PP-g-MAH对PP/SiO2纳米复合材料力学性能的影响

为了进一步提高聚丙烯的力学性能,以马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)为聚丙烯/二氧化硅(PP/SiO2)纳米复合材料的界面相容剂,研究了PP-g-MAH添加量对PP/SiO2的力学性能、微观形态以及结晶行为的影响,并研究了其增容机理.研究表明:PP-g-MAH的加入使纳米PP/SiO2纳米复合材料的力学性能得以全面提高,使纳米二氧化硅与聚丙烯的界面粘结得到改善,并且,由于PP-g-MAH导致复合材料的界面强度提高和界面层厚度增加,使KH-570与PP-g-MAH并用的PP/PP-g-MAH/纳米SiO2复合材料比单用KH-570的PP/SiO2纳米复合材料的改性效果更加明显;PP-g-MAH对PP的结晶过程具有较明显的成核作用,使改性PP的结晶温度提高.     

聚丙烯/镁盐晶须复合材料的形态结构与性能研究

采用哈克单螺杆挤出机制备了聚丙烯/镁盐晶须复合材料,着重研究了增容剂聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)对复合材料的晶体结构与球晶形态、结晶和熔融行为、热稳定性以及力学性能的影响。研究表明镁盐晶须具有明显的诱导β-晶型的异相成核作用,使聚丙烯结晶温度大幅度提高,球晶尺寸细化。增容剂的加入改善了树脂与晶须的界面性能,界面粘结作用明显增强,提高了拉伸强度和冲击性能,并进一步提高了结晶温度和晶须的成核能力,但降低了β-晶型的含量,不利于β-晶型的生成。     

增容剂和稀土β成核剂对聚丙烯/硫酸钙晶须复合材料的影响

研究了增容剂聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)和稀土β成核剂对聚丙烯/硫酸钙晶须复合材料的结晶行为、熔融行为和力学性能的影响。实验结果表明,硫酸钙晶须具有一定的诱导β-晶型的异相成核作用,使聚丙烯结晶温度提高和结晶速率增加。PP-g-MAH提高了结晶温度和晶须的成核能力,降低了β-晶型的含量,不利于β-晶型的生成,并改善了树脂与晶须的界面性能,提高了拉伸强度和冲击性能。稀土β成核剂具有很强的诱导形成β-晶型的异相成核效应,有效地提高了复合材料的冲击性能。     

聚丙烯/木粉复合材料的增容改性及其机理

为进一步改善聚丙烯(PP)/木纤维(WF)复合材料的力学性能,采用几种不同类型的马来酸酐接枝型相容剂对PP/WF复合材料进行增容改性,并通过红外光谱和扫描电镜,分析和研究其增容机理。结果表明,PP-g-MAH的改性效果最为明显,当其添加量为m(PP-g-MAH)/m(WF)=10/100时,PP/WF复合材料的拉伸强度提高40.9%,弯曲强度提高47.3%,弯曲模量提高35.3%。PP-g-MAH使PP与木粉产生良好的增容效果,木粉颗粒被PP包裹,材料抵抗外应力以及材料破坏由发生在两相界面变成发生在材料整体,从而有效提高了复合材料的力学性能。     

相容剂对阻燃剂/聚丙烯体系热性能及力学性能的影响

选用丙烯酸接枝聚丙烯(PP-g-AA)、马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)及N-羟甲基丙烯酰胺接枝聚丙烯(PP-g-NMAM)3种相容剂来改善聚磷酸铵/季戊四醇膨胀型阻燃剂(IFR)与聚丙烯的相容性。力学性能和扫描电镜(SEM)分析结果表明,PP-g-MAH/PP/IFR具有较好的相容性及力学性能,能较好地解决阻燃剂在聚丙烯体系中的团聚现象。氧指数(LOI)和垂直燃烧UL94测试结果表明,相容剂的加入对PP/IFR体系的燃烧性能影响不大,PP-g-MAH效果最佳,加入10%的PP-g-MAH,IFR的含量为30%时,LOI达到32.8%,UL94测试达到V-0级。热分析发现,季戊四醇和聚磷酸铵是通过酯化反应成炭而形成一层保护膜,保护膜起到隔热隔氧的作用而阻燃。     

PP-g-MAH改性PLA/HGB复合材料的制备与性能研究

采用熔融共混工艺制备了马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)共混改性聚乳酸(PLA)/中空玻璃微珠(HGB)复合材料,考察了PP-g-MAH含量对复合体系的微观结构、力学性能和热性能的影响。结果表明:PP-g-MAH改善了HGB与PLA之间的相容性,增强了两者的界面结合。随着PP-g-MAH的质量分数增加,抗拉强度、弹性模量和冲击韧性均先上升后降低,而断裂伸长率的变化趋势正好相反。PP-g-MAH的引入使体系的热分解温度向高温区偏移,改善了PLA/HGB复合材料的热稳定性。     

长玻璃纤维增强聚丙烯

采用自行研制的熔体浸渍包覆长玻璃纤维装置,制备了长玻纤增强聚丙烯(LFT-PP)复合材料。研究了玻纤含量(10%(质量分数,下同)、20%、30%、和40%)、预浸料粒料长度(3mm和18mm)及相容剂聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)含量(2%、4%、6%、和8%)对长玻纤增强聚丙烯(LFT-PP)复合材料力学性能的影响。结果表明,长玻璃纤维增强聚丙烯(LFT-PP)的力学性能明显优于短玻璃纤维增强聚丙烯,当玻纤含量在30%时,拉伸强度达到50MP左右,冲击强度达到6kJ/m2左右,相容剂PP-g-MAH的加入增强了界面粘接强度,大幅度地提高了长玻纤增强聚丙烯(LFT-PP)复合材料的力学性能,当相容剂PP-g-MAH含量达到3%左右,其综合力学性能达到最佳值,拉伸强度达到100MP左右,冲击强度达到10kJ/m2左右。     

增容剂对聚丙烯基木塑复合材料性能影响研究

利用熔融法、溶液法制备聚丙烯接枝丙烯酸(PP-g-AA)、乙烯-辛烯共聚物接枝马来酸酐(POE-g-MAH)、聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)_3种大分子增容剂,用来改善木塑复合材料相容性问题。考察其对复合材料的力学性能、流变性能以及材料吸水性的影响。结果表明,添加PP-g-AA、POE-g-MAH和PP-g-MAH作为增容剂,木塑复合材料的性能都有所提高。其中,溶液法制得的增容剂,效果显著。当添加10%(wt,质量分数)溶液法制得的PP-g-MAH,木塑复合材料的拉伸强度为25.21MPa,冲击强度为4.014kJ/m~2,复合材料的扭矩达到5.8N·m,吸水率低至0.9%。     

不同主链马来酸酐接枝物对PP/OMMT纳米复合材料增容效果的对比

用熔融插层法制备了聚丙烯/有机蒙脱土(PP/OMMT)系列复合材料,比较了两种马来酸酐接枝物(PP-g-MAH,POE-g-MAH)对体系的增容效果,同时,考察了OMMT含量对材料力学性能和线膨胀性能的影响。X射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)测试结果表明,增容剂的加入能够使OMMT在基体中分散尺寸变小并产生更多的插层和剥离,其中,POE-g-MAH比PP-g-MAH的增容效果好。材料的力学性能受增容剂品种和OMMT含量的影响,PP-g-MAH的加入可在不降低材料韧性的同时使其刚性也得到提高,POE-g-MAH对体系有良好的增韧效果,但却使材料的拉伸强度下降。线膨胀系数测试结果显示,OMMT的加入使聚丙烯的线膨胀系数显著下降,并且PP-g-MAH增容体系较POE-g-MAH增容体系下降更加明显。     

PP/PP-g-MAH/MMT纳米复合材料微孔发泡的研究

通过熔融共混法制备聚丙烯/马来酸酐接枝聚丙烯/蒙脱土(PP/PP-g-MAH/MMT)纳米复合材料母粒。利用"二次开模"法注塑成型制得PP/PP-g-MAH/MMT纳米复合微孔发泡材料。研究了MMT和PP-g-MAH的用量对纳米复合微孔发泡材料发泡质量的影响。结果表明:5%的MMT和6%的PP-g-MAH有较好的协同效应,微孔发泡材料发泡倍率最大,泡孔平均直径最小,泡孔密度较大,泡孔尺寸分布范围较窄。     

纤维表面处理与基体改性对连续玻纤增强聚丙烯力学性能的影响

考察了连续玻纤的表面处理、基体的接枝改性及接枝单体的种类和接枝产物的加入量对连续玻纤毡增强聚丙烯(CGFRPP) 力学性能的影响, 并通过红外光谱、扫描电镜对CGFRPP 的界面化学作用及界面粘结进行了研究。结果表明, 马来酸酐接枝改性聚丙烯与未经偶联剂处理的玻纤不能形成有效的化学结合, 而与经硅烷偶联剂表面处理的玻纤可发生明显的化学作用, 形成良好粘结, 显著提高CGFRPP 的力学性能; 硅烷偶联剂的种类对以改性PP 为基体的CGFRPP 力学性能的影响不大; 马来酸酐接枝聚丙烯比丙烯酸接枝聚丙烯对CGFRPP 力学性能的改善更为有效。      

GF对SPTW/PP电商包装复合材料力学性能的影响

目的研究玻璃纤维(GF)对聚丙烯(PP)/六钛酸钾晶须(SPTW)复合材料力学性能的影响。方法首先选用硅烷偶联剂KH550对六钛酸钾晶须进行改性,采用聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)作为相容剂,通过在PP/SPTW复合材料中引入不同质量分数的玻璃纤维(GF),利用熔融共混法制得一系列PP/SPTW/GF复合材料。采用SEM观察冲击断面结构和XRD观察复合材料晶型结构,并比较引入不同质量分数的GF后PP/SPTW复合材料力学性能的变化。结果当复合材料中GF质量分数为5%时,复合材料的弯曲强度、拉伸强度和冲击强度达到最佳,分别提升了18.38%,16.31%,20.24%;当复合材料中GF质量分数大于5%时,复材料的力学性能开始下降。结论在复合材料中引入GF后,能够明显改善复合材料的力学性能,且随着GF质量分数的逐渐增加,复合材料的力学性能整体呈现出先上升后下降的趋势。     

1-十六烯对马来酸酐熔融接枝聚丙烯接枝行为的影响

采用Haake转矩流变仪制备了马来酸酐(MAH)和1-十六烯/MAH二单体熔融接枝聚丙烯(PP)体系,利用差示扫描量热仪和红外光谱分析了1-十六烯作为第二单体对MAH-g-PP接枝行为的影响。结果表明,纯MAH-g-PP体系接枝率只有0.68%,而当1-十六烯与MAH物质的量比为0.7时,接枝率达到最大值,达1.69%。接枝机理分析认为,1-十六烯作为第二单体与MAH共接枝PP时,可能与MAH发生烯反应,生成的反应物中1-十六烯部分与PP化学结构相近,使得反应物更容易接枝到PP上,从而显著提高了接枝率。     

马来酸酐接枝聚丙烯对云母填充聚丙烯的增容作用

以马来酸酐接枝聚丙烯（MPP）为云母填充聚丙烯（PP/mica)的界面相容剂，研究了MPP的添加量对PP/mica的力学,同观形态以及PP/mica熔体的流变行为和非等温结晶行为的影响。结果表明，加入MPP使PP/mica的国学得以全面的提高，PP/mica样品断面的电镜照片表明，MPP的加入使云母与聚丙烯的界面粘结得到改善；PP/mica熔体的表观粘度明显高其聚丙烯基体，随着MPP含量的增加，PP/mica的表观粘度下降，幂律指数也发生变化，云母对聚丙烯具有明显的成核,但随MPP含量的增加，云母的成核效率逐渐减弱。     

LH-PP/Nano-clay共混挤出的发泡成型

以超临界CO2为发泡剂,马来酸酐接枝改性聚丙烯（PP-g-MAH）为相容剂,使用单螺杆挤出发泡系统研究了线性均聚聚丙烯（LH-PP）/纳米粘土（Nano-clay）共混物的发泡成型过程,研究了口模温度和共混配方对发泡样品膨胀率、泡孔密度以及口模压力的影响。研究发现,Nano-clay和PP-g-MAH的加入提高了LH-...     

不同端基官能团PEG与聚丙烯接枝马来酸酐的接枝反应

利用羟基与对甲苯磺酰氯和邻苯二甲酰亚胺钾的分步反应或者与二异氰酸酯的反应,将聚乙二醇单甲醚(MPEG)的端羟基分别转化为端氨基和端异氰酸酯基。将带有端羟基、端胺基和端异氰酸酯基的MPEG分别与聚丙烯接枝马来酸酐(MPP)反应,制备聚丙烯/聚乙二醇接枝共聚物,并比较不同体系的动力学。MPEG端基官能团与MPP链上马来酸酐的反应活性顺序为:-NCO>-NH2>-OH。在端异氰酸酯基MPEG与MPP反应体系中,随n(NCO)/n(MAH)增大,PEG接枝率增大;随MPEG分子量增大,接枝到PP链上的PEG支链数目减少。     

汽车零部件包装用PP/SBN复合材料的性能研究

目的 研究单层氮化硼（Single-layer Boron Nitride, SBN）对聚丙烯（Polypropylene, PP）力学性能和摩擦性能的影响。方法 首先利用超声剥离和硅烷偶联剂KH550表面改性方法制得SBN,用高速混合机将PP、马来酸酐接枝聚丙烯（PP-g-MAH）和SBN混合均匀;然后利用注塑机通过熔融共混,制备PP/SBN复合材料。结果 当SBN质量分数低于1.6%时,PP/SBN的表面硬度和耐磨性能得到了进一步改善;当SBN质量分数高于1.6%时,PP/SBN的力学强度和摩擦性能降低;当SBN质量分数为1.6%时,PP/SBN的拉伸强度和冲击强度分别达到最大值（35.27 MPa, 34.69 kJ/m2）,较纯PP分别提高了10.7%, 18.8%。此时,PP/SBN的摩擦因数和磨损率较纯PP分别降低了15.1%, 32.4%。结论 当SBN质量分数为1.6%时,对PP具有增强增韧作用,复合材料的力学性能和耐磨性能都得到明显提高。     

动态固化PP/MAH-g-PP/EP共混物的等温结晶动力学

分别用Avrami方程和Hoffman结晶理论研究了马来酸酐接枝聚丙烯(MAH-g-PP)增容的动态固化聚丙烯(PP)/环氧树脂(EP)共混物中PP等温结晶动力学。实验结果表明,动态固化PP/MAH-g-PP/EP共混物中环氧颗粒可作为PP的成核剂,能显著促进PP的结晶。根据Avrami方程,动态固化PP/MAH-g-PP/EP共混物中PP的结晶速率常数K(T)明显大于纯PP的K(T)。依据Hoffman理论研究动态固化PP/MAH-g-PP/EP共混物结晶热动力学,动态固化PP/MAH-g-PP/EP共混物折叠链表面自由能(σe)明显小于PP折叠链表面自由能(σe)。