMT)纳米复合材料,通过X射线衍射、扫描电镜、力学性能的实验得出：用水做为膨胀剂可使蒙脱土的层间距胀大,有利于PP分子的插层和蒙脱土的剥离;固相剪切法和熔融过程使蒙脱土完全地层状剥离,均匀纳米级分散在聚丙烯基体中,沿流动方向取向; PP与用水处理过的有机改性蒙脱土复合材料的冲击强度由5.68 kJ/m2提高到了8.2 kJ/m2,大量提升了材料的冲击性。     

聚丙烯/纳米蒙脱土/高熔体强度聚丙烯复合材料的发泡行为水

利用线性聚丙烯(PP)和有机化处理的纳米蒙脱土(OMMT)在双螺杆挤出机上用熔融插层法制备PP/纳米OMMT 复合材料.通过在PP/纳米OMMT复合材料中加入少量的高熔体强度聚丙烯(HMS-PP),以模压发泡法制备了PP/0MMT和PP/HMs-PP/0MMT复合材料的发泡制品.利用扫描电镜研究了高熔体强度聚丙烯对PP/纳米0MMT复合材料发泡行为的影响.研究结果表明:HMS-PP的加入明显改善了PP的发泡性能,所得的泡孔密度增大,泡孔的合并现象明显改善.     

Mechanical performance of re‐extruded and aged graphene/polypropylene nanocomposites

In the present research polypropylene/expanded graphite (PP/ExpG) and polypropylene/graphene nanoplatelet (PP/GNP) composites were prepared by melt blending and their morphology and tensile properties were investigated. Although both reinforcements improved the elastic modulus of PP, PP/GNP composite presented better dispersion of the nanofiller in the polymer matrix and it was selected for further re‐extrusion and ageing experiments. The re‐extrusion affected the content of crystal phases of PP in pure PP and in its nanocomposite with GNP and increased their elastic modulus. The ageing of one and five times re‐extruded PP caused an increase of the β‐crystal phase and the formation of voids in the cross‐section. GNPs seem to protect the PP matrix from ageing as in Fourier transform IR spectra of PP/GNP nanocomposite, both one and five times extruded, the peak corresponding to carbonyl degradation products of PP was barely visible. The tensile properties of aged nanocomposites, one and five times re‐extruded, were similar to those of the corresponding non‐aged composites, whereas in aged PP the tensile strength and strain decreased significantly compared to non‐aged PP. The anti‐ageing effect of graphene can prolong the life of the PP matrix. © 2017 Society of Chemical Industry     

聚丙烯／有机蒙脱土复合材料的制备、结构及性能

以改性聚丙烯作增容剂，用熔融插层法制备了聚丙烯／有机蒙脱土复合材料，研究了有机蒙脱土对复合材料力学性能的影响，并用X射线衍射研究了复合材料的结构。结果表明：增容剂增加了聚丙烯与蒙脱土片层之间的作用力，使蒙脱土片层间距增大，在聚丙烯基体中分散更好，因而使聚丙烯／有机蒙脱土复合材料的缺口冲击强度大幅度提高，当蒙脱土含量达5％时，缺口冲击强度提高120％，并且拉伸性能下降不大，约下降5％，其中有机蒙脱土TJ4的增韧效果最好。     

聚丙烯/稀土氧化物复合材料性能与微观结构

以稀土氧化镧(La2O3)和氧化铈(CeO2)为改性剂,聚丙烯(PP)为基体,通过熔融混合挤出制得PP/稀土氧化物复合材料。对该复合材料的力学性能、耐热性、流动性进行了测试和分析,采用扫描电镜对其微观结构进行观察,对稀土氧化物改性PP机理进行了讨论。结果表明,La2O3改性PP比PP基体力学性能、耐热性、流动性均有提升,CeO2对PP基体增韧效果明显。稀土氧化物粒子在复合材料中分散均匀、与PP相容性良好,稀土氧化物使PP得到有效增强增韧。     

PP/POE/滑石粉复合材料的制备及其在汽车内饰件中的应用

通过分析聚丙烯(PP)和乙烯-辛烯共聚物(POE)的流变特性,选用熔体黏度相近的材料作为基体,以滑石粉为填料,制备了PP/POE/滑石粉复合材料.研究了螺杆组合、助剂种类对复合材料性能的影响,并利用扫描电子显微镜观察了POE和滑石粉在复合材料中的分散情况,考察了该复合材料在改善汽车内饰件外观中的应用状况.结果表明,合适...     

Crystallization and impact energy of polypropylene/CaCO3 nanocomposites with nonionic modifier

Isotactic polypropylene (PP) and calcium carbonate (CaCO₃) nanocomposites were prepared by melt extrusion in a twin screw extruder. The commercial CaCO₃ nanoparticles had a poor dispersion in PP matrix. The addition of a small amount of a nonionic modifier during melt extrusion greatly improved the dispersion of CaCO₃ nanoparticles. The influence of CaCO₃ nanoparticles on the crystallization of PP was studied by wide angle X-ray diffraction and polarized optical microscopy. The introduction of CaCO₃ particles resulted in small and imperfect PP spherulites, decreased spherulite growth rate and induced formation of β-form PP. The yield strength of PP decreased gradually while its Young's modulus increased slightly with increasing CaCO₃ loading. By adding 1.5 wt% of nonionic modifier to PP/CaCO₃ (85/15) nanocomposite these tensile properties were not changed much but the notched Izod impact energy of the composites was significantly increased.     

共混工艺对PP/PA6/纳米SiO2复合材料力学性能的影响

以聚丙烯（PP）作为基体，经表面处理过的纳米二氧化硅（nano-SiO2）和刚性聚合物尼龙6（PA6）作为改性剂，添加5％的接枝POE作增容剂，采用不同的共混工艺制备PP／PA6／纳米SiO2复合材料。研究了熔融共混挤出次数和共混方法对PP／PA6／纳米SiO2复合材料力学性能的影响，借助扫描电子显微镜从断面形貌上分析了影响复合材料力学性能的因素。结果表明：采用二次挤出熔融共混比一次挤出熔融共混制得的复合材料力学性能要好；采用PP与纳米SiO2先熔融共混挤出制得粒料，再用PA6、接枝POE与粒料熔融共混挤出的共混方法制得的复合材料综合力学性能最优。     

纳米铜粉/PP复合材料的流变性能及动态力学性能研究

将纳米铜粉经硅烷偶联剂KH550处理后,按不同的配比与聚丙烯(PP)混合,经螺杆挤压制得纳米铜粉/PP复合材料,研究了纳米铜粉在PP复合材料中的分散性以及PP复合材料的流变性能和动态力学性能。结果表明:经改性后的纳米铜粉均匀分散在PP中;纳米铜粉/PP复合材料为非牛顿假塑性流体;在低剪切速率下,复合材料熔体的黏度高于纯PP的,随着纳米铜粉的含量增加,复合材料体系的表观黏度增大,高剪切速率时,纳米铜粉的添加量对复合材料的流动性能影响较小;当复合材料体系中纳米铜粉的质量分数小于或等于0.5%时,其熔体流动性能提高,储能模量小于纯PP的,当纳米铜粉质量分数大于0.5%时,其储能模量提高并高于纯PP的。     

硅烷表面修饰氧化铝对聚丙烯的力学和耐热性能的影响

以3%氧化铝(Al2O3)或3种硅烷偶联剂表面修饰过的氧化铝为增强剂,采用高速混合与熔融挤出结合方法制备Al2O3/聚丙烯(PP)复合材料。研究硅烷表面修饰氧化铝对PP力学性能和耐热性能的影响。结果表明,采用硅烷偶联剂γ-巯丙基三甲氧基硅烷(KH590)对氧化铝表面修饰后,Al2O3/PP复合材料的性能得到改善。拉伸强度由33.80 MPa略降至32.63 MPa,冲击强度由14.58 kJ/m2增加至19.79 kJ/m2,拉伸模量由0.25 GPa增加至0.27 GPa,邵氏硬度D由75增加到84;同时Al2O3/PP复合材料的耐热性能有明显提高。     

反应性相容剂的制备及其在PP/玻璃纤维复合材料中的应用

以马来酸酐(MAH)为接枝单体、丙烯酸-2-羟乙酯为共聚单体,利用熔融接枝技术对聚丙烯(PP)进行改性;以MAH/丙烯酸-2-羟乙酯熔融接枝改性PP为相容剂,研究相容剂对PP/玻璃纤维复合材料结构和性能的影响。结果表明:与未接枝PP相比,熔融接枝PP分子上接枝了MAH和—OH基团,而且熔融接枝反应对PP的熔点和热稳定性具有明显影响。另外,随着接枝PP含量的增加,PP/玻璃纤维复合材料的力学性能明显改善。当接枝PP含量为15%时,复合材料的拉伸强度提高了32%,冲击强度提高了13%,表明采用熔融共接枝工艺制备的PP具有优良的增容、偶联和分散效果。