聚丙烯/无机纳米复合材料研究进展

少量纳米粒子可同时实现对聚丙烯(PP)基体的增强增韧并对其力学性能、结晶性能、抗老化及抗茵等性能均会产生一定的影响.用无机纳米粒子改性PP可制备综合性能优异的聚丙烯/无机纳米复合材料,是目前复合材料领域研究的热点.综述了无机纳米粒子改性聚丙烯的最新研究进展,在介绍PP纳米复合材料体系和制备方法的基础上重点对PP纳米复合材料的微观结构、力学性能,结晶和抗老化等性能进行了综述.研究表明少量纳米粒子可大幅度提升基体材料的综合性能,但目前许多文献报道的表面改性和制备技术仍没有解决纳米团聚的难题,特别是要实现工业生产则纳米粒子在PP基体中的分散性尚需进一步改善.     

聚丙烯/纳米蒙脱土复合材料的超声研究

文章对用溶体插层方法制备的聚丙烯／蒙脱土纳米复合材料进行了超声实验研究。对一组采用不同蒙脱土掺杂比及不同方法掺杂的样品用超声脉冲回波法和声显微法测量了在不同频率下的纵波、横波声速,计算了这组样品的剪切模量、杨氏模量、泊松比和声品质因数,并据此分析了材料的特点。     

纳米碳酸钙改性聚丙烯共聚物的非等温结晶动力学

用DSC手段考察了反应釜内原位共聚制备的含有成核剂及纳米碳酸钙的聚丙烯(PP)共聚物的非等温结晶行为。结果表明，成核剂使PP共聚物的结晶温度升高，结晶度降低，结晶速率略有提高。而纳米碳酸钙则大幅提高了PP共聚物的结晶温度和结晶速率，结晶度也增加了约10％。并采用Ozawa法和Caze法描述了非等温结晶动力学。     

表面修饰纳米SiO2与聚丙烯共混制备聚丙烯/SiO2纳米复合材料

二氧化硅纳米粒子经表面修饰将丙烯酸酯键接到SiO2表面制备出丙烯酸酯修饰SiO2纳米粒子.丙烯酸酯修饰SiO2纳米粒子与聚丙烯(PP)熔融共混制备PP/SiO2纳米复合材料.研究了纳米粒子对复合材料力学性能的影响,并对纳米粒子增韧机理进行了研究.研究结果表明:复合材料冲击强度在SiO2含量为3.5 wt%时达到最大值,SiO2纳米粒子对聚丙烯基体材料有很好的增强增韧效果.     

丝胶／碳酸钙纳米复合材料及其制备方法

本发明公开了一种丝胶做酸钙纳米复合材料及其制备方法,该材料中含有机成分和矿物质,所述有机成分为脱胶后的丝胶蛋白,所述矿物质为碳酸钙晶体。本发明模拟天然贝壳中的生物矿化作用,利用生物大分子自组装调制碳酸钙晶体生长,可方便地控制纳米碳酸钙的制备条件,同时由于生物矿化组装的高度严密性,有机基质会在合适的条件下最大程度地调控碳...     

纳米云母对聚丙烯结晶形态和结晶性能的影响

采用热台偏光显微镜、差示扫描量热仪和X射线衍射仪研究了纳米云母(nano-Mica)对聚丙烯(PP)结晶形态和结晶性能的影响。结果表明,添加纳米云母使得聚丙烯的结晶速率提高,球晶尺寸变小,球晶数目增多,纳米云母起到了异相成核的作用;添加3%纳米云母后,聚丙烯的结晶温度从110.4℃提高到119.2℃,结晶度从33.1%提高到37.7%,熔点升高,过冷度降低;纳米云母的加入不改变聚丙烯的结晶晶型,但使得微晶尺寸和晶面间距都变小,这将产生更加致密的晶体结构,对复合材料的性能产生重要影响。     

聚丙烯/蒙脱土纳米复合材料的制备和表征

用熔融插层法制备了聚丙烯/蒙脱土纳米复合材料。X射线衍射测试(XRD)表明,制备的纳米复合材料均为插层型。扫描电镜(SEM)观测到纳米复合材料没有明显的有机无机相畴,即蒙脱土和聚丙烯有较好的相容性。差热分析测试(DSC)表明,蒙脱土的加入,对复合材料的熔点影响不大。热重分析测试(TGA)表明,蒙脱土的加入,使复合材料的热稳定性得到很大提高。动态热机械分析测试(DMTA)表明,蒙脱土的加入使储存模量得到很大提高,玻璃化转变温度略有下降。     

纳米CaCO3分散状态对PP/CaCO3复合材料结晶的影响

采用低剪切应力分散混合法制备了PP/CaCO3纳米复合材料(标记为C-1,C-2),研究了纳米粒子分散状态对PP结晶的影响。扫描电镜(SEM)显示CaCO3以纳米尺度均匀分散在C-1中,而在C-2中则局部团聚。示差扫描量热分析(DSC)表明,C-1熔融峰温和结晶度相对纯PP分别提高了4.1℃和6.0%;而C-2的熔融峰温降低4.6℃,结晶度降低9.1%。广角X射线衍射(WAXD)显示C-1和C-2晶型没有变化,C-1晶面衍射强度和微晶尺寸较纯PP明显增大;而C-2衍射峰与纯PP相似,微晶尺寸减小。     

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.     

聚丙烯纳米复合材料的热老化

研究了纳米碳酸钙、纳米氧化硅对聚丙烯热老化行为及机理的影响。由于无机纳米粒子的存在,复合材料的老化速率远大于纯聚丙烯。不同于共识的氧化降解机理,聚丙烯纳米复合材料的破坏并不是由氧化引起。老化过程的显微观测和结晶度变化表明,材料破坏的可能原因:一是无机纳米粒子的聚集形成的缺陷,二是聚丙烯的重结晶收缩产生的应力。薄膜和厚试样具有相同的试验结果。     

不同改性蒙脱土对聚丙烯/蒙脱土纳米复合材料性能的影响

采用四种不同的改性剂对蒙脱土进行处理,在三单体固相接枝聚丙烯作用下,将聚丙烯与四种改性蒙脱土进行复合,制备聚丙烯/蒙脱土纳米复合材料,研究了四种复合材料的结构与力学性能.结果表明,经十六烷基三甲基氯化胺或自制的长碳链带有反应基团的不饱和季胺盐改性的蒙脱土与聚丙烯复合可制备性能优良的纳米复合材料,从力学性能来说,十六烷基三甲基氯化铵改性蒙脱土的效果最好.     

聚丙烯/水滑石纳米复合材料的热稳定性

采用未改性水滑石(LDH1)、十二烷基磺酸钠改性水滑石(LDH2)和十二烷基磺酸钠/衣康酸协同改性水滑石(LDH3),通过熔融插层法制备得到了PP/LDH1、PP/LDH2、PP/LDH3三种聚丙烯/水滑石纳米复合材料。用热重分析和燃烧试验法,分析表征了水滑石、PP/LDH1、PP/LDH2、PP/LDH3三种纳米复合材料的热稳定性及空气中的燃烧性能;透射电镜(TEM)分析观察了水滑石在聚丙烯基体中的分散、分布及其形貌。结果表明:LDH3上的羟基起始分解温度最高;不管在有氧条件下还是无氧条件下,LDH3对提高聚丙烯热稳定性效果最好,与聚丙烯基体相容性也好,在基体中分散更为均匀。     

碳酸钙超细粉改性聚丙烯超声波粗化工艺

研究了以超细CaCO3粉共混制备的电镀级聚丙烯超声波粗化工艺。试验结果表明，以20％-25％的超细CaCO3粉共混的电镀级聚丙烯在酸性溶液中以300W、20—30kHz的超声波粗化，可得到性能良好的粗化表面和具有良好结合力的电镀金属层。     

纳米蛭石改性聚丙烯薄膜的制备及其透氧性能研究

利用熔融插层法制备了纳米蛭石改性聚丙烯复合材料,测试研究了材料的结晶性能、力学性能、阻氧性能、阻湿性能和表面摩擦系数,并进行了分析。实验结果表明:添加了1%(质量分数)蛭石的改性聚丙烯材料中蛭石纳米级分散效果较好,阻氧性能得到了明显提高,与空白膜相比透氧量降低了12.89%。     

具有规则微结构表面聚丙烯塑件的超声模压粉末成型

利用自制的组合式模具,通过超声模压粉末成型工艺,制得形状尺寸可控的聚丙烯微塑件,成功复制了模芯表面的微沟槽阵列结构.设计单因素实验,研究了超声能量、焊接压力、保压时间对聚丙烯微结构塑件成型的影响.结果表明,适当增加超声能量与焊接压力,可有效提高熔体的填充能力.当超声能量为1000 J、焊接压力为115 kPa、保压时间...     

LH-PP/Nano-clay共混挤出的发泡成型

以超临界CO2为发泡剂,马来酸酐接枝改性聚丙烯（PP-g-MAH）为相容剂,使用单螺杆挤出发泡系统研究了线性均聚聚丙烯（LH-PP）/纳米粘土（Nano-clay）共混物的发泡成型过程,研究了口模温度和共混配方对发泡样品膨胀率、泡孔密度以及口模压力的影响。研究发现,Nano-clay和PP-g-MAH的加入提高了LH-...     

Polycarbonate/Polypropylene/Fibrillar Silicate Ternary Nanocomposites： Morphology and Mechanical Properties

Polycarbonate （pc）/polypropylene （pp）/silicate attapulgite （AT） ternary nanocomposites were first prepared via the two-step melt blending process. Phase structure of the ternary composites was characterized by transmission electron microscopy （TEM） and dynamic mechanical analysis （DMA）, in which the morphology of encapsulation of AT by PP in the PC matrix were observed. The mechanical properties of the ternary composites were investigated using the tensile tester and Izod impact tester. The results show that encapsulation of AT by PP in PC enhances the toughness of the matrix effectively and give the best tensile and impact strength.