增容剂对短切GF增强PP复合材料性能的影响

通过熔融共混法制备了短玻璃纤维(GF)增强聚丙烯(PP)复合材料,加入不同种类和含量的马来酸酐接枝物以改善PP和GF的相容性,制备出既增强又增韧的GF增强PP复合材料。利用熔体流动速率(MFR)仪、差示扫描量热(DSC)仪、热变形温度(HDT)仪、扫描电子显微镜(SEM)和万能试验机对所制备的材料进行分析测试。结果表明,加入马来酸酐接枝聚烯烃弹性体(POE-g-MAH)和马来酸酐接枝PP(PP-g-MAH)均能增大复合材料的MFR,改善加工流动性;相比PP/GF复合材料,加入1份POE-g-MAH的复合材料的HDT提高了5℃,加入1份PP-gMAH的复合材料的HDT提高了14℃;而加入2份POE-g-MAH的复合材料的HDT远远高于加入2份PP-g-MAH的复合材料。加入短GF能够提高PP的结晶度,加入少量(1份或2份)PP-g-MAH和POE-g-MAH均能提高复合材料的结晶温度和起始结晶温度,具有异相成核的作用。通过SEM观察发现,加入两种接枝物均能增加GF表面附着的聚合物,提高GF与PP的粘附力;加入2份POE-g-MAH和PP-g-MAH的复合材料的拉伸强度、弯曲强度和弯曲弹性模量最佳,相比PP/GF复合材料,分别提升25.1%和25.9%,38.0%和40.3%,13.9%和19.2%;常温(23℃)和低温(-20℃)简支梁缺口冲击强度分别提升76.6%和55.0%,42.2%和30.6%。两种接枝物均能提高GF增强PP复合材料的力学性能,且加入2份POE-g-MAH的复合材料不仅表现出与加入2份PP-g-MAH的复合材料相近的拉伸和弯曲性能,而且具有更优异的冲击性能。     

玻纤增强聚丙烯复合材料性能研究

研究了玻纤(GF)、SEBS和聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)用量对GF增强聚丙烯复合材料性能的影响,以及PP/GF(65/35)、PP-g-MAH/PP/GF(15/65/35)的微观形态。结果表明:随着GF用量的增加,复合材料的拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量增加,断裂伸长率降低,冲击强度先减小后增大,PP/GF复合材料断面呈脆性断裂;在PP/GF中添加增韧剂SEBS可以提高复合材料的冲击强度,但拉伸强度、断裂伸长率、弯曲强度和弯曲模量均减小;在PP/GF中添加增容剂PP-g-MAH,可使其拉伸强度、断裂伸长率、弯曲强度、弯曲模量和冲击强度均得到提高,当PP-g-MAH/PP/GF为15/65/35时,复合材料性能优异,材料断面呈韧性断裂。     

相容剂对稻糠/聚丙烯复合材料加工性能和尺寸稳定性的影响

通过反应挤出法制备了马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物(POE-g-MAH)相容剂,研究了POE-g-MAH对稻糠/聚丙烯(PP)复合材料力学性能、加工性能和尺寸稳定性的影响。结果表明:POE-g-MAH增容效果优于马来酸酐接枝三元乙丙橡胶(EPDM-g-MAH)和马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH),能显著提高复合材料的拉伸强度、冲击强度、弯曲强度和尺寸稳定性;EPDM-g-MAH和PP-g-MAH对复合材料加工性能影响不大,而POE-g-MAH使稻糠/PP复合材料的最大转矩和平衡转矩明显降低,加工性能得到改善。     

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。     

马来酸酐接枝物对PP/ABS复合材料性能的影响

在聚丙烯(PP)/丙烯晴-丁二烯-苯乙烯(ABS)复合材料中加入复配的马来酸酐接枝物(PP-g-MAH)和ABS-g-MAH,研究接枝物对复合材料性能的影响。结果表明:马来酸酐接枝物的加入能提高复合材料的拉伸强度和弯曲强度,并随着接枝物含量增加而提高,冲击强度随接枝物含量增加而降低。复配马来酸酐接枝物中在复合材料中PP-g-MAH的用量为10份时,综合性能最佳。PP/ABS复合材料的强度和刚度随ABS含量的增加而增加,随着ABS组分含量的增加,ABS相分布从海-岛状分布向海-海结构转变。SEM结果表明:马来酸酐接枝物的加入有助于ABS在聚丙烯中的分散;DSC数据表明:马来酸酐接枝物使材料的结晶度有所提高。     

聚丙烯/马来酸酐接枝聚丙烯/环氧树脂/玻璃纤维复合材料的制备及其性能研究

通过双螺杆挤出机制备了聚丙烯/马来酸酐接枝聚丙烯/环氧树脂/玻璃纤维（PP/PP-g-MAH/EP/GF）复合材料,并研究了PP-g-MAH含量、EP含量及固化剂对复合材料力学性能的影响。结果表明,PP-g-MAH含量为10份,含有固化剂EP的含量为3份时,复合材料的综合力学性能最佳;与不加EP的复合材料相比,其拉伸强度、弯曲强度、冲击强度分别提高了41 %、47 %、86 %。扫描电子显微镜分析表明,EP的加入明显改善了GF和PP基体的黏结强度。     

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。     

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。     

增容PP/回收PET共混物的力学性能

采用熔融挤出法制备了聚丙烯(PP)/增容剂/回收聚对苯二甲酸乙二酯(r-PET)共混物,研究了r-PET、不同增容剂和混合增容剂对PP/r-PET共混物力学性能的影响.r-PET提高了PP的拉伸强度、弯曲强度及其模量,但降低了冲击强度;采用马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)增容,可提高PP/r-PET共混物的拉伸强度、弯曲强度及其模量,但使冲击强度稍有降低;马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物(POE-g-MAH)增容或PP-g-MAH/POE-g-MAH混合增容可提高PP/r-PET共混物的冲击强度,且对共混物的拉伸和弯曲强度影响不大.     

增韧剂和偶联剂下GF增强PA复合材料性能表征分析

选择双螺杆挤出机来制备以尼龙(PA)6T/66与PA10T为基础的玻璃纤维(GF)增强复合材料,分析马来酸酐接枝聚烯烃弹性体(POE-g-MAH)增韧剂对PA复合材料的力学特性改变作用。研究结果表明:将POE-g-MAH加入含20%GF的PA66复合材料基体后,试样的弯曲、拉伸强度以及弯曲弹性模量都发生了减小;对于含GF为20%的PA10T,弯曲弹性模量逐渐减小,拉伸与弯曲强度则先增大后减小。在加入了5%POE-g-MAH的复合材料断面中,出现了较多数量的褶皱,POE-g-MAH能够使GF和PA6T/66之间形成更良好的界面结合性能,显著提高界面相容性。加入偶联剂会导致PA6T/66体系力学性能的明显改善。加入POE-g-MAH可以改善树脂的界面相容性能,提高GF和树脂的结合强度。     

POE-g-MAH改性PA6/BF复合材料的力学和摩擦磨损性能研究

采用马来酸酐接枝聚烯烃弹性体(POE-g-MAH)为增韧剂,通过熔融挤出制备马来酸酐接枝聚烯烃弹性体(POE-g-MAH)/尼龙(PA6)/玄武岩纤维(BF)复合材料,研究了POE-g-MAH含量对PA6/BF复合材料力学性能和摩擦磨损性能的影响。结果表明,POE-g-MAH粒子的加入显著提高了复合材料的冲击强度,当POE-g-MAH质量分数为20%时,POE-g-MAH/PA6/BF复合材料的冲击强度达到13.6 k J/m~2,比PA6/BF(4.7 k J/m~2)提高了190%,拉伸强度与弯曲强度分别下降40%和41%。随着POE-g-MAH含量的增加,摩擦因数随着POE-g-MAH含量增加呈现先减小后增大趋势,磨损逐渐增大。     

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。     

不同接枝率相容剂对PP/POE/nano-CaCO_3复合材料性能的影响

研究了不同接枝率的马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)对聚丙烯(PP)/乙烯-辛烯共聚物(POE)/nanoCaCO_3复合材料性能的影响,并对复合材料的微观形貌、流变性能和力学性能进行表征。结果表明,PP-g-MAH的加入改善了nano-CaCO_3与基体之间的相容性,促进了nano-CaCO_3的分散,提高了复合材料的力学性能。高接枝率PP-gMAH对材料的冲击强度提升幅度更高,且拉伸强度和弯曲强度保持稳定。当其添加量为5%时,复合材料的冲击强度和拉伸强度分别提高76.4%和14.7%。     

废旧聚丙烯编织袋回收料改性应用研究

废旧聚丙烯(PP)编织袋回收料分别与回收聚乙烯(PE)、回收橡胶粉、木粉共混,制备了增韧PP材料、热塑性弹性体和木塑复合材料,采用力学性能测试、SEM和DSC分析等手段对其性能和结构进行了表征。结果表明:随着回收聚乙烯(PE)含量的增加,回收PP/PE共混物的拉伸强度和冲击强度迅速提高;回收PP/橡胶粉共混物中加入聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)能起到增容的效果,随PP-g-MAH含量的增加,共混物的拉伸强度上升,永久变形减小;在回收PP/木粉复合材料中加入PP-g-MAH后,复合材料的冲击强度明显提高。     

碳酸钙晶须对PP/芳纶浆粕复合材料性能的影响

利用双螺杆挤出机制备了聚丙烯(PP)、碳酸钙(Ca CO3)晶须/芳纶浆粕(PPTA-pulp)系列复合材料,采用力学性能测试方法研究了Ca CO3晶须对芳纶浆粕(5%)填充PP复合材料性能的影响,利用摩擦磨损试验机、热变形温度测试仪研究了PP/Ca CO3晶须/PPTA-pulp复合材料的摩擦学性能及耐热性能,并比较了硬脂酸锌与聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)改善相容性的效果。结果表明,随着Ca CO3晶须含量的增加,复合材料的拉伸强度先增加后减小,弯曲强度增加,冲击强度逐渐减小;Ca CO3晶须提高了复合材料的摩擦因数与热变形温度;PP-g-MAH改善了纤维与PP基体以及Ca CO3晶须与PP基体之间的亲和性,效果要好于硬脂酸锌。     

玻纤毡增强聚丙烯复合材料的增容及力学性能

通过玻璃纤维(GF)毡与双螺杆挤出相容剂改性聚丙烯(PP)膜的多层叠合,以熔融浸渍法制得PP基GF毡增强热塑性塑料(GMT)复合材料,研究了相容剂PP接枝马来酸酐(PP-g-MAH)和PP接枝丙烯酸(PP-g-AA)的用量(为PP基体质量的百分数)及其复配改性,以及相容剂改性PP基体分布和毡体种类对GMT力学性能的影响。结果表明,PPg-MAH可明显提高GMT的拉伸与弯曲性能,但降低了冲击性能;PP-g-AA可明显提高GMT的冲击性能,但不利于拉伸与弯曲性能的提高,只有当PP-g-AA用量超过5%后,拉伸性能才有所提升。在PP-g-MAH用量为3%的条件下,将其与不同用量的PP-g-AA进行复配改性没有对GMT力学性能产生协同作用。在各相容剂用量相近(3%~3.5%)的情况下,与相容剂复配改性GMT相比,以两层PP-g-AA改性PP为芯层、PP-g-MAH改性PP为上下表面层作为改性基体分布时,GMT拉伸与弯曲强度分别提高17%和27%、缺口冲击强度提高48%;而以两层PP-g-MAH改性PP为芯层、PP-g-AA改性PP为上下表面层作为改性基体分布时,在不损失强度与刚性的同时,缺口冲击强度提高了88%。采用连续GF毡的GMT力学性能比采用短切GF毡的GMT高,尤其是缺口冲击强度提高了89.6%。     

长玻璃纤维增强尼龙6复合材料力学性能的研究

研究以聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)和聚烯烃弹性体接枝马来酸酐(POE-g-MAH)为界面相容剂的长玻璃纤维增强尼龙6(LGF/PA 6)复合材料的力学性能,并与短玻璃纤维增强尼龙6(SGF/PA 6)复合材料的力学性能进行对比。结果表明:LGF/PA 6复合材料的拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量均随着玻璃纤维含量的增加呈直线上升趋势,玻璃纤维质量分数达到40%时,增强效果十分显著;在添加相同含量的玻璃纤维时,LGF/PA 6复合材料的拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量低于SGF/PA 6复合材料;2种复合材料的冲击强度均随着玻璃纤维含量的增加呈非线性增加,当添加相同含量的玻璃纤维时,LGF/PA 6复合材料的冲击强度高于SGF/PA 6复合材料;两种界面相容剂均改善了玻璃纤维与PA 6的界面性能,显著提高了复合材料的冲击强度,其中添加PP-g-MAH的LGF/PA 6复合材料的冲击强度的提高高于添加POE-g-MAH的,但拉伸强度和弯曲强度均有不同程度降低,其中添加POE-g-MAH的LGF/PA 6复合材料的拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量下降得较为明显。     

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。     

尼龙-6/芳纶浆粕/马来酸酐接枝聚合物复合材料的结构与性能

利用双螺杆挤出机制备了尼龙6(PA6)/芳纶浆粕(PPTA-pulp)/马来酸酐接枝聚合物复合材料,研究了两种马来酸酐接枝物(POE-g-MAH、LLDPE-g-MAH)对复合材料的力学性能、断面形态以及结晶性能的影响。其中POE-g-MAH能明显的提高复合材料PA6/PPTA-pulp的冲击强度和断裂伸长率,POE-g-MAH含量为3%时,PA6/PPTA-pulp/POE-g-MAH的拉伸强度和弯曲强度达到实验范围内的最佳值,此时其断裂伸长率和冲击强度较未加马来酸酐接枝物体系,分别提高了57.9%和28.8%。3%马来酸酐接枝物的加入有效增强了PA6和PPTA-pulp间的界面结合力,对复合材料的结晶具有诱导作用,且并不会改变PA6的晶型。     

PP-g-MAH增容膨胀阻燃聚丙烯体系的研究

利用熔融共混制备了聚丙烯/膨胀型阻燃剂/马来酸酐接枝聚丙烯(PP/IFR/PP-g-MAH)阻燃复合材料。通过极限氧指数、热重分析、扫描电子显微镜及力学性能测试研究了PP-g-MAH对阻燃复合材料的阻燃性、热稳定性、微观形貌及力学性能的影响。结果表明,PP-g-MAH作为相容剂,当添加5 %的PP-g-MAH时,复合材料的极限氧指数达到30 %, 垂直燃烧达到UL 94 V-0级;随着PP-g-MAH含量的增加,阻燃剂和基体PP之间的界面作用力提高,体系的拉伸强度和弯曲强度均有提升,冲击强度减小幅度不大;与未加PP-g-MAH的复合材料相比,添加相容剂的复合材料成炭率明显提高。