聚丙烯／纳米二氧化硅复合材料性能研究

通过熔融共混法制备了聚丙烯(PP)/纳米二氧化硅(nano-SiO2)复合材料,研究了nano-SiO2用量和第3组分聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)对材料力学性能的影响.结果表明,nano-SiO2用量为4份时,材料的力学性能最佳.对PP,PP/nano-SiO2,PP/nano-SiO2/PP-g-MAH复合材料进行DSC热分析和SEM照片观察发现,nano-SiO2对PP基体有异相成核作用,PP-g-MAH可以提高nano-SiO2在PP基体中的相容性.     

PP/核桃壳粉复合材料的制备与性能研究

以核桃壳粉(WSP)为填料,采用熔融共混法制备了聚丙烯(PP)/WSP复合材料。研究了聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)界面相容剂、三元乙丙橡胶(EPDM)弹性体等对PP/WSP复合材料力学性能和热稳定性的影响。结果表明:PP-g-MAH界面相容剂能够改善WSP与PP的界面相容性,增强界面黏结强度,提高复合材料的力学性能,添加7%的PP-g-MAH可以使WSP用量为50%的PP/WSP复合材料的拉伸强度提高49.5%,弯曲强度提高52.9%;而添加EPDM弹性体的PP/WSP复合材料的韧性显著改善。WSP对聚合物基体的热稳定性有一定促进作用。     

PP-g-MAH对PP/纳米SiO_2复合材料性能的影响

采用熔融共混法制备了聚丙烯(PP)/纳米SiO2复合材料,研究了相容剂马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)对复合材料力学性能、结晶性能及界面作用的影响。结果表明:PP-g-MAH能有效地增强纳米SiO2与PP基体间的界面作用,提高复合材料的力学性能;同时,PP-g-MAH增强了纳米SiO2的成核活性,使PP的结晶温度升高,球晶细化。     

长玻纤增强聚丙烯复合材料性能研究

采用熔体浸渍包覆长玻璃纤维装置制备了长玻纤增强聚丙烯(PP/LFT)复合材料,通过双螺杆挤出机制备了同等配比的短玻纤增强聚丙烯(PP/SFT)复合材料。研究了增容剂含量、预浸料颗粒长度以及加工工艺对玻纤增强聚丙烯(PP/GF)复合材料力学性能的影响。结果表明:PP/LFT复合材料的力学性能明显优于PP/SFT复合材料,其拉伸强度及缺口冲击强度分别可达115.0 MPa和42.4 kJ/m~2;增容剂马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)的加入明显改善了GF与PP间的界面黏结强度,进一步提升了复合材料的力学性能,相比之下,增容剂对PP/SFT复合材料的性能提升效果更为明显;提高预浸料颗粒长度有利于复合材料纤维保留长度和力学性能的提升;适度提高加工温度,可进一步提高浸渍效果和复合材料的力学性能。     

增容改性对PP/废PCB粉复合材料力学性能的影响

以废印刷电路板(PCB)粉对聚丙烯(PP)进行填充改性,采用熔融共混法制备了PP基复合材料。通过力学性能测试研究了硅烷偶联剂KH-550、马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)两种改性剂的引入对PP/废PCB粉复合材料力学性能的影响,并用扫描电镜(SEM)观察了复合材料的冲击断面形貌。结果表明:KH-550和PPg-MAH均能有效改善PP/废PCB粉复合体系的界面黏结效果,二者的最佳用量分别为2%和4%,其中PP-gMAH对复合材料的改性效果优于KH-550。引入了PP-g-MAH的复合材料,其拉伸和弯曲强度最高可比未改性复合材料分别提升52.2%和31.2%,同时材料的冲击强度亦保持了较高值。     

聚丙烯/芦苇纤维复合材料力学及热性能的研究

以聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)为增容剂,制备了聚丙烯(PP)/芦苇纤维复合材料。采用万能拉力试验机、扫描电子显微镜(SEM)和热重分析仪(TGA)对复合材料的力学性能、断面形态以及热性能进行了表征。研究结果表明:添加增容剂可以改善芦苇纤维与PP基体的界面结合性,从而提高了PP/芦苇纤维复合材料的拉伸性能、弯曲性能以及热稳定性。     

PP-g-MAH和PE-g-MAH对玻纤增强废旧聚丙烯复合材料性能的影响

采用熔融挤出的方法制备了玻璃纤维增强废旧聚丙烯(RPP/GF)复合材料,分析了不同含量的PP接枝马来酸酐(PP-g-MAH)和PE接枝马来酸酐(PE-g-MAH)相容剂对复合材料力学性能的影响。结果表明:添加PP-gMAH能改善玻纤与RPP界面结合强度,随着相容剂PP-g-MAH含量的增加,RPP/GF复合材料的弯曲强度逐渐提高,当PP-g-MAH的含量为7 phr时,能有效提高复合材料的弯曲强度。由于RPP中含有PE成分,添加少量PE-g-MAH能增加玻纤与RPP基体中PE的界面结合强度,从而继续提升复合材料的弯曲强度,复合材料的缺口冲击强度也得到提升。     

PP/M-HOS/POE三元复合材料的界面改性与力学性能

采用马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)及马来酸酐接枝乙烯-1-辛烯共聚物(POE-g-MAH)为界面相容剂，利用熔融共混法制备PP／镁盐晶须(M—HOS)／POE三元复合材料，研究了PP-g-MAH及POE-g-MAH的用量及配比、M-HOS和POE的用量对三元复合材料力学性能的影响。结果表明：当PP／M-HOS／POE的质量比为100／10／20时，PP-g-MAH的最佳用量为3份；利用PP-g-MAH及POE-g-MAH作为复合相容剂可同时改善M-HOS与PP和POE的界面相容性，促进POE、M-HOS对PP的增韧补强作用，使三元复合材料的力学性能得到了明显的改善。     

动态固化聚丙烯／马来酸酐接枝聚丙烯／滑石粉／环氧树脂复合材料研究

将动态硫化技术应用于热塑性树脂／填料／热固性树脂复合体系，制备了动态固化聚丙烯(PP)／马来酸酐接枝PP(PP-g-MAH)/滑石粉(Talc)／环氧树脂(EP)复合材料。研究了动态固化PP／PP-g-MAH/Talc／EP复合材料的界面作用、形态结构、力学性能以及热稳定性。实验结果表明：PP／PP-g—MAH的加入，可明显增加PP/Talc复合材料的界面作用。在动态固化PP／PP-g-MAH/Talc／EP复合材料中，PP和Talc两相界面更加模糊，动态固化EP进一步增加了PP和Talc间的界面作用。当EP的用量超过5份时，部分EP呈颗粒状分布在PP基体中。与PP／PP-g-MAH/Talc／EP和PP／PP-MAH-Talc／EP复合材料相比，动态固化PP／PP-g-MAH/Talc／EP复合材料的冲击强度、拉伸强度和弯曲模量均有明显提高。当EP用量超过5份时，复合材料的冲击强度和断裂伸长率明显降低，但拉伸强度和弯曲模量继续增加。热分析表明动态固化PP／PP-g-MAH/Talc／EP复合材料具有较高的热稳定性。     

共混复合方式对PP/PP-g-MAH/MMT纳米复合微孔发泡材料力学性能及发泡质量的影响

采用双螺杆熔融共混法,以5种不同的共混复合方式制备聚丙烯/马来酸酐接枝聚丙烯/蒙脱土(PP/PP-g-MAH/MMT)纳米复合材料母粒.用化学发泡法注塑成型制备PP/PP-g-MAH/MMT纳米复合微孔发泡材料.探讨了不同共混复合方式对微孔发泡材料力学性能及发泡质量的影响.结果表明:不同的共混复合方式对纳米复合微孔发泡材料的力学性能和发泡质量均有影响.其中先将MMT和PP-g-MAH熔融共混,再与PP熔融共混制备的复合材料进行微孔发泡,其力学性能最优,发泡质量最好.     

纳米SiO_2增加聚丙烯(PP)的研究

通过熔融共混法制备了聚丙烯(PP)／SiO_2纳米复合材料,并使用扫描电镜(SEM)、电子拉力机和冲击机等对材料进行表征。研究发现硅烷偶联剂对纳米SiO_2在聚丙烯(PP)中的分散起一定的作用,但不是非常有效。添加相容剂PP-g-MAH后,可以使纳米SiO_2均匀地分散于PP中。当纳米SiO_2含量为2重量份时,PP／SiO_2纳米复合材料的性能最优,与纯PP相比较,Izod冲击强度提高了90％,拉伸强度略微提高了5％,弯曲强度提高了23%。最后,作者对纳米SiO_2的增韧机理和PP-g-MAH大幅度改善纳米SiO_2在PP中分散效果的机理作了初步推断。     

聚丙烯/环氧树脂复合材料的制备及其性能研究

在聚丙烯(PP)基体中加入环氧树脂(EP)、固化剂、马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH),通过动态固化制备了PP/EP复合材料,并对其相容性、力学性能、结晶性能等进行了研究。结果表明:PP/EP为不相容体系,PP-g-MAH作为反应性增容剂对体系的刚性和模量影响较大;通过EP和PP-g-MAH的接枝反应,增强了两相间的界面作用力,降低了EP分散相的尺寸,改善了PP/EP复合材料的力学性能。力学性能测试结果表明,EP与PP-g-MAH的最佳配比为1:1;等温结晶的偏光照片和DSC数据表明,EP阻碍了PP的结晶,使其球晶微细化、结晶度降低。     

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。     

聚丙烯接枝马来酸酐对聚丙烯/凹凸棒石复合体系力学性能的影响

使用聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)对聚丙烯(PP)/凹凸棒石(AT)复合体系进行了增容,研究了PP-g-MAH对PP/原矿AT和PP/钛酸酯偶联剂改性AT复合体系力学性能的影响,观察了AT在PP中的分散状态以及PP/AT复合体系的断面形貌.结果表明P-g-MAH对AT在PP中分散状态没有明显影响;但加入5%的PP-g-MAH能够改善PP与原矿AT的相容性,提高PP/原矿AT复合体系的力学性能;加入PP-g-MAH对PP/钛酸酯偶联剂改性AT复合体系力学性能的改善不明显.     

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。     

固相剪切碾磨制备高填充聚丙烯木塑复合材料的形貌结构与力学性能

利用磨盘形力化学反应器优异的粉碎、分散、混合和力化学反应的多重功能以及增容剂PP-g-MAH的良好增容作用制备了综合性能优良的聚丙烯(PP)/木粉(WF, 80%,质量分数)高填充木塑复合材料,研究了磨盘碾磨、增容剂以及复合方式对PP/WF木塑复合体系的粒径分布、力学性能和形貌结构等的影响.结果表明,不同碾磨次数的PP/WF复合粉体的粒径呈双峰分布,适当增加碾磨次数有利于PP粒径的降低及木粉的均匀分散.随碾磨次数的增加,PP/WF复合材料的拉伸和弯曲性能先增加后下降,但缺口冲击强度一直呈小幅下降趋势.PP-g-MAH的引入及其含量增加均有利于PP/WF复合材料力学性能的大幅改善,其中弯曲模量在增容剂含量为5%(质量分数)时最佳.此外,磨盘碾磨制备的PP/WF复合材料的力学性能优于常规密炼复合法.上述力学性能变化归因于磨盘碾磨改善了PP/WF高填充复合体系中木粉的分散性以及加入的PP-g-MAH显著改善了体系的相容性,其中PP-g-MAH的增容机理为磨盘碾磨剪切力场作用下PP-g-MAH与木粉表面羟基发生了力化学酯化接枝反应.     

PP-g-Si对PP/GF的增容效果研究

制备了硅烷接枝聚丙烯(PP-g-Si),研究了PP-g-Si作为PP/GF体系的界面相容剂对界面结合和力学性能的影响,并与马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)的增容效果进行了比较。结果表明,PP-g-Si对PP/GF体系有增容作用,PP-g-Si不仅可以改善PP/GF复合体系的拉伸强度,而且可以改善PP/GF复合体系的韧性;PP-g-Si的增容效果优于PP-g-MAH。     

多元复合高流动性聚丙烯的制备与性能

研究了滑石粉(Talc)及偶联剂用量、均聚聚丙烯(PP-H)与马来酸酐接枝物(PP-g-MAH)及PP-H对高流动性共聚聚丙烯(PP)性能的影响;比较了在填充20%Talc的共聚PP中分别添加PP-g-MAH和PP-H的复合体系力学性能及流变性能的变化规律。结果表明:钛酸酯偶联剂用量为1%(相对于Talc)时,所得Talc填充共聚PP综合性能最佳;当Talc用量大于10%时,共聚PP/Talc复合材料的拉伸强度、冲击强度、弯曲强度、熔体流动速率随Talc含量的增加而逐渐下降,弯曲模量则逐渐提高;PP-g-MAH对高流动性共聚PP的拉伸强度增强效果明显优于PP-H,PP-H则使共聚PP的熔体流动性明显下降。     

聚丙烯/有机累托石纳米复合材料制备及性能研究

采用阳离子交换反应法制备了有机累托石(OREC),在聚丙烯(PP)中添加马来酸酐接枝PP(PP-g-MAH)相容剂,通过熔融共混制备了PP/OREC以及PP/聚酰胺6(PA6)/OREC复合材料,对其进行了XRD、TEM表征和力学性能测试,结果表明:OREC能在PP中得到插层和一定程度的剥离;OREC在PP/PA6/OREC中的分散效果及对力学性能的改善要好于PP/OREC;PP-g-MAH的最佳加入量为9%~10%