聚甲醛/纳米SiO2复合材料的力学性能、结晶行为及热稳定性研究

以改性纳米SiO2为填料,通过熔融共混工艺制备聚甲醛/纳米SiO2复合材料,对其力学性能、结晶行为及热稳定性进行了研究。结果表明:复合材料的拉伸强度和缺口冲击强度随着SiO2含量的增加呈先增大后减小的趋势,二者分别在SiO2质量分数为3%和1%时达到最大;而弹性模量的情况则有所不同,其随着SiO2含量的增加不断增大。DSC测试结果显示,纳米SiO2具有较好的形核作用,能够促进聚甲醛的结晶温度升高,但会抑制晶粒的生长,导致复合材料结晶度的降低。此外,纳米SiO2还能显著提高聚甲醛的热稳定性。与纯聚甲醛相比,复合材料的最大热分解温度在氮气和空气气氛下分别提高了约41.1℃和24.5℃。     

PA6/EP/LiCl/SiO_2复合材料的结构与性能

采用熔融挤出工艺制备了尼龙(PA)6/环氧树脂(EP)/LiCl/SiO2复合材料。研究了EP的含量对PA6/EP/LiCl/SiO2复合材料的结晶行为、力学及加工性能的影响。研究发现,随着EP含量的增加,复合材料的结晶度降低、结晶不完善程度增大、PA6结晶受限,PA6/EP/LiCl/SiO2复合材料的拉伸强度、缺口冲击强度、弯曲强度总体上表现出先增大后减小的趋势,而熔体流动速率呈先减小后升高的趋势。当EP含量为3份时复合材料的拉伸强度、缺口冲击强度和弯曲强度均达到最大值,分别为94.68 MPa,11.5 kJ/m2和135.36 MPa。     

三官能环氧树脂在聚乳酸交联挤出发泡中的应用

将三官能团环氧树脂作为交联剂用于聚乳酸（PLA）的挤出化学发泡成型,研究了三官能环氧树脂含量对PLA熔融结晶性能、交联度、熔体强度的影响以及对PLA化学挤出发泡试样的泡孔形态的影响。结果表明,随着三官能环氧树脂含量的增加,冷结晶温度提高,且添加三官能环氧树脂后熔融峰由单峰变成双峰,结晶峰面积、熔融峰面积以及结晶度都是先增加后减少的趋势;PLA体系的交联度和熔体强度的显著提高随着三官能团环氧树脂的增加;PLA体系泡孔破裂减少,开孔率减少,泡孔尺寸先减小后增大;较佳挤出机头温度为170~175 ℃。     

聚苯醚/聚苯乙烯/纳米二氧化硅复合材料的制备及其结构与性能

通过熔融共混法制备了聚苯醚(PPE)/聚苯乙烯(PS)/纳米二氧化硅(SiO2)复合材料,并采用透射电子显微镜、扫描电子显微镜、力学性能测试及Hakke流变仪等研究了复合材料的结构与性能。结果表明,纳米SiO2均匀分散在PPE/PS基体中,粒径随着SiO2含量的增加而增大;随着纳米SiO2含量的增加,复合材料的拉伸强度、断裂伸长率和缺口冲击强度呈现先增大后降低的趋势,弯曲强度和玻璃化转变温度逐渐增大,蠕变量则逐渐降低。     

PP/POE-g-GMA/纳米SiO2复合材料性能研究

采用熔融共混法制备了聚丙烯/甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝POE/纳米二氧化硅(PP/POE-g-GMA/纳米SiO2)复合材料,研究了材料的力学性能、动态力学性能与结晶性能.结果表明:5%的POE-g-GMA和3%的氨基功能化纳米SiO2(SiO2-g-NH2)具有明显的协同增韧效应,冲击强度提高157%,使PP出现较大的低温损耗模量峰和内耗峰;POE-g-GMA和纳米SiO2对PP的结晶均有促进作用,SiO2-g-NH2的异相成核作用更明显;POE-g-GMA能诱导PPβ晶的形成,添加纳米SiO2使β晶含量降低.     

反应性增容对PP/纳米SiO2中填料成核活性的影响

采用示差扫描量热法研究PP/纳米二氧化硅(SiO2)复合材料的非等温结晶动力学.研究结果表明:纳米SiO2起到异相成核的作用,使PP的结晶峰温升高;反应性增容增强了纳米SiO2的威核活性;添加纳米SiO2使PP的结晶活化能增大,反应性增容使复合材料的结晶活化能减小,与纯PP的结晶活化能相近;但反应性增容使PP的结晶总速率小于未增容填充体系.     

纳米二氧化硅对PBT力学和结晶性能的影响

采用熔融共混的方法,将纳米SiO2添加到聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)中,制备出PBT/纳米SiO2复合材料,对其力学和结晶性能进行分析研究。结果表明,随着纳米SiO2含量增加,PBT/纳米SiO2复合材料的拉伸强度和弯曲强度增加,PBT的结晶度增加,球晶尺寸减小,最大扭矩和平衡扭矩变化不大。当纳米SiO2含量为0.1份时,PBT的拉伸强度提高12%,断裂伸长率提高100%,冲击强度提高10%,弯曲强度提高5%,综合力学性能最好。     

纳米SiO2对聚对苯二甲酸乙二酯结晶行为及性能的影响

采用六甲基二硅氮烷改性纳米SiO2,并在聚对苯二甲酸乙二酯合成过程中加入改性纳米SiO2制备PET/SiO2纳米复合材料。采用红外光谱、热分析和扫描电镜表征了纳米SiO2粒子的改性效果,并就SiO2加入量对PET结晶行为、力学性能及电学性能的影响进行了研究。结果表明,纳米SiO2经六甲基二硅氮烷处理后,团聚减少,并且能较好地分散于PET中。当纳米SiO2含量为1 %时,结晶速度最快。当纳米SiO2含量为0.1 %时,PET的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度分别提高了12.8 %、14 %和11.4 %;纳米SiO2含量在0.25 %~1 %时,随其含量的增加,PET的介电常数逐渐减小,体积电阻率逐渐增大。     

CaCl_2含量对PA1010/CaCl_2复合材料结构与性能的影响

采用熔融挤出的方法制备了PA1010/CaCl2复合材料,研究了CaCl2含量对PA1010/CaCl2复合材料的结晶行为、力学性能及流动性能的影响。结果表明:CaCl2的加入提高了PA1010的结晶速率和结晶温度,降低了PA1010的结晶度;随着CaCl2含量的增加,拉伸强度及断裂伸长率先增大后减小,弯曲强度先减小后增大,缺口冲击强度逐渐增大,熔体质量流动速率及热变形温度逐渐减小。     

DSC法研究纳米SiO2/MC尼龙6原位复合材料的多重熔融行为

借助差示扫描量热仪(DSC)研究纳米SiO2/MC尼龙6原位复合材料等温结晶后的多重熔融行为.结果表明:复合材料的熔融行为呈现三重熔融峰,分别对应于等温结晶过程形成的小晶片、主要结晶组分及完善性较差的组分再结晶和再组合形成较为完善结晶组分的熔融.在高温下结晶,纳米粒子含量的增加提高了体系再结晶、再组合程度;在低温下结晶,当纳米粒子含量较低时,再结晶、再组合程度相对于纯MC尼龙6有所降低,进一步增加纳米粒子的含量,再结晶、再组合的程度又逐步提高.     

纳米SiO_2界面处理对CE基复合材料静态力学性能的影响

将纳米SiO2先用大分子偶联剂SEA–171处理,再与偶氮二异丁腈发生接枝反应而锚固上偶氮引发剂,并通过热失重和元素分析证明了引发剂在纳米SiO2表面的锚固。利用纳米SiO2对氰酸酯树脂(CE)进行改性,研究了纳米SiO2的含量对CE/纳米SiO2复合材料静态力学性能的影响;分析了纳米SiO2复合材料界面的结构特征,探讨了其作用机理。结果表明,纳米SiO2的加入提高了复合材料的冲击强度和弯曲强度。当M–1的添加量为3%时,复合材料的冲击强度增幅56.4%;弯曲强度增幅为44.2%。当M–2的添加量为4%时,复合材料的冲击强度增幅为89.0%;弯曲强度增幅为53.8%。经过锚固处理后,纳米SiO2颗粒团聚程度减小,在高分子有机相中的分散更均匀。     

PP/纳米SiO2/PP-g-MAH复合材料的研究

通过熔融共混法制备了PP/纳米SiO2/PP-g-MAH复合材料。研究了纳米SiO2和PP-g-MAH用量对PP基体性能的影响。通过力学性能测试、DSC热分析和SEM照片观测对PP/纳米SiO2和PP/纳米SiO2/PP-g-MAH复合材料的结构和性能进行了系统的研究。结果表明:2%的纳米SiO2和10%PP-g-MAH有较好的协同效应。可以使复合材料的缺口冲击强度提高80%,拉伸强度提高12.5%。DSC表明,纳米SiO2对PP基体有异相成核作用。SEM电镜分析得出,经表面改性的纳米SiO2均匀地分散于PP基体中,从而起到良好的改性作用。     

二氧化硅粒子对热塑性木薯淀粉稳定性能的影响

通过添加二氧化硅(SiO2)到木薯淀粉(TPS)中,采用熔融共混法制备热塑性TPS/SiO2复合材料,研究复合材料的吸水性、生物降解性和熔融行为。结果表明,随着SiO2添加量的增加,TPS吸水率呈下降趋势,且添加经过硅烷偶联剂(KH550)表面处理后的纳米SiO2比未处理的吸水率低。随着生物降解时间的增加,TPS/SiO2复合材料的生物降解率提高;随着SiO2用量的增加,TPS的生物降解率呈下降变化,且SiO2表面处理后能明显提高TPS的生物降解性。随着SiO2用量的增加,TPS的熔融峰增加,且添加SiO2表面处理后的TPS熔融峰比未经表面处理的SiO2高。     

聚乳酸/可反应性纳米SiO2复合材料的等温结晶动力学

采用熔融共混法制备了聚乳酸/可反应性纳米二氧化硅(PLLA/RNS)复合材料。利用差示扫描量热仪研究了RNS对PLLA等温结晶行为的影响;用Avrami 方程研究了PLLA及其复合材料的等温结晶动力学。结果表明,加入RNS对PLLA结晶起到了异相成核作用,随着RNS含量的增加,PLLA的结晶速率(K)提高,半结晶时间(t1/2)减小,而Avrami指数(n)变化不大,说明RNS没有改变PLLA结晶的成核机理;利用Arrhenius方程和Lauritzen-Hoffman理论分别对PLLA及其复合材料的结晶活化能(ΔE)、成核参数(Kg)和折叠链端表面自由能(σe)进行计算后发现,复合材料的ΔE比纯聚乳酸的小,Kg 、σe略有增加。这表明加入RNS降低了复合材料的ΔE,从而有效地促进了PLLA基体的结晶。     

聚丙烯/聚烯烃弹性体/纳米SO2复合材料的制备与性能研究

通过熔融挤出法制备了一系列聚丙烯(PP)/聚烯烃弹性体(POE)/纳米SiO2复合材料,利用差热扫描量热仪(DSC)、电子拉伸机、悬臂梁冲击试验机等对复合材料进行了表征,分析了聚烯烃弹性体和纳米SiO2对聚丙烯的热性能和力学性能的影响.结果表明:当纳米SiO2的用量为3%时,PP/POE/纳米SiO2复合材料的拉伸强度...     

PP/纳米SiO2复合材料制备与结晶性能的研究

通过熔融共混法制备了聚丙烯(PP)/纳米SiO2复合材料。研究了纳米SiO2含量对PP/SiO2力学性能的影响。结果表明:当纳米SiO2含量为2份时,复合材料的力学性能最优;与纯PP相比,V形缺口冲击强度提高了90%,拉伸强度提高了5%,弯曲强度提高了23%。扫描电镜(SEM)观察表明纳米SiO2均匀无团聚地分散于PP中;差示扫描量热法(DSC)和X射线衍射法(XRD)实验结果发现均匀分散的纳米SiO2使PP的结晶度变大,晶体尺寸分布变窄,晶体体积变小。改善了的PP球晶是聚丙烯性能提高的重要原因之一。     

共混方法对PP/纳米Si02复合材料性能的影响

分别采用溶液共混法、熔融共混法以及二阶共混法来制备PP纳米SiO2复合材料,探讨了不同共混方法时,纳米SiO2含量对复合材料力学性能及微观结构的影响。结果表明,从纳米SiO2的分散来说,溶液共混最好、二阶共混次之、熔融共混最差;当纳米SiO2含量超过3%时,二阶共混法制备的复合材料具有复相结构;而纳米SiO2用量超过5%时,3种共混方法制备的复合材料都出现层状结构;因此,纳米SiO2含量为3%时的二阶共混法制备的复合材料既形成了复相结构又还未出现层状结构,其综合力学性能优异,拉伸强度提高了21. 3%,断裂伸长率增加了27.6%,冲击强度提高了131. 1%。     

纳米SiO_2/UP复合材料的力学性能和热性能研究

通过熔融共混、模压成型方法,制备了纳米二氧化硅(SiO2)/不饱和聚酯(UP)复合材料,研究了纳米SiO2含量对复合材料的力学性能、动态力学性能和热膨胀性能的影响,采用SEM观察了复合材料的磨损面形貌。结果表明:当纳米SiO2含量为2.5%时,SiO2/UP复合材料的冲击强度和弯曲强度比纯UP分别提高了28.57%、8.43%;当纳米SiO2含量为3.5%时,SiO2/UP复合材料的玻璃化转变温度比纯UP提高了16℃;当纳米SiO2含量为0.5%时,SiO2/UP复合材料的热膨胀系数为41.367×10-6K-1;加入纳米SiO2后,SiO2/UP复合材料的磨损机理主要表现为磨粒磨损和黏着磨损。     

Crystallization,melting behavior,and crystal structure of reactive,intumescent, flame‐retardant polypropylene

Polypropylene (PP)/2‐({9‐[(4,6‐diamino‐1,3,5‐triazin‐2‐yl) amino]‐3,9‐dioxido‐2,4,8,10‐tetraoxa‐3,9‐diphosphaspiro [5.5] undecan‐3‐yl} oxy) ethyl methacrylate (EADP) composites were prepared by the blending of PP with EADP as a new flame‐retardant material. The nonisothermal crystallization and melting behaviors of composites were investigated with differential scanning calorimetry (DSC). Their crystal morphologies and structures were studied by polarized optical microscopy (POM) and X‐ray diffraction (XRD), respectively. The DSC results show that the addition of EADP increased the crystallization onset temperature, crystallization peak temperature, and degree of crystallinity of PP in the PP/EADP composites. The melting onset temperature and melting end temperature of the PP/EADP composites decreased slightly, whereas the melting peak temperature of the PP/EADP composites increased. The POM results show that the addition of EADP greatly reduced the crystal size of PP in the composites. When the content of EADP in the PP/EADP composites was increased, the crystal size of PP became smaller. The XRD results indicate that the addition of EADP changed the crystal structure of PP in the PP/EADP composites, which exhibited both α‐form and β‐form crystal structures. © 2014 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2015 , 132, 41374.