PP/纳米CeO2复合纤维的制备及性能研究

将用偶联剂修饰后的纳米氧化铈(CeO2)、未修饰纳米CeO2以相同的比例与PP切片共混后熔融纺丝,并测定拉伸纤维的力学性能和染色性能。结果表明:加入用偶联剂修饰纳米CeO2的PP纤维的可纺性较好,力学性能比PP纤维下降少;而加入未修饰纳米CeO2后PP复合纤维的可纺性较差,力学性能有所下降。SEM照片表明,用偶联剂修饰后的纳米CeO2在纤维表面分布均匀,颗粒尺寸明显比未修饰纳米CeO2小。用分散染料在高温高压下对PP复合纤维进行染色,加入修饰后纳米CeO2纤维和未修饰纳米CeO2的PP纤维其吸收系数与散射系数的比值(K/S)比PP纤维分别增加了30.3%,45.5%,纤维的染色性能提高。     

纳米AgNW@SiO_2@Eu(TTA)_3Phen壳-核复合材料的合成及改性PP增强荧光效应

运用多元醇还原法制备纳米银线(Ag NW);利用正硅酸乙酯(TEOS)水解产生的二氧化硅(Si O_2)与Ag NW之间的静电作用制备壳-核结构材料AgNW@SiO_2;再以氧化铕、α-噻吩甲酰三氟丙酮(TTA)、邻菲罗啉(Phen)为原料通过间接包覆方式包覆稀土络合物Eu(TTA)_3Phen(简称Eu TP),并将其与聚丙烯(PP)熔融共混以制备杂化材料Ag NW@Si O_2@Eu TP/PP。采用透射电子显微镜、暗箱式紫外分析仪、紫外光谱分析、荧光光谱分析对样品进行光学性能表征。通过荧光发射光谱分析发现Ag NW@Si O_2@Eu TP这种壳-核材料有增强络合物荧光团Eu TP发光的特性,发光强度增强将近7倍。Ag NW@Si O_2@Eu TP/PP杂化材料圆片状薄膜试样具有荧光发光效应。     

聚丙烯/分子筛共混纤维的结构与性能

用钛酸酯偶联剂对分子筛进行表面处理,按一定比例与聚丙烯(PP)切片共混纺丝,制得PP/分子筛共混纤维,研究PP/分子筛共混纤维的结构与性能。结果表明:当纤维中分子筛的质量分数为1%时,PP/分子筛共混纺丝纤维的可纺性好,断裂强度比纯PP纤维提高31.85%,上染率提高44.86%,初始模量、断裂功、回潮率均有所提高;与纯PP纤维相比,PP/分子筛共混纤维的结晶度略小、晶粒变大,取向度降低,纤维的染色性、吸湿性得到改善。分子筛与偶联剂发生化学反应,有利于分子筛和PP的结合,适当的分子筛含量时,纤维的力学性能有所提高。     

共混工艺对长竹纤维/聚丙烯共混材料力学性能的影响

竹纤维具有较高的拉伸强度和模量,应用于增强高分子材料的强度,与塑料共混可以作为一种新型的绿色环保型复合材料,具有广泛的应用前景。研究了竹纤维与PP的共混工艺,分析了偶联剂对竹纤维预处理、纤维的比例以及注塑温度对竹纤维/PP共混材料的物理和力学性能的影响,结果表明:采用马来酸酐类偶联剂处理纤维,可有效提高竹纤维/PP共混材料的力学性能,同时当纤维比例为10%时,纤维/PP共混材料的弯曲性能较佳,而纤维比例为30%时,其拉伸强度最大,纤维/PP共混材料注塑最佳温度为210℃。     

RGONs@Fe3O4/WPU超细纤维合成革的制备及其电磁屏蔽性能

以氧化石墨烯(GO)、FeSO4和FeCl3为原料,采用共沉淀法制备了还原氧化石墨烯纳米片RGONs@Fe_3O_4杂化纳米片,用物理共混-平板刮涂法得到了一种新型RGONs@Fe_3O_4/水性聚氨酯(WPU)超细纤维合成革。利用Raman、XPS、XRD、SEM、TEM等对RGONs@Fe_3O_4杂化纳米片进行了表征。考察了RGONs@Fe_3O_4/WPU超细纤维合成革的电、磁特性及电磁屏蔽效能,并讨论了其屏蔽机理。结果表明,当n(GO)∶n(Fen+)=1∶10时〔其中,Fen+为n(Fe2+)∶n(Fe3+)=1.00∶1.75的铁盐〕,纳米Fe_3O_4粒子均匀沉积在RGONs片层表面,该复合结构有效减弱了RGONs片与片之间的π-π堆叠效应。随着RGONs@Fe_3O_4杂化纳米片含量的增加,RGONs@Fe_3O_4/WPU超细纤维合成革的电磁屏蔽性能明显提升,当RGONs@Fe_3O_4杂化纳米片添加量为5%(以WPU质量计,下同)时,RGONs@Fe_3O_4/WPU超细纤维合成革在8.2～12.4 GHz频率范围内的电磁屏蔽系数(EMI SE)可以达到36dB,比RGONs/WPU超细纤维合成革提高约40%。RGONs@Fe_3O_4杂化纳米片的表面效应及电、磁双损耗特性是协同增强RGONs@Fe_3O_4/WPU超细纤维合成革电磁屏蔽性能的关键机制。     

聚丙烯/六钛酸钾复合材料的等温结晶动力学研究

采用硅烷偶联剂KH-550对针状六钛酸钾晶须(PTW)的表面进行修饰改性,并利用熔融共混法制备改性后的产物与聚丙烯的复合材料。利用差示扫描量热仪(DSC)分析聚丙烯(PP)/六钛酸钾(K_2Ti_6O_(13))复合材料的等温结晶行为,相关结晶动力学参数可使用Avrami方程计算。结果表明:PP和PP/K_2Ti_6O_(13)复合材料的等温结晶行为在较大的区域内适合用Avrami方程描述;在相同的结晶温度下,PP/K_2Ti_6O_(13)复合材料的半结晶时间(t_(1/2))较纯PP更短,Avrami指数(n)较纯PP更大,说明六钛酸钾晶须的加入能促进PP基体结晶,生成更多二维盘状结构;而对于纯PP和PP/K_2Ti_6O_(13)复合材料,结晶温度(T_c)的提高,使得半结晶速率(G_(1?2))降低,结晶度(X_c)提高。     

纳米CaCO_3/EVA/PP共混制备多孔聚丙烯纤维

以纳米CaCO3为成孔剂,与聚丙烯(PP)、乙烯-乙酸乙烯酯嵌段共聚物(EVA)相混合制得共混纤维,将共混纤维进行酸处理和醇解处理后得到多孔聚丙烯纤维。研究了纳米CaCO3/EVA/PP共混物的力学性能,考察了纳米CaCO3/EVA/PP共混纤维的回潮率与表面形态。结果表明:随着EVA含量的增加,纳米CaCO3/EVA/PP共混纤维的力学性能下降,回潮率上升,纤维表面的微孔更加密集、均匀。     

洋麻纤维的表面改性及其在聚丙烯基复合材料中的应用

采用碱处理、偶联剂处理以及碱–偶联剂复合处理对洋麻纤维进行表面改性,然后将其与聚丙烯(PP)纤维复合,采用非织造–模压工艺制备了PP/洋麻纤维复合材料。研究了上述3种表面改性方法对洋麻纤维强度及其复合材料弯曲与剪切性能的影响,并采用扫描电子显微镜(SEM)研究了洋麻纤维表面改性前后的形貌变化及其与PP基体之间的界面结合状况。结果表明,表面改性后洋麻纤维的拉伸强度均降低,但复合材料的弯曲强度及层间剪切强度均提高,表明这3种改性方法均提高了洋麻纤维与PP之间的界面结合强度;碱处理可去除纤维表面的果胶成分,使纤维束变得松散,使复合材料的弯曲强度及层间剪切强度分别较未表面改性时提高了21%和169%,但弯曲弹性模量降低了21%;偶联剂处理则使复合材料的弯曲强度,弯曲弹性模量和层间剪切强度较未表面改性时提高了23%,7%和160%;碱–偶联剂复合处理兼顾了碱处理和偶联剂处理的优点,使复合材料弯曲强度、弯曲弹性模量和层间剪切强度分别较未表面改性时提高了26%,18%和572%,综合性能最佳。SEM结果表明,碱–偶联剂复合处理后,复合材料中纤维与树脂之间的界面结合较好。     

磷酸酯偶联剂改性芳纶纤维增强聚丙烯复合材料的性能研究

采用磷酸酯偶联剂对芳纶纤维表面进行接枝改性,研究了实验条件和纤维含量对芳纶纤维增强聚丙烯(PP)复合材料力学性能的影响,并用电子扫描显微镜观察了PP复合材料的微观形态结构。结果表明:磷酸酯偶联剂成功接枝到芳纶纤维表面上,使芳纶纤维和PP的界面黏结性能得以明显改善。芳纶纤维可以显著地提高PP复合材料的力学性能当,其含量为20%时复,合材料的综合性能最优。     

Ti~(4+)掺杂对Sm_2Ce_2O_7氧化物的热物理性能影响

以Sm_2O_3、CeO_2和TiO_2氧化物为原料,采用高温固相反应烧结工艺制备Sm_2(Ce_(1-x)Ti_x)_2O_7氧化物。使用X射线衍射仪和电子扫描显微镜分析样品的相组成和微观结构。采用激光脉冲法和推杆膨胀法测试样品的热导率和热膨胀系数。结果表明,Sm_2(Ce_(1-x)Ti_x)_2O_7氧化物具有单一的萤石结构,显微组织致密,晶界清晰。其热导率和热膨胀系数均随TiO2掺杂量的增加而降低,但仍能满足热障涂层的热性能要求。制备的Sm_2(Ce_(1-x)Ti_x)_2O_7氧化物具有用作新型热障涂层表面陶瓷层材料的潜力。     

枪械包装箱用增强增韧阻燃PP的研制

采用无碱玻璃纤维(GF)、乙烯-1-辛烯共聚物(POE)和十溴联苯醚/三氧化二锑复合阻燃剂对聚丙烯(PP)进行增强增韧阻燃改性。考察了GF、POE和复合阻燃剂用量对PP性能的影响。研究结果表明,GF的加入在有效提高PP拉伸强度、弯曲强度及弯曲弹性模量的同时,还可以提高其冲击强度;POE对PP有很好的增韧作用;十溴联苯醚/三氧化二锑复合阻燃剂对PP有良好的阻燃作用。由该增强增韧阻燃改性PP材料制作的枪械包装箱可满足使用要求,具有广阔的应用前景和良好的经济、社会效益。     

增韧增强阻燃聚丙烯的研制

采用溴／锑复合阻燃剂、三元乙丙橡胶(EPDM)和无碱玻璃纤维对聚丙烯(PP)进行了复合改性研究，考察了复合阻燃剂、EPDM和无碱玻璃纤维含量对PP性能的影响。研究结果表明，溴／锑复合阻燃剂对PP有良好的阻燃作用；EPDM对PP有很好的增韧作用，并且可以提高阻燃剂的阻燃效率；无碱玻璃纤维的加入在有效提高复合材料拉伸强度、弯曲强度及弯曲模量的同时，还可以提高其冲击强度。     

抗菌丙纶的制备及其性能研究

将抗菌丙纶母粒(含质量分数20％无机载银抗菌粒子)与PP进行熔融共混、切片,再通过熔融纺丝制得抗菌丙纶。扫描电镜观察经表面改性处理的无机抗菌粒子在丙纶中分散较好,大小均匀,且与PP基体具有良好的界面相容性;DSC测试表明:抗菌粒子对PP基体有异相成核作用,使PP结晶度和熔融温度略有提高;加入无机抗菌粒子,降低了丙纶的力学性能,添加量宜1％;通过改变纤维的拉伸倍数,提高抗菌丙纶的力学性能,拉伸倍数为8时,其力学性能最好;该抗菌丙纶对革兰氏阴性和阳性菌的杀菌率都大于99.9％,经水洗后仍有较好的抑菌效果,具有一定的长效抗菌性。     

聚丙烯(PP)纤维表面改性技术

结合聚丙烯（PP）纤维分子结构特点、表面特性以及在水泥基材料应用中存在的问题，研究了用化学法、等离子处理、表面接枝处理和偶联剂处理等方法对聚丙烯纤维表面的改性技术。     

聚丙烯/蒙脱土基定形相变材料共混体系的结构与性能

针对聚丙烯(PP)相变纤维加工中的低相变焓、低导热率及高泄露等问题,以聚乙二醇单甲醚(MPEG1000)为相变材料,蒙脱土(MMT)为定形材料,利用熔融插层法制备MPEG1000/MMT定形相变材料,并与PP树脂熔融共混制备PP/MMT/MPEG1000共混体系。采用扫描电镜分析相变材料在共混体系中的分散情况,采用差示扫描量热法分析共混体系的相变性能,采用红外光谱分析共混体系各组分之间的相互作用。结果表明:定形相变材料粒子在PP/MPEG1000/MMT共混体系中分布均匀,粒径在2~5μm左右,相变焓高达21.4 J/g;与PP/MPEG1000共混物对比,PP/MPEG1000/MMT共混体系的相变焓是其3.6倍。定形相变材料的制备有效解决了MPEG1000在PP熔融加工过程中的泄露问题,为PP相变纤维的制备奠定了基础。     

Sm2O3掺杂对BaO-B2O3-Al2O3-SiO2玻璃形成及结构的影响

借助魔角旋转核磁共振技术,探讨掺Sm2O3后BaO-B2O3-Al2O3-SiO2(BBAS)玻璃(BBASS玻璃)的形成、结构及热处理条件下玻璃结构的变化情况.研究表明:随着稀土掺量的增加,BBASS玻璃的形成区域先扩大后缩小.在Sm2O3外掺摩尔分数为30%时BBASS玻璃具有最大的形成区域.在BBAS玻璃结构中,随着BaO含量的增加,硼氧三角体[BO3]逐渐向[BO4]转变,原先[AlO4],[AlO5],[AlO6]共存的铝氧多面体结构逐渐转变为大量[AlO4]和少量[AlO5]共存的结构.在BBASS玻璃结构中,随着5m2O3掺入量的增加,Sm2O3对铝氧多面体结构变化的影响与BaO类似;对硼氧多面体而言,Sm3 强大的积聚作用使玻璃结构中硼氧多面体形成了巨大的网络.以上差异说明了Al3 比B3 更容易进入稳定的四面体结构.热处理对玻璃结构影响甚微.     

新型PP/IPN相变纤维的纺制

以聚乙二醇丙烯酸酯为相容剂,将聚N-羟甲基丙烯酰胺/聚乙二醇互穿网络聚合物(简称IPN)与聚丙烯(PP)共混并纺丝,制备新型PP/IPN相变纤维。测试了共混物的流变性能,共混纤维的力学性能、热性能及回潮率。结果表明:共混物为切力变稀流体,共混纤维断裂强度随IPN含量的增加先增大后下降,相变焓随IPN含量的增大而提高,共混纤维的吸湿能力较纯PP高。当w(IPN)为20%时,断裂强度保持在3 cN/dtex以上,熔融相变焓达17.10 J/g,回潮率达0.68%。     

聚丙烯/含锌聚醚酯酰胺共混纤维的结构与性能

以氧化锌、己二酸、聚己二醇、己内酰胺和二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)为原料制备含锌聚醚酯酰胺(M-PEEAM)。将聚丙烯(PP)与M-PEEAM共混制备PP/M-PEEAM共混物及其纤维,研究了PP/M-PEEAM共混物的热性质,考察了PP/M-PEEAM共混纤维的结构与力学性能。结果表明:PP/M-PEEAM共混物在166～167℃附近有大的吸热峰,在50℃和218℃附近有2个小吸热峰,多峰效应表明PP和M-PEEAM为不相容体系,M-PEEAM含量对PP/M-PEEAM共混物熔点影响不大;PP/M-PEEAM共混物具有两相结构,M-PEEAM呈球形分布在PP基体之中,M-PEEAM含量增加,球的直径增大,长度增加。PP/M-PEEAM共混纤维的断裂强度随着M-PEEAM含量增加而减小。     

羊毛粉/PP共混熔纺纤维的超分子结构研究

研究了以自制的天然羊毛粉末与PP共混熔纺得到的皮芯型、混合型纤维的超分子结构和表面形态,为进一步改善PP纤维性能提供理论基础。