高导热聚丙烯复合材料导热性能的研究

研究了石墨填充改性聚丙烯复合材料的流动性能、力学性能及其导热性能。实验结果表明，用热导率高、粒径小的石墨对聚丙烯进行填充改性，可以显著提高复合材料的热导率，当石墨质量百分含量为45%时，石墨/PP复合材料的热导率达到1．29W/(m·K)，是纯聚丙烯树脂的6倍多；但流动性能和力学性能有所下降。同时发现热导率理论模型只能在低填充情况下适用。     

改性BN/聚丙烯复合材料的制备及导热性能研究

本文在氮化硼(BN)表面通过原位分散聚合苯乙烯引入PS,以此改善BN在聚苯乙烯(PS)基体中的分散,实现改性BN在PS相中的选择性分散。通过引入另一种聚丙烯(PP)相构建共混物的双连续结构,来增强复合材料的导热性。由于改性BN在PS相中的选择性分散,双连续PS/PP(60/40)相有利于PS的热导率的进一步增强。此外,含14.5wt%改性BN的PS/PP共混物的热导率比纯PP高2倍,比PP/BN高30%。     

聚丙烯/鳞片石墨导热复合材料的制备及性能

以聚丙烯(PP)为基体,鳞片石墨(FG)为填料,通过添加偶联剂、开炼机混炼、模压成型的方法,制备了具有较高热导率和优良力学性能的PP/FG导热复合材料。考察了硅烷偶联剂的品种及用量、FG的粒径及含量对复合材料热导率和力学性能的影响。结果显示,使用偶联剂处理的FG对复合材料的力学性能具有一定的增强作用,但是材料的热导率降低;当KH 550添加量为FG含量的1%时,材料的力学性能最好;随着FG粒径的增大,材料的热导率明显提高,力学性能相应下降,粒径为17μm的FG与148μm的FG制备的复合材料相比,热导率提高了52.3%,拉伸强度和弯曲强度分别由34.4 MPa和51.5 MPa下降到25.1 MPa和43.0 MPa;随着FG含量的增加,材料的热导率增大,当17μm的FG含量为70%时,材料的热导率是纯PP的22.1倍,拉伸弹性模量和弯曲弹性模量也随之增大,断裂拉伸应变和断裂弯曲应变减小,拉伸强度和弯曲强度先减小后增大,并且在FG含量为20%时降到最低。     

陶瓷纤维填充聚烯烃复合材料的导热性能研究

制备了硅酸铝纤维、氧化铝纤维填充聚乙烯(PE)复合材料和硅酸铝纤维、氧化铝纤维填充聚丙烯(PP)复合材料；用稳态法考察了纤维用量对复合材料导热性能的影响。结果表明：硅酸铝纤维和氧化铝纤维填充PP、PE复合材料的热导率基本随纤维用量的增加而增加，在某些用量时稍有波动，纤维质量分数为35％的试样导热效果最好。     

聚丙烯/石墨烯微片/碳化硅复合材料微观形态与导电导热性能研究

采用熔融共混法制备聚丙烯/石墨烯微片/碳化硅(PP/GNP/SiC)复合材料,研究了SiC用量对PP/GNP/SiC复合材料的微观形态、结晶度和导电导热性能的影响。SEM与XRD测试结果表明,SiC粒子有助于提高拉伸力场对GNP的剥离效果以及GNP在PP基体中的分散程度,随着SiC粒子用量的增加,GNP的片径尺寸和片层厚度均减小,并与SiC粒子相互搭接。导电导热分析结果表明,随着SiC粒子用量的增加,PP/GNP/SiC复合材料的电导率先升高后降低,热导率逐渐提高。SiC用量为5%时,复合材料的电导率最高;SiC用量为20%时,复合材料的热导率最高。     

纳米氧化锌/SSBR复合材料导热性能的研究

研究纳米氧化锌用量对纳米氧化锌/溶聚丁苯橡胶(SSBR)复合材料导热性能的影响.结果表明,随着纳米氯化锌用量的增大,纳米氧化锌/SSBR复合材料的拉伸强度和撕裂强度先提高后趋于平稳,热导率逐渐增大,Payne效应逐渐增强.纳米氧化锌导热链逐步完善;热导率测定值与Nielsen模型计算的理论值相差不大.     

聚丙烯/高岭土复合材料的结构与性能

以钛酸酯偶联剂(NDZ-105)改性的高岭土为填料、马来酸酐接枝的聚丙烯(PP-g-MAH)为相容剂,与聚丙烯(PP)熔融共混制备复合材料,测定了复合材料的力学性能,并通过X射线衍射(XRD)、红外光谱(Fr-IR)、热失重分析(TG)、扫描电镜(SEM)等手段研究其结构.结果表明,NDZ-105分子包覆到高岭土颗粒表面,有效改善了高岭土与PP基体的相容性;改性高岭土在PP基体中起到异相成核作用,并诱导PP基体产生β晶型;与纯PP及PP/未改性高岭土复合材料相比,PP/改性高岭土复合材料的拉伸强度、冲击强度、屈服强度、弹性模量、维卡软化温度及外推起始失重温度均明显提高,分别增加了7.6％、31％、21％、89.3％、8.4℃及97℃.     

木纤维增强聚丙烯复合材料性能的研究

与常用的对木纤维进行化学改性的方法相比，本研究采用磺酰胺类增塑剂，在高速捏合机上对木纤维增塑，从而改进木纤维在聚丙烯中的分散性，采用马来酸酐接枝聚丙烯作为相容剂，使用了四种不同形态的木纤维来增强聚丙烯，研究了复合材料的力学性能与纤维种类、含量的关系，通过SEM研究了复合材料的断面形态，通过熔体流动速率研究了复合材料加工性能等。     

聚丙烯/纳米TiO2复合材料的性能研究

研究了PP／纳米TiO2、PP／普通TiO2复合材料的流变行为、力学性能和抗菌性能。结果表明：在PP中加入TiO2后，熔体的表观粘度增大，PP／纳米TiO2复合材料尤其明显；熔体流变性对温度的敏感性降低，PP的加工温度范围变宽。纳米TiO2对PP的增韧作用比普通TiO2更好，在0-4％的范围内，材料的冲击强度随用量的增加而增大；而对材料拉伸性能的影响甚微。PP／纳米、普通TiO2复合材料都是有抗菌作用，PP／纳米TiO2的抗菌作用相对较强。     

高热导率聚丙烯/石墨复合材料的制备与性能

为了提高聚丙烯(PP)的导热性能,扩大其使用范围,采用价格低廉的商用石墨对PP进行改性,利用转矩流变仪制备了PP/石墨导热复合材料。研究了粒径为2μm和20μm的石墨及其复配对复合材料热导率及力学性能的影响。结果表明,复合材料的热导率随着石墨用量的增加而显著增大,20μm石墨填充的复合材料热导率高于2μm石墨填充的复合材料;由于石墨的各向异性,层内热导率远高于层间热导率;将两种粒径的石墨复配,固定石墨总质量分数为40%,当2μm石墨与20μm石墨质量比为1︰5时,复合材料层间和层内热导率达到最大,分别为1.125 W/(m·K)和2.897 W/(m·K),比相同用量下单一2μm石墨填充PP分别提高了121%和61%,比单一20μm石墨填充PP分别提高了3.6%和20%。随石墨用量增加,单一粒径石墨填充的复合材料拉伸强度和弯曲强度呈现先减小后增大的趋势,随复配填料中20μm石墨用量增加,复配填料填充复合材料的力学性能呈下降趋势,但弯曲强度变化不大,拉伸强度也在10 MPa以上。     

秸杆/聚丙烯复合材料

秸杆与聚丙烯复合制备了能替代木材使用的复合材料。考察了秸秆含量、界面处理剂用量对复合材料力学性能、流动性及形态的影响。结果表明：复合材料的拉伸强度和冲击强度随秸杆含量增加而下降,但下降幅度较小;而热性随秸杆含量增加而升高。处理剂效果较好,最佳用量为８ＰＨＲ。未经处理的复合材料随秸杆含量增加,其流动性先增加后逐渐降低;经处理过的复合材料流动性受秸杆含量影响不大。秸杆含量较少时,分散均匀;较多时有敛集     

PP/AlN复合材料导热机理研究

以氮化铝(AlN)粉末、聚丙烯(PP)为原料,通过共混-模压法制备了PP/AlN导热复合材料,并对其导热性能进行检测。研究发现,该复合材料的导热系数与AlN添加量之间不是线性关系而是呈幂函数关系,与介电逾渗理论基本吻合。根据检测数据并参考介电逾渗理论,提出了导热逾渗模型,并利用该模型和其他导热预测模型对PP/AlN复合材料的导热系数进行了计算。结果表明:复合材料的导热系数随AlN质量分数的增加呈幂函数增加趋势;实际检测结果与导热逾渗模型的预测结果基本相符,使该理论得到了验证。     

PP／弹性体／纳米CaCO3复合材料的研究

研究了弹性体,纳米ＣａＣＯ３等对ＰＰ的力学性能的影响,研究结果表明,将弹性体和纳米ＣａＣＯ３共用,对ＰＰ有较好的增韧效果,ＴＥＭ观察显示,纳米ＣａＣＯ３在ＰＰ基体中已达到纳米分散。     

水镁石纳米纤维/PP复合材料的力学性能研究

采用化学作用与机械力结合的方法，将天然水镁石剥分到纳米纤维级；并采用有机分散剂将其均匀分散，然后使用常规工业挤出设备制备水镁石纳米纤维／PP复合材料。在这种纳米复合材料中，纳米纤维分散均匀，与PP高分子结合牢固，对PP复合材料的力学性能改善明显。     

聚丙烯基纳米SiO2复合材料的流变性能研究

采用普通毛细管流变仪和高压毛细管流变仪，通过测定流变性能，研究不同表面处理工艺对PP基纳米SiO2复合材料的团聚，分散和界面性能的影响。结果表明，纳米SiO2采用偶联剂处理并包覆长链分子型分散剂后，可增加界面层厚度，形成相间缓冲层，由此增大纳米颗粒与颗粒间的距离，使纳米颗粒团聚体变得松散，摩擦阻力有所下降，熔体流动性损失减少，PP基纳米SiO2复合材料的熔融流动性基本随纳米SiO2用量的增加而下降；当纳米SiO2质量分数约为3%时，该复合材料的熔体流变性能近似于纯PP，并在挤出或注射成型的剪切速率范围内加工流动性未明显下降。     

PP-g-MAH增容PP/BN/Al2O3导热绝缘复合材料

以(3-氨丙基)三乙氧基硅烷(KH550)处理氮化硼/氧化铝(BN/Al2O3)导热粉体,在导热粉体表面引入氨基;通过熔融共混制备聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)增容的聚丙烯(PP)/BN/Al2O3导热绝缘复合材料。研究PP-g-MAH和导热填料的用量以及加工条件(转速、温度)对复合材料性能的影响。结果表明,在主机转速为300 r/min、PP-g-MAH为4g、导热填料的用量为50%时,复合材料的导热系数达到了0.7 W/(m·K),拉伸强度为17.65 MPa;添加相容剂后,复合材料和导热填料之间的相容性得到改善。     

煤粉填充聚丙烯流变性能的研究

研究了煤粉的热处理,马来酸酐接枝聚丙烯,以及接枝物、接枝率的高低对煤粉填充聚丙烯（ＰＰ）流变性能的影响。结果表明,对煤粉进行热处理后,共混物的表观粘度有所降低,在同一剪切速率下,经过热处理的煤粉填充ＰＰ的表观粘度要高于为未经热处理的煤粉填充ＰＰ,并且都大于纯ＰＰ的表观粘度;接枝物ＰＰｇＭＡＨ的加入,对共混物流变性能影响不大,表观粘度稍微有所降低;接枝率高的釜接枝物比双螺杆接枝的ＰＰｇＭＡＨ更能改善共混物的流变性能。     

聚丙烯/竹粉发泡复合材料的性能研究

通过注塑法制备了聚丙烯(PP)/竹粉发泡复合材料,研究了铝酸酯、竹粉和AC发泡剂用量对复合材料密度和物理力学性能的影响.结果表明:添加适量的铝酸酯可提高材料大部分的力学性能和加工流动性,其最佳用最为竹粉用量的1%.竹粉对材料有一定增强作用.随着竹粉用量增加,弯曲强度先增后降,断裂伸长率下降、维卡软化点增大、拉伸和冲击强度下降.AC发泡剂的最佳用量为0.5份,此时材料的密度为0.864 g/cm、比未发泡材料下降12.5%;比弯曲和比拉伸强度分别为50.74 MPa·g-1·cm3和26.99 MPa·g-1·cm3,仅比未发泡材料下降11%和1.9%;而比冲击强度为10.823 kJ·m-2g-1·cm3,增大5.6%.