PP／POE／纳米CaCO3复合材料力学性能研究

研究了PP/POE／纳米CaCO3复合材料的力学性能、脆-韧转变规律及其与纳米CaCO3含量、分散相POE粒径的关系。结果表明：含4份CaCO3的PP/POE／纳米CaCO3复合体系，达到脆-韧转变所需的弹性体POE量最少。纳米CaCO3的添加还可以提高复合材料的弯曲模量，在增韧的同时提高材料的刚性。研究发现PP／POE／纳米CaCO3三元体系的基体层厚度与脆-韧转变的关系符合逾渗定理。     

POE和EPDM增韧PP/CaCO3复合材料的研究

用聚烯烃弹性体(POE)和两种三元乙丙橡胶(EPDM)增韧PP／纳米CaCO3，研究了弹性体种类和用量对复合材料的力学性能和流动性能的影响。结果表明：随弹性体用量增加至30份，3种复合材料的拉伸强度下降，断裂伸长率上升，硬度下降，常温和低温冲击强度都有较大幅度提高；在20～25份填充范围内，POE增韧效果良好，PP／POE／CaCO3的综合性能优良；弹性体填充量为30份时，3体系为典型的假塑性流体，PP／POE／CaCO3体系有更强的非牛顿性(粘切敏感性)。     

PP/弹性体/无机微粒三元复合材料的研究

以新型聚烯烃弹性体POE为增韧剂,以玻璃微珠、纳米CaCO3为增强剂,将传统的弹性体增韧方法和新型的纳米微粒增韧增强手段相结合,利用双螺杆挤出机,通过熔融共混工艺制备聚丙烯（PP）／聚烯烃热塑性弹性体（POE）／无机微粒复合材料。测试了复合材料的力学性能,并利用扫描电子显微镜（SEM）对三元复合材料的的断面形貌进行了研究。     

新型丙烯-乙烯共聚物增韧聚丙烯的研究

丙烯-乙烯共聚物Vistamaxx（VM）是一种丙烯摩尔含量占70％以上的新型弹性体。用VM增韧聚丙烯（PP），考察了PP／VM共混物的力学性能、微观形态结构以及结晶性能，并与乙烯-辛烯共聚物（POE）与PP的共混体系进行了对比。结果表明，常温下VM增韧效果优于POE，PP／VM体系拉伸性能优于PP／POE体系；VM在PP中表现出比POE更好的分散性；VM具有与PP相同的晶型，VM的加入细化了PP的晶粒。     

纳米CaCO3／ABS／POE／EVA复合材料的协同效应及力学性能研究

用挤出法制备了纳米CaCO3／丙烯腈-丁二烯-苯乙烯／热塑性聚烯烃弹性体／乙烯-醋酸乙烯（纳米CaCO3／ABS／POE／EVA）复合材料。对力学性能的测试表明，材料的冲击强度大幅度提高而拉伸强度基本保持不变。分别通过相差显微镜（PCM）及扫描电镜（SEM）观察试样的相态结构和冲击断面的微观形态。结果表明，纳米CaCO3对弹性体有细化作用，纳米CaCO3、POE、EVA在对ABS的增韧过程中有良好的协同效应。     

高流动性PP／POE／纳米CaCO3复合材料的研制

利用双螺杆挤出机，通过熔融共混工艺制备了聚丙烯(PP)／聚烯烃热塑性弹性体(POE)／纳米CaCO3复合材料。利用扫描电子显微镜(SEM)观察了不同体系的形态，结果显示：纳米CaCO3和POE在PP／POE／nano-CaCO3中互相促进分布及均化。冲击试验结果表明：PP／POE／nano-CaCO3体系的缺口冲击强度较PP／POE、PP／nano-CaCO3和纯PP分别提高了65％，107％和178％。熔体流动速率测试显示：纳米CaCO3在PP／POE／nano-CaCO3中具有提高体系流动性的作用。     

稀土偶联剂在无机刚性粒子增韧聚丙烯中应用及机理研究

考察了新型稀土偶联剂在无机刚性粒子增韧聚丙烯（PP）体系中的作用，研究了无机粒子对聚丙烯的增韧作用及增韧机理，特别是增韧体系中聚丙烯的结晶特性、添加物化学组成与晶型产生之间的关系。研究表明：1．稀土偶联剂用作无机粒子的表面处理剂对CaCO3、BaSO4、Mg（OH）2、Mica和Talc等无机粒子的处理不同，经稀土改性剂处理的CaCO3与聚丙烯的复合物，在一定条件下缺口冲击强度可达到纯PP的2倍、断裂伸长率可达纯PP的3倍左右，表现出显著的无机粒子增韧效果；但用稀土偶联对CaCO3处理效果良好的主要原因可归结为：a、处理过程中稀土偶联剂与CaCO3之间除了物理吸附作用外，还发生了化学作用，在CaCO3表面形成了牢固的包覆层，改变了无机粒子的表面性能，当CaCO3与聚丙烯复合时，既改善其在PP基体中的分散性，二者之间又可能形成有利于增韧的界面相；b、单独的CaCO3可促进基体PP的结晶速率，但不会改变PP的结晶型，而稀土偶联剂处理过的CaCO3不仅能更显著地促进PP结晶，细化球晶尺寸，还会改变基体PP的结晶晶型，除韧性较低的α晶型外，还诱导基体产生一定量具有优异抗冲性能的β晶型，即稀土偶联剂不仅起到偶联剂的作用，与CaCO3一起，还起到β晶型成核剂的作用。本论文工作对有效利用我国特有的稀土资源，开发新型的偶联剂及聚丙烯β晶型成核剂，实现通用塑料PP的高性能化有一定意义。     

纳米无机粉体对PP／POE共混物力学性能和形态结构的影响

采用纳米无机粒子对茂金属聚乙烯（POE）弹性体增韧聚丙烯（PP）二元共混体系进行改性。从而制得PP／POE／无机纳米粒子三元复合材料。分别探讨了纳米高岭土和纳米碳酸钙对复合材料拉伸性能和冲击性能的影响，并考察了不同纳米粉体的增强效果。     

高流动性高韧性PP/POE共混体系材料研究

用聚烯烃弹性体（POE）代替传统的弹性体，对聚丙烯（PP）增韧改性。探讨了基体树脂、POE、高密度聚乙烯（HDPE）、滑石粉、纳米CaCO3以及润滑剂乙撑双硬脂酸酰胺（EBS）的用量对共混体系力学性能和流动性的影响。并通过扫描电镜观察冲击断面，研究共混物的形态结构。结果表明，POE能大幅度地改善材料的冲击韧性，HDPE与POE具有协同增韧效应，加工助剂EBS能改善PP共混材料的流动性，所制得的改性材料可用于制造汽车装饰件。     

PP/弹性体/纳米CaCO3三元复合材料研究

以聚烯烃弹性体POE(乙烯辛烯共聚物)为增韧剂，以纳米CaCO3为增强剂，利用双螺杆挤出机，通过熔融共混工艺制备了聚丙烯(PP)／POE／无机纳米粒子复合材料。测试了复合材料的力学性能并利用扫描电子显微镜(SEM)对三元复合材料的断面形态进行了研究。研究结果表明，利用纳米CaCO3对共混物PP／POE进行改性，存在一个最佳用量，一般为5％左右。采取将纳米CaCO3先与POE混合挤出后再与PP进行共混挤出的二步法工艺，复合体系的综合性能较优。     

PS/POE/纳米CaCO3复合材料的制备与性能研究

通过熔融共混法制备了PS／POE／纳米CaCO3复合材料。研究了复合材料的力学性能、微观结构和流变性能。结果表明：纳米CaCO3和POE在PS／POE／纳米CaCO3复合体系中互幅促进分布及均化,有协同增韧的作用;同时,纳米CaCO3在PS／POE／纳米CaCO3复合体系中具有提高体系流动性的作用。     

聚丙烯/弹性体/纳米高岭土三元复合材料的研究

以新型聚烯烃弹性体POE为增韧剂，以纳米高岭土为增强剂，将传统的弹性体增韧方法和新型的纳米粒子增韧增强手段相结合；采用合金化技术和填充复合工艺，制得高性能的聚丙烯复合材料。研究结果表明，纳米高岭土和弹性体POE对PP增韧具有协同作用，呈现的并不是二者独立增韧作用的简单加和，纳米无机粒子对复合体系PP／POE还有增强作用并大大减缓了因POE的加入而导致复合体系强度的降低。     

纳米CaCO3/EPO/PP复合材料性能与结构的研究

研究了纳米CaCO3／EPO／PP复合材料的力学性能、熔体流变性能及纳米CaCO3粒子在PP基体中的分散状况。结果表明：弹性体EPO对PP有很好的增韧效果，当EPO用量为4份时，PP从脆性断裂转变成韧性断裂；当EPO用量为10份时，PP复合材料的室温和低温缺口冲击强度均有大幅度的提高。在EPO／PP复合材料中加入纳米CaCO3不仅可以显著提高复合材料的室温和低温缺口冲击强度，而且可显著提高复合材料的弯曲弹性模量和MFR，改善复合材料的加工流动性能；纳米CaCO3粒子在PP中达到了纳米级分散。     

聚酯型超分散剂在聚合物中的应用

采用聚酯型超分散剂对碳酸钙(CaCO3)进行表面处理，并用其填充改性聚氯乙烯(PVC)和聚丙烯(PP)，研究了超分散剂用量、聚合度对复合材料性能的影响。结果表明：超分散剂处理CaCO3的最佳用量与碳酸钙的粒径和表面特性密切相关，处理纳米CaCO3、轻质CaCO3、重质CaCO3的最佳用量分别为4％、2．0％和1．5％；超分散剂处理的纳米CaCO3填充改性PVC具有明显的增强增韧作用，对PVC的改性效果比PP好；超分散剂的最佳聚合度为7。     

新型热塑性弹性体增韧聚丙烯的研究

以聚烯烃弹性体(POE,乙烯-辛烯共聚物)为PP的增韧性剂,利用转矩流变仪、差示量热扫描(DSC)及力学性能测试方法,比较研究了PP/POE及PP/EPDM共混物的加工性能、结晶性能及力学性能;结果表明,POE在加工性、改性效果等方面比EPDM更具优势。还探讨了POE用量对PP/CaCO     

聚烯烃弹性体对剑麻纤维增强聚丙烯复合材料性能的影响

为提高剑麻(SF)增强聚丙烯(PP)复合材料的韧性,分别采取乙烯-辛烯共聚物(POE)和马来酸酐接枝POE(POE-g-MAH)二种弹性体对其进行增韧改性;研究了弹性体和纤维用量的变化对SF/PP/弹性体三元复合体系力学性能的影响及其内在原因。结果表明:POE和POE-g-MAH对剑麻增强聚丙烯复合材料均有良好的增韧效果;仅从增韧效果而言,在弹性体用量较低阶段POE优于POE-g-MAH,但当弹性体增至30%以后,POE-g-MAH则好于POE;在拉伸强度、拉伸模量、弯曲强度及弯曲模量方面,POE-g-MAH均比POE效果更好。     

PP/POE/PE/CaCO3/PP-g-MAH复合材料力学性能的研究

采用熔融共混法制备聚丙烯/聚烯烃弹性体/聚乙烯/马来酸酐接枝聚丙烯（PP/POE/PE/CaCO3/PP-g-MAH）复合材料,并研究其力学性能。结果表明：PP-g-MAH可提高PP与CaCO3的相容性,使复合材料的韧性和拉伸性能得到提高,PE可提高PP与POE的相容性,并有效提高复合材料的韧性,经POE、PE、CaCO3和PP-g-MAH之间的相互协同改性作用可制得综合性能优良的PP复合材料。     

聚合物纳米复合材料韧性和破坏行为

在总结高分子材料增韧机理、高分子纳米复合材料冲击破坏行为的基础上,探讨了高分子纳米复合材料的增韧机理。纳米无机粒子起应力集中的作用导致界面脱黏、空化与基体屈服是其增韧高分子材料的主要原因,而碳纳米管则起桥联裂纹、偏转裂纹方向、传递界面应力使聚合物基体屈服而增韧高分子材料。对聚合物／层状填料纳米复合材料而言,分散在聚合物基体中的插层或剥离的无机纳米片层对复合材料银纹的形成有抑制作用,其二维几何结构不利于片层周围基体的屈服与界面脱黏、空化,因而不能增韧高分子材料,反而还导致了聚合物／层状填料纳米复合材料抗冲击强度的降低。高分子材料的纳米复合目前很难达到橡胶增韧的效果,若同时采用纳米复合技术与官能化弹性体增韧技术,可望设计、制备出一系列高强度、高韧性的高分子纳米复合材料。