有机/无机协同阻燃木塑复合材料的制备与性能研究

以低密度聚乙烯(LDPE)、桉木粉为原料,马来酸酐接枝低密度聚乙烯(LDPE-g-MAH)为共混增容剂,基于9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)制备的有机磷阻燃剂(D-bp)与无机阻燃剂三氧化二锑(Sb_2O_3),利用熔融共混法制备了有机/无机协同阻燃木塑复合材料(WPC),并通过锥形量热和热重分析(TGA)对其阻燃性能、热性能进行分析。结果表明,D-bp与Sb_2O_3具有良好的协同阻燃效果,当D-bp和Sb_2O_3母粒添加量分别为7.5%和5%时,WPC的峰值热释放速率(p-HRR)、总热释放量(THR)和有效燃烧热(EHC)为346.2 kW/m~2、94.8 MJ/m~2和24.6 MJ/kg,与未改性WPC相比分别降低了28.2%、28.3%和22.2%;失重5%的温度和残炭率为254.4℃和21.5%,分别提高了97.2℃和8.9个百分数。     

新型阻燃木塑复合材料的制备及其性能研究

应用有机硅阻燃剂(FRX-210)及FRX-210与聚磷酸铵(APP)或有机磷氮阻燃剂(PNP)的复合阻燃剂制备了阻燃木塑复合材料,研究了阻燃剂对PE基木塑复合材料的阻燃性能及力学性能的影响。结果表明,FRX-210使木塑复合材料的极限氧指数(LOI)提高,且随FRX-210添加量的增加而增加,添加40份FRX-210,使木塑材料的LOI提高了34%。FRX-210使木塑复合材料的热、烟、CO、CO_2释放量显著降低,火灾性能指数提高,且对材料的力学性能的影响较小。FRX-210与APP及PNP对PE基木塑复合材料具有阻燃协效作用,且FRX-210与APP复配后的阻燃效果明显优于与PNP复配的效果。     

勃姆石阻燃改性PP复合材料的制备及其性能研究

将勃姆石(BM)添加到聚丙烯(PP)基体中,利用共混的方法制备了PP/BM复合材料,系统研究了BM用量对PP/BM复合材料阻燃性能、热性能和力学性能的影响。结果表明:加入BM后,PP/BM的LOI逐渐提高,抑制了熔滴的滴落,UL 94等级达到V-0级,复合材料的阻燃性能显著提高;随着BM用量的增加,PP/BM的热分解温度和燃烧后的残炭率逐渐提高,热变形温度随BM用量的增加先升高后降低;BM的加入能够改善PP/BM复合材料的力学性能;少量BM在PP基体中分散性良好,且随着BM用量的增加,PP/BM复合材料的粗糙度逐渐提高;但当BM用量为30%时,BM在PP基体中形成团聚体。     

阻燃PC复合材料的性能

研究了不同配比的阻燃剂A和阻燃剂B对聚碳酸酯(PC)阻燃性能和力学性能的影响。结果表明,阻燃剂A和阻燃剂B对PC具有阻燃作用,添加适量的阻燃剂A和阻燃剂B,材料的极限氧指数从0.248增至0.360.阻燃级别达到UL 94 V-0;并且可有效改善材料的力学性能和热性能,断裂伸长率从93.91%提高到106.93%,弯曲强度从81.46 MPa提高到87.98 MPa,玻璃化转变温度从145℃提高到149℃,同时保持良好的电绝缘性能,满足环保要求。     

木塑复合材料成型工艺及影响因素的研究

论述了木塑复合材料的成型工艺,着重对影响木塑复合材料挤出成型性能的因素如成型设备、工艺条件、基体树脂种类、木粉含量及木粉粒径、添加剂等进行了相应的分析,为深入开展木塑复合材料的加工研究提供了分析资料。     

PE基木塑复合材料的阻燃研究

采用无卤阻燃剂聚磷酸铵(APP)以及阻燃协效剂硼酸锌(ZB)、硅藻土,制备具有良好阻燃性能的木塑复合材料。结果表明:APP在改善木塑复合材料阻燃性能的同时,可提高材料的热稳定性,当其用量为20份时,复合材料垂直燃烧达到UL94V-0级,此时,体系的力学性能变化不大;ZB、硅藻土对木塑复合材料的协效阻燃规律不同于对塑料的阻燃规律,添加2份硅藻土的阻燃体系形成的炭层最致密,可有效地隔热隔氧。     

聚丙烯/秸秆粉木塑复合材料的辐射改性及其结构与性能研究

在聚丙烯/秸秆粉(PP/CSF)复合材料加工过程中,以多官能团单体三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMPTMA)为辐射敏化剂,研究电子束敏化辐射对PP/CSF复合材料力学性能、吸水性能、热性能和断面微结构的影响,并对电子束敏化辐射改性PP/CSF复合材料的机理进行了初步探索。结果表明:电子束敏化辐射能够改善PP/CSF复合材料的力学性能、吸水性能、热稳定性能和界面相容性。当TMPTMA用量为8%、辐射剂量为100 kGy时,PP/CSF复合材料界面相容性良好,热稳定性提高,拉伸强度、弯曲强度和冲击强度分别提高了79%、93%和15%,吸水率降低了45%。电子束敏化辐射诱导PP/CSF复合材料发生的接枝支化和交联反应成功解决了亲水性CSF与疏水性PP之间不相容的问题,制备出综合性能优异的PP/CSF复合材料,具有广阔的应用前景。     

PLA/BF/ATH阻燃复合材料的性能研究

将氢氧化铝(ATH)作为阻燃剂与聚乳酸(PLA)、竹粉(BF)共混,得到PLA/BF/ATH阻燃复合材料,并对该复合材料的性能进行了测试与表征。结果表明:随着ATH用量的增加,PLA/BF/ATH阻燃复合材料的力学性能有所降低,但复合材料的热稳定性和残炭率相对提高,而且ATH的引入对复合材料燃烧过程中热量和烟气的释放产生了一定的抑制作用;另外,当ATH用量为25 phr时,复合材料具有最佳综合性能。     

EPS木塑复合材料的制备及阻燃改性

通过模内发泡成型工艺制备了EPS/刨花木塑复合材料,并采用三聚氰胺磷酸盐对其进行了阻燃改性。进行了力学性能、燃烧性能测试,研究了刨花及三聚氰胺磷酸盐对复合材料性能的影响,并对其阻燃机理进行了分析。结果表明,向EPS中加入等量刨花,能使其极限氧指数显著提升,达到了26.3%,与EPS相比,提升了46.1%。MPP对WPC力学性能具有显著影响,当继续加入22.5份MPP时,复合材料的力学性能明显提高,冲击强度达到466.67 J/m^2,静曲强度达到了1.35 MPa,与WPC相比,冲击强度和静曲强度分别提高了191.7%、77.6%。热释放速率峰值降低且推后,在燃烧过程中,总热释放小幅降低,极限氧指数达29.7%,垂直燃烧等级达V-0级。     

回收高密度聚乙烯/废胶粉共混体系的力学性能研究

探讨了废胶粉（WRP）和回收高密度聚乙烯（RHDPE）共混改性时废胶粉的质量分数、相容剂的种类以及胶粉改性剂对RHDPE／WRP共混体系力学性能的影响。实验结果表明,当废胶粉的质量分数为20％时,体系的综合力学性能最佳。在RHDPE／WRP体系中分别添加EPDM、EVA、EAA时,EVA的增容效果最好,添加5％的EVA能使RHDPE／EVA／WRP体系的冲击强度增加55％。废胶粉经自制表面改性剂ACDI预处理后,其相应的RHDPE／EVA／MWRP体系的拉伸强度和弯曲模量分别增加35％和25％,而对共混物的其它性能影响不大。     

两种加工方式炭黑在HDPE中的分布和抗静电性能研究

采用管材挤出和片材模压两种成型加工方式,制备了炭黑/高密度聚乙烯(HDPE)管材和炭黑/HDPE片材样品,测试了样品不同层面(表面层和中心层)的体积电阻率、摩尔质量和摩尔质量分布,并对样品不同层面进行了SEM观察。结果表明,管材挤出加工方式使HDPE摩尔质量较小组分向管壁富集,炭黑优先分布在管材表面层;片材模压成型中,HDPE摩尔质量不会发生富集分级效应。     

聚芳醚腈/富勒烯复合薄膜制备与性能研究

以聚芳醚腈树脂为基体、富勒烯为纳米功能填料制备了聚芳醚腈介电功能复合薄膜。首先通过共溶剂控制蒸发法制备了聚芳醚腈/富勒烯低介电薄膜。着重分析了共溶剂控制蒸发分散方法对富勒烯分散效果以及薄膜性能的影响。研究发现:利用聚合物大分子链与填料粒子逐渐相互缠结的原理,共溶剂控制蒸发法对于制备可溶解性纳米填料的复合材料可以达到极佳的分散效果,获得的复合薄膜不仅具有低于2.0的介电常数,而且其热性能和力学性能都得以提高。     

聚丙烯/有机磷酸锆复合材料的制备及性能研究

采用熔融共混法制得了聚丙烯(PP)/有机磷酸锆(OZrP)复合材料.讨论了OZrP对PP复合材料力学性能的影响.利用XRD、FTIR、SEM、TGA等手段对复合材料的形态结构进行表征.研究结果显示,OZrP的加入能显着提高复合材料的综合性能.加入质量分数3％的OZrP可使复合材料的拉伸强度、冲击强度、弯曲强度分别提高18.2％、62.5％、11.3％,SEM结果表明,OZrP片层均匀地分布于PP基体中.     

原位聚合PLA/HA复合材料的性能研究

采用原位聚合法和超声波辅助分散溶液共混法,分别制备了羟基磷灰石质量分数为30％的聚乳酸（PLA）／羟基磷灰石（HA）生物可降解复合材料,对其结构与力学性能进行了研究。结果表明,HA的存在对乳酸的聚合有一定的影响,使其摩尔质量降低、分布变宽。与共混法相比,原位聚合法改善了HA在复合材料中的分散性,在PLA与HA之间形成了较强的结合界面,从而提高了PLA玻璃化温度和力学性能。     

废弃混纺纤维/聚乳酸复合材料的制备及力学性能研究

以废弃涤/棉(65/35)混纺纤维作为增强材料,聚乳酸颗粒作为基体材料制备复合材料,并且采用正交及单因素试验对其成型工艺进行优化。结果表明:最优成型工艺条件为涤/棉混纺纤维质量分数40%、热压温度180℃、热压压力12 MPa,该条件下的复合材料的拉伸强度和弯曲强度分别是59.56 MPa和48.75 MPa。     

PVC/稻壳复合材料塑化性能与动态黏弹特性研究

通过MMA在微波作用下改性稻壳粉研究了PVC/稻壳粉复合材料的塑化性能与动态黏弹特性。结果表明,加工温度为140℃时,凝胶化程度为零,物料塑化很差;85℃时,熔体凝胶化程度达85%。稻壳粉的加入大大提高了复合材料的刚性,40份稻壳粉的复合材料在60℃的储能模量仍与纯PVC常温时的模量相当;与纯PVC相比,MMA处理PVC/稻壳粉的复合材料损耗因子峰值明显减小。MMA改性稻壳粉的复合材料的α值比未改性的大,表明改性后复合材料相容性好。     

聚芳醚腈连续纤维增强复合材料制备与性能研究

以双酚A型聚芳醚腈(PEN)为基体树脂,采用预浸渍工艺(溶液预渍工艺)和后浸渍工艺(薄膜叠层法)相结合的方法制备了PEN连续纤维增强复合材料;并研究了以ZnCl2为催化剂在热处理前后PEN复合材料性能的变化。研究结果表明:PEN连续纤维增强复合材料具有很高的力学强度和热稳定性,复合材料经热处理后由于PEN树脂侧链腈基产生交联反应,力学强度和热稳定性得到大幅提高。     

叶片挤出机制备SF增强PP复合材料的性能研究

以拉伸流变为主的叶片挤出机与传统的螺杆挤出机有很大的不同,螺杆挤出机是以剪切流场为主的加工方式,而在叶片挤出机中则是以拉伸流变起主导作用。利用自主研发的叶片挤出机制备了剑麻纤维(SF)/聚丙烯(PP)复合材料。探讨了叶片挤出机加工转速以及SF含量对物料在挤出机中停留时间以及复合材料力学性能的影响。结果表明:物料停留时间随加工转速升高呈非线性减少趋势,随SF含量升高呈非线性增加趋势;在相同的SF含量下,复合材料的拉伸强度和拉伸模量随着转速的提高而增加,当转速提高到90 r/min时,拉伸强度和拉伸模量分别比转速为30 r/min时提高了21.3%和11.6%;在相同转速下,复合材料的拉伸强度随着SF含量增加而降低,而拉伸模量则随SF含量增加而增加。     

PP-g-MAH增容改性木粉/PP复合材料的性能研究

以马来酸酐接枝聚丙烯 (PP-g-MAH) 为相容剂,聚丙烯 (PP) 为基体,通过熔融共混法制备了木粉/PP复合材料。研究了 PP-g-MAH 用量对复合材料力学性能及吸水性能的影响; 采用扫描电镜 (SEM) 观察了复合体系的冲击断面形貌。结果表明: 当 PP-g-MAH 的质量分数为 4%时,可以提高添加 35 份木粉复合材料体系的拉伸强度及弯曲强度,比未添加相容剂的分别提高了 49.4%和 16%,而缺口冲击强度仅下降了 9%。SEM 观察证实: PP-g-MAH 的加入有利于提高木粉与 PP 基体的界面相互作用。从吸水率来看,木粉/PP 复合材料的吸水率保持在 0.22% 以下,远低于纯木材。