弱界面无机刚性粒子改性UPVC力学性能的研究

考察了硬脂酸包覆沉淀CaCO3的粒径、用量及塑炼温度对UPVC力学性能的影响。研究结果表明:减少CaCO3用量或CaCO3的粒径均有利于获得较高的屈服强度;增加CaCO3的用量或减少所用CaCO3的粒径均有利于UPVC弹性模量提高;适当增加亚微米或纳米CaCO3的用量可提高PVC的缺口冲击强度,亚微米CaCO3的最佳用量为15份,纳米CaCO3的最佳用量为40份。为了获得力学性能优化的UPVC,填充亚微米CaCO3的UPVC宜于较高温度加工,填充纳米CaCO3的UPVC宜于较低温度加工。在纳米CaCO3填充的UPVC中,仅用少量CPE即可得到超韧的UPVC材料。     

纳米CaCO_3粒子填充UPVC的性能与影响因素研究

研究了硬脂酸包覆的纳米CaCO3填充UPVC的力学性能与影响因素。研究结果表明,增加CaCO3的用量可提高UPVC的杨氏模量和缺口抗冲强度而屈服强度降低。与填充亚微米CaCO3不同,采用较低的塑炼温度有益于获得较高的材料韧性。在纳米CaCO3填充的UPVC中,使用少量的CPE型改性剂可获得超韧的UPVC。     

PVC塑料供水管的配方研究

研究了CaCO3和ABS对硬聚氯乙烯（UPVC）复合体系的力学性能的影响。结果表明,在实验数据范围内,复合体系中加入ABS可以提高其冲击强度和弹性模量（少于5份）,但材料的拉伸强度下降;在体系中加入适量的经表面处理的CaCO3能明显提高材料的冲击强度和断裂伸长率,当CaC03用量为12份时,其冲击强度和断裂伸长率分别提高了2．5倍和2.8倍左右,复合体系的弹性模量随CaCO3用量增加而提高。最优配方为：PVC100份（质量份,下同）、CaCO3 12份、ABS5份、钙锌复合稳定剂3．5份、其他助剂适量。以该配方生产的UPVC供水管各性能完全符合GB／T1000 2．1标准规定。     

UPVC/纳米CaCO_3复合型材的研究

分别研究了纳米CaCO3粉体与纳米CaCO3母料作为改性剂,对UPVC型材性能的影响。结果表明:填充8份纳米CaCO3粉体的UPVC型材拉伸强度与冲击强度都显著提高。纳米CaCO3母料填充体系力学性能要比粉体直接填充的低,但冲击强度在高填充时保持稳定,挤出扭矩较低,并初步推导了机理。     

填料表面处理对ABS/CaCO3复合材料性能的影响

在室温下,测定了CaCO3填充丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物(ABS)复合材料的力学性能。结果表明,随着CaCO3质量分数[W(CaCO3)]的增加,试样的拉伸弹性模量呈非线性提高,而拉伸强度和拉伸断裂能下降。当ω(CaCO3)小于10％时,试样的简支梁缺口冲击强度随着ω(CaCO3)的增加而迅速减小,而弯曲强度却增大,ω(CaCO3)达10％后两者均缓慢地减小。CaCO3的表面处理及其粒径大小对上述力学性能的影响不太明显。此外,测量了试样的维卡软化温度(TVC）,TVC随着ω(CaCO3)的增加而提高,这表明填充CaCO3粒子有利于改善ABS的耐热性能。     

碳酸钙填充聚丙烯熔体弹性研究

利用高压毛细管流变仪测量的第一法向应力差（N1）和挤出胀大比（B）研究了纳米CaCO3和微米CaCO3分别填充和同时填充聚丙烯（PP）体系的熔体弹性。对纳米CaCO3或微米CaCO3单独填充PP体系，N1和B随着剪切速率的增加呈非线性上升趋势；随着CaCO3含量的增加，体系的N1和B先减小后增加；在一固定的剪切速率下，纳米CaCO3填充PP的N1高于微米CaCO3填充体系的，但不同粒径的微米CaCO3填充PP体系的N1差别不大。对纳米CaCO3和微米CaCO3同时填充PP体系。当CaCO3总质量分数不高而微米CaCO3与纳米CaCO3的质量比不超过1：1时，体系的N1与纳米CaCO3单独填充PP体系相比有显著下降，但与微米CaCO3单独填充PP体系相比。下降不明显。     

聚甲醛/纳米CaCO3体系的制备与性能

用纳米CaCO3填充改性聚甲醛(POM)，研究了纳米CaCO3的含量、粒径对POM／纳米CaCO3复合体系力学性能、分散形态等的影响。结果表明，影响复合体系韧性的主导因素是纳米CaCO3在POM中的分散形态及其与POM间的界面粘结状况；纳米粒子在POM中分散均匀，分散相尺寸小，与POM间界面粘结好有利于提高复合体系的冲击韧性；纳米CaCO3的增强增韧作用优于微米CaCO3。     

PVC/CaCO3复合材料的结构与性能研究

研究了表面改性微米重质CaCO3填充的聚氯乙烯（PVC）树脂所得PVC／CaCO3复合材料的结构和热力学与机械性能。结果表明，改性微米重质CaCO3的填充能明显提高PVC基复合材料的缺口冲击强度和维卡软化温度。当填充质量分数20％的改性微米重质CaCO3后，PVC／CaCO3复合材料的冲击强度为20．92kJ／m^2，比未加微米重质CaCO3的提高了49．9％。扫描电镜（SEM）观察复合材料的表面形态，发现拉伸断面有拉丝现象。热失重-差示扫描量热分析发现，微米重质CaCO3对PVC基复合材料分解有一定的抑制作用。     

聚丙烯/轻质CaCO_3复合材料的力学性能研究

采用熔融共混的方法制备了PP/CaCO3复合材料,并研究了轻质CaCO3的表面处理、含量及粒径对材料的拉伸强度和缺口冲击强度两大主要力学性能的影响,着重对实验结果作了科学的理论分析。实验结果表明,钛酸酯类偶联剂能很好地改善CaCO3粒子与PP基体的界面相容性,从而使复合材料的力学性能提高;经表面处理后的超细轻质CaCO3(纳米级)所填充复合材料的拉伸强度和缺口冲击强度明显优于普通轻质CaCO3(微米级);而且处理后的纳米级CaCO3在填充量为10%时对PP的增强增韧效果最佳。     

磷酸酯改性CaCO3在PVC塑料上的应用

采用系列磷酸酯改性纳米CaCO3,从粒径的分布、DOP糊粘度、吸油量 ,白度等方面研究了改性CaCO3 的表面性质。研究结果表明 :改性后的CaCO3 表面疏水亲油 ,DOP糊粘度、吸油量以及在DOP中的平均团聚粒径均减小。将改性后的CaCO3 填充于软PVC塑料体系当中研究其材料的各项性能 ,发现采用磷酸酯改性CaCO3 可以显著地提高软PVC/CaCO3 塑料的熔体流动速率和材料的撕裂强度。而且 ,发现用磷酸酯改性CaCO3 填充的软PVC塑料的白度高。     

碳酸钙增强聚氨酯泡沫塑料的形态与性能

采用超声辐照的方法,在聚氨酯反应原液体系中对微米级碳酸钙粉体进行了分散,然后反应成型得到增强聚氨酯泡沫塑料。用激光共聚焦扫描显微镜对其结构进行了研究。力学性能测试结果表明,在微米碳酸钙含量适当时,可以提高硬质聚氨泡沫塑料的压缩强度和模量,而不会显著降低材料的冲击强度。     

稀土偶联剂对PP/CaCO3复合材料老化性能的影响

通过高分子材料自然老化实验前后力学性能的变化，研究了稀土偶联剂WOT对PP／CaCO3复合体系的老化性能的影响。研究结果表明，无机粒子经WOT处理后，体系的力学性能和老化性能均有一定程度的提高。老化180d后，经WOT处理的PP／CaCO3复合体系拉伸强度均高于未经WOT处理的体系，冲击强度均高于纯PP。在高填充情况下，WOT用量高的体系的冲击强度在整个老化过程中一直较高，老化180d后，其冲击强度是PP的1．8～2．4倍，性能保持率可达55％～74％。可以看出，WOT处理无机粒子不会加速PP的自然老化。     

CaCO_3对EPDM/PP热塑性弹性体性能的影响

在双螺杆挤出机上采用动态硫化的方法制备CaCO3改性三元乙丙橡胶/聚丙烯(EPDM/PP)共混型热塑性弹性体(TPV),研究了CaCO3添加量对热塑性弹性体拉伸性能、流动性能和邵氏A硬度的影响,并对材料进行热失重分析、差示扫描量热分析以及X射线衍射分析。结果表明:CaCO3对TPV有增强的作用,随着CaCO3含量的增加,热塑性弹性体的拉伸强度和断裂伸长率有很大提高,当CaCO3质量分数为9%时,拉伸强度、断裂伸长率、100%定伸应力与邵氏A硬度达到最大值,随后逐渐降低;CaCO3的加入增加了TPV的流动性,使其热稳定性提高,结晶温度降低,使PP的β(300)晶面消失。     

Design and Characterization of a Fluidized Bed Aerosol Generator: A Source for Dry,Submicrometer Aerosol

A fluidized bed aerosol generator has been designed and built for the purpose of generating a constant output of dry, submicrometer particles with a large number density. The output of the fluidized bed for generating aerosol particles from dry soot powder has been characterized using a differential mobility analyzer and a condensation particle counter. The particle size distribution is bimodal, with a mode in the submicrometer diameter size range and a mode in the supermicrometer diameter size range. The larger diameter mode is fully separated from the smaller mode and can thus be easily removed from the aerosol flow using impaction techniques. The distribution in the submicrometer size range is nearly log-normal, with a count median diameter falling between 0.1 and 0.3 micrometers. A number density of greater than 10⁵ particles cm^-3 of soot particles in the submicrometer range can be produced, constant to within 25% (1 standard deviation) over a 4 h time period. The number density of particles produced in the submicrometer range was found to vary with the ratio of soot to bronze beads in the bed mixture, whether or not a feed system was used, and nitrogen flow rate through the fluidized bed and feed system.     

CaCO3填充UPVC的力学性能研究

研究不同种类CaCO3填充UPVC的力学性能。结果表明:硬脂酸包覆的纳米Ca- CO3综合性能优越。     

PP／CaCO3复合体系的力学性能及其影响因素

考察了ＰＰ基体种类,偶联剂种类,ＣａＣＯ３添加量,加工条件,助偶联剂及橡胶弹性体等因素对ＰＰ／ＣａＣＯ３复合材料力学性能的影响,实验结果表明：铝酸酯或烷基羧酸盐等作为ＰＰ／ＣａＣＯ３复合体系的偶联剂,可使ＰＰ／ＣａＣＯ３复合体系即使在ＣａＣＯ３高添加量的情况下,其冲击韧性也可得到一定提高;而助偶联剂改性石蜡或橡胶弹性体ＥＰＤＭ的添加,可使ＰＰ／ＣａＣＯ３复合体系的冲击强度得到进一步的改善;ＰＰ／Ｃ     

纳米碳酸钙/二氧化硅复合粒子对丁苯橡胶物理机械性能的影响

采用溶胶沉淀法制备了纳米CaCO3/SiO2复合粒子,并用不同改性剂对其进行表面改性,考察了改性复合粒子对丁苯橡胶(SBR)物理机械性能的影响,同时与硬脂酸钠改性纳米CaCO3填充的SBR硫化胶做了比较。结果表明,CaCO3/SiO2复合粒子粒径为40～50 nm,大小均匀,表面粗糙,SiO2包覆在纳米CaCO3表面,具有核壳结构;硬脂酸钠改性复合粒子填充SBR硫化胶的拉伸强度、撕裂强度、永久变形和邵尔A硬度均大于改性纳米CaCO3填充SBR硫化胶,最大拉伸强度可达到13.6 MPa,两者的300%定伸应力和扯断伸长率相当;用硬脂酸钠和Si 69协同改性的纳米CaCO3/SiO2填充SBR硫化胶的拉伸强度、300%定伸应力、撕裂强度和邵尔A硬度均明显优于硬脂酸钠改性复合粒子填充的SBR硫化胶,最大拉伸强度达到14.1 MPa,扯断伸长率减小,低填充量时两者的永久变形差别不大,高填充量时前者的永久变形低于后者。     

强界面PVC-U/nano-CaCO3的制备与力学性能研究

使用自主合成的端羧基聚酯和端叔胺基羧酸分别对水乳液中的nano-CaCO3进行表面处理,制备了可与PVC形成界面分子物理纠缠或热可逆交联的强界面结合能力的nano-CaCO3.研究了PVC-U/nano-CaCO3的力学性能与CaCO3的表面性质、填充量及表面处理剂分子量等因素的关系.研究结果表明,提高界面结合强度可改善CaCO3在基材中的分散状况并提高PVC-U/nano-CaCO3的屈服强度,却对于提高PVC的冲击能力无明显效果.     

不同改性剂对ABS/CaCO_3复合材料性能的影响

首先采用不同改性剂对超细重质碳酸钙(CaCO_3)进行表面改性,然后作为无机填料填充丙烯腈–丁二烯–苯乙烯塑料(ABS),制备ABS/CaCO_3复合材料,研究了不同改性剂添加量和改性时间对CaCO_3吸油值、接触角和沉降体积的影响,测试了复合材料的力学性能、熔体流动速率(MFR)和热稳定性,并采用扫描电子显微镜观察了CaCO_3粒子在ABS基体中的分散性。结果表明:经不同改性剂表面处理后,CaCO_3的吸油值和沉降体积降低,接触角增大,其中以大分子活性硅烷(JST-3G)改性的CaCO_3的吸油值和沉降体积(60 min)最小,接触角最大,分别为16 m L/(100 g),0.2 m L/g和120°。经过表面改性的CaCO_3显著提高了复合材料的力学性能和加工流动性,改善了CaCO_3粒子在ABS基体中的分散性。采用大分子活性硅烷(JST-3G)改性的CaCO_3制备的复合材料的力学性能和加工流动性最佳,其拉伸强度、弯曲强度、简支梁缺口冲击强度和MFR分别达到了39.2 MPa,71.2 MPa,13.2 k J/m~2和37.6 g/(10 min)。经不同改性剂处理后,CaCO_3粒子在ABS基体中的分散性均有所提高,尤其以大分子活性硅烷(JST-3G)改性的CaCO_3在ABS基体中的分散性最优。