PS-g-MAH的制备及其增容PS阻燃复合材料的研究

以聚苯乙烯(PS)为载体,马来酸酐(MAH)为接枝单体,过氧化二异丙苯(DCP)为引发剂,采用熔融接枝法制备了聚苯乙烯接枝马来酸酐共聚物(PS-g-MAH)。考察了MAH用量、DCP用量对PS-g-MAH接枝率的影响。经红外光谱(IR)表征,接枝物为目标产物。将接枝率为3.7%的PS-g-MAH作为PS/膨胀阻燃剂/热塑性弹性体复合材料的增容剂,探讨了增容剂对该复合材料阻燃、力学和加工性能及微观结构的影响。结果表明,当增容剂用量为12份时,冲击强度达到4.89 kJ/m2,比未增容时提高了87.4%,拉伸强度仍可保持在21.3 MPa。在力学性能得到改善的同时,复合材料的垂直燃烧可达到FV-0级,氧指数由27.1%提高到了27.9%,熔体质量流动速率为4.62g/10min。     

PS/HDPE无卤阻燃复合材料的增韧研究

以弹性体为增韧剂,聚苯乙烯接枝马来酸酐(PS-g-MAH)为增容剂,聚磷酸铵、季戊四醇膨胀阻燃体系复配微胶囊化红磷为阻燃剂,制备了聚苯乙烯/高密度聚乙烯(PS/HDPE)无卤阻燃复合材料,考察了PS与HDPE配比、弹性体种类及用量、PS-g-MAH接枝率及用量对复合材料力学性能及微观结构的影响。结果表明:当PS:HDPE=75:25时,复合材料的冲击强度提高至1.41kJ/m2;SEBS与SBS配比为1:1.7时,可使PS/HDPE无卤阻燃复合材料的拉伸强度增至21.3MPa,冲击强度达到2.81kJ/m2;添加12份接枝率为3.7%的PS-g-MAH后,PS/HDPE/SEBS/SBS无卤阻燃复合材料的冲击强度达到了4.89kJ/m2。     

淀粉/PS-g-MAH共混体系相容性及降解性能的研究

研究了淀粉/马来酸酐接枝聚苯乙烯(PS-g-MAH)共混体系的相容性及降解性能。采用红外光谱对接枝产物进行了表征,并用滴定法测定了产物的接枝率,结果表明MAH与PS发生了接枝反应。SEM分析表明当PS/MAH=95/5时,淀粉/PS-g-MAH共混体系的相容性最好,接枝率达到最大,为2.27 %。最后,对淀粉/PS和淀粉/ PS-g-MAH共混体系的降解性能进行了比较,结果表明40 d后淀粉/PS-g-MAH共混物的降解率为20.09 %,小于淀粉/PS共混物的降解率。     

GS-EDA/CNTs协同改性PS纳米复合材料的制备及力学性能

用溶液复合法制备了乙二胺(EDA)共价功能化改性氧化石墨烯片(GS-EDA)/酸化碳纳米管(MWCNTs-COOH)/聚苯乙烯接枝马来酸酐(PS-g-MAH)纳米复合材料。采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)和X射线衍射(XRD)分析了填料的表面结构;并通过拉伸、冲击性能和熔融指数实验测试了纳米复合材料的力学性能和熔融流动性能。研究结果表明,EDA已经成功接枝于GS-EDA的表面;复合过程中GS-EDA、MWCNTs-COOH与PS-g-MAH之间发生了化学作用,从而改善了复合材料的力学性能。石墨烯与碳纳米管对PS-g-MAH具有明显的协同增强和增韧效应。与单独加入一种填料相比,同时加入石墨烯和碳纳米管对复合材料拉伸性能和冲击强度的提升效果更为明显。当GS-EDA与MWCNTs-COOH质量比为1∶2时,拉伸强度和弹性模量较纯PS-g-MAH分别提高了16%和28%。纳米复合材料的熔体流动速率随着填料的加入逐渐降低,填料比例对流动性能的影响变化趋势与冲击强度的变化趋势相似。     

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。     

HIPS/CG-ATH纳米复合材料界面改性研究

采用熔融共混法制备出了高抗冲聚苯乙烯(HIPS)/高抗冲聚苯乙烯接枝马来酸酐(MHIPS)/CG-ATH纳米复合材料,研究了MHIPS的加入量对复合材料阻燃性能和力学性能的影响,利用透射电镜(TEM)和扫描电镜(SEM)分析了纳米CG-ATH在HIPS基体中的分散性及其与HIPS基体间的界面粘接性.结果表明MHIPS的加入可以显著改善复合材料的阻燃性能和力学性能,并且有助于强化纳米CG-ATH在HIPS基体中的分散性及其与HIPS基体间的界面粘接性.     

PLA/ABS复合材料的制备与性能研究

选取丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)接枝马来酸酐(ABS-g-MAH)、聚苯乙烯接枝马来酸酐(PS-g-MAH)和苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物(SAG)等界面相容剂,改进聚乳酸(PLA)/ABS复合材料的界面相容性。结果表明：SAG能够有效改善复合材料的界面相容性,提高复合材料的力学性能、热稳定性和耐热性,同时使PLA/ABS的储能模量(G’)、损耗模量(G’’)和复数黏度(η^*)增大。SAG添加量为3%时,复合材料的拉伸强度和无缺口冲击强度分别为57.3 MPa和35.4 kJ/m²,相比未添加界面相容剂分别提高87%和116%。     

改性剂对氧化石墨烯/铸型尼龙复合材料力学性能的影响

采用改进的Humeers法制备氧化石墨烯(GO),然后使用环氧丙基三甲基氯化铵(GTMAC)、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、马来酸酐接枝高密度聚乙烯(HDPE-g-MAH)和马来酸酐接枝超高分子量聚乙烯(UHMWPE-g-MAH)四种不同柔性链的改性剂分别改性GO。并经傅里叶红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)及扫描电子显微镜(SEM)等对改性GO及铸型(MC)尼龙复合材料进行测试和表征,结果表明:CTAB改性GO层间距最大,在尼龙基体中分散最好。力学强度测试结果表明:改性GO的分散性对复合材料的性能影响较大,使用CTAB改性GO制得的MC尼龙复合材料性能最佳,当GO-g-CTAB加入量为己内酰胺用量的0.05%时,与未改性GO/MC尼龙复合材料相比,其弯曲强度提高了9.3%,冲击强度提高了60%,拉伸强度和压缩强度也分别提高了2.0%和15.8%。改性剂链的柔性对铸型尼龙综合力学性能也有重要的影响,HDPE和UHMWPE改性GO的添加显著提高了复合材料的冲击性能,但材料的拉伸强度略有下降。     

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。     

两种弹性体接枝物对PA6/Mg(OH)2复合材料性能的影响

将Mg(OH)2、弹性体接枝物、抗氧剂与尼龙6(PA6)共混制得阻燃PA6/Mg(OH)2复合材料,探讨了两种弹性体接枝物对PA6/Mg(OH)2复合材料力学性能和阻燃性能的影响。结果表明,加入弹性体接枝物A比加入钛酸酯偶联剂可以明显提高PA6/Mg(OH)2复合材料的阻燃性能和某些力学性能。Mg(OH)2用量为20%时,加入弹性体接枝物A的复合材料的极限氧指数可达到38.4%;缺口冲击强度和断裂伸长率比加入钛酸酯偶联剂时分别提高了64.6%和172.4%。     

Studies on polymer blend of nylon 6 and polypropylene or nylon 6 and polystyrene using the reaction of polymer

In the presence of maleic anhydride-grafted polypropylene, marked dispersibility of the polymer blend of isotactic polypropylene and nylon 6 was obtained. This appeared to be caused by the formation of a certain graft polymer between maleic anhydride in polypropylene and terminal amino groups of nylon 6. The same phenomenon was observed when polystyrene and nylon 6 were blended with styrene–methacrylic acid copolymer as the interpolymer. The existence of such a graft polymer was confirmed by solvent extraction, estimation of the amino group of nylon 6, and identification by differential scanning calorimetry. The physical properties, especially mechanical properties of nylon 6–polypropylene polymer blends, were remarkably improved with increase of maleic anhydride added to the polymer blend. On the other hand, the physical properties those of nylon 6–polystyrene polymer blends were very little improved even in the presence of good dispersibility.     

马来酸酐接枝天然橡胶的制备及应用研究

以过氧化二异丙苯(DCP)为引发剂,在转矩流变仪中以马来酸酐(MAH)单体对天然橡胶(NR)进行接枝改性。通过傅里叶变换红外光谱对接枝物进行了定性表征;采用化学滴定法测定了反应产物中MAH的接枝率和接枝效率。研究了MAH单体用量、DCP用量、反应温度、转子转速等因素对反应产物接枝率和接枝效率的影响,研究结果表明,以转矩流变仪作为反应器,NR为100份(质量份数,以下同此),MAH和DCP分别为5份、0.75份,温度为130℃,转子转速为50 r/min的条件下反应3min,产物接枝率和接枝效率较高,分别为1.45%和30.63%。将所制备的马来酸酐接枝天然橡胶(NR-g-MAH)应用于尼龙短纤维增强天然橡胶复合材料(NR/SF)体系中,可有效改善尼龙短纤维与NR基体间的界面结合。     

Studies on recyclable composites: nylon fibre reinforced high density polyethylene composites

Abstract

A commercial grade of high density polyethylene (HDPE) matrix reinforced with nylon fibre up to 30 wt-% of HDPE was studied as a potential candidate for recyclable composites. These composite materials show improvement in mechanical properties such as tensile strength and flexural strength. Modification using styrene maleic anhydride – grafted HDPE significantly improved the mechanical and thermal properties. The HDPE/nylon composites/blends obtained by recycling of the composites also show good mechanical properties.     

聚丁二烯环氧树脂的应用研究

使用数均分子量为2300,1,4-结构40%,1,2-结构60%的聚丁二烯环氧树脂与苯乙烯马来酸酐、溴化环氧树脂配合制作覆铜箔层压板(CCL),并对覆铜箔层压板的性能做了表征。研究了聚丁二烯环氧树脂含量对覆铜箔层压板的剥离强度、介电性能、耐热性能以及吸水率的影响。结果表明,聚丁二烯环氧树脂的加入有望提高覆铜箔层压板的可靠性。     

麻纤维增强聚乙烯复合材料的制备及性能研究

通过双螺杆挤出造粒,注塑成型制备了麻纤维增强高密度聚乙烯( HDPE)复合材料,测试了复合材料的力学性能并观察其微观结构,分析了相容剂马来酸酐接枝聚丙烯( PP-g-MAH)的用量和麻纤维的含量对复合材料力学性能的影响.结果表明:PP-g-MAH的加入提高了苎麻/HDPE复合材料的力学性能,并且在PP-g-MAH含量为...     

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。     

顺序层压法制备聚合物基复合材料及其介电性能的研究

将马来酸酐-乙酸乙烯酯共聚物与压电陶瓷粉末在溶液中进行混合并制备出单层聚合物基薄膜;将单层聚合物基薄膜进行有序层叠热压制备系列多层聚合物基复合膜或片材。采用介电频谱仪对复合材料介电性能进行研究,结果表明,复合材料介电常数最初随复合层数的增加而降低,在复合层数达到8层时,介电常数增加并达到最大值,介电损耗降至最低值。表面微观形貌分析表明复合材料随层压次数增加而分布更均匀,各相之间连接更紧密。顺序层压法可以改善复合材料内部连接和致密性,提高复合材料的介电常数并降低介电损耗。     

马来酸酐接枝改性PP/PS皮芯复合纤维的研究

用自制的马来酸酐接枝聚苯乙烯为相容剂,与改性聚丙烯(PP)混合造粒作为芯层料,以聚苯乙烯和相容剂为皮层料,将芯层料与皮层料以体积比1:1的比例熔融复合纺丝,制得皮芯复合纤维,对改性PP的结构和皮芯复合纤维性能进行了研究。结果表明:马来酸酐已接枝到聚丙烯上,皮芯复合纤维相对于纯PP纤维,其熔点下降,结晶温度上升;电镜分析表明皮芯复合纤维的皮芯之间没有明显的裂缝,其相容性得到改善;与没有改性的PP与聚苯乙烯复合纤维比较,皮芯复合纤维的力学性能得到明显的提高。     

废尼龙短纤维增强废PP/胶粉复合材料的性能研究

出一种废尼龙６短纤维预处理方法。采用这种方法能提高短纤维与废ＰＰ基质的粘合性能并改善短纤维在基质中的分散。当粘合剂用量为短纤维用量的２０％,短纤维长度为８ｍｍ,短纤维用量为６份时,环氧化天然胶乳和ＰＰ接枝马来酸酐增容处理废ＰＰ／废轮胎胶粉复合材料的拉伸强度有很大提高,短纤维起到了明显的增强效果。     

无卤阻燃改性增强尼龙6性能的研究

采用自制的无卤阻燃剂（IFR）对30％玻纤增强尼龙6复合材料进行阻燃改性,研究了IFR的不同加入量对复合材料阻燃性能、力学性能以及热性能的影响。结果表明：当IFR加入量为25％时．阻燃复合材料的极限氧指数（LOI）达到31,阻燃级别为V-0级,而拉伸强度为78．86MPa,冲击强度为5．06kJ／m^2,材料综合性能比较优异。热重分析（TGA）数据表明,IFR的加入,改变了复合材料的热分解行为,改善了成炭效果。