刚性填料粒子增韧HDPE及其增韧机理

在总结以往研究工作基础上，侧重研究了ＨＤＰＥ基复合材料界洋力的诱导结晶效应及其与材料性能间关系，重点讨论了ＣａＣＯ３／ＨＤＰＥ填充体系的界面粘合性，以及ＣａＣＯ３粒径、粒径分布、含量及其试样熔体冷却速率等与其基体的诱导结晶效应及材料韧性间关系，并由此结合介绍了相应的韧性机理，增韧模型及其相关的基体结晶动力学验证结果。     

刚性有机填料(ROF)增韧及其应用研究进展

简要回顾了传统的橡胶增韧韧性聚合物材料的机理后，着重介绍了近年来国外出现的刚性有机填料（ＲＯＦ）增韧塑料的基本概念、增韧冷拉伸机理、分析方法以及两种增韧机理的差异及内在联系，最后阐述刚性有机填料增韧在聚合物合金中的应用。     

刚性粒子增韧聚合物体系的研究发展

刚性粒子增韧技术是制备兼具高刚性和高韧性的聚合物复合体系的有效手段 ,不仅具有重要的理论研究价值 ,而且具有广阔的应用前景和商业价值。本文综述了近 2 0年来有关刚性粒子增韧聚合物复合体系的研究概况 ,并着重讨论了刚性无机粒子增韧结晶性聚合物的增韧机理。大量研究表明 ,刚性粒子增韧聚合物的实现来源于两方面的贡献 ,其一是刚性粒子的引入所导致的局部应力状态的改变。通过脱粘、空化、三维应力约束的解除 ,为基体的剪切屈服提供应力条件。其二是刚性粒子对基体的结晶行为产生影响 ,使晶粒尺寸变小 ,完善程度降低 ,甚至在界面附近形成择优取向的滑移阻力较小的结晶层 ,从而促进基体发生屈服变形。基于大量的研究结果 ,作者指出最佳的增韧效果是适当的界面粘结强度 ,足够高的填料含量 ,基体较低的结晶度和屈服应力等因素所决定的。由此作者提出了刚性无机粒子增韧聚合物体系的界面设计方案。     

刚性粒子增韧聚合物体系的研究发展

刚性粒子增韧技术是制备兼具高刚性和高韧性的聚合物复合体系的有效手段,不仅具有重要的理论研究价值,而且具有广阔的应用前景和商业价值。本文综述了近20年来有关刚性粒子增韧聚合物复合体系的研究概况,并着重讨论了刚性无机粒子增韧结晶性聚合物的增韧机理。大量研究表明,刚性粒子增韧聚合物的实现来源于两方面的贡献,其一是刚性粒子的引入所导致的局部应力状态的改变。通过脱粘、空化、三维应力约束的解除,为基体的剪切屈服提供应力条件。其二是刚性粒子对基体的结晶行为产生影响,使晶粒尺寸变小,完善程度降低,甚至在界面附近形成择优取向的滑移阻力较小的结晶层,从而促进基体发生屈服变形。基于大量的研究结果,作者指出最佳的增韧效果是适当的界面粘结强度,足够高的填料含量,基体较低的结晶度和屈服应力等因素所决定的。由此作者提出了刚性无机粒子增韧聚合物体系的界面设计方案。     

刚性粒子／聚合物复合体系的增韧增强作用

综述了刚性粒子增韧聚合物的由来及增韧机理。重点介绍了塑性变形理论及晶型转变理论。介绍了刚性粒子尺寸对韧性的影响,讨论了各理论存在的问题。     

无机刚性粒子增韧聚合物研究进展

简要综述了无机刚性粒子对聚合物的增韧机理,以及其增韧研究进展,并指出存在问题及发展方向。     

刚性粒子增韧聚苯乙烯的研究

聚苯乙烯是目前应用比较广泛的通用塑料之一,对其进行增韧改性研究意义重大.作为一种新型的增韧方法,刚性粒子增韧已经越来越受到人们的关注.着重讨论了刚性粒子的增韧机理、影响因素及其在增韧聚苯乙烯塑料中的应用.     

刚性粒子在环氧树脂中的增韧行为研究

用乳液聚合的方法合成了一系列具有不同交联程度和带环氧官能团的刚性粒子，并将它们作为环氧树脂的增韧改性剂掺到环氧树脂中，研究了界面层结构对增韧的影响。结果表明：不同交联程度的刚性粒子参入到环氧树脂中，由于粒子与基体结构之间发生了不同程度的分子互穿而表现出不同的增韧效果；刚性粒子表面带环氧官能团后，与基本材料形成了化学键合的界面层结构，对粒子的增韧也十分有利。     

刚性粒子增强增韧聚合物复合合材料的制备新技术

研究了从增强增韧填充母粒出发制备刚性粒子-硬核/弹性体-软壳结构粒子的新方法,以及制备高性能聚合物材料的理论依据、实施方法及实施效果,结果表明,增强增韧填充母粒制备高性能聚合物材料的方法,对聚合物材料同时增强增韧的效果好,加工过程简单,适合工业化生产的需要。     

刚性有机填料(ROF)增韧及其研究进展EI

简要回顾了传统的橡胶增韧韧性聚合物材料的机理后，着重介绍了近年来国外出现的刚性有机填料（ＲＯＦ）增韧塑料的基本概念，增韧冷拉伸机理、分析方法以及两各增韧机理的差异及内在联系，阳后阐述刚性有机填料增韧在聚合物合金中的应用。     

CaCO3刚性粒子增韧HDPE的脆韧转变研究

研究了ＨＤＰＥ／ＣａＣＯ３增充体系中ＣａＣＯ３表面处理，粒径，含量及其体树脂分子量，结晶性与其材料缺口冲击强度，产生脆韧转变现象及其体晶态结构间的关系。结果表明，该共混体系中界面应力的应变诱导致结晶作用及其所引起的基体中伸展链晶体络结构的形态是该材料实现脆韧转变的重要原因。     

反应增容HDPE基木塑复合材料及增容机制

使用密炼机对木纤维（WF）进行酯化改性,将改性木纤维（EWF）与高密度聚乙烯（HDPE）、过氧化二异丙苯（DCP）混合,再用双螺杆挤出机反应挤出制备EWF/HDPE复合材料。使用FTIR、力学性能测试、SEM、广角X射线衍射（WAXD）和示差扫描量热－热重同步热分析（TG-DSC）研究了EWF/HDPE复合材料的微观结构和物理力学性能。结果表明,在密炼机中对WF的酯化改性成功地在WF表面引入了酯基;反应挤出所得EWF/HDPE复合材料与无增容WF/HDPE复合材料相比,其冲击和拉伸强度最大分别提高了112%和36%,EWF与HDPE两相之间的界面粘合明显改善,HDPE的晶粒尺寸有所增加,结晶度也有较大提高,但热稳定性有少许下降。EWF/HDPE复合材料力学性能的提高主要归因于反应挤出的增容作用,而非基体HDPE结晶结构的变化。     

PVC粒点缺陷与填料粒径的关系

本文利用概率密度图对填料粒径进行研究,确定填料粒径符合正态分布。利用等方差检验对PVC粒点缺陷不同水平进行分析,确定不同水平PVC粒点缺陷相关的填料粒径的方差一致性。利用假设检验对不同水平的PVC粒点缺陷的填料粒径均值进行分析,确定不同水平的PVC粒点缺陷相关的填料粒径的均值一致性。利用不同水平PVC粒点缺陷的相关填料粒径的正态分布,确定填料粒径的控制要求。     

微米硫酸钡增韧增刚聚丙烯复合材料的形貌与流变结晶行为

采用铝酸酯对微米级BaSO4进行表面处理,通过熔融共混法制备了PP/BaSO4复合材料,对该复合材料的力学性能、冲击断面形貌、加工流变及结晶行为进行了研究。研究结果表明,表面处理后的BaSO4粒子与PP之间存在着改善的界面粘附,在一定作用力下BaSO4粒子会发生界面脱粘而形成孔穴,完成无机粒子对应力的传递与释放,并促使塑性形变在界面脱粘后发生,阻止初期应力所致细裂纹的扩展,从而增加基体树脂的韧性和刚性;复合材料界面的改性会增加BaSO4的成核能力,阻碍PP分子链的移动,在基体中形成不完善的、更小尺寸的晶体。     

氧化物晶体的成核机理与晶粒粒度

从微观动力学角度研究了晶粒的成核机理,认为晶粒的成核机理主要包括生长基元的形成,生长基元之间的氧桥合作用和Ｏ桥转变为ＯＨ桥。并从核核速度角度分析了影响晶粒粒度的主要原因,揭示了影响晶粒粒度的内部原因为生长基元的生成能、晶体的晶格能,由此总结出不同结构类型的氧化物粉体的晶粒粒度的相对大小,即具有ＣａＦ２或ＴｉＯ２结构的氧化物粉体的晶粒粒度比具有α－Ａｌ２Ｏ３结构的氧化的晶粒粒度小,具有α－Ａｌ２Ｏ３     

亚临界流体挤出法制备高密度聚乙烯/木粉复合材料

采用亚临界流体挤出法制备高密度聚乙烯(HDPE)/木粉复合材料,研究了亚临界流体种类(去离子水、正丙醇和乙醇)与温度对木塑复合材料(WPC)综合力学性能的影响。实验利用傅立叶变换红外光谱、差示扫描量热分析和扫描电镜分别对复合材料的化学组成、热变形温度和界面形貌作了相应的研究。结果表明,亚临界流体的高温高压可以对木纤维起到很好的溶胀作用,一定程度上打破了木素、半纤维素对纤维素的包裹作用,明显促进基体与木纤维之间的机械捏合与酯化反应,增加界面强度。在亚临界流体条件下,尤其在亚临界乙醇条件下,木粉在HDPE树脂基体中具有优异的分散性,拉伸断面处的断裂形式主要以基体与纤维断裂为主,说明HDPE/木粉的WPC具有较好的界面结合强度。     

HA/HDPE 多尺度生物复合材料微观强韧化机制

通过电镜分析及理论推导对羟基磷灰石( Hydroxyapatite, HA) /高密度聚乙烯( High density polyethylene, HDPE) 复合材料界面粘结状态、HA 颗粒对裂纹扩展的钝化、钉扎作用、复合纤维对体系分子热激活能的影响及复合纤维的能量吸收机制与增强增韧等进行了深入研究。结果表明: HA/HDPE 复合材料通过纳米HA 颗粒与 HA/HDPE 复合纤维在不同尺度上协同作用达到增强增韧的效果。即在纳米尺度, 纳米HA 颗粒的均匀分散和高的HA/HDPE 界面结合强度显著提高了HDPE 的结晶度, 细化了HDPE 晶粒尺寸, 并在HA 颗粒表面形成取向结晶层, 从而使材料在断裂过程中通过HDPE 取向结晶层的基体形变和HA 脱粘过程对微裂纹起钝化和钉扎作用, 并扩大能量耗散的区域, 以阻滞微孔隙和银纹的长大和破断, 抑制大裂纹的早期形成。在微米尺度, 由于HA/HDPE 复合纤维的定向排列, 使体系的活化体积显著降低, 大大增加了材料的断裂热激活能, 从而显著提高材料的强度。另一方面, 复合纤维在应力作用过程中通过纤维断裂、纤维拔出、裂纹偏转机制使材料在形变与破坏过程中耗散更多的能量, 从而显著提高材料的强度和韧性。      

无机复合阻燃填料的开发及阻燃机理研究

研究了氢氧化铝(Al(OH)3)、氢氧化镁(Mg(OH)2)、煅烧高岭土、纳米二氧化硅、三氧化二锑(Sb2O3)等组成的复合阻燃体系对软PVC电缆制品的阻燃作用,开发了一种超细活性无机复合阻燃填料.该复合阻燃填料用于软PVC电缆料中,阻燃性能良好(氧指数达36.4),机械性能及电性能均达到GB8815-88标准规定.正交试验及方差分析表明,Sb2O3的阻燃作用及Al(OH)3与Mg(OH)2之间的协效作用较为突出.Sb2O3与PVC中的氯以氯-锑系统发挥协效阻燃作用,其机理涉及凝聚相阻燃及气相阻燃.Al(OH)3与Mg(OH)2主要在凝聚相发挥阻燃作用.     

母料中弹性体不同配比对HDPE/E-TMB共混物热性能及结晶形态的影响

用自制增韧母料(E-TM B)与HDPE热机械共混制得HDPE/E-TM B共混物。通过DSC分析仪和偏光显微镜研究了共混物的熔融、结晶行为和结晶形态,并将其结晶形态与简单共混对照样加以对比研究。结果表明,和纯HDPE相比,共混物的熔点降低、结晶温度升高,成核速率和结晶速率增大;随母料中乙丙弹性体含量的增加,共混物的熔点逐渐降低、结晶温度逐渐升高,结晶细化程度增大、数目增多;共混物的结晶比原料HDPE及简单共混对照样都显著细化。