生物质材料/UPR复合材料的研究进展

不饱和聚酯树脂(UPR)是使用最广泛的复合材料基体,但其固化后的体积收缩率大,且韧性较差。文章介绍了生物质材料与不饱和聚酯树脂复合材料近期的研究进展,着重分析了生物质纤维增强UPR复合材料的特点及生物质纤维处理的常用方法。     

UPR/纳米SiO2复合材料的制备

目前UPR／纳米SiO2复合材料的制备方法有包括原位聚合法、共混法、分子自组装及组装法，研究了UPR／纳米SiO2复合材料的优异性能，并对其增韧机理作了探讨，展望了纳米改性不饱和聚酯树脂复合材料的应用前景。     

UPR/纳米SiO2复合材料研究进展

综述了目前UPR/纳米SiO2复合材料的制备方法,包括原位聚合法、共混法、分子自组装及组装法,介绍了UPR/纳米SiO2复合材料的优异性能,并对其增韧机理作了探讨。     

CaCO3对UPR浇铸体拉伸性能的影响

研究了CaCO3填料对不饱和聚酯树脂（UPR）浇铸体拉伸强度的影响，借助于应变片电测技术研究了CaCO3填料对树脂浇铸体的拉伸变形特性和弹性模量的作用。结果表明：在所毒取的实验条件下，填料CaCO3的添加量对UPR的拉伸强度和弹性模量有显著的影响，添加量为8％（质量分数）时试样的强度比纯树脂提高了大约54％，分析了填料CaCO3提高UPR拉伸强度的原因在于其显著提高了材料的韧性。     

UPR/GF/纳米SiO2复合材料的摩擦学性能和力学性能研究

采用手糊成型室温固化的方法制备纳米SiO2/玻璃纤维(GF)布混杂增强不饱和聚酯树脂(UPR)复合材料,并对UPR复合材料的摩擦学性能和力学性能进行了研究。结果表明,加入纳米SiO2和GF布能大幅提高复合材料的摩擦学性能和力学性能。当复合材料中纳米SiO2含量分别为0.5%(质量分数,下同)和1%时,复合材料的耐磨性分别是纯UPR的5.3倍和3.1倍,拉伸强度是纯UPR的5.8倍和5.1倍,弯曲强度是纯UPR的3.9倍和3.2倍左右。在实验条件下,以含量为0.5%纳米SiO2和GF布混杂填充UPR复合材料的改性效果最好。扫描电镜分析表明,纯UPR的磨损机理是黏着磨损,复合材料磨损机理主要表现为黏着磨损和磨粒磨损。     

近两年我国UPR现状

文中介绍了我国UPR近两年的发展现状：即不饱和聚酯树脂的生产、应用、引进技术以及不饱和聚酯行业存在的问题并提出行业发展的建议。     

DCPD改性UPR的合成新工艺及性能研究

采用催化水解加成法研究了“工业级”双环戊二烯为主要原料合成不饱和聚酯树脂的新工艺及性能。双环戊二烯的含量低于80％,研究了各种影响因素,得出主要工艺条件：加成温度为120～140℃,酯化温度为170～180℃,n（顺丁烯二酸酐）：n（邻苯二甲酸酐）=（5～6）：1,n（DCPD）：n（顺丁烯二酸酐）=（0．5～0．8）：1,催化剂用量为0．1％～0．2％,树脂收率达93．5％～94．8％。     

过氧化甲乙酮/异辛酸钴引发固化UPR的研究

采用过氧化甲乙酮(MEKP)/异辛酸钴氧化还原体系20℃下引发固化不饱和聚酯树脂(UPR),研究MEKP和异辛酸钴用量对UPR凝胶时间和放热峰温度的影响,结果表明,MEKP适用量为树脂质量的2.0%~3.0%,异辛酸钴适用量为树脂质量的0.02%~0.04%。     

稀土荧光粉/不饱和聚酯树脂复合材料的性能研究

本文以不饱和聚酯树脂、稀土荧光粉等为原材料制备稀土荧光粉/不饱和聚酯树脂复合材料,通过控制荧光粉加入量,研究稀土荧光粉对不饱和聚酯树脂性能的影响。实验表明:经机械混合和超声分散能将荧光粉均匀地分散于树脂基体中并且不存在发光猝灭现象;随着荧光粉添加量增加,复合材料发光性能逐渐增强;当荧光粉的加入量为质量分数10%时,复合材料的力学性能最好。     

纳米TiO2/UPR复合体系的固化动力学及固化工艺研究

采用动态差示扫描量热法（DSC）对纳米TiO2／UPR复合体系的固化过程进行研究,得出不同升温速率下纳米TiO2／UPR复合体系固化过程中的DSC曲线;并根据动态DSC曲线求出固化反应的表观活化能、固化反应级数及动力学方程中的指前因子等参数;建立了复合体系固化反应动力学的数学模型并且确定了分阶段变温固化新工艺。     

PLA/PC复合材料的增韧改性研究

采用相容剂乙烯-丙烯酸丁酯(E-BA)和乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯(E-MA-GMA)对聚乳酸/聚碳酸酯(PLA/PC)复合材料进行增韧改性。同时将相容剂E-MA-GMA和E-BA复配,进一步对PLA/PC复合材料进行增韧。结果表明:4%的E-BA和6%的E-MA-GMA使复合材料的冲击强度提高了9¹0倍;E-MA-GMA和E-BA的比例为4:2时,复合材料的冲击强度达到990 J/m。     

PP/MMT复合材料的制备与性能研究

以聚丙烯(PP)回收料为基体,改性蒙脱土(MMT)为填充剂,通过熔融共混的方法制备了PP/MMT复合材料,探讨了MMT用量对PP/MMT复合材料的热行为、机械性能及流动性能的影响。结果表明:少量MMT的加入可明显提高复合材料的力学性能,其拉伸强度提高26%,断裂伸长率提高520%,冲击强度提高11%。MMT的加入可提高复合材料的结晶温度,但对其熔点的影响不大;随着MMT的添加,PP/MMT复合材料的流动性能得到了很好的改善,当MMT的含量为1 wt%时,其熔融指数达到最大值,体系的粘度变小。     

PVC/弹性体/气相法白炭黑复合体系的结构与性能

用韧性贡献率探讨了弹性体氯化聚乙烯(CPE)、纳米级气相法白炭黑(SiO2)对聚氯乙烯(PVC)的协同增韧效果,并用电子显微镜(SEM、TEM)观察了冲击断面和超薄切片的形貌。结果表明,适合的加工工艺和SiO2表面硅羟基与PVC基体之间的相互作用使未经表面处理的气相法白炭黑能以纳米级均匀分散在基体中;PVC／CPE／SiO2(100／6／4)的10％热失重温度比纯PVC高9℃。     

PPG相对分子质量对PPG/PAPI预聚体改性UPR性能的影响

采用摩尔比为3:1的多苯基多次甲基多异氰酸酯(PAPI)与聚丙二醇(PPG)合成了活性端基聚氨酯(PU)预聚体,并与自制端羟基不饱和聚酯树脂共混改性,制得改性不饱和聚酯树脂(UPR).研究了不同相对分子质量的PPG对改性UPR粘度的影响;研究了PPG相对分子质量对改性UPR力学性能的影响;利用SEM对改性UPR冲击断面...     

超分散剂对不饱和聚酯/ATH复合体系流变性能的影响

考察了自合成的超分散剂的分子结构、含量和添加工艺对不饱和聚酯树脂/氢氧化铝(UPR/ATH)复合体系的黏度、触变性以及温度敏感性等流变性能的影响,结果表明:锚固基团为端羧基,溶剂化链为与不饱和聚酯树脂相似的极性链,摩尔质量为2 000～6 000g/mol之间的超分散剂在质量分数为0.5%～1%时对UPR/ATH复合体系的降黏效果最佳,且使UPR/ATH复合体系的触变性显著增大,对温度的敏感度也提高;综合考虑超分散剂对UPR/ATH复合体系的降黏效果及成本,采用将分散剂先加入到不饱和树脂中高速混合再加入氢氧化铝高速混合的添加工艺方法较为理想.     

PA66/RTMB/GF复合材料的结构与力学性能研究

采用玻璃纤维(GF)、反应性增韧母料(RTMB)与PA66热机械反应性共混制备出了PA66/RTMB/GF复合材料.用IR、SEM、力学性能测定等方法研究了PA66/RTMB/GF复合材料的化学结构、断面形态及力学性能.结果表明:PA66/RTMB/GF中RTMB、GF和PA66间形成了化学键连接,GF和PA66间呈柔性界面结合;PA66/RTMB/GF质量比为60/10/30的复合材料的拉伸屈服应力、弯曲弹性模量、悬臂梁缺口冲击强度分别提高到原料PA66的1.73倍、2.72倍、3.86倍.     

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.     

双增PLA/PBAT/TiO2复合材料的制备及性能研究

以机械共混的方法制备聚乳酸(PLA)/聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)/Ti O2复合材料,对复合材料的热性能、力学性能和晶体结构进行研究与分析。研究发现:PBAT与Ti O2的加入能增韧增强PLA/PBAT/Ti O2复合材料,并能提高复合材料的热稳定性;随着PBAT含量的增加,PLA/PBAT/Ti O2复合材料的断裂伸长率先增后减,拉伸强度先不变后急剧下降,当PBAT含量为40%时样品的断裂伸长率达到极大值,PBAT含量为50%时样品的拉伸强度急剧下降;在熔融过程中,PLA/PBAT/Ti O2复合材料存在玻璃化转变、冷结晶行为和双重熔融转变;且复合材料存在PLA的两种晶型结构-α和β晶型。     

APP/层状硅酸盐填充UPR包覆层的耐烧蚀机理

将有机填料聚磷酸铵(APP)分别与层状硅酸盐类填料有机改性蒙脱土、滑石粉复配后填充UPR绝热包覆材料,通过氧乙炔烧蚀试验考察了复合材料的烧蚀性能.采用TG-DTG、SEM等研究有机-无机复配填料改性UPR包覆材料耐烧蚀性能的作用机理.结果表明,当APP与蒙脱土的质量比为20∶5,APP与滑石粉质量比为20∶30时,复合材料的耐烧蚀性能最佳,线烧蚀速率分别为0.317、0.363 mm/s.热分解试验600℃时,APP/有机改性蒙脱土/UPR的实际残留量比计算残留量增加8.2%,APP/滑石粉/UPR增加3.9%.烧蚀试验后APP/有机改性蒙脱土/UPR形成片层状残炭结构;APP/滑石粉/UPR生成较为松散的残炭.