三螺杆动态混炼挤出对HDPE/Mg(OH)2复合材料冲击性能的影响

采用三螺杆动态混炼挤出机挤出造粒,对不同振幅、频率下制取的含不同质量分数Mg(OH)2的HDPE/Mg(OH)2复合材料冲击性能进行研究,研究结果表明:三螺杆动态混炼挤出机改善了MS(OH)2在HDPE中的分散性,从而提高复合材料的冲击性能.当Mg(OH)2质量分数分别为10%、20%、30%时,复合材料冲击强度最大值为18.9、15.2、12.0 kJ/m2.     

三螺杆动态混炼挤出HDPE／Mg（OH）2复合材料性能的研究

从实验的角度研究了三螺杆动态混炼挤出机中央螺杆的轴向振动对Mg(OH)2填充HDPE性能的影响规律与机理.结果表明,振动力场的引入增强了Mg(OH)2在HDPE中分散效果,提高了复合材料的拉伸性能和冲击性能,阻燃性能也得到了改善.     

针状微胶囊Mg(OH)_2/EVA纳米复合材料的制备及性能研究

将自制针状微胶囊纳米氢氧化(镁Mg(OH)2)与乙烯-乙酸乙烯共聚(物EVA)经双螺杆挤出机熔融共混挤出造粒,然后利用注射机制成针状微胶囊Mg(OH)2/EVA纳米复合材料,对其力学性能、热稳定性和流变性能进行了研究。结果表明:纳米Mg(OH)2用量为4%时,复合材料的拉伸强度最大,加工流动性较好;在低温区时,纳米Mg(OH)2含量对复合材料的热稳定性能几乎没有影响,在高温区时,纳米Mg(OH)2的加入使其热稳定性略有提高。     

聚丙烯改性无卤阻燃复合材料的研究

以聚丙烯(PP)为基材,探讨了不同用量的氢氧化镁(Mg(OH)_2)、微胶囊化红磷(MRP)对PP阻燃性能和力学性能的影响。实验结果表明:随着Mg(OH)_2用量的增加,PP/Mg(OH)_2复合材料的阻燃性能随之升高而力学性能下降。当Mg(OH)_2与MRP复配使用时,MRP的加入可减少Mg(OH)_2的用量,PP/Mg(OH)_2/MRP(100:100:12)与PP/Mg(OH)_2(100:150)的复合材料相比可以看出,拉伸强度、断裂伸长率、冲击强度分别提高了23.73%、38.52%、189%,表明Mg(OH)_2和MRP在PP无卤阻燃复合材料中具有很好的协效阻燃作用。相容剂PP-g-MAH的加入可以提升PP无卤阻燃复合材料的力学性能,PP-g-MAH用量为8份时,PP无卤阻燃复合材料的冲击强度和拉伸强度分别可达4.23kJ/m~2和25.6MPa,同时拥有良好的阻燃性能和加工性能。     

PE／Ca（OH）2／Mg（OH）2复合材料的阻燃性能初探

采用氧指数测试、水平燃烧性能测试、扫描电镜分析及热重分析等方法研究了不同配比 Ca(OH)_2/Mg(OH)_2的加入对聚乙烯(PE)复合材料[PE 用量为65%(质量分数,下同),Mg(OH)_2和 Ca(OH)_2总用量为35%]的氧指数、水平燃烧级别和燃烧后炭层表面形貌等燃烧性能的影响。结果表明,PE 复合材料氧指数达到24.5%,且其最快分解温度(T_(max))比纯 PE 滞后9.2℃,并促进致密炭层的形成。Ca(OH)_2与 Mg(OH)_2并用对 PE 阻燃性能有一定的协同增效作用,有望实现用廉价的 Ca(OH)_2对 Mg(OH)_2的替代。     

纳米Mg（OH）2阻燃聚丙烯的性能研究初探

以聚丙烯为基体,比较研究了添加本研究室自制的低成本纳米Mg(OH)_2与市售普通微米级Mg(OH)_2的阻燃性能和力学性能,结果表明在聚内烯中添加相同质量分数的Mg(OH)_2时,纳米级Mg(OH)_2具有较好的阻燃性能和力学性能,氧指数可以达到23%,拉伸断裂伸长率和冲击强度分别是添加普通Mg(OH)_2的2.2倍和1.8倍。     

界面改性对高填充Mg(OH)2/EVA复合材料结构与性能的影响

研究了表面改性剂和界面相容剂对氢氧化镁[Mg(OH)2]在聚乙烯／醋酸乙烯酯(EVA)基体中的分散性、Mg(OH)2与聚合物的界面以及复合材料性能的影响，通过SEM观察了复合材料拉伸断面和切断断面的形貌。结果表明：不同类型的表面改性剂都能不同程度地改善Mg(OH)2的分散性。钛酸酯与其它改性剂相比。又大大加强了Mg(OH)2与基体的界面作用，复合材料表现出较高的拉伸强度和伸长率。但体系的粘度上升；硬脂酸却弱化了界面作用。复合材料的强度下降,伸长率上升，粘度下降。EVA-g-MAH作为界面相容剂能够强化界面作用。提高复合材料的综合性能。水平燃烧结果表明,Mg(OH)2在EVA中分散度提高后。阻燃性能得到了一定程度的提高,当使用具有明显界面作用强化的处理剂时，阻燃性能改善最大。     

正交实验优化纳米氢氧化镁复合改性工艺

采用油酸/聚乙二醇6000对纳米Mg(OH)_2进行复合改性,通过正交实验得出最佳改性工艺条件为:油酸/聚乙二醇6000用量分别为纳米Mg(OH)_2质量的4%,1%(wt,质量分数),反应时间为30 min,反应温度为60℃,超声时间为10 min。利用接触角测试、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、活化指数来表征改性前后纳米氢氧化镁的润湿情况、分散性、物相结构及活化程度。结果发现:改性后的纳米Mg(OH)_2与水的接触角由8°变成115°,分散性得到了很好的改善而晶型结构并未发生改变,活化程度高达99.30%。     

无卤阻燃型聚丙烯的制备及性能研究

利用双螺杆挤出机挤出制备了超细Mg(OH)2改性阻燃聚丙烯(PP)复合材料,研究了Mg(OH)2、复合增容剂的用量对复合材料力学性能、阻燃性能的影响.结果表明,Mg(OH)2经硬脂酸表面改性后,其在PP中的分散性及与PP的界面相容性明显得到改善,当Mg(OH)2用量为90份时,材料的氧指数达到27.5%;(乙烯/辛烯)共聚物接枝马来酸酐/(乙烯/丙烯/二烯)共聚物接枝马来酸酐复合增容剂能明显改善材料的力学性能和阻燃性能,当复合增容剂用量为15份时,材料的断裂伸长率达到141.06%,缺口冲击强度达到22.24 kJ/m2,拉伸强度达到18.51MPa,氧指数增至28.0%.     

聚氨酯弹性体/Mg(OH)2纳米复合材料的制备与表征

将预分散的纳米氢氧化镁[Mg(OH)2]加入聚氨酯弹性体(PUE)反应体系进行原位聚合。由于预聚物粘度的影响,纳米粒子的最大添加量为5%(质量分数)。力学测试表明,所得Mg(OH)2/聚氨酯弹性体纳米复合材料的力学性能较纯PU有较大提高。复合材料置于60℃的水中3周后,拉伸强度保留93%。XRD测试显示复合材料中无明显结晶。氧指数(IO)测定显示,纳米Mg(OH)2的加入,可明显提高复合材料的难燃性能、当其质量分数为5%时,氧指数可达31。     

Mg(OH)_2/RP对PP/OMMT复合材料阻燃性能的影响

采用双螺杆挤出机制备了PP/OMMT/Mg(OH)2/RP复合材料,并对其进行了锥形量热仪、OI、垂直燃烧测试。结果表明:PP/OMMT复合材料仅在锥形量热仪测试中表现出良好的阻燃性能,当加入Mg(OH)2时,体系的常规阻燃效果提高,RP的加入有效改善了OI及垂直燃烧测试的效果。RP与OMMT对Mg(OH)2均表现出协同作用。PP/OMMT(10%)/Mg(OH)2(20%)/RP(10%)在锥形量热仪测试、OI测试、垂直燃烧测试中均取得了良好的结果。     

羟基硅油对Mg（OH）2高填充HDPE力学性能的影响

研究了超细Ｍｇ（ＯＨ）２填料用量、填料表面改性、羟基硅油用量等对于高填充高密度聚乙烯（ＨＤＰＥ）力学性能的影响。当超细Ｍｇ（ＯＨ）填料用量达到７０份时,ＨＤＰＥ复合材料表现出明显的脆性拉伸断裂行为,用硅烷偶联剂物钛酸酯对超细Ｍｇ（ＯＨ）２填料进行表面改性,能提高高填充ＨＤＰＥ的拉伸强度,而对于断裂伸长率的影响较小,羟基硅油能有效改善高填充ＨＤＰＥ的韧性。在１４０份的高填充量下,用羟基硅油处理钛酸酯     

氢氧化镁阻燃硅橡胶的制备及性能

分别采用未处理氢氧化镁、有机硅处理氢氧化镁、硬脂酸处理氢氧化镁为阻燃剂,制备阻燃硅橡胶,研究了氢氧化镁种类对硅橡胶阻燃性能、力学性能、电性能的影响;通过扫描电镜观察阻燃硅橡胶的拉伸断面形貌,并通过热重分析对硅橡胶的阻燃机理进行初步探讨。结果表明,采用经有机硅处理的氢氧化镁为阻燃剂时,硅橡胶的阻燃效果优于采用其它两种氢氧化镁为阻燃剂的硅橡胶;有机硅处理氢氧化镁对硅橡胶的力学性能和电性能损害较小。添加60份有机硅改性氢氧化镁时,硅橡胶的极限氧指数达到36%,拉伸强度为6.4MPa,撕裂强度为32.9kN/m,邵尔A硬度为51度,体积电阻率和表面电阻率分别为5.8×1015Ω.cm和4.1×1015Ω,介电常数和介质损耗因数分别为3.43和2.34×10-2。有机硅处理氢氧化镁在硅橡胶中分散较均匀,界面结合紧密,孔洞较少。     

纳米聚丙烯酸酯改性纳米Mg(OH)_2及其在LDPE中的应用

采用纳米聚丙烯酸酯乳液改性纳米Mg(OH)2,通过单螺杆挤出机制备了纳米Mg(OH)2/低密度聚乙烯(LDPE)复合材料,利用红外光谱、扫描电镜、透射电镜等方法对改性前后的Mg(OH)2及Mg(OH)2/LDPE复合材料进行了表征。结果表明:纳米Mg(OH)2表面经纳米聚丙烯酸酯乳液改性后吸附上了一层聚丙烯酸酯;纳米聚丙烯酸酯乳液改性提高了纳米Mg(OH)2的热稳定性,分解温度提高了27℃;改性纳米Mg(OH)2在LDPE基体中分散更为均匀;改性纳米Mg(OH)2的用量为LDPE的15%时复,合材料的拉伸强度比纯LDPE提高了6.5%。     

三螺杆挤出机端面二维流场混沌混合拉格朗日拟序结构分析

三螺杆挤出机是一种新型的聚合物流体加工设备,其独有的中心区呈现出几何结构和受力状态的周期性变化,混合机理非常复杂。区别于传统的线性混合分析,从拉格朗日体系的新视角对三螺杆挤出机混沌混合进行拉格朗日拟序结构分析,利用有限时间Lyapunov指数（FTLE）、拉格朗日拟序结构（LCS）,结合Poincaré截面和粒子可视化技术研究三螺杆挤出机二维流场的流体输运和混沌混合机理,讨论了中心区动态结构特性对FTLE和LCS分布的影响,并与单螺杆挤出机和双螺杆挤出机进行了对比分析。结果表明,LCS将三螺杆挤出机流域划分为近螺杆区、远螺杆区和中心区3个具有不同运动特性的区域,扭结是连接近螺杆区、远螺杆区和中心区物质交换的桥梁。随着混合时间的增加,扭结的弯曲和折叠程度逐渐增大,增强了3个区域的物质交换,强化了三螺杆流场的混沌混合。三螺杆挤出机啮合区附近存在3个双曲固定点,混合能力较好。Poincaré截面中椭圆周期点的出现说明在流域中心有非混沌区存在,因此三螺杆挤出机的中心区混合能力相对较弱。     

两种弹性体接枝物对PA6/Mg(OH)2复合材料性能的影响

将Mg(OH)2、弹性体接枝物、抗氧剂与尼龙6(PA6)共混制得阻燃PA6/Mg(OH)2复合材料,探讨了两种弹性体接枝物对PA6/Mg(OH)2复合材料力学性能和阻燃性能的影响。结果表明,加入弹性体接枝物A比加入钛酸酯偶联剂可以明显提高PA6/Mg(OH)2复合材料的阻燃性能和某些力学性能。Mg(OH)2用量为20%时,加入弹性体接枝物A的复合材料的极限氧指数可达到38.4%;缺口冲击强度和断裂伸长率比加入钛酸酯偶联剂时分别提高了64.6%和172.4%。     

表面改性方法对PP/Mg(OH)2无卤阻燃体系性能的影响

以聚丙烯(PP)为基体树脂,加入采用不同表面改性方法处理的氢氧化镁[Mg(OH)2]制备无卤阻燃PP复合材料。探讨了化学法和辐射法对PP/Mg(OH)2无卤阻燃复合材料阻燃性能和力学性能的影响。结果表明,用烷烃类偶联剂Ao-03进行表面改性的PP/Mg(OH)2具有较好的阻燃性能和力学性能,氧指数可以达到23.8%;拉伸强度变化不大,断裂伸长率达20%,是未处理PP/Mg(OH)2的9.5倍;冲击强度也最高,为未处理PP/Mg(OH)2的7倍。     

高填充无卤阻燃电缆料的研制

通过研究基体树脂、Mg（OH）2及其填充量对电缆料性能的影响,确立高填充无卤阻燃电缆料的配方为：乙烯一乙酸乙烯酯共聚物、低密度聚乙烯、Mg（OH）2、马来酸酐接枝乙烯一乙酸乙烯酯与抗氧剂的质量比为28：8：50：10：4;利用扫描电子显微镜观察了复合材料断面的形貌。结果表明,加人马来酸酐接枝乙酸乙烯酯作为界面相容剂能够强化界面柔性层的脱黏作用,有利于氢氧化镁在基体树脂中均匀分散,从而解决了由于大量填充氢氧化镁造成的电缆料力学性能下降的问题,改善了电缆料的综合性能。     

Mg(OH)2及其与红磷复配阻燃聚丙烯复合材料的性能研究

研究了Mg(OH)2和Mg(OH)2/红磷复配体系阻燃聚丙烯材料的性能,选用热塑性弹性体POE对阻燃聚丙烯复合材料进行了增韧改性,结果表明:Mg(OH)2与红磷复配可以减少Mg(OH)2用量,降低对材料力学性能的损耗;POE较好地改善了材料的冲击性能,其添加量为15份时,材料的冲击强度可由8.14kJ/m2增大至12.83kJ/m2。最后利用锥形量热仪验证了Mg(OH)2/红磷复配体系的协同阻燃效应。