环保型溴系阻燃剂在ABS复合材料中的应用

分别采用十溴二苯乙烷(DBDPE)、四溴双酚A(TBBA)、溴代三嗪(Br N)为阻燃剂和三氧化二锑、氢氧化铝、硅酮粉、抗滴落剂等协效阻燃剂复配,与丙烯腈–丁二烯–苯乙烯塑料(ABS)通过熔融共混挤出制备阻燃ABS复合材料,对比了这3种阻燃剂对复合材料阻燃性能、力学性能、熔体流动性能和热性能的影响。结果表明,添加质量分数为8%的DBDPE即可使ABS复合材料垂直燃烧等级达到V–0级,热变形温度达到74.3℃,但DBDPE对复合材料拉伸、冲击性能及熔体流动性能有较大的负面影响;当3种阻燃剂质量分数均为12%时,添加Br N的复合材料的垂直燃烧等级达到V–0级,缺口冲击强度和热变形温度最高,分别为27.0 k J/m2和74.7℃,热稳定性最好,但拉伸和弯曲强度较低,在相同阻燃剂用量下,添加TBBA的复合材料拉伸、弯曲强度和MFR最大,分别为41.6,60.5 MPa和22.3 g/10 min,但其垂直燃烧等级仅为V–1级。     

硫酸钡的表面改性及其在ABS中的应用

分析了五种偶联剂对硫酸钡(BaSO_4)粉体的改性效果,将改性BaSO_4粉体添加到丙烯腈–丁二烯–苯乙烯塑料(ABS)中,研究了它们对ABS/BaSO_4复合材料的熔体流动速率(MFR)、密度及力学性能的影响,并分析了断裂面形貌。结果表明:改性BaSO_4粉体的表面接触角显著增大,沉降体积变小,其中钛酸酯偶联剂(ZJ–131)和铝酸酯偶联剂(DL–411)的改性效果最佳,接触角分别为111.4℃和108.1℃,沉降体积均为1.15mL/g。相对于添加未改性BaSO_4粉体的ABS/BaSO_4复合材料,添加改性BaSO_4粉体的ABS/BaSO_4复合材料的密度和简支梁缺口冲击强度变化不大,MFR、弯曲强度和拉伸强度均有所提高,其中,铝酸酯偶联剂(DL–411)的综合改性效果最佳,ABS/BaSO_4复合材料的弯曲强度、拉伸强度、简支梁缺口冲击强度和MFR分别达到68.86MPa,37.43MPa,17.41kJ/m~2和8.73g/(10min)。扫描电子显微镜观测结果表明,改性BaSO_4粉体在ABS中的分散性变好。     

PC/改性ABS复合材料的制备与性能

在传统的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)乳液接枝聚合中加入甲基丙烯酸甲酯(MMA),制得了改性ABS,然后与聚碳酸酯(PC)共混挤出，制得了PC/改性ABS复合材料。研究了MMA用量对PC/改性ABS复合材料的熔体流动速率(MFR)、维卡软化温度、力学性能的影响。结果表明：随着MMA用量的增加，PC/改性ABS复合材料的MFR、拉伸强度、弯曲强度和缺口冲击强度均先升高后降低。当MMA质量分数为20%时，PC/改性ABS复合材料的拉伸强度和弯曲强度均达到最大，分别为48.9 MPa和63.2 MPa;当MMA质量分数为30%时，PC/改性ABS复合材料的缺口冲击强度为41.0 kJ/m²;当MMA质量分数不高于30%时，与PC/ABS复合材料相比，PC/改性ABS复合材料的维卡软化温度更高。     

不同改性剂对ABS/CaCO_3复合材料性能的影响

首先采用不同改性剂对超细重质碳酸钙(CaCO_3)进行表面改性,然后作为无机填料填充丙烯腈–丁二烯–苯乙烯塑料(ABS),制备ABS/CaCO_3复合材料,研究了不同改性剂添加量和改性时间对CaCO_3吸油值、接触角和沉降体积的影响,测试了复合材料的力学性能、熔体流动速率(MFR)和热稳定性,并采用扫描电子显微镜观察了CaCO_3粒子在ABS基体中的分散性。结果表明:经不同改性剂表面处理后,CaCO_3的吸油值和沉降体积降低,接触角增大,其中以大分子活性硅烷(JST-3G)改性的CaCO_3的吸油值和沉降体积(60 min)最小,接触角最大,分别为16 m L/(100 g),0.2 m L/g和120°。经过表面改性的CaCO_3显著提高了复合材料的力学性能和加工流动性,改善了CaCO_3粒子在ABS基体中的分散性。采用大分子活性硅烷(JST-3G)改性的CaCO_3制备的复合材料的力学性能和加工流动性最佳,其拉伸强度、弯曲强度、简支梁缺口冲击强度和MFR分别达到了39.2 MPa,71.2 MPa,13.2 k J/m~2和37.6 g/(10 min)。经不同改性剂处理后,CaCO_3粒子在ABS基体中的分散性均有所提高,尤其以大分子活性硅烷(JST-3G)改性的CaCO_3在ABS基体中的分散性最优。     

适用于3D打印技术的ABS/SEBS复合材料制备

采用热塑性弹性体苯乙烯–乙烯–丁烯–苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)对丙烯腈–丁二烯–苯乙烯塑料(ABS)进行改性,制备3D打印ABS/SEBS复合材料,研究了SEBS的用量对3D打印ABS/SEBS复合材料流动性能、力学性能与热降解行为的影响。结果表明,随SEBS用量的增加,ABS/SEBS复合材料的熔体流动速率先增加后降低;随SEBS用量增加,ABS/SEBS复合材料的冲击强度增加,SEBS能提高ABS/SEBS复合材料的断裂伸长率,但同时也使拉伸强度和弯曲强度降低;随SEBS用量的增加,ABS/SEBS复合材料的热稳定性增加;当SEBS质量分数为15%时,ABS/SEBS复合材料在3D打印中的综合性能最好。     

废旧丁腈橡胶粉和空心玻璃微珠改性丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物复合材料的研究

采用废旧丁腈橡胶粉(WNBR)和硅烷偶联剂改性的空心玻璃微珠(HGB)对丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)改性,分别研究WNBR和改性HGB用量对WNBR/ABS和改性HGB/WNBR/ABS复合材料结构和性能的影响。结果表明:在WNBR/ABS复合材料中,WNBR用量较小时,WNBR粒子与ABS基体相容性较差,界面结合力较弱;WNBR用量为20份时,WNBR和ABS相容性较好,断面较平整光滑。WNBR可以降低复合材料的拉伸强度和弯曲强度,提高冲击强度。在改性HGB/WNBR/ABS复合材料中,改性HGB呈单分散状,没有团聚,分布比较均匀。改性HGB在用量低于5份时可以同时提高改性HGB/WNBR/ABS复合材料的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度,用量为5份时复合材料的综合物理性能最佳。     

3D打印PLA/麦秸粉复合材料的力学性能优化

将聚乳酸(PLA)作为基体,麦秸粉作为增强体,通过挤出成型工艺制备用于熔融沉积成型3D打印的木塑复合材料。采用正交试验设计的方法,通过对复合材料的力学性能进行测试,探索最佳的制备工艺。结果表明,随着麦秸粉平均粒径的增加,复合材料的弯曲强度与冲击强度出现先上升后下降的趋势,当平均粒径为120μm时,弯曲强度与冲击强度分别达到60.51 MPa,12.84 k J/m~2;麦秸粉的含量在1%时,复合材料的弯曲强度与冲击强度达到最大值,分别为62.87 MPa,12.72 k J/m~2;硅烷偶联剂KH550的加入会提高复合材料的力学性能,对冲击强度的作用效果强于弯曲强度,当KH550的添加量为8%时,冲击强度达到12.90 k J/m~2;马来酸酐接枝聚丙烯相容剂(MAPP)的添加会使复合材料的弯曲强度与冲击强度先上升后下降,当MAPP含量为1%时,复合材料的弯曲强度与冲击强度分别为62.68 MPa,11.91 k J/m~2,达到最大值。     

PVC/ABS复合材料的制备及增韧改性

分别采用乙烯–乙酸乙烯酯共聚物(EVAC)、氯化聚乙烯(CPE)和苯乙烯–丁二烯–苯乙烯共聚物(SBS)三种弹性体为增韧剂,研究增韧剂种类及用量对聚氯乙烯(PVC)/丙烯腈–丁二烯–苯乙烯塑料(ABS)复合材料冲击强度、拉伸强度和极限氧指数的影响,并对纳米CaCO_3填充改性PVC/ABS复合材料的力学性能、熔体流动速率和极限氧指数(LOI)进行探讨。结果表明,采用CPE增韧改性的PVC/ABS复合材料的力学性能和阻燃效果均优于EVAC和SBS改性体系;PVC/ABS/CPE/CaCO_3复合材料的缺口冲击强度在纳米CaCO_3用量为6份时达到极大值,随着纳米Ca CO3用量的增加,拉伸强度和弯曲强度逐渐下降,LOI有所降低,在纳米CaCO_3用量为4份时材料的加工流动性较好。     

芳纶1414增强ABS复合材料的性能研究

用短切芳纶1414(PPTA)对丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)树脂进行增强改性,利用扫描电镜、热失重分析和力学性能测试等方法分析了ABS/PPTA复合材料的断面形态结构、热性能和力学性能。结果表明:当PPTA用量为5份时,ABS/PPTA复合材料的拉伸强度和拉伸模量分别比纯ABS树脂提高了11%和29%,弯曲强度和弯曲模量分别增至78.8MPa和2.9GPa;PPTA可增强ABS树脂在高温时的热稳定性,降低最大失重速率并,提高残炭量。     

POE-g-MAH对PA66/纳米TiO_2复合材料力学性能及相容性的影响

采用熔融共混法制备了尼龙(PA)66/马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物(POE-g-MAH)/纳米TiO2复合材料,通过万能材料试验机、冲击试验机、熔体流动速率(MFR)测试仪等研究了POE-g-MAH对复合材料力学性能及MFR的影响,利用Molau实验和FSEM考察了POE-g-MAH与PA66的相容性。结果显示,POE-g-MAH与PA66基体有很好的相容性;随着POE-g-MAH用量的增加,PA66/POE-g-MAH/纳米TiO2复合材料的缺口冲击强度逐渐增加,拉伸强度、弯曲强度、拉伸弹性模量及MFR逐渐降低;当POE-g-MAH质量分数为12%时,复合材料的综合性能最佳,缺口冲击强度、拉伸强度、弯曲强度、拉伸弹性模量和MFR分别为20.89kJ/m2,41.15MPa,64.2MPa,1428.15MPa和19.2g/(10min)。     

PA66/EPDM-g-MAH/CaCO_3复合材料的性能

采用熔融挤出过程中改变螺杆转速和添加引发剂的复合引发方法制备了马来酸酐接枝三元乙丙橡胶(EPDM-g-MAH),将其单独或与CaCO_3混合后改性聚酰胺66(PA66)。通过滴定分析、红外表征和熔体流动速率(MFR)测定等方法研究了175℃条件下螺杆转速对EPDM-g-MAH的MFR和接枝率的影响。探讨了接枝物和CaCO_3对PA66力学性能、热变形温度的影响。研究结果表明,改变螺杆转速可以有效控制接枝物凝胶含量(1%),提高接枝率和MFR;当接枝物用量为30份时,PA66/EPDM-g-MAH复合材料的简支梁缺口冲击强度为34.24 k J/m2,是纯PA66的3.89倍;当CaCO_3用量小于15份时,两种CaCO_3与EPDM-g-MAH均能够协同增韧PA66,当PA66/EPDM-g-MAH/CaCO_3配比为100/30/10时,加入超细活性重质CaCO_3及纳米CaCO_3的复合材料的简支梁缺口冲击强度均达到最大值,分别为纯PA66的4.35倍和4.10倍,超细活性重质CaCO_3的作用优于纳米CaCO_3。超细活性重质CaCO_3用量为20份时,PA66/EPDM-g-MAH复合材料的弯曲强度、热变形温度及MFR最佳,分别为59.42 MPa、81.6℃及9 g/(10 min)。     

低烟阻燃高抗冲聚苯乙烯的研制

以聚苯乙烯(PS)466F为基体树脂，研究了不同抗冲击改性剂：类苯乙烯弹性体、ABS、POE和苯乙烯类树脂对PS的增韧效果。结果显示，苯乙烯类树脂具有最好的增韧效果，当其含量达到40份时，能使PS体系的简支梁缺口冲击强度达到42．1kJ／m^2。通过添加高效阻燃复合体系，研究了这一体系的低烟阻燃性能。测试结果表明，此PS改性料的简支梁缺口冲击强度可达25．3kJ／m^2，阻燃性能达到UL94 V-0级，具有优良的综合性能。     

PC/ABS多相体系的制备及性能研究

用熔融挤出的方法制备了聚碳酸酯（PC）／N烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS）／有机蒙脱土（OMMT）合金，考察了OMMT用量对PC／ABS合金力学性能和加工性能的影响，观察了其相分布和OMMT的分散情况以及冲击断面的形貌，并分析了机理。结果发现．ABS相分散在PC基体中．绝大部分的OMMT分散在ABS相中，且部分呈纳米级分散；固定PC／ABS质量比为70／30，加入OMMT后体系的拉仲强度变化不大，冲击强度降低较大；OMMT用量为2phr时，弯曲性能最佳；随着蒙脱土用量的增加，熔体质量流动速率（MFR）先增大后降低，在OMMT用量为5phr时．流动性最好。     

纳米CaCO3/EPO/PP复合材料性能与结构的研究

研究了纳米CaCO3／EPO／PP复合材料的力学性能、熔体流变性能及纳米CaCO3粒子在PP基体中的分散状况。结果表明：弹性体EPO对PP有很好的增韧效果，当EPO用量为4份时，PP从脆性断裂转变成韧性断裂；当EPO用量为10份时，PP复合材料的室温和低温缺口冲击强度均有大幅度的提高。在EPO／PP复合材料中加入纳米CaCO3不仅可以显著提高复合材料的室温和低温缺口冲击强度，而且可显著提高复合材料的弯曲弹性模量和MFR，改善复合材料的加工流动性能；纳米CaCO3粒子在PP中达到了纳米级分散。     

马来酸酐接枝天然橡胶在废报纸粉填充聚氯乙烯材料中的应用

研究了马来酸酐接枝天然橡胶（MNR）作为改性剂，对废报纸粉（PF）填充聚氯乙烯（PVC）复合材料的力学性能和热学性能的影响。研究结果表明，MNR可以较好地改善PF与PVC基体的相容性，显著提高材料的冲击强度。当PF用量（质量份）为5份、MNR为4份时PF／PVC复合材料的综合性能最好，其拉伸强度为48．8MPa，缺口冲击强度达10．1kJ／m^2，后者比改性前提高了87％。热重分析表明：PF／MNR／PVC复合材料的耐热性比纯PVC树脂有所提高。而PF／PVC复合材料的维卡软化温度随着PF填充量的增加而提高，但随着MNR的增加而略有降低。冲击断面扫描电镜分析证实MNR改善了报纸粉与基体树脂的相容性。     

ABS/PBT合金增韧改性研究

研究了增韧剂SWR-2B、SWR-7C对(丙烯腈/丁二烯/苯乙烯)共聚物/聚对苯二甲酸丁二酯(ABS/PBT)(70/30)合金力学性能、形态结构及熔体流动性能的影响。结果表明,随着SWR-2B或SWR-7C含量的增加,合金的缺口冲击强度和断裂伸长率提高,拉伸强度和弯曲强度在增韧剂用量为5份时最高;SWR-7C和SWR-2B混合使用具有协同效应,可使合金的缺口冲击强度比单独使用时提高14%~21%;分别加入SWR-2B、SWR-7C或将两者混合使用均会使ABS/PBT合金的熔体流动速率降低。     

改性伊利石对ABS／EVAC膨胀阻燃复合材料的协效作用

采用十六烷基三甲基溴化铵(OTAB)对伊利石(ILT)进行表面处理,以改善其与聚合物基体之间的相容性,通过对比实验得出有机改性伊利石(OILT)使复合材料具有更优异的综合力学性能。同时研究了OILT用量对丙烯腈–丁二烯–苯乙烯塑料(ABS)／乙烯–乙酸乙烯酯塑料(EVAC)阻燃复合材料力学性能、阻燃性能和热稳定性能的影响,结果表明,当OILT用量为1%时,复合材料的拉伸强度最大,为16.85 MPa,冲击强度达到4.3 kJ／m2,氧指数也达最大值27.3%,燃烧级别达到V–0级,且具有最好的起始热稳定性能。适量的OILT对ABS／EVAC阻燃复合材料具有良好的阻燃协效作用。     

纳米锡酸锌/ABS/PVO复合材料阻燃性能研究

采用熔融共混法制备了纳米锡酸锌/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)/聚氯乙烯(PVC)复合材料。并对复合材料的冲击强度、阻燃性能进行了测试。结果表明,纳米锡酸锌不但可以提高复合材料的缺口冲击强度,还可以改善复合材料的抑烟阻燃性能。特别是当纳米锡酸锌添加量为6份时,复合材料的阻燃抑烟性能最佳。与未添加纳米填料时相比,纳米锡酸锌/ABS/PVC复合材料的缺口冲击强度达到69．93 kJ/m~2,提高幅度达49．71%。扫描电镜(SEM)分析表明,当纳米锡酸锌在6份时,其在复合材料中呈纳米级分散,且与塑料基体结合良好。