微波辐照下PP/纳米TiO_2复合材料的力学性能和结晶行为

首先采用傅里叶红外光谱仪(FT-IR)表征了微波辐照前后PP/纳米TiO2母粒的表面特征,然后经二次熔融挤出制备了微波辐照PP/纳米TiO2复合材料。通过力学性能测试、扫描电子显微镜(SEM)观测、差式扫描量热仪(DSC)和偏光显微镜(POM)测试,对微波辐照前后PP/纳米TiO2复合材料的力学性能和结晶行为进行了研究。结果表明:微波辐照后,PP/纳米TiO2复合材料的冲击韧性、拉伸强度和弯曲模量基本保持不变,但断裂伸长率显著提高;复合材料的结晶起始温度和结晶温度明显降低,结晶速率基本不变,结晶度有所提高,晶粒尺寸变大。     

纳米TiO_2表面接枝PAN及其对PP抗紫外老化性能的影响

采用细微乳液聚合法制备了基于共价键结合的纳米TiO2表面接枝聚丙烯腈(PAN)(纳米TiO2-g-PAN)复合抗紫外老化剂,将其与聚丙烯(PP)共混制备了PP/纳米TiO2-g-PAN复合材料。研究了纳米TiO2-g-PAN在PP中的分散情况及PP/纳米TiO2-g-PAN复合材料的抗紫外老化性能。傅立叶变换红外光谱、热失重、扫描电子显微镜和力学性能测试分析表明,PAN成功接枝到纳米TiO2表面,提高了纳米TiO2与PP的相容性及PP/纳米TiO2-gPAN复合材料的热稳定性能、力学性能和抗紫外老化性能。当纳米TiO2-g-PAN与PP配比为0.05时,PP/TiO2-gPAN复合材料的拉伸强度、冲击强度、拉伸强度保持率和冲击强度保持率分别为38.66 MPa,691.75 kJ/m2,63.49%和58.42%,综合力学性能最佳。     

动态热机械分析法研究HTPB/AP基浇注PBX炸药的老化性能

采用动态热机械分析(DMA)法研究了HTPB/AP基浇注PBX炸药的动态力学性能,利用损耗因子(tanδ)、动态柔量(D′和D″)、黏弹系数和交联密度表征了其在70℃下的老化性能。结果表明,随老化时间的延长,HTPB/AP基浇注PBX炸药的tanδ的β峰值呈先增加后减小的变化趋势,α峰值则持续减小;D′和D″均呈先增加后逐渐减小的变化趋势;黏弹系数C_1增加;交联密度呈现先增加后略有降低再增加的变化规律。同时,扫描电子显微镜(SEM)的分析测定结果也验证了老化过程中造成力学损耗降低的根本原因是黏结剂基体的氧化交联,主要原因是填料/黏结剂的界面脱粘。     

聚丙烯/纳米TiO2复合材料的紫外老化研究

对聚丙烯(PP)／纳米TiO2复合材料的紫外老化进行了研究。力学性能、熔体粘度、熔融温度、红外光谱和扫描电镜对比试验的结果表明：PP／纳米TiO2复合材料的耐紫外老化性能比纯PP的大大提高,纳米TiO2是一种性能优异的PP抗老化剂。     

纳米二氧化钛对聚丙烯热稳定性影响的研究

采用透射电镜观测纳米二氧化钛(TiO2)颗粒尺寸。通过熔融混合法制备TiO2含量为0~3wt%的PP/TiO2纳米复合材料,之后在180℃下通过模压成型为薄膜。在100℃烘箱中持续热老化24h,并测试热老化前后的力学性能。采用红外光谱研究PP/TiO2纳米复合材料的降解产物,采用扫描电镜分析(SEM)复合材料在热老化后的拉伸破坏断面形态。SEM照片清晰显示二氧化钛在聚丙烯基材中分散均匀。热重分析结果显示二氧化钛的添加能提高PP的热稳定性。     

PP/PP-g-AN/纳米TiO2的制备及抗老化性能研究

采用聚丙烯-丙烯腈接枝共聚物(PP-g-AN)、有机化纳米二氧化钛(TiO2)对聚丙烯(PP)进行抗老化改性,并通过加速老化测试仪、扫描电子显微镜、紫外-可见光谱仪等仪器测试表征了老化后共混物的变化情况,并测试了加速老化500、1000、1500、2000、2500h后纯PP和PP/PP-g-AN/纳米TiO2的力学性能。结果表明,PP/PP-g-AN/纳米TiO2经过加速老化后具有良好的抗老化性能,当PP/PP-g-AN/纳米TiO2含量为90/5/5时(简称G5T5),加速老化2500h后PP/PP-g-AN/纳米TiO2的拉伸强度达到最大值25.58MPa,冲击强度为62.73kJ/m2;加入改性材料能够有效提高PP的抗老化性能,延长PP的使用时间。     

载银纳米二氧化钛对聚丙烯结晶性能影响

熔融挤出制备载银纳米二氧化钛(TiO2/Ag+)/聚丙烯(PP)复合材料,采用差示扫描量热仪研究纳米(TiO2/Ag+)对PP结晶性能的影响。结果表明:少量纳米TiO2/Ag对PP有成核促进作用,提高了结晶速率,使结晶度增大;当纳米TiO2/Ag十质量份数超过1%时,PP结晶陛减弱,甚至起一定的抑制作用;纳米TiO2/Ag+能提高PP结晶温度,而对PP熔融温度影响不大。     

基于流变学的浓缩胶乳改性沥青的黏弹特性

基于流变学理论研究了低氨浓缩天然胶乳（CNR）改性沥青的黏弹特性，使用动态剪切流变仪对不同CNR添加量的浓缩胶乳改性沥青进行温度扫描试验，从复数剪切模量（G*）、相位角（δ）、复数黏度（η*）及主曲线方面分析了温度及CNR添加量等因素对CNR改性沥青黏弹特性的影响。结果表明，随着温度的升高，CNR改性沥青弹性部分所占比例减小，而黏性部分所占比例增大；增加CNR的添加量可以提高CNR改性沥青的G*和η*，使δ明显降低，同时可以降低其温度敏感性，提高弹性、高温性能和抵抗剪切变形的能力。通过对比主曲线拟合参数参考温度的交叉频率和流变指数，进一步证明增加CNR的添加量可改善CNR改性沥青的黏弹特性，添加量越大，改善程度越高。此外，增加CNR的添加量使得CNR改性沥青从弹性到稳态流动的过程更加平缓，从而确保CNR改性沥青在中等加载时间和温度作用下不易发生脆性破坏。     

聚丙烯/纳米TiO_2复合材料的性能研究

研究了PP/纳米TiO2 、PP/普通TiO2 复合材料的流变行为、力学性能和抗菌性能。结果表明 :在PP中加入TiO2 后 ,熔体的表观粘度增大 ,PP/纳米TiO2 复合材料尤其明显 ;熔体流变性对温度的敏感性降低 ,PP的加工温度范围变宽。纳米TiO2 对PP的增韧作用比普通TiO2 更好 ,在 0～ 4%的范围内 ,材料的冲击强度随用量的增加而增大 ;而对材料拉伸性能的影响甚微。PP/纳米、普通TiO2 复合材料都是有抗菌作用 ,PP/纳米TiO2 的抗菌作用相对较强。     

不同填料增强顺丁橡胶性能对比研究

采用TG-DSC、RPA等手段研究了不同填料(纳米TiO2、纳米MgO、炭黑N220)对BR硫化特性、热稳定性、力学性能、动态力学性能等的影响。结果表明,BR/N220复合材料的ML、MH明显大于BR/MgO和BR/TiO2;纳米MgO和纳米TiO2可以抑制BR的热氧降解,提高BR的热稳定性;BR/MgO、BR/TiO2拉断伸长率大于BR/N220,而BR/N220的拉伸强度、撕裂强度、定伸应力和硬度更高。动态力学性能分析表明,BR/MgO复合材料的贮能模量G’和损耗因子tanδ大于BR/N220和BR/TiO2,出现较明显的"Payne效应"。     

POE改性PP的性能研究

采用动态黏弹谱,并辅以扫描电子显微镜、差示扫描量热仪,研究不同熔体流动速率和不同聚合方式的聚丙烯(PP)中加入乙烯-辛烯共聚物(POE)后,分子运动、微观结构和力学性能之间的关系。在POE添加量较低时,PP非晶内耗峰减弱,随着POE添加量的增加,tanδ2、tanδ3内耗峰变宽、增强。POE可显著提高均聚PP的常温抗冲击性能和共聚PP的低温抗冲击性能。POE在共聚PP中易与乙丙橡胶颗粒熔合缠结形成大颗粒,在均聚PP中易形成细小的颗粒。POE在与其黏度相近的PP中更易分散。     

动态硫化PP/IIR热塑性弹性体阻尼性能研究

以聚丙烯(PP)和丁基橡胶(IIR)为基体材料,溴化酚醛树脂为硫化剂,采用转矩流变仪制备了动态硫化PP/IIR热塑性弹性体,研究了硫化剂、萜烯树脂、石油树脂和滑石粉用量对PP/IIR动态硫化热塑性弹性体力学性能和动态力学性能的影响。结果表明:随着硫化剂用量的增加,PP/IIR动态硫化热塑性弹性体的阻尼因子最大值(tanδmax)和有效阻尼温域(tanδ0.3)略有提高;萜烯树脂和石油树脂可以明显提高PP/IIR动态硫化热塑性弹性体的阻尼性能,使得有效阻尼温域(tanδ0.3)明显向高温方向移动,提高了PP/IIR动态硫化热塑性弹性体的tanδmax;随着滑石粉用量的增加,PP/IIR动态硫化热塑性弹性体的tanδmax和有效阻尼温域都略有提高,tanδ峰值温度变化不大。     

PP/TiO2纳米复合材料的研制及其抗老化机理分析

制备了聚丙烯(PP)／TiO2纳米复合材料,用氙灯耐气候试验机对该复合材料进行人工加速老化试验。采用紫外一可见光光谱法分析了纳米TiO2等粉体材料的紫外吸收性能;分析了PP／TiO2纳米复合材料的红外光谱并探讨了抗老化机理;对比研究了纯PP和PP／TiO2纳米复合材料老化期间力学性能的变化规律。结果表明,纳米TiO2能赋予PP优异的耐候性能,延长制品的户外使用寿命。     

微波辐照对聚丙烯/纳米TiO2复合材料性能的影响

采用熔融共混法制备了聚丙烯（PP）/纳米TiO2复合材料,通过力学性能测试、红外光谱、偏光显微镜、扫面电子显微镜和透射电子显微镜等分析手段研究了微波辐照对PP/纳米TiO2复合材料性能的影响。结果表明,母粒经过微波辐照之后,PP/纳米TiO2复合材料的拉伸强度和屈服强度基本保持不变,断裂伸长率大幅度提高;结晶度提高近20 %,晶粒尺寸变大,但结晶速率并没有改变;红外分析表明,在PP/纳米TiO2复合材料中引入了极性基团,改善了两相的相容性,使复合材料的力学性能提高。     

PP/纳米TiO2复合材料的晶体形貌和非等温结晶行为

用熔融共混法制备了聚丙烯（PP）/纳米TiO2复合材料,用透射电子显微镜、偏光显微镜、差示扫描量热仪和广角X射线衍射仪对其纳米粒子分散性、晶体形貌和非等温结晶行为进行了研究。结果表明,纳米TiO2以纳米级尺寸均匀分散于PP基体中;130 ℃冷却和室温冷却时,PP/纳米TiO2复合材料的晶粒比纯PP的细,并且随着纳米TiO2含量的增加,PP/纳米TiO2复合材料的晶粒尺寸先减小后增大,纳米TiO2含量为2 %（质量分数,下同）时晶粒最细;纳米TiO2对PP结晶具有加速作用;复合材料的结晶活化能高于纯PP的,并且纳米TiO2含量多且均匀时复合材料结晶活化能高;纳米TiO2含量较少时可诱导较多的β晶生成,当纳米TiO2含量为1 %时,复合材料中β晶含量达到25.2 %。     

纳米TiO2/PP复合材料的研究

研究了纳米TiO2／PP复合材料的力学性能和耐老化性能，实验结果表明，添加1％－2％的纳米TiO2可以明显改善PP材料的抗冲击性能；纳米质量分数在1％－4％范围内对复合材料的拉伸强度几乎没有影响；而添加少量的纳米TiO2可以大大提高PP材料的耐紫外光老化性能，说明纳米TiO2对紫外光有极强的吸收能力。TiO2/PP复合材料具有良好的耐候性，可以提高其户外制品的使用寿命。     

聚丙烯/纳米TiO2复合材料的性能研究

研究了PP／纳米TiO2、PP／普通TiO2复合材料的流变行为、力学性能和抗菌性能。结果表明：在PP中加入TiO2后，熔体的表观粘度增大，PP／纳米TiO2复合材料尤其明显；熔体流变性对温度的敏感性降低，PP的加工温度范围变宽。纳米TiO2对PP的增韧作用比普通TiO2更好，在0-4％的范围内，材料的冲击强度随用量的增加而增大；而对材料拉伸性能的影响甚微。PP／纳米、普通TiO2复合材料都是有抗菌作用，PP／纳米TiO2的抗菌作用相对较强。     

PET/纳米TiO2复合材料松弛行为的研究

以PET/纳米TiO2复合材料为对象,采用TMA、DMTA等手段,从分子运动的角度对该复合体系的松弛行为进行了研究.结果表明,纳米粒子在聚合物基体中与分子链通过物理或化学作用限制分子链的运动与松弛.体现在复合体系的温度-形变谱图中,随纳米TiO2含量的增加,玻璃化转变提前,橡胶平台降低,黏流温度升高.在温度黏弹谱中,与纯PET相比PET/纳米TiO2复合体系的嶙a变提前,储能模量增加,低温下损耗模量也有所增加.     

ABS/木质素复合材料动态流变行为的研究

通过酸析法从木质素磺酸钙中提纯木质素,利用熔融共混法制备了丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物（ABS）/木质素复合材料,采用旋转流变研究了复合体系的动态流变行为。结果表明,经过提纯后,木质素磺酸钙在波长622 cm-1处的SO伸缩振动吸收峰消失;在线性黏弹区内,复合体系的储能模量（G′）保持恒定,当应变（γ）超过临界值γc时,复合体系进入非线性黏弹区,出现了“Payne效应”,G′随着γ增大而骤然减小,而且随着木质素含量的增加γc下降;随着剪切速率的增加,复合材料的复数黏度（η*）呈下降趋势,表现出剪切变稀的特征;随着木质素含量增加,复合体系的η*增大,储能模量（G′）和损耗模量（G″）交叉点黏弹转变频率(ωc)呈先增大后减小的趋势。     

微波与偶联剂对PP/纳米TiO2复合材料相容性影响

采用傅里叶红外光谱仪(FT-IR)对经钛酸酯偶联剂表面处理前后的TiO2纳米粉体进行表征,然后采用熔融共混法制备出聚丙烯(PP)/纳米TiO2复合材料,并研究微波辐照和钛酸酯偶联剂对PP/纳米TiO2复合材料相容性的影响。微波辐照后,PP/钛酸酯偶联剂改性过的纳米TiO2复合材料界面引入极性基团羰基,使纳米TiO2与PP的相容性得到了很好的改善;同时,微波辐照与钛酸酯偶联剂共同作用对PP/纳米TiO2复合材料有增强增韧的作用,主要是因为断裂方式和裂纹扩展方向发生了改变而导致。