聚丙烯/聚四氟乙烯纤维复合材料力学性能及发泡行为研究

将聚四氟乙烯纤维和相容剂加入聚丙烯中,在二次开模条件下注塑成型制备出聚丙烯/聚四氟乙烯纤维微发泡复合材料,研究了聚四氟乙烯纤维用量对复合材料力学性能、耐热性及发泡行为的影响。结果表明:当聚四氟乙烯纤维用量为2%时,复合材料的拉伸强度提高了13%,弯曲模量提高了16%;聚丙烯微发泡复合材料具有完美的泡孔结构,其泡孔平均直径为71μm,泡孔密度为1.26×10~6个/cm~3。     

组分与微发泡工艺对秸秆纤维改性聚丙烯力学性能的影响

以滑石粉、秸秆纤维作为填充物，采用化学发泡的工艺制备了秸秆纤维改性聚丙烯复合材料，采用正交试验对滑石粉含量、秸秆纤维含量、发泡剂含量及注射温度四个影响因素进行优化，通过对样条拉伸、弯曲和冲击试验结果分析得到了力学性能较优的组别，同时还探讨了材料组分与注塑工艺的变化对复合材料力学性能的影响规律，并结合扫描电镜图揭示了样条性能变化的原因、机理。结果表明，滑石粉、发泡剂含量通过对发泡效果的影响与发泡复合材料的力学性能指标正相关；随着秸秆纤维含量增加，复合材料中纤维与基体缠绕结合情况较好但过量纤维会发生团聚现象，其力学性能指标均呈先增大后减小趋势；注塑温度在180℃时复合材料力学性能指标最优，且随着注塑温度的增加复合材料力学性能变差。     

微发泡PP/竹塑复合材料发泡行为及性能研究

采用注塑成型方法,在二次开模条件下制备微发泡聚丙烯(PP)/竹粉复合材料,分析了不同含量的竹粉对微发泡PP复合材料力学性能和发泡行为的影响。结果表明:随着竹粉用量的增加,泡孔平均直径逐渐减小,泡孔密度逐渐增加。竹粉用量为30%时,泡孔直径最小,为23.4μm,泡孔密度达到10.4×106个/cm3,具有理想的发泡效果。竹粉用量在20%时,发泡材料的冲击强度和纯PP基本相同,在性能不降低情况下,节约了原材料成本。     

成核剂对PP发泡行为和力学性能影响

采用化学发泡注射成型技术制备了发泡聚丙烯(PP)复合材料,研究了不同成核剂(NA)含量对其发泡行为和力学性能的影响。结果表明:NA的加入为泡孔成核提供了大量的成核位点,有效改善了发泡PP复合材料的泡孔结构、尺寸分布和泡孔密度;当NA质量分数为5‰时,发泡材料泡孔平均直径最小约125μm,泡孔密度最大约2.54×10~5个/cm~3,泡孔尺寸分布较好。另一方面,随着NA含量的增加,发泡PP复合材料的拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量呈增加趋势。     

热氧老化对PBO纤维复合材料力学性能的影响

采用人工加速老化试验方法研究了热氧老化对PBO纤维复合材料力学性能的影响。利用材料万能试验机研究了PBO纤维复合材料的拉伸、弯曲和剪切等静态力学性能随热氧老化时间的变化情况,结果表明,经过在60℃热氧老化不同时间后,PBO纤维复合材料的拉伸强度变化较小,弯曲强度和层间剪切强度出现了一定程度的下降,最大降幅分别为8.8%和11.7%,拉伸模量和弯曲模量增大。采用DMA研究了热氧老化时间对PBO纤维复合材料动态力学性能的影响,结果表明,热氧老化使得PBO纤维复合材料的耐热性提高,贮能模量下降,随着老化时间逐渐增加,E″逐渐向高温方向移动。     

聚丙烯纤维添加量对发泡水泥性能影响研究

研究了聚丙烯纤维添加量对发泡水泥力学性能、保温性能及泡孔结构的影响。结果表明聚丙烯纤维的添加改善发泡水泥的泡孔结构。在聚丙烯纤维添加量为0.55 g,养护28 d时试样抗折强度最大为1.7 MPa。当聚丙烯纤维添加量为0.55 g,养护28 d时发泡水泥的抗压强度最大1.18 MPa。当聚丙烯纤维添加量为0.5 g时发泡水泥导热系数最小为1.124 W/(m·K),保温性能最好。     

PLA/PBAT/PTFE原位成纤复合材料微孔发泡行为及性能

采用挤出共混和发泡注塑成型工艺制备了聚乳酸/聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯/聚四氟乙烯(PLA/PBAT/PTFE)微发泡原位成纤复合材料。研究了PTFE微纤对复合材料的流变性能、泡孔形态以及力学性能的影响,并对泡孔形态与力学性能之间的关系进行了探讨。结果表明,PTFE的引入使复合材料熔体的储能模量和复数黏度升高,发泡材料的泡孔尺寸下降、泡孔密度提高,泡孔形貌得到了改善。随着发泡效果的优化,材料的力学性能也得到了提高。     

PP/GO发泡复合材料的性能研究

在二次开模注塑成型条件下制备了聚丙烯/氧化石墨烯(PP/GO)发泡复合材料,研究了GO用量对PP微发泡复合材料力学性能、结晶性能和发泡行为的影响。结果表明:GO加入PP发泡复合材料中,能够明显改善PP复合材料泡孔结构,提高其发泡质量;当GO用量为3份时,PP/GO发泡复合材料的发泡性能相对最好,其泡孔直径为24.8μm,泡孔密度2.5×10~8个/cm~3。     

泡孔结构参数对微孔发泡聚丙烯力学性能影响

采用化学发泡法制备聚丙烯(PP)微发泡材料,研究了不同泡孔结构参数对其力学性能的影响。结果表明:微孔发泡PP材料的拉伸强度和冲击强度随着表观密度的增加而提高;随着泡孔尺寸和泡孔尺寸分散度的增大,发泡PP材料的拉伸强度和冲击强度都显著下降。     

发泡倍率对聚丙烯/纳米二氧化硅复合微孔发泡材料结构与性能的影响

采用双螺杆熔融共混法制备聚丙烯/纳米二氧化硅复合材料。用化学发泡法注塑成型制备聚丙烯/纳米二氧化硅复合微孔发泡材料。研究了发泡倍率对微孔发泡材料结构与性能的影响。结果表明:泡孔平均直径随着发泡倍率的增加先减小后增大,泡孔密度随着发泡倍率的增加先增加后减少;微孔发泡材料的缺口冲击强度随着发泡倍率的增加而增加,拉伸强度随着发泡倍率的增加而线性降低。     

不同形态的CaCO_3对聚丙烯的泡孔结构和力学性能的影响

通过熔融共混法制备聚丙烯/马来酸酐接枝聚丙烯/碳酸钙(PP/PP-g-MAH/CaCO3)复合材料母粒,利用"二次开模"法注塑成型制得PP/PP-g-MAH/CaCO3复合微孔发泡材料。通过对不同形态的CaCO3粒子对聚丙烯纳米复合材料发泡行为的影响研究,讨论了CaCO3粒子在聚合物微孔发泡中的作用机理,分析了CaCO3粒子对聚丙烯的力学性能及泡孔结构的影响规律。结果表明,不同形态的CaCO3粒子的加入都能够显著降低聚丙烯的泡孔直径和增加泡孔密度;CaCO3粒子使聚丙烯的缺口冲击强度下降;发泡材料的拉伸强度低于未发泡材料的拉伸强度。     

聚丙烯/木粉釜压珠粒发泡研究

以CO_2为发泡剂,用高压釜式法制备了聚丙烯/木粉发泡珠粒。利用旋转流变仪、差示扫描量热仪(DSC)研究了不同木粉含量的聚丙烯/木粉复合材料的流变和结晶性能,并通过扫描电子显微镜(SEM)分析了发泡珠粒的泡孔结构。结果表明,木粉对聚丙烯珠粒发泡有较大影响,随木粉含量增加,聚丙烯/木粉复合材料的黏度增加、损耗角正切值降低,熔融、结晶温度均提高,复合发泡珠粒的发泡倍率和泡孔密度先增大后减小,泡孔尺寸先减小后增大。当木粉含量为10%时,发泡珠粒的发泡倍率为10.4倍,平均泡孔直径、泡孔密度分别为67.69μm、5.791×10~7个/cm~3。     

PP/GF/EPDM微发泡复合材料制备及性能研究

通过微发泡注塑成型制备了聚丙烯/玻纤/三元乙丙橡胶(PP/GF/EPDM)复合材料,并研究了EPDM对微孔发泡PP/GF/EPDM复合材料微观形态和力学性能的影响。结果表明:随着EPDM用量的增加,泡孔直径呈先变小后变大、泡孔密度呈先变大后变小的趋势;当EPDM用量为15%时,微发泡制品的微观形态最好。同时,随着EPDM用量的增加,微发泡制品的拉伸强度有所降低,而冲击强度有所提高,且拉伸强度和冲击强度下降比值均呈先减小后增大的趋势;当EPDM用量为15%时,强度下降比值最小。此时PP/GF/EPDM微发泡制品的综合性能最好,其多项性能指标优于纯PP微发泡制品,达到了增强增韧的预期目的。     

微发泡PP/Nano-SiO_2复合材料泡孔结构与力学性能研究

采用化学注塑发泡法制备了微发泡聚丙烯/纳米二氧化硅(PP/nano-SiO2)复合材料,研究了发泡量对微发泡PP/nano-SiO2复合材料泡孔结构和力学性能的影响。结果表明:发泡量对微发泡PP/nano-SiO2复合材料的泡孔结构具有很大影响。随着发泡量的增加,微发泡材料逐渐呈现欠发泡、均衡发泡、过发泡状态,而且微发泡材料的拉伸强度逐渐降低,冲击强度则先增加后减小,并在发泡量为8%时达到最大值(5.398 kJ/m2)。另外通过非线性回归分析法对微发泡PP/nano-SiO2复合材料力学性能与相对密度之间的关系进行了预测,并获得了与其他相关研究一致的结论。     

LGFPP/IFR复合材料热氧老化性能研究

用熔融共混法制备了长玻纤增强聚丙烯/膨胀阻燃剂(LGFPP/IFR)复合材料,采用热烘箱老化法研究了140℃下老化时间对复合材料热氧老化性能的影响。结果表明:随着老化时间的延长,复合材料的力学性能显著下降,说明其分子量降低,发生了明显的热氧化降解。SEM测试结果表明:LGFPP/IFR复合材料表面出现了明显的网状裂纹,局部还出现了较大的裂纹。PP基体分子链的断裂以及长玻纤与PP基体间发生界面脱黏是导致LGFPP/IFR复合材料宏观力学性能下降的主要原因。     

热氧老化对红磷阻燃LGFPP复合材料性能的影响

用熔融共混法制备了长玻纤增强聚丙烯/红磷(LGFPP/RP)复合材料,并采用热烘箱老化法,研究了140℃条件下不同热氧老化时间对复合材料热氧老化性能的影响。结果表明,随着老化时间的延长,复合材料的结晶度减小,力学性能显著下降。说明分子量降低,发生了显著的热氧化降解。扫描电子显微镜显示,LGFPP/RP复合材料表面出现了明显的网状裂纹,局部范围还出现了较大的裂纹。PP基体分子链的断裂以及长玻纤与PP基体间发生界面脱粘是导致LGFPP/RP复合材料宏观力学性能下降的主要原因。红外光谱表明,随着热氧老化时间的延长,试样表面会产生更多的生色基团使材料发生黄变,说明PP基体分子链发生了老化断裂。     

微发泡PP/云母粉复合材料的发泡行为

采用化学发泡法,以异相成核理论为基础,研究不同含量云母粉对PP/云母粉复合材料发泡行为的影响,制备了微发泡PP/云母粉复合材料.结果表明:随云母粉含量的增加,泡孔平均直径逐渐减小,泡孔密度逐渐增加.云母粉质量含量为8%时,可得到泡孔直径22.1 μm左右、泡孔密度接近2.7×107的微发泡聚丙烯材料,可以作为聚丙烯发泡的良好发泡体系.     

PBAT/NPCC复合体系发泡材料的制备与表征

将NPCC与PBAT熔融共混制备复合材料,并使用超临界CO_2间歇发泡法制备发泡材料。并对复合材料的结晶行为、流变性能、力学性能和发泡行为进行研究。结果表明:活性NPCC会提高PBAT的结晶温度和结晶度;PBAT复合体系的拉伸强度和断裂伸长率也在特定NPCC含量下出现上升趋势;同时,随着活性NPCC含量的增加,PBAT的熔体弹性和可发性线性提高。PBAT/NPCC复合材料泡沫的泡孔密度和发泡倍率也随着NPCC含量的增加而出现上升趋势,PBAT/NPCC泡沫的泡孔形态显著改善。     

云母粉对聚丙烯微孔发泡行为和力学性能的影响

将云母粉加入到聚丙烯(PP)中,在二次开模条件下制备微孔发泡PP/云母粉复合材料,分析了不同含量的云母粉对微孔发泡复合材料发泡行为及力学性能的影响。结果表明,当云母粉质量分数为6%时微孔发泡复合材料的泡孔尺寸最小,泡孔密度最大;随着云母粉加入量的增大微孔发泡复合材料的缺口冲击强度略有降低,拉伸强度基本保持不变。     

热氧老化对硅橡胶发泡材料泡孔结构与性能的影响

采用热氧加速老化的方法研究了硅橡胶发泡材料（SRF）的老化性能,探究了不同老化时间对SRF材料的泡孔结构和性能的影响规律。结果表明,不同密度SRF的泡孔结构不同,密度较大的SRF泡孔尺寸较小,泡孔壁较厚,闭孔比例较大。在热氧老化过程中,随着老化时间的延长,泡孔结构逐渐遭到破坏;当老化时间相同时,密度越大的SRF泡孔结构遭到的破坏情况越严重。此外,结合SRF的泡孔微观结构和性能来看,SRF泡孔结构的破坏会导致其压缩永久变形率和应力损失率升高。