纳米SiOx改性不饱和聚酯树脂

用纳米SiOx粒子对298#不饱和聚脂(UPR)进行增强、增韧改性，发现随粒子用量增加，树脂凝胶时间、粘度增大；粒子用量为0．5％时树脂有脆韧转变现象；用量为3％时，拉伸强度和断裂延伸率分别提高约33％和60％。用KH-570偶联剂进行表面处理有助于提高纳米SiOx粒子在UPR中的均匀分散。     

马来酸酐接枝POE对PA6／纳米CaCO3复合材料性能的影响

研究了马来酸酐接枝POE(POE-g-MAH)对PA6／纳米CaCO3复合材料力学性能的影响。SEM分析表明：部分纳米(CaCO3粒子均匀分散在PA6基体中，部分纳米CaCO3粒子为POE-g-MAH所包覆形成壳-核结构。随着基体中纳米CaCO3的增加，PA6／纳米CaCO3／POE-g-HAM发生脆-韧转变所需要的弹性体量增加。在脆-韧转变区后，纳米CaCO3和POE-g-MAH对PA6的增韧有显著的协同作用，其原因可能是壳-核结构中的填料粒子的“滚珠”作用使断裂应变增加。复合材料的拉伸屈服强度随纳米CaCO3的增加而略有下降。纳米CaCO3的加入使复合材料的热变形温度有所提高。     

纳米CaCO3增强增韧不饱和聚酯树脂(UPR/CaCO3)的研究

用未经表面处理和经表面处理的纳米CaCO3对不饱和聚酯树脂进行填充改性,研究了纳米CaCO3用量对不饱和聚酯树脂的拉伸强度、弯曲强度、冲击强度的影响。结果表明:当纳米CaCO3填充量为6%时,材料的增强增韧效果最好,而且当粉体的加入量为4%～6%时,UPR/CaCO3出现了明显的脆韧转变。用DSC测定复合材料的玻璃化温度(Tg),可以发现复合材料的玻璃化温度比纯不饱和聚酯树脂大,且烷基化纳米CaCO3填充的UPRTg更高,这与力学性能结果相一致。     

MC尼龙/CaCO3纳米复合材料的制备及力学性能研究

用超声分散原位聚合法制备了铸型(MC)尼龙／CaCO3纳米复合材料,用扫描电镜(SEM)对纳米CaCO3粒子在基体中的分散情况进行了表征,研究了纳米CaCO3用量对复合材料力学性能的影响。研究结果表明,纳米CaCO3对MC尼龙具有增韧和增强的双重效果,复合材料的拉伸强度和缺口冲击强度随着纳米CaCO3用量的增加先提高后降低,而断裂伸长率随着纳米CaCO3用量的增加而降低,当纳米CaCO3的用量为2％—3％时复合材料的综合性能最好。     

纳米碳酸钙和马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物弹性体对PA 6脆韧转变及协同增韧的研究

制备了尼龙6(PA6)／马来酸酐接枝乙烯—辛烯共聚物弹性体(POE—g—MAH)／纳米CaCO3复合材料。SEM分析表明,部分CaCO3粒子均匀分散在尼龙基质中,部分纳米CaCO3粒子为POE—g—MAH所包覆而形成了“壳—核”结构。随着基体中纳米CaCO3的增加,PA6／纳米CaCO3／POE—g—MAH发生脆韧转变所需要的弹性体量增加;在韧性断裂时,纳米CaCO3和POE—g—MAH对PA6的增韧有显著的协同作用。     

具有核壳结构特征的相包容粒子设计及其对POM树脂的增韧条件

以POM/TPU/CaCO3复合体系为基础,采用界面诱导技术使TPU被诱导并包覆在CaCO3表面上,自动地形成以CaCO3为核,以TPU为壳的相包容粒子,并实现了对POM树脂的有效增韧,改性材料不仅制备方法简单,而且在性能上完全达到了目前POM/TPU合金的水准。首次证明了利用具有包覆层的无机刚性粒子对高分子基体进行增韧时,其脆-韧转变不仅和增韧粒子的粒间距有关,而且和粒子包覆层厚度有关。对POM树脂而言,只有体系的粒间距达到临界值Tc≤0．18μm,且包覆层厚度达到临界值Lc≥0．7μm时,材料才有可能发生脆-韧转变,此时材料的冲击强度可比POM基体树脂增大十数倍,而且拉伸强度可达30MPa左右。     

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。     

PVC/CaCO3纳米复合材料结构与性能的研究

研究了PVC／CaCO3纳米复合材料的力学性能和热性能,观察了复合材料冲击缺口的断面微观形态和纳米CaCO3粒子在PVC中的分散情况。结果表明：当纳米CaCO3粒子的质量分数为10％时,PVC／CaCO3纳米复合材料的冲击强度提高了约365％,拉伸强度略有提高;当纳米CaCO3质量分数超过10％以后,纳米粒子在基体中的分散情况变差;随着纳米CaO3用量的增加,PVC／CaCO3纳米复合材料的玻璃化转变温度先降后升。     

PA6/纳米CaCO3复合材料的制备和性能

在适宜的条件下将纳米CaCO3用硬脂酸通过超高速混合进行表面处理。采用熔融共混工艺制备了PA6/纳米CaCO3复合材料。结果表明，纳米CaCO3含量为1份左右时复合材料的拉伸强度达到最大值，比PA6高约11%，纳米CaCO3含量10份左右时复合材料缺口冲击强度达到最大值，比PA6高约40%；复合材料的拉伸弹性模量随纳米CaCO3含量增加而提高，在纳米CaCO3含量为10份时较PA6提高约20%，20份时提高约30%。     

钛酸钾晶须增强不饱和聚酯树脂的力学性能

应用硅烷偶联剂、硬脂酸和钛酸酯偶联剂对钛酸钾晶须(PTW)进行表面处理,考察了偶联剂种类和钛酸钾晶须用量对不饱和聚酯树脂(UP)/PTW复合材料力学性能的影响,用扫描电子显微镜观察了纯UP及UP/PTW复合材料的断面形貌。结果表明,用3种偶联剂表面改性的PTW能够显著提高UP的力学性能,其中以硬脂酸为最好。经过硬脂酸表面改性的PTW能够较好地分散在树脂基体中,当硬脂酸表面改性的PTW质量分数为2.5%时,UP/PTW复合材料的拉伸强度和冲击强度分别提高约57%和39%。     

纳米碳酸钙母料研制及对聚丙烯力学性能的影响

分别将未经过表面处理和经过PMMA包覆的纳米CaCO3粒子制备成母料并与PP复合,制备PP／Ca CO3纳米复合材料。通过TEM观察了表面处理后纳米粒子的粒径与分散情况,对纳米复合材料的力学性能进行了测试并观察了缺口冲击断面形貌。     

PVC的微发泡处理及PVC/CaCO3的原位复合

研究了用原位生成法制备PVC/纳米CaCO3复合母粒的过程. 首先利用混合溶剂将PVC粉料溶胀,同时带入发泡剂偶氮二异丁腈,在112oC下进行固相微发泡. 利用已发泡的PVC,采用原位生成法制备了纳米CaCO3/PVC复合母粒. 通过扫描电镜观察,发现已发泡PVC颗粒表面布满微孔,纳米级CaCO3填充在PVC孔洞里. PVC/纳米CaCO3复合母粒同时起到了增韧增强的作用.     

Unsaturated polyester-based hybrid nanocomposite: fracture behavior and tensile properties

In this study, unsaturated polyester (UP) resin was reinforced by using an organically-modified montmorillonite (OMMT) and toughened with poly(n-butyl acrylate)/poly(vinyl acetate-co-methyl methacrylate) core-shell rubber (CSR) particles. The effects of OMMT and CSR levels on the fracture behavior and tensile properties of UP were investigated. The results showed that the incorporation of OMMT of up to 3?wt.% increased the UP fracture toughness (K_IC) to some extent, while further addition caused the fracture toughness to reach a constant level. Furthermore, the dispersion state of OMMT platelets and CSR particles inside the UP matrix was studied by means of transmission electron microscopy (TEM). TEM micrographs showed a good dispersion of organoclay tactoids with an intercalated structure or partial exfoliation for the UP reinforced by 1 and 3?wt.% OMMT. On the other hand, addition of 5 and 10?wt.% CSR particles to the UP increased the fracture toughness much more than the OMMT. Locally clustered but globally good CSR particle dispersion inside the UP matrix was observed in toughened UP specimens. Interestingly, a synergistic effect in fracture toughness was only observed for the UP hybrid composite containing 1?wt.% OMMT and 10?wt.% CSR particles, when compared with other reinforced, toughened, and hybrid specimens. In this case, the OMMT platelets were found to act as bridges between the small rubber-particle agglomerates, which may cause alternating clay debonding/CSR particle cavitation and improve plastic deformation inside the UP matrix. The incorporation of OMMT increased Young??s modulus and also decreased the tensile strength of the neat and CSR-toughened UP specimens with increasing the amount of OMMT.     

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。     

纳米碳酸钙/二氧化硅复合粒子对丁苯橡胶物理机械性能的影响

采用溶胶沉淀法制备了纳米CaCO3/SiO2复合粒子,并用不同改性剂对其进行表面改性,考察了改性复合粒子对丁苯橡胶(SBR)物理机械性能的影响,同时与硬脂酸钠改性纳米CaCO3填充的SBR硫化胶做了比较。结果表明,CaCO3/SiO2复合粒子粒径为40～50 nm,大小均匀,表面粗糙,SiO2包覆在纳米CaCO3表面,具有核壳结构;硬脂酸钠改性复合粒子填充SBR硫化胶的拉伸强度、撕裂强度、永久变形和邵尔A硬度均大于改性纳米CaCO3填充SBR硫化胶,最大拉伸强度可达到13.6 MPa,两者的300%定伸应力和扯断伸长率相当;用硬脂酸钠和Si 69协同改性的纳米CaCO3/SiO2填充SBR硫化胶的拉伸强度、300%定伸应力、撕裂强度和邵尔A硬度均明显优于硬脂酸钠改性复合粒子填充的SBR硫化胶,最大拉伸强度达到14.1 MPa,扯断伸长率减小,低填充量时两者的永久变形差别不大,高填充量时前者的永久变形低于后者。     

改性纳米CaCO3/PVC复合材料的力学性能

采用钛酸酯偶联剂和PMMA接枝方法改性纳米碳酸钙,并采用熔融共混法制备了改性纳米CaCO3增韧PVC（CaCO3／PVC）复合材料,研究了复合材料的力学性能。对比于未处理纳米CaCO,和钛酸酯偶联剂处理纳米CaCO3,PMMA接枝聚合改性纳米CaCO3与基体的相容性最好,增韧PVC复合材料的拉伸强度得到较大幅度提高。     

纳米碳酸钙粒子增韧增强不饱和树脂的研究

报道了纳米级碳酸钙填充不饱和树脂的性能研究，探讨了碳酸钙含量和钛酸酯偶联处理对不饱和树脂性能的影响，用扫描电镜（SEM）观察了试样的断裂口形貌，结果表明，用偶联剂处理的纳米碳酸钙粒子含量在4份左右时对复合材料的综合性能最佳，比未加纳米粒子的和未处理的材料冲击强度分别提高了370％和170％，拉伸强度分别提高了170％和150％，SEM分析说明未处理粒子增韧不饱和树脂的机理是粒子的“钉扎”效应和钝化裂纹，而偶联剂处理的纳米粒子增韧不饱和树脂的机理主要是料子导致基体产生了塑性变形。     

PP/改性纳米CaCO3复合材料力学性能与断裂形态研究

制备了反应性单体改性纳米CaCO3填充PP复合材料，研究了反应性单体丙烯酸(AA)和苯乙烯(St)在有、无过氧化二异丙苯(DCP)存在下改性纳米CaCO3填充PP复合材料的力学性能，并用扫描电子显微镜(SEM)研究了复合材料弯曲断面的形态。结果表明，PP／改性纳米CaCO3的力学性能优于PP／微米CaCO3的力学性能；在DCP存在下，AA、AA与St混合改性可使PP／纳米CaCO3的拉伸性能和弯曲性能提高，减小拉伸强度随CaCO3含量增加而下降的趋势；并可有效提高纳米CaCO3在基体中的分散性和界面粘结性。     

PVC/纳米CaCO3复合材料的制备及其性能研究

采用硅烷偶联剂KH-570对纳米碳酸钙进行表面处理,然后通过熔融共混法制备聚氯乙烯/纳米碳酸钙(PVC/nano-CaCO3)复合材料,用透射电镜观察了nano-CaCO3粒子在PVC基体中的分散状况。随着nano-CaCO3用量的加大,复合材料的冲击强度和失重残余量都有所提高,热分解温度变化不大,玻璃化转变温度先下降然后又有所增加。     

Study of compatibilizers for glass fibre reinforced nylon 6/polypropylene blends

The efficiency of a synthesized interfacial modifier agent, acrylic acid grafted polypropylene (AAgPP) in glass fibre reinforced nylon 6/polypropylene (GFRN6/PP) blends has been studied. Scanning electron microscopy clearly shows that the dispersed phase particle size decreases when AAgPP content increases (12‐fold decrease in diameter) resulting in a more stable morphology. The established emulsification curve for this system emphasizes the efficiency of the synthesised AAgPP as a potential interfacial modifier for GFRN6/PP blends. AAgPP at 7.5 wt% is to be considered as the critical concentration for our blend; such a concentration corresponds to maximum interaction between the matrix and the dispersed phase. Strong interactions between the blend components have been observed. The effect of increasing the compatibility agent content on Izod impact, tensile strength, tensile modulus and elongation at yield has also been investigated, and a bell‐shaped trend observed with a maximum at 7.5 wt% AAgPP content. A 25 % increase in impact strength for the unnotched specimen, a twofold increase in tensile strength and a fourfold increase in tensile modulus are obtained. At 7.5 wt% AAgPP, a tough–brittle fracture transition is observed with a 2.5 µm particle size diameter. © 2000 Society of Chemical Industry.