短玻纤增强聚丙烯复合材料性能研究

研究了玻璃纤维(GF)、自制马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)和螺杆转速对短玻纤增强聚丙烯(PP/SFT)复合材料力学性能和微观形貌的影响。结果表明:随着GF用量增加,复合材料的弯曲模量和缺口冲击强度增大,拉伸强度先增大后降低,PP/SFT复合材料断面呈现脆性断裂;随着增容剂PP-g-MAH用量增加,拉伸强度和缺口冲击强度先增加后降低,弯曲模量基本不变;当PP,GF和PPg-MAH的质量比为50∶50∶3时,其综合性能最优,拉伸强度为113.0 MPa,冲击强度为15.8kJ/m~2,复合材料断面呈现韧性断裂;螺杆转速和剪切增大会降低纤维平均长度和复合材料的力学性能。     

玻璃纤维增强聚丙烯的力学性能研究

研究了玻璃纤维(GF)和马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)对聚丙烯力学性能的影响。结果表明:随着GF与PP的质量比增加,玻璃纤维增强聚丙烯的拉伸强度增加,冲击强度总体呈下降趋势。当PP与GF的质量比为55∶45时,拉伸强度最高,达到45MPa。当PP与GF的质量比一定时,在玻璃纤维增强聚丙烯复合材料中添加增容剂马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH),可使其拉伸强度得到很大的提高,但是冲击性能却下降。当PP与GF的质量比为75∶25时,随PP-g-MAH与PP/GF复合材料的质量比增加,其拉伸强度先增大后减小,其冲击性能总体呈下降趋势。当PP-g-MAH,PP和GF的质量比为15∶75∶25时,其综合性能最优,拉伸强度为50.5MPa,冲击强度为4.3kJ/m2。     

空心玻璃微珠和PP-g-MAH对PP力学性能及结晶性能的影响

通过熔融共混挤出的方法,制备了聚丙烯(PP)/空心玻璃微珠(HGB)和PP/聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)/HGB复合材料。研究了HGB和PP-g-MAH对复合材料微观结构、力学性能和结晶性的影响。结果表明,PP-g-MAH可提高HGB与PP的相容性;复合材料的拉伸强度和弯曲强度随HGB的增加表现出先增大后减小的趋势,断裂伸长率和冲击韧性逐步下降;PP-g-MAH可进一步提高拉伸强度、弯曲强度和冲击强度。PP-g-MAH的加入促使产生少量β晶,HGB和PP-g-MAH都降低了PP的结晶度和结晶速率。     

GF增强PP复合材料的尺寸稳定性与力学性能

研究了马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)含量及玻璃纤维(GF)含量对GF增强聚丙烯(PP)复合材料尺寸稳定性与力学性能的影响。结果表明,加入PP-g-MAH后,复合材料的线性膨胀系数和收缩率下降,结晶度、拉伸强度、弯曲强度和悬臂梁缺口冲击强度提高,但断裂伸长率下降。相比不添加PP-g-MAH的复合材料,当PP-g-MAH质量分数达到6%时,复合材料在流道方向上的线性膨胀系数从29.88μm/(m·℃)降低至24.93μm/(m·℃),在流道方向上的收缩率从0.20%下降至0.18%,拉伸强度、弯曲强度和悬臂梁缺口冲击强度基本达到最大值,分别提高130.18%,96.52%和49.20%;随着GF质量分数的增加,复合材料的线性膨胀系数和收缩率均显著下降,拉伸强度、弯曲强度和悬臂梁缺口冲击强度提高,而断裂伸长率和结晶度下降。相比不添加GF的复合材料,当GF质量分数为40%时,复合材料在流道方向上的线性膨胀系数从101.30μm/(m·℃)降低至18.08μm/(m·℃),在流道方向上的收缩率从1.43%下降至0.08%,结晶度从45.05%下降至23.96%,拉伸强度、弯曲强度和悬臂梁缺口冲击强度分别提高168.87%,306.40%和129.52%。     

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。     

PP/云母高填充复合材料性能的研究

以聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)为相容剂,采用熔融共混法制备了聚丙烯(PP)/云母填充复合材料,通过力学性能测试以及SEM、DSC等分析手段,对PP/云母高填充复合材料的性能进行了研究。结果表明:适量PP-g-MAH以及云母的添加可有效提高PP的拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量,其中,当PP-g-MAH和云母的添加量分别为20%和40%时,PP/云母复合材料具有最佳综合力学性能。另外,随着云母粒径的减小,PP/云母复合材料的拉伸强度提高,冲击强度降低;云母在PP基体中起到了异相成核作用,云母粒径越小,其异相成核作用越强,复合材料的结晶度则越大。     

玻纤增强共聚聚丙烯高性能化的研究

利用韧性优良的共聚聚丙烯(PPR)作为增强基体,通过玻纤(GF)与PPR制备高性能PPR/GF复合材料,研究了流动改性剂、马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)和玻纤的含量以及挤出次数对PPR/GF复合材料结构与性能的影响.结果表明:自制的流动改性剂可大幅增加PPR/GF的熔体质量流动速率,流动性可适用于注塑工艺;PP-g-MAH增加了PPR基体与GF之间的界面相互作用,提高PP/GF复合材料的力学性能;随玻纤含量增加,PP/GF复合材料的拉伸强度和模量大幅增加,缺口冲击强度和断裂伸长率有所降低,但材料的韧性仍保持较高水平,所制备PPR/GF/PP-g-MAH共混材料的性能与ABS相当,可替代ABS工程塑料作为结构件使用;多次挤出加工会降低PPR/GF复合材料中玻纤的平均长度和材料的力学性能.     

连续碳纤维增强聚丙烯性能研究

根据聚丙烯/碳纤维(PP/CF)复合材料的发展趋势,从聚丙烯的聚合方式、碳纤维含量、相容剂马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)含量以及聚烯烃弹性体(POE)含量4个方面对PP/CF复合材料冲击强度、弯曲模量、拉伸强度和弯曲强度进行研究。结果表明:PP-g-MAH的加入不仅可以增强PP/CF复合材料的韧性,同时还保持了PP/CF复合材料的刚性。     

PP-g-MAH对SEBS/PP/MH/EG阻燃复合体系结构与性能的影响

在氢氧化镁(MH)与可膨胀石墨(EG)复配阻燃石蜡油改性苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯(SEBS)/聚丙烯(PP)共混物(O-SEBS/PP)体系中,用马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)增容,研究其对O-SEBS/PP/MH/EG阻燃复合体系结构和性能的影响。结果表明:以一定量的PP-g-MAH代替基体中的PP增容后,复合材料在保持UL94垂直燃烧V-0级的同时,拉伸强度(σmax)与100%定伸强度(σ100)随着PP-g-MAH用量的增加而增大,在质量分数为6%时,分别为13.4 MPa和9.0 MPa,较未添加PP-g-MAH时分别提高13.6%和76.5%;撕裂强度则下降4.0%。复合材料的毛细管流变实验和淬断面扫描电子显微照片分析表明:PP-g-MAH的加入改善了复合材料中MH、EG与O-SEBS/PP共混物基体间的界面黏合力,提高了相容性。     

黑滑石粉在SEBS/PP热塑性弹性体中的应用

表征了黑滑石粉的基本物理性能,并将其填充改性在苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯/聚丙烯(SEBS/PP)热塑性弹性体中,测试了SEBS/PP热塑性弹性体的力学性能、密度、硬度及熔融指数,并分析了黑滑石粉颗粒在SEBS/PP热塑性弹性体中的分散情况。结果表明,随着黑滑石添加量的逐渐增大,SEBS/PP热塑性弹性体的拉伸强度、断裂伸长率和熔融指数均表现出先增大后下降趋势,SEBS/PP热塑性弹性体的密度和硬度均表现出逐渐增大趋势,黑滑石粉粒径越小,SEBS/PP热塑性弹性体拉伸强度、断裂伸长率和硬度越大,熔融指数越低。     

TPV及PP-g-MAH对回收PET的改性研究

以马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)为相容剂,回收聚对苯二甲酸乙二醇酯(rPET)为基体材料,动态硫化热塑性弹性体(TPV)为增韧材料,制备了rPET/TPV/PP-g-MAH共混物。用SEM、DMA及DSC分析了TPV及PP-g-MAH对rPET断面结构、储能模量和结晶性能的影响,并测试了共混物的力学性能。结果表明:加入9.95%TPV后,rPET/TPV共混物的熔融温度下降了2.33℃,结晶温度提高了2.82℃,断裂伸长率及缺口冲击强度明显提高,弯曲强度和拉伸强度略有下降;加入PP-g-MAH后,TPV球状粒子嵌入rPET基体材料中,共混物的相容性提高,储能模量明显增大,刚性增强,弯曲强度和拉伸强度有所提高;与纯rPET相比,含1.8%PP-g-MAH的rPET/TPV/PP-g-MAH共混物的断裂伸长率提高了129.06%,缺口冲击强度提高了47.02%。     

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。     

PP/POE共混物力学性能研究

用双螺杆挤出机制备了聚丙(烯PP)/聚烯烃弹性(体POE)共混物,研究了POE用量对PP/POE共混物冲击性能、拉伸性能及弯曲性能的影响。结果表明:随着POE含量的增加,PP/POE共混物的冲击强度明显提高;拉伸强度及拉伸模量弯、曲强度及弯曲模量、断裂伸长率及断裂强度均减小。     

An investigation on the influence of filler loading and compatibilizer on the properties of polypropylene/marble sludge composites

In this article, polypropylene reinforced marble sludge (PP/MS) was prepared, and the effects of MS loading and polypropylene-g-maliec anhydride (PP-g-MAH) as compatibilizer on density, melt flow index (MFI), and mechanical properties of PP/MS composite were investigated. Our studies show that tensile strength, flexural strength and tensile modulus increased with increasing the MS loading but tensile strength increased till 30 pph of MS further addition of MS in PP composites decreased the strength. The % elongation at break and Izod Impact Strength decreased with increasing of MS loading. Studies revealed that PP/MS composites containing PP-g-MAH enhance the properties compared to without compatibilizer.     

无卤阻燃PP／APP／PTP／PER复合材料的力学性能

采用多聚磷酸铵/含磷三嗪环聚合物/季戊四醇(APP/PTP/PER)体系制备了阻燃聚丙烯(PP)材料,考察了PTP及其阻燃系统的用量对阻燃PP力学性能的影响。结果表明,APP/PER使PP的缺口冲击强度和弯曲模量提高,拉伸强度有所降低,断裂伸长率下降。PTP对PP的缺口冲击强度和弯曲模量影响不大,拉伸强度有所降低,断裂伸长率下降。当加入29%APP/PER/PTP时,缺口冲击强度和弯曲模量分别比纯PP提高了62.0%和14.3%,拉伸强度和断裂伸长率分别下降了13.9%和91.0%。     

PP/云母复合材料的增容效果及其界面结构

制备和研究了８０目、４００目和１２５０目三种不同粒径的云母增强ＰＰ复合材料。结果显示,云母可普遍提高ＰＰ的强度、模量和室温韧性,其中弯曲性能增幅尤甚,但材料断裂伸长率下降。减小云母粒径,材料韧性上升而刚性下降。ＰＰ－ｇ－ＭＡＨ可强化ＰＰ与云母两相的界面结合,使界面过渡层变厚,从而普遍提高各项性能。     

PP／PS／SEBS三元共混物的研究

以PS、SEBS为改性剂对PP进行改性。加入PS,体系的强度和刚度得到提高,断裂伸长率和冲击性能下降,对其改变的原因采用SEM进行了结构分析;SEBS是PS的良好相容剂,也是PP很好的增韧剂。同时使用PS和SEBS,体系拉伸强度为24．4MPa,弯曲模量810．6MPa,冲击强度82．0J／m,熔体流动速率12．7g/10min。     

PP/丙烯基弹性体/SEBS医用热塑性弹性体的性能

以聚丙烯(PP)、丙烯基弹性体和苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)为主要原材料,采用熔融共混改性方法制备PP/丙烯基弹性体和PP/丙烯基弹性体/SEBS两种热塑性弹性体。采用转矩流变仪、拉伸试验机、硬度计和雾度计分别对共混体系的流变性能、拉伸性能、硬度和透光率进行分析与表征。结果表明,随着PP/丙烯基弹性体配比的增加,二元共混体系的平衡扭矩降低、硬度(邵A)提高、透光率变好、断裂伸长率增加,当其配比为1∶1时,共混体系的拉伸强度达到最大值(34.2 MPa);当PP与丙烯基弹性体配比为1:1不变时,随着SEBS含量增加,三元共混体系的平衡扭矩增大、硬度(邵A)减小、透光率变差、断裂伸长率提高;当PP、丙烯基弹性体和SEBS配比为47.5∶47.5∶5时,共混体系的透光率可达87%,硬度(邵A)为87,拉伸强度为35.2 MPa,断裂伸长率为750%,100%定伸强度为11.8 MPa,可满足医疗输液器械的要求。