微波辐照下PP/纳米TiO2复合材料的非等温结晶行为

首先采用傅里叶红外光谱仪(ET-IR)表征了微波辐照前后PP/纳米TiO<,2>母粒的表面特征,然后经二次熔融挤出制备微波辐照PP/纳米TiO<,2>复合材料.通过差式扫描量热仪(DSC)对微波辐照前后PP/纳米TiO<,2>复合材料的非等温结晶行为进行研究.结果表明:微波辐照后,PP/纳米TiO<,2>复合材料的结晶起始温度和结晶温度降低,结晶度提高了大约20%,结晶速率基本不变;微波辐照前后复合材料的非等温结晶动力学参数F(T)值相近.     

铸型PA 6/TiO2纳米复合材料的非等温结晶行为

采用差示扫描量热法(DSC)研究了铸型聚酰胺(PA)6/TiO2纳米复合材料在不同冷却速率下的非等温结晶行为,并用Jeziomy法、Ozawa法和Mo法对DSC测定结果进行了处理。结果表明：纳米TiO2对铸型PA6起到异相成核的作用,提高了铸型PA6的结晶速率和结晶峰温,缩短了半结晶时间。3种方法对比后发现：Ozawa法不适用于铸型PA6及其纳米复合材料非等温结晶动力学的处理,Jeziomy法基本适合,而Mo法最适合。采用Kissinger法计算出铸型PA6及其TiO2纳米复合材料的结晶活化能,发现纳米粒子提高了铸型PA6的结晶活化能．说明纳米TiO2阻碍了铸型PA6的分子链在结晶时的运动。     

PP/纳米TiO_2复合材料的结晶行为研究

采用傅里叶红外光谱仪(FT-IR)表征了改性前后纳米TiO2粉体的表面特征。通过熔融共混法制备了PP/纳米TiO2复合材料。通过力学性能测试、DSC热分析和POM照片观测,对PP/纳米TiO2复合材料的力学性能和结晶行为进行了研究。结果表明:纳米TiO2对PP既增强又增韧;纳米TiO2在PP结晶过程中具有异相成核剂的作用,能够提高PP结晶度和加速PP结晶,可明显细化PP晶粒。     

PP/盘状石墨纳米复合材料的非等温结晶动力学

熔融共混制备了不同填充份数的PP/GNP(聚丙烯/盘状石墨)纳米复合材料,采用DSC结合Avrami方程的Jeziorny法和Mo法研究了PP及PP/GNP纳米复合材料的非等温结晶动力学,结果表明:GNP的加入提高了PP的结晶温度Tp,而结晶速率则随GNP填充份数的变化而变化,在低填充含量下,GNP的加入使PP的结晶速率提高,当GNP填充含量为20%时,PP的结晶速率明显降低。     

PP/棉秆皮纤维复合材料非等温结晶行为的研究

采用差示扫描量热法(DSC)研究了纯聚丙烯(PP)及PP/棉秆皮纤维复合材料的非等温结晶行为;研究了不同棉秆皮纤维含量对PP/棉秆皮纤维复合材料结晶行为的影响;并分别采用Avrami模型、Ozawa模型和Mo模型描述了PP/棉秆皮纤维复合材料的非等温结晶动力学.结果表明:PP结晶速率随棉秆皮纤维含量的增加而提高;棉秆皮纤维的存在提高了PP的结晶度,纤维含量对结晶度的影响较小.Avrami和Mo模型能够较好描述PP/棉秆皮纤维复合材料的非等温结晶动力学过程,而Ozawa模型则不适合.     

PP/CNTs复合材料的非等温结晶动力学研究

对碳纳米管进行表面处理,利用熔融共混法制备聚丙烯/碳纳米管复合材料,经过粉碎压片后,得到样品.通过SEM观察聚丙烯/碳纳米管复合材料的断面结构.通过DSC研究聚丙烯/碳纳米管复合材料的非等温结晶过程.结果表明,经表面修饰的碳纳米管能够均匀分散于聚丙烯基体中,二者界面结合紧密;加入微量的碳纳米管就可以明显地提高复合材料的结晶温度和结晶速率.     

PET/TiO2复合材料非等温结晶行为的研究

采用表面接枝和聚合改性的方法,分别以γ-缩水甘油醚氧丙基三甲基硅烷(GPS)和甲基丙烯酸甲酯(MMA)对纳米二氧化钛(TiO_2)进行表面修饰,通过熔融共混制得聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)/GPS- TiO_2和PET/聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)-TiO_2纳米复合材料,用差示扫描量热法研究了其复合材料的非等温结晶行为,利用不同动力学模型对其结晶过程进行处理。结果表明：未处理的纳米TiO_2提高了PET的熔融温度和结晶温度;而经表面接枝的GPS-TiO_2和PMMA-TiO_2对PET的熔融温度和结晶温度的影响并不显著;不同表面特性的纳米TiO_2降低了PET的结晶度,但经表面接枝后的纳米TiO_2其影响程度减弱;用Jezi- omy法和莫志深法处理PET/TiO_2纳米复合材料的非等温结晶过程比较理想,PET,PET/PMMA-TiO_2,PET/ TiO_2,PET/GPS-TiO_2复合材料的结晶速率依次减小。     

MC尼龙6/TiO2原位纳米复合材料等温结晶动力学的研究

采用差示扫描量热法(DSC)研究了阴离子原位聚合法制备的铸型尼龙6(MC尼龙6)/TiO2纳米复合材料的等温结晶行为,并应用Avrami方程分析了MC尼龙6的等温结晶动力学过程.结果表明纳米TiO2对MC尼龙6基体具有异相成核作用,使其原位纳米复合材料结晶速率常数变大,半结晶时间变小.Hoffman成核结晶理论计算结果表明,原位纳米复合材料的Kg(与结晶温度无关而与成核方式有关的参数)大于MC尼龙6且随着纳米含量的增加而增加,说明纳米TiO2阻碍了MC尼龙6分子链的运动,同时尼龙6由晶核生长占主导地位逐渐向成核机制占主导地位转变.     

PP/空心玻璃微珠复合材料非等温结晶研究

采用熔融共混挤出的方法,制备了聚丙烯(PP)/空心玻璃微珠(HGB)复合材料,用差示扫描量热法研究了PP和PP/HGB复合材料的非等温结晶过程,并通过Jeziorny和莫志深方程研究了非等温结晶动力学。结果表明,随降温速率的增大,PP和PP/HGB复合材料的结晶峰温和结晶度降低,结晶速率增大;HGB的加入降低了PP的结晶速率。     

纳米TiO2/PP复合材料的研究

研究了纳米TiO2／PP复合材料的力学性能和耐老化性能，实验结果表明，添加1％－2％的纳米TiO2可以明显改善PP材料的抗冲击性能；纳米质量分数在1％－4％范围内对复合材料的拉伸强度几乎没有影响；而添加少量的纳米TiO2可以大大提高PP材料的耐紫外光老化性能，说明纳米TiO2对紫外光有极强的吸收能力。TiO2/PP复合材料具有良好的耐候性，可以提高其户外制品的使用寿命。     

PP/PP-g-MAH/HGB复合材料非等温结晶行为研究

采用熔融法制备了聚丙烯/马来酸酐接枝聚丙烯/空心玻璃微珠（PP/PP-g-MAH/HGB）复合材料,采用差示扫描量热仪研究了PP、PP/HGB、PP/PP-g-MAH/HGB复合材料的非等温结晶过程,并通过Jeziorny法和Mo法研究了3种材料的非等温结晶动力学。结果表明,随着降温速率的增大,3种材料的结晶峰温、结晶起始温度和结晶度均减小,结晶速率增大;HGB抑制了PP的结晶行为,降低了结晶速率;PP-g-MAH对PP结晶速率的影响较小,HGB和PP-g-MAH都会改变PP的结晶成核和生长机理。     

硅灰石形貌对聚丙烯结晶行为的影响

采用熔融共混法制备了聚丙烯（PP）／硅灰石复合材料,并对其结晶行为进行研究。用X-射线衍射（XRD）研究了硅灰石的加入及类型对PP的晶体尺寸及类型的影响。结果显示,硅灰石的加入不改变PP的晶型,仍为α晶,而晶粒尺寸变小,表明硅灰石有异相成核作用。相比较而言,针状硅灰石比颗粒状硅灰石的异相成核作用更明显。采用差示扫描量热仪（DSC）在各种不同冷却速率下对复合材料的非等温结晶动力学过程进行研究,并用Jeziorny法来描述这些样品的非等温结晶过程。在相同的冷却速率下,半结晶时间（t′1/2）、结晶速率常数（Zc）等数据表明复合材料的结晶速率比纯PP的快,说明硅灰石具有异相成核作用,与颗粒硅灰石相比,针状硅灰石异相成核作用更明显。     

PVB／纳米TiO2复合材料的制备和表征

制备了不同聚乙烯醇浓度的聚乙烯醇缩丁醛（PVB），利用偶联剂和超声波分散法对纳米二氧化钛（TiO2）进行了表面处理，用共混法制备了PVB／纳米TiO2复合材料。采用红外光谱、X射线衍射、扫描电镜等表征了复合材料的红外吸收性能、光学性能、结构和微观形貌，测试了复合材料的力学性能。结果表明：由于纳米TiO2粒子的加入，复合材料的韧性得到明显提高，其断裂伸长率为纯PVB的6-8倍左右，同时使PVB／纳米TiO2复合材料具有良好的紫外线屏蔽性能。     

Nonisothermal Crystallization and Melting Behaviors of PP/PA6/TiO2 Nanocomposites

Titanium dioxide nanoparticles were functionalized with toluene-2,4-diisocyanate and then polypropylene/polyamide 6 blends containing functionalized titanium dioxide were prepared using a twin-screw extruder. The nonisothermal crystallization and melting behaviors of the as-prepared nanocomposites were investigated using differential scanning calorimetry. The nonisothermal crystallization differential scanning calorimetry data were analyzed by the modified-Avrami (Jeziorny) and combination of Ozawa and Avrami (Mo) methods. It can be found that the Jeziorny method can be used to describe the main crystallization process, and the Mo method can better deal with nonisothermal crystallization kinetics of the polypropylene and polyamide 6 phase in polypropylene/polyamide 6-based nanocomposites. The nonisothermal crystallization analysis shows that the titanium dioxide nanoparticles have two effects on polypropylene/polyamide 6 blends, i.e., it can favor the improvement of crystallization ability and decrease the crystallization rate of the polypropylene and polyamide 6 phase in polypropylene/polyamide 6-based nanocomposites. For one thing, the functionalized titanium dioxide nanoparticles in the polypropylene/polyamide 6-based nanocomposites act as effective nucleation agents and result in higher crystallization temperature (T₀) than that of the polypropylene and polyamide 6 in pure polypropylene/polyamide 6 blends, which indicated titanium dioxide nanoparticles favor the improvement of crystallization ability of the polypropylene and polyamide 6 phase. For another, the existence of functionalized titanium dioxide nanoparticles hinders the free movement of polymer chains and results in lower crystallinity than that of the polypropylene and polyamide 6 in pure polypropylene/polyamide 6 blends, which indicated titanium dioxide nanoparticles decrease the crystallization rate of the polypropylene and polyamide 6 phase in polypropylene/polyamide 6-based nanocomposites. The nonisothermal crystallization melting behaviors show that there is single or double melting peak, which varies with different cooling rates for the polyamide 6 phase in polypropylene/polyamide 6-based nanocomposites. Multiple melting peak is mainly caused by the different crystalline structure of the polyamide 6 phase, the melting peak I is mainly caused by γ crystal of the polyamide 6 phase, while the melting peak II corresponds to the thermodynamic stability of α crystal. Besides, the recrystallization of the polyamide 6 phase in the heating process, and the effect of the incorporation of the titanium dioxide nanoparticles may have some contributions to the appeared multiple melting peak of the polyamide 6 phase in the polypropylene/polyamide 6-based nanocomposites.     

PP／mPE／无机填料三元复合材料的形态结构和力学性能

采用刚性无机填料对茂金属聚乙烯（mPE)弹性体增韧聚丙烯（PP）二元共混体系进行增强，从而制得PP／mPE无机填料三元复合材料。分别探讨了CaCO3用量对复合材料拉伸性能和低温冲击性能影响，并考察了不同填料的增强效果。实验结果表明，由于弹性体的存在，无机填料的增强作用减弱；共混物的低温冲击强度也因填料的加入而大幅度下降，但经过表面处理的高岭土体系的冲击强度反而提高。SEM断裂形貌显示，未经表面处理的填料和基体的界面结合较弱，而改性高岭土则以层状结构分散于基体中，并呈现牢固的界面结合。     

TiO2分散对HIPS/纳米TiO2复合材料性能影响

用透射电子显微镜（TEM）、扫描电子显微镜（SEM）及电子能谱（EDS）表征了高抗冲聚苯乙烯（HIPS）基体中纳米TiO2粒子的分散，研究了HIPS／纳米TiO2复合材料中纳米粒子的分散对复合材料力学性能的影响。结果表明，EDS可较好地表征纳米TiO2的分散行为；在纳米HIPS／TiO2复合体系中，当纳米TiO2质量分数为1．0％时，纳米粒子在复合材料中呈较均匀分散，对HIPS基体起着提高强度和韧性的作用；随着纳米TiO2含量的提高，纳米粒子发生明显团聚，对HIPS的增强增韧作用减弱；TEM，SEM及EDS结合使用，可较好地表征纳米粒子在复合材料的分散行为。     

聚丙烯/纳米碳酸钙原位聚合复合材料非等温结晶动力学研究

用原位聚合复合法制备PP/纳米CaCO3复合材料,用DSC法研究了不同纳米粒子含量的等速结晶性能和非等温结晶行为。对所得数据分别用修正Avrami方程的Ozawa法和Mo法进行处理,表明Mo法处理PP/CaCO3纳米复合材料非等温结晶过程比较理想。Mo法所得的参数F(T)随结晶度的增加而增大,a随结晶度的增加而增大,但幅度不大。表明降温速率越快,单位结晶时间达到的结晶度越高,各降温速率下的结晶方式基本不变。等速结晶研究表明,纳米碳酸钙的加入起到了结晶成核剂作用。用Kissinger方法计算出PP/纳米CaCO3原位复合材料的活化能为202 4kJ/mol。     

PP/CaCO3复合发泡材料泡孔形态预测模型的研究

用单螺杆挤出装置,以CO2为发泡剂,对聚丙烯（PP）/CaCO3复合材料进行挤出发泡;采用正交法设计实验,利用Design-Expert统计软件对实验数据进行统计处理,观察制品纵截面上泡体的形态变化,从而得到加工工艺参数对泡体形态的影响规律,回归拟合得到泡孔平均直径、面密度、形变程度和倾向角的预测模型,并进行实验验证;最后用回归模型求解出较合适的加工参数范围。结果表明,转速为46~52 r/min、机头温度为170 ℃、熔体温度为180~189 ℃、CaCO3含量为6.67 ％~7.9 %时,可得到较好的PP/CaCO3发泡制品。     

反应增容制备PP/纳米TiO2复合材料

在纳米TiO2表面包覆一层SiO2薄膜,用含氨基的硅烷偶联剂对TiO2表面进行修饰合成功能化纳米TiO2（sTiO2-NH2）,然后将sTi02-NH：与聚丙烯（PP）及少量马来酸酐接枝聚丙烯（PP-g-MAH）通过熔融共混结合反应增容技术制备PWPP-g-MAH／sTiO2-NH2纳米复合材料。考察了纳米粒子和大分子相容剂用量对复合材料性能的影响。由于功能化纳米粒子表面-NH2与PP-g-MAH发生了化学反应,增强了两相的界面作用并促使纳：米粒子在PP中的均匀分散,在添加质量分数为2％的纳米粒子和质量分数为5％大分子相容剂时,相对纯PP材料而言,复合材料的拉伸和冲击强度分别提高了32％和400％,实现了对PP的增强增韧。