玻璃纤维增强尼龙复合材料新型增韧剂研究

以马来酸酐接枝反式-1,4-聚异戊二烯(TPI-g-MAH),马来酸酐接枝乙烯–辛烯共聚物(POE-g-MAH)、马来酸酐接枝三元乙丙橡胶(EPDM-g-MAH)和马来酸酐接枝氢化苯乙烯–丁二烯–苯乙烯共聚物(SEBS-g-MAH)为增韧剂,以质量分数为15%的玻璃纤维(GF)为增强剂,通过双螺杆挤出机制备了一系列增韧型GF增强尼龙(PA)6复合材料,研究了增韧剂种类及含量对复合材料力学性能和熔体流动速率(MFR)的影响。结果表明,随着增韧剂含量的增加,复合材料的缺口冲击强度逐渐上升,拉伸强度、弯曲强度和MFR逐渐下降;其中,EPDM-g-MAH对复合材料的增韧效果最好,TPI-g-MAH和POE-g-MAH次之,SEBS-g-MAH的增韧效果最差;当增韧剂质量分数均为10%时,TPI-g-MAH增韧的复合材料的缺口冲击强度与EPDM-g-MAH增韧的已相差不大,且相对于其它增韧剂,TPI-g-MAH增韧的复合材料的拉伸强度、弯曲强度和MFR下降幅度最小。综合可知,TPI-g-MAH对GF增强PA6复合材料增韧效果明显且对其强度和MFR影响最小,是一种新型高效的增韧改性剂。     

汽车用增韧尼龙6的热氧老化研究

分别研究了马来酸酐接枝(乙烯/辛烯)共聚物(POE)、铜盐抗氧剂和受阻酚类抗氧剂1010、1098及其与亚磷酸酯类抗氧剂626复配体系对增韧改性尼龙(PA)6材料抗热氧老化性能的影响,研究了不同抗氧剂体系和热老化时间对材料拉伸强度、简支梁缺口冲击强度的影响。结果表明,在增韧PA6材料中添加合适的抗氧剂可以满足材料在160℃条件下热氧老化24 h后力学性能保持率在90%以上的要求,该材料可以应用于汽车燃油管路系统。     

耐高寒玻纤增强尼龙的制备及性能研究

以尼龙66(PA66)为基体树脂、玻璃纤维为增强体,选用马来酸酐接枝聚烯烃弹性体(POE-g-MAH)为增韧剂并添加适宜复合添加剂,通过熔融共混的方法制备了一系列高强增韧尼龙材料。研究了增韧剂添加量及复合添加剂对材料力学性能的影响,并对其在常温、低温及高寒条件下的性能进行研究,结合扫描电子显微镜(SEM)对复合材料的微观形貌进行表征。结果表明,随着增韧剂添加量的增加,材料的拉伸强度、弯曲强度和无缺口冲击强度逐渐降低,缺口冲击强度逐渐增加,当增韧剂添加量为6份时材料的综合力学性能最优;在低温处理时材料的性能变化主要发生在开始处理的2 h内,且随着低温处理时间的延长以及温度的降低,材料的缺口冲击强度均逐渐降低、无缺口冲击强度均逐渐增加,且适宜复合添加剂的加入会改善材料的热稳定性以及玻璃纤维与基体树脂之间的界面结合性。综上所述:增韧剂添加量为6份,选用适宜复合添加剂制备材料中的玻纤与基体树脂结合性更好,材料力学性能及耐高寒性能最优。     

超韧无卤阻燃尼龙6防暴服专用料的研制

采用双螺杆挤出加工工艺,通过添加不同组分制得超韧无卤阻燃尼龙(PA)6材料,比较了不同黏度PA6、增韧剂、阻燃剂及加工工艺对材料性能的影响。结果表明,中黏搭配低黏PA6材料可获得最佳的冲击性能和加工性能;在添加15份马来酸酐接枝乙烯–辛烯共聚物增韧剂时增韧效果最好;小粒径、高含量(红磷)红磷母粒的阻燃效果较好且对体系的力学性能影响较小;Mg(OH)2具有很好的协效阻燃和消烟作用,在添加量为3份时效果最佳;适当的螺杆组合可提高体系的阻燃稳定性。     

PA-1010/ABS合金的性能研究

研究了以自制的马来酸酐 (MAH)接枝改性ABS(MABS)作为PA 10 10 /ABS增容剂所形成的PA 10 10 /ABS合金的性能。研究结果表明 ,随ABS中马来酸酐接枝量的上升 ,PA 10 10 /ABS合金的冲击强度提高 ,保持PA 10 10与ABS用量在某一恰当配比范围内 ,可得到冲击强度高 ,维卡软化温度较高的合金。     

增强增韧抗静电尼龙612材料的制备及性能

采用熔融共混法制备了增强增韧抗静电尼龙(PA)612材料,探讨了抗静电剂种类及用量对PA612材料抗静电性能的影响,同时研究了玻璃纤维(GF)和增韧剂三元乙丙橡胶接枝马来酸酐用量对材料力学性能的影响。抗静电性能测试结果表明,石墨烯、碳纳米管在表面电阻方面的渗流阀值明显小于导电炭黑,即石墨烯、碳纳米管对PA612的抗静电效果优于导电炭黑;高用量下,添加碳纳米管的材料表面电阻比添加石墨烯的低一个数量级,但碳纳米管的成本较高。力学性能测试结果表明,GF能大幅提高材料的拉伸与弯曲强度,增韧剂能大幅提高材料的冲击性能,当增韧剂质量分数不高于10%时,材料的拉伸与弯曲强度下降幅度较小。当抗静电剂石墨烯、GF及增韧剂质量分数分别为3%,40%和10%时,制得的PA612材料具有较好的综合性能,其拉伸强度为120 MPa,弯曲强度为210 MPa,常温缺口冲击强度为10 k J/m~2,-45℃缺口冲击强度为9.6 k J/m~2,表面电阻为1×1011Ω,可满足PA612在储存、运输和使用过程中的抗静电要求。     

PA6/ABS合金的增韧改性研究

采用马来酸酐接枝丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS-g-MAH)、马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物(POE-g-MAH)和苯乙烯-马来酸酐共聚物(SMA)为相容剂,研究了相容剂种类、相容剂含量、增韧剂含量及挤出机螺杆转速对尼龙6/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(PA6/ABS)合金力学性能的影响。研究表明,ABS-g-MAH为PA6/ABS合金的最佳相容剂,且质量分数为20%时合金的缺口冲击强度最高;采用ABS-g-MAH和POE-g-MAH复合增容增韧可得到力学性能优越的PA6/ABS合金;降低挤出机螺杆转速可使PA6/ABS合金的缺口冲击强度提高。     

聚苯醚／尼龙6共混体系相容性的研究

采用在PPO/PA6中加入PPO-MAH的方法改善聚苯醚/尼龙6两者的相容性;研究了加入MAH-g-PPO后PPO/PA合金力学性能和热性能的变化.结果表明:加入MAH-g-PPO后合金的拉伸强度、断裂伸长率、弯曲强度、无缺口冲击强度、硬度、热变形温度和维卡软化点温度均有所升高.     

尼龙弹性体增韧尼龙6性能研究

为考察尼龙弹性体(TPAE)作为增韧剂使用的性能,使用马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物(POE-g-MAH)和两种TPAE(硬度分别为30D,45D)作为增韧剂添加至尼龙6树脂,研究不同增韧剂添加量情况下,改性尼龙6的性能的变化规律.研究发现,材料的拉伸强度、弯曲强度、耐热性能和流动性都随着增韧剂用量的增加而下降,而且下降...     

POE-g-MAH对HDPE/PA6共混物性能的影响

以乙烯-辛烯接枝马来酸酐(POE-g-MAH)作为相容剂,采用熔融挤出法制备高密度聚乙烯(HDPE)/尼龙6(PA6)共混物。考查了POE-g-MAH用量对共混物形态结构、力学性能、维卡软化点、流变性能的影响。结果表明,POE-g-MAH可提高HDPE/PA6共混物的界面相容性,随着POE-g-MAH用量的增加,共混物的拉伸强度先增加后降低,冲击强度增加,维卡软化点先增加后降低。     

组分对PA6/PP/滑石粉三元复合材料的影响

通过双螺杆挤出制备了尼龙6(PA6)/聚丙烯(PP)/滑石粉三元复合材料,考察不同PA6、PP及滑石粉和增容剂种类及含量对PA6/PP/滑石粉三元复合材料力学性能的影响。结果表明,中黏度(2.4~2.7 Pa·s)PA6、聚乙烯(PE)含量达到7%~9%的嵌段共聚PP及粒径为2~5μm的滑石粉制备的PA/PP/滑石粉三元复合材料具有优异的力学性能;随着PA6含量增加,PA6/PP/滑石粉三元复合材料的拉伸、弯曲强度增加,吸水率上升,PP含量增加,PA6/PP/滑石粉三元复合材料吸水率下降,拉伸强度和弯曲强度也下降;滑石粉的粒径越大,PA6/PP/滑石粉三元复合材料的刚性越好,冲击强度越差,滑石粉的粒径越小,则容易团聚,三元复合材料形成应力集中点;增容剂马来酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVAC-g-MAH)和马来酸酐接枝三元乙丙橡胶(EPDM-g-MAH)复配对PA6/PP/滑石粉三元复合材料增容效果优于马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)或EPDM-g-MAH;当EVAC-gMAH和EPDM-g-MAH添加量各为5%,PA6/PP/滑石粉质量比为50/20/20时,制备出的PA6/PP/滑石粉三元复合材料具有较佳的力学性能,并有优异的加工性能,其缺口冲击强度可达6.6 k J/m^2。     

聚烯烃接枝系列产品对尼龙6的增韧研究

主要考察聚烯烃接枝系列产品对尼龙6的增韧研究。以各种基础聚合物与顺丁烯二酸酐为主要原材料,经反应挤出制备系列增韧剂,考察了系列增韧剂用量对尼龙弯曲强度和缺口冲击强度的影响。结果表明,随增韧剂用量的增加,弯曲强度降低,缺口冲击强度增加;在10%~20%添加范围内,增韧剂b的效果最好。     

一种新型相容剂对PA/ABS合金力学性能的影响

通过自制丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)与乙烯-丙烯酸甲酯共聚物(EMA)双组份接枝马来酸酐的新型相容剂(ABS/EMA-g-MAH),并与国内外相容剂马来酸酐接枝丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS-g-MAH)、苯乙烯-马来酸酐共聚物(SMA)进行比较,研究了相容剂种类、相容剂含量及挤出机螺杆转速对尼龙/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(PA/ABS)合金力学性能的影响。研究表明,ABS/EMA-g-MAH为PA/ABS合金的最佳相容剂;在添加量为12%时ABS/EMA--g-MAH表现出最佳的增容增韧效果;降低挤出机螺杆转速可使PA6/ABS合金的缺口冲击强度提高。     

尼龙6粘度对增韧剂增韧效果的影响

采用不同增韧剂对4种粘度的尼龙(PA)6进行增韧,研究了PA6粘度对增韧效果的影响.结果表明,随着增韧剂含量的增加,PA6的悬臂梁冲击强度增大,拉伸及弯曲强度有所降低,PA6粘度越高增韧效果越好,在PA6YH3400中增韧剂B质量分数为20%时,PA6的缺口冲击强度最高,达到840J/m.     

(PE/POE)-g-MAH增韧尼龙6的研究

马来酸酐接枝PE／POE(POE为乙烯—辛烯共聚物)对尼龙6(PA6)有显著的增韧效果。对马来酸酐接枝PE／POE的产物进行了红外光谱表征，证实了马来酸酐在PE／POE主链上的接枝。同时研究了(PE／POE)—g—MAH增韧PA6的形态、机械性能及简要的增韧机理。结果表明，PA6与(PE／POE)—g—MAH有很好的相容性，共混体系的缺口冲击强度比纯尼龙6有明显提高，当(PE／POE)—g—MAH用量达到30％时，可获得超韧尼龙。但同时，随着(PE／POE)—g—MAH用量的增加。共混体系的拉伸和扭曲强度有一定程度的下降，其中扭曲强度下降较为明显。     

挤出级改性PA6的研究

以高黏尼龙6(PA6)为基体,加入增韧剂、增塑剂,成功制备了低弯曲弹性模量挤出级改性PA6。研究结果表明,在聚乙烯接枝马来酸酐(PE-g-MAH)增韧PA6中,加入增塑剂己内酰胺,大幅改善了PA6的柔顺性。当己内酰胺用量为12.5份、PE-g-MAH用量为12份时,增韧PA6的弯曲强度及弯曲弹性模量分别达到15.3 MPa和600 MPa,而悬臂梁缺口冲击强度高达109.4 k J/m2,从而使增韧PA6保持了一定的刚性,同时还具有橡胶的柔顺性。差示扫描量热分析表明,加入己内酰胺并没有破坏PA6分子内部的氢键,反而增加了PA6分子链段重排的能力,使其规整度进一步增加,当己内酰胺用量从0份增加至10份时,PA6的结晶度从34.21%提高到40.58%。     

芳纶纤维增强聚苯醚/尼龙6合金的性能研究

通过马来酸酐接枝苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SEBS-MAH)对聚苯醚/尼龙6(PPO/PA6)合金进行增容增韧改性,制备芳纶纤维(AF)增强PPO/PA6/SEBS-MAH复合材料。实验结果表明:SEBS-MAH能够提高PPO/PA6共混体系的相容性,并且能够提高其力学性能,添加10份SEBS-MAH比不添加SEBS-MAH共混体系的拉伸、弯曲和冲击强度各增加了19.1%、49.3%和46.8%,共混物的玻璃化转变温度得到提高;AF能够提高PPO/PA6/SEBS-MAH共混体系的力学性能以及摩擦性能,并使共混体系的刚性得到提高,添加7.5份AF的复合材料的拉伸、弯曲和冲击强度分别比未添加AF时提高了22.1%、13.1%和12.9%,摩擦系数降低了0.18。     

尼龙基复合材料的增韧和增强

采用合适的界面改性剂,并对高岭土表面改性,研制的高岭土/尼龙6复合体系,达到了既增韧又增强的目的;以马来酸酐接枝聚乙烯和三元乙丙橡胶为界面相容剂,研制的尼龙6/聚烯烃共混物,提高了冲击强度,降低了吸水率。     

PA66/EPDM-g-MAH/CaCO_3复合材料的性能

采用熔融挤出过程中改变螺杆转速和添加引发剂的复合引发方法制备了马来酸酐接枝三元乙丙橡胶(EPDM-g-MAH),将其单独或与CaCO_3混合后改性聚酰胺66(PA66)。通过滴定分析、红外表征和熔体流动速率(MFR)测定等方法研究了175℃条件下螺杆转速对EPDM-g-MAH的MFR和接枝率的影响。探讨了接枝物和CaCO_3对PA66力学性能、热变形温度的影响。研究结果表明,改变螺杆转速可以有效控制接枝物凝胶含量(1%),提高接枝率和MFR;当接枝物用量为30份时,PA66/EPDM-g-MAH复合材料的简支梁缺口冲击强度为34.24 k J/m2,是纯PA66的3.89倍;当CaCO_3用量小于15份时,两种CaCO_3与EPDM-g-MAH均能够协同增韧PA66,当PA66/EPDM-g-MAH/CaCO_3配比为100/30/10时,加入超细活性重质CaCO_3及纳米CaCO_3的复合材料的简支梁缺口冲击强度均达到最大值,分别为纯PA66的4.35倍和4.10倍,超细活性重质CaCO_3的作用优于纳米CaCO_3。超细活性重质CaCO_3用量为20份时,PA66/EPDM-g-MAH复合材料的弯曲强度、热变形温度及MFR最佳,分别为59.42 MPa、81.6℃及9 g/(10 min)。     

EPDM-g-MAH对PA6/ABS合金性能的影响

通过熔融共混法制备了马来酸酐接枝(乙烯/丙烯/二烯)共聚物(EPDM-g-MAH)增容的尼龙6/(丙烯腈/丁二烯/苯乙烯)共聚物(PA6/ABS)合金,考察了PA6/ABS配比和EPDM-g-MAH用量对PA6/ABS合金力学性能、热学性能及吸湿状态的影响;观察了PA6/ABS合金表面微观结构。结果表明,EPDM-g-MAH是PA6/ABS合金的有效增容剂,当PA6/ABS/EPDM-g-MAH质量比为90/10/10时合金综合性能最好,尤其能显著地改善材料的冲击韧性、耐热性,降低吸水率。