滑石粉/聚硅氧烷/聚丙烯的制备及耐刮擦性能研究

以聚丙烯(PP)为基材,滑石粉和聚硅氧烷为添加剂,通过熔融共混制备滑石粉/聚硅氧烷/PP,研究了滑石粉/聚硅氧烷和不同比例滑石粉对PP物理力学性能和耐刮擦性能的影响。结果表明:与纯PP相比,添加滑石粉的试样弯曲和冲击强度都得到提高,拉伸强度均有所下降。添加聚硅氧烷对PP的冲击强度和断裂伸长率有一定的改善,拉伸强度略下降。经滑石粉改性后PP的结晶形态和形貌均被破坏,而聚硅氧烷不影响PP的结晶;添加滑石粉和聚硅氧烷会改善PP的结晶性能,在其基体中仍存在完整的球晶结构,结晶峰面积也明显减小,有利于晶体形成。对于添加滑石粉/聚硅氧烷的PP,一方面滑石粉增加PP的硬度从而改善PP的耐刮擦性能,另一方面聚硅氧烷在PP中既充当相容剂使得PP与滑石粉相容性好,又包覆在滑石粉表面充当耐刮擦剂降低材料表面的摩擦系数,从而两者协同进一步提高了PP的耐刮擦性能。     

高填充竹塑包装盒盒坯注塑成型工艺及性能研究

采用竹纤维与聚烯烃为主要原料,并辅以少量改性与加工助剂,通过同向平行双螺杆挤出造粒线,制备高填充竹塑复合材料颗粒,用于注塑成型包装盒盒坯。研究竹纤维填充量、润滑剂与填料对复合材料加工性能的影响,聚烯烃树脂与填料对成型周期的影响,以及树脂基体、模具温度对包装盒盒坯翘曲变形的影响。研究结果表明:随着竹纤维含量的增加,复合材料的熔融指数快速下降,竹纤维质量分数超过50%后下降速度减缓;润滑剂可以提高复合材料的熔融指数,且内外润滑平衡的复合润滑剂最稳定;滑石粉较碳酸钙更有利于改善复合材料的流动性。聚丙烯比聚乙烯基体复合材料的注塑冷却时间短,滑石粉在缩短冷却时间方面优于碳酸钙。竹塑包装盒盒坯的翘曲变形量随着混合树脂基体中聚丙烯含量的增加而减少,随着模具温度的变化出现波动,最佳模具温度为50℃左右。     

硫酸钡填允改性对PTFE密封材料性能的影响

采用冷压和自由烧结工艺制备硫酸钡填充改性聚四氟乙烯(PTFE)密封材料。实验研究了硫酸钡表面处理方法、颗粒粒径及其体积含量对材料性能的影响,并对改性机理进行了分析。研究结果表明,采用钛酸酯偶联剂NDZ-401可以较好地改善填料颗粒和PTFE基体间的界面结合度,有利于提高材料性能;采用小粒径硫酸钡填充PTFE材料可有效降低材料的应力松弛率,但拉伸强度下降明显;大粒径硫酸钡的填充改性效果优于小粒径,且当其体积含量约为26%时,可获得综合性能较好的PTFE密封复合材料。     

水滑石及相容剂对聚丙烯结晶性能的影响

通过熔融插层法制备了三种聚丙烯/水滑石(PP/LDHs)纳米复合材料。采用透射电镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)和差示扫描量热仪(DSC)研究了水滑石(LDHs)和相容剂PP-g-(MAH-co-St)对聚丙烯结晶性能的影响,以及水滑石在基体中的分散情况。结果表明,改性水滑石在基体中片层发生剥离,提高了聚丙烯的起始结晶温度、结晶速率,减小了聚丙烯晶粒的110、010晶面尺寸;相容剂PP-g-(MAH-co-St)使聚丙烯的结晶速率降低,晶粒粒径分布变宽,同时减弱了改性水滑石对聚丙烯晶粒晶面尺寸的影响。     

车用耐刮擦聚丙烯材料的制备及其性能研究

车用聚丙烯(PP)在使用中易受到刮伤从而影响产品美观及使用性能。研究PP耐刮擦性能的影响因素,改善PP耐刮擦性能是满足车用耐刮擦PP市场需求的重要前提。以PP为基材,探究了4种不同作用机理的耐刮擦剂(芥酸酰胺、硅酮母粒、滑石粉和聚硅氧烷)对PP力学性能、热性能、结晶性能和耐刮擦性能的影响,并利用偏光显微镜和超景深三维显微镜观察PP材料刮擦表面的形貌。结果表明:4种耐刮擦剂使部分PP材料的冲击强度或弯曲强度显著提高,但拉伸强度均小幅度降低;芥酸酰胺、硅酮母粒和聚硅氧烷不改变PP的结晶形貌和结晶行为,滑石粉则破坏PP的结晶性能;4种耐刮擦剂均降低PP的摩擦系数和色差值(ΔL),改善其耐刮擦性能,其中聚硅氧烷不仅能改善PP的耐刮擦性能,其ΔL下降约89%,并能有效抑制PP的析出发黏和发白现象。     

挤出成型PP木塑复合材料的力学性能与改性研究

以聚丙烯(PP)为塑料基体,以木粉为填料,并加入添加剂,用挤出成型法制备了PP基木塑复合材料(PP-WPC),研究了增韧剂、相容剂、偶联剂和颜料对WPC力学性能的影响。结果表明:随着增韧剂POE和EPDM加入量的增加,PP-WPC的冲击强度提高,但弯曲强度和弯曲模量有一定程度的降低,其中POE提高冲击强度的效果优于EPDM;适量加入相容剂或偶联剂能提高PP-WPC的弯曲强度和冲击强度,实验条件下相容剂MAPP最佳用量为8%,偶联剂KH570和KH171最佳用量为1%,其中相容剂提高强度的效果显著优于偶联剂;颜料的加入不同程度地降低了PP-WPC的力学强度,其降低程度顺序为:钛白粉>氧化铁黄>氧化铁红>炭黑。     

氰酸酯/BaTiO3复合材料的介电性能

以双酚A型二氰酸酯为树脂基体,平均粒径为3 μm的BaTiO3为功能填料,采用浇铸法研制氰酸酯复合电介质材料,考察了25℃,1MHz时氰酸酯/BaTiO3复合材料的介电性能.结果表明,BaTiO3含量的增加提高了材料的介电常数,减小了材料的介电损耗,并且最大填充量为体系总质量的60%,此时介电常数最大(15.823),介电损耗最小(0.0037);随着树脂转化率的增加,材料的介电常数先增大后减小,而介电损耗一直在减小;硅烷偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)显著改善了BaTiO3粒子在氰酸酯基体中的分散效果,提高了材料的介电常数,保持介电损耗不变.     

耐低温冰箱PP专用料的研制

研究了以聚丙烯 (PP)为基础树脂 ,弹性体作增韧剂 ,同时加入无机填料改善材料的刚性 ,制备耐低温冰箱用改性PP共混物的方法。并讨论了共混物组成、用量及共混物形态结构对专用料性能的影响。     

改性纳米或微米SiO_2的分散方法对木粉-SiO_2/聚丙烯复合材料力学性能的影响

未改性和乙烯基三甲氧基硅烷(VTS)改性的纳米SiO_2和微米SiO_2作为增强相,采用直接分散(干分散)和溶液分散(湿分散)两种方法将SiO_2添加到聚丙烯(PP)基体中。将木粉(WF)作为改性相添加到SiO_2改性的PP中制备WF-SiO_2/PP复合材料,探索SiO_2粒径、分散度及界面改性对复合材料增强效果的影响。红外光谱显示改性后的SiO_2已经成功接枝到PP基体上;与未填充SiO_2的WF/PP复合材料相比,干分散模式添加质量比为9%的微米SiO_2或9%的纳米SiO_2,WF-SiO_2/PP复合材料的弯曲强度分别降低了21%和18%;然而,湿分散模式以VTS改性微米SiO_2和纳米SiO_2,WF-SiO_2/PP复合材料弯曲模量分别提高了17%和22%,且抗蠕变性能也明显改善;通过干分散和湿分散模式添加微米SiO_2,均使WF-SiO_2/PP复合材料冲击强度提高了17%。研究表明,在SiO_2粒子分散均匀且与基体界面结合良好的前提下,加入适量微米SiO_2或纳米SiO_2使WF-SiO_2/PP复合材料的冲击强度提高了15%～25%。     

导电炭黑填充PP-EAA复合材料的形态及电性能

以聚丙烯(PP) 和乙烯-丙烯酸共聚物( EAA) 的共混物为基体材料, 以导电炭黑为填料, 通过熔融共混的方法制备了导电复合材料。探讨了导电炭黑在两相基体中的分散情况以及聚丙烯结晶度对复合体系导电性能的影响。扫描电镜测试结果表明, 在共混物中炭黑粒子选择性分散在极性EAA 树脂中, 同时EAA 树脂在聚丙烯基体中形成连续网络结构, 从而显著降低了复合体系的渗滤阈值。电性能测试结果表明, 材料在相同导电炭黑含量下的体积电阻率相对于单基体体系有7～8 个数量级的降低, 并且结晶度较高的PP 更有利于降低复合体系的体积电阻率。此外, 炭黑/ PP-EAA 复合材料的拉伸强度相对于炭黑/ PP 体系有所下降, 而断裂伸长率有所提高。      

滑石粉/聚丙烯复合材料结晶度与相间形态对其力学性能的影响

用偶联剂改性的滑石粉（Talc）与聚丙烯（PP）共混制备Talc／PP复合材料,测试了复合材料的力学性能。用广角X射线衍射仪对聚丙烯的结晶状况进行了表征,计算了复合材料中聚丙烯的结晶度;用扫描电镜观察了样条的断口形貌,讨论了滑石粉填充量对材料结晶性能与相态结构的影响．以及PP相结晶度和体系的微相结构对复合材料的拉伸、弯曲及冲击性能的影响。实验结果表明,滑石粉的加入对复合材料的结晶行为、相态结构和力学性能有影响。在15％的滑石粉填充量时,聚丙烯相的结晶度达到最大值,材料的拉伸强度、弯曲强度也基本上达到最大值,而冲击强度却降到最低。扫描电镜照片显示,PP基体的结晶形态与复合材料的相态结构随滑石粉含量的改变而变化。     

POE-g-MAH对尼龙6的增韧改性

采用马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物(POE-g-MAH)对两种尼龙6树脂增韧改性,制备了不同增韧剂含量的增韧尼龙6材料。通过力学性能测试和SEM研究了增韧剂质量分数对其力学性能的影响,观察了POE-g-MAH/尼龙6复合材料冲击断面形貌。结果表明,随着增韧剂含量的增加,尼龙6的韧性显著提高,强度下降;且随着增韧剂的增多,在尼龙基体中形成有效的增韧剂聚集相起到改善韧性的作用;在两种流动性差异较大的尼龙6基体中,POE-g-MAH均表现优异的增韧效果。     

BN/HDPE导热塑料的热导率

用粉末混合法制备了氮化硼增强高密聚乙烯塑料,研究了材料内部填料分散状态,填料含量,基体粒径和温度对热导率的影响。结果表明,材料中填料粒子围绕在聚乙烯粒子周围,形成了特殊的网状导热通路;增大填料用量和基体粒径,热导率升高;填料体积用量为30%时体系热导率达0.96 W/m.K,是基体热导率的3倍多。用Y.Agari模型分析了基体粒径对形成导热通路的影响。此外,使用氧化铝短纤维和氮化硼混杂填料能获得更高的热导率。     

氰酸酯树脂/氧化锌晶须/石墨烯纳米片导热复合材料研究

采用四针状氧化锌晶须(ZnOw)和石墨烯纳米片(GNP)改性氰酸酯树脂(CE)制备了系列导热绝缘复合材料,研究了填料的种类和用量对氰酸酯复合材料导热、绝缘及热稳定性能的影响。当树脂基体中加入50%ZnOw或10%GNP时,复合材料的热导率分别达到0.77和0.97 W/(m·K),较纯树脂基体材料分别提高了185%和259%。将ZnOw与GNP混合填充氰酸酯树脂则更有利于提高复合材料的导热性能,当树脂基体中加入40%ZnOw和10%GNP混合填料时,复合材料的热导率可达到1.54 W/(m·K),较纯树脂基体材料提高了470%,并且该复合材料仍能够保持良好的电绝缘性能。TGA结果表明,石墨烯纳米片和氧化锌晶须的加入可以明显提高氰酸酯树脂复合材料的热稳定性。     

PP镁盐晶须复合材料的性能研究

研究了镁盐晶须填充改性聚丙烯(PP)材料的力学性能以及PP-g-MAH和PP-g-GMA为相容剂对复合材料的影响等.结果表明:镁盐晶须能明显改善PP材料的拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量等力学性能;PP-g-MAH和PP-g-GMA作为相容剂改善镁盐晶须对PP的增韧补强作用.     

发泡废纸板纤维/LDPE复合材料的加工流变性及泡孔形态

以废弃瓦楞纸板纤维和低密度聚乙烯(LDPE)为基体辅以相应的相容剂、 润滑剂和发泡剂, 利用挤出发泡法制备了发泡废纸板纤维/LDPE木塑复合材料。通过熔融指数仪研究了废纸板纤维含量、 相容剂马来酸酐接枝聚乙烯(MAH-g-PE)的用量、 润滑剂的种类与用量以及发泡剂偶氮二甲酰胺(AC)的用量对该复合材料加工流变特性的影响; 并利用SEM观察不同熔融指数的复合材料对泡孔形态的影响。结果表明: 随着废纸板纤维含量的增加, 复合材料的熔融指数(MFI)迅速下降; MAH-g-PE增加了纤维填料与树脂基体之间的相互作用, 复合材料的熔融指数随着相容剂用量的增加先降低后升高, 其含量的转变点为15%; PE蜡对复合材料的综合润滑作用最明显, 复合材料的熔融指数随着PE蜡的含量呈近线性变化; AC发泡剂的加入降低了复合材料的熔融指数, AC发泡剂的含量超过5%将使复合材料产生明显的壁滑移; 随着熔融指数的增加, 复合发泡材料的泡孔逐渐变大, 当熔融指数为1.5时, 泡孔大小适中且分布均匀。     

聚丙烯基纳米TiO2的表面改性

针对纳米二氧化钛(TiO2)颗粒粒径小、表面活性大、易团聚的问题,采用硅烷偶联剂KH-560对TiO2进行表面改性,并与聚丙烯树脂(PP)在双螺杆挤出机上熔融共混得到改性PP;通过FT-IR、TG、SEM等测试手段对改性纳米TiO2颗粒进行了表征,讨论了纳米TiO2的改性程度及其在PP中的分散性。结果表明:硅烷偶联剂已经成功的包覆在纳米TiO2的表面;同时在碱性环境下纳米TiO2表面包覆的有机物含量最多;当在碱性环境下表面改性的纳米TiO2为PP质量的3%时,在聚丙烯树脂中分散较均匀。     

磷酸盐玻璃/聚丙烯复合体系的相容性

采用扫描电镜(SEM)、动态力学分析(DMA)、力学性能测试、动态流变分析等手段研究了基体极性和相容剂对磷酸盐玻璃(TFP)/聚丙烯(PP)复合体系相容性的影响。结果表明,当基体用聚丙烯接枝马来酸酐(PP-MAH)替换非极性的聚丙烯(PP)时,磷酸盐玻璃(TFP)粒子在基体中的分散尺寸由10μm减小为2μm,分散相对复合材料的复数黏度(η*)的影响更为明显;加入相容剂后,体系的黏度进一步增大,且基体的玻璃化转变温度向高温方向移动了5℃,复合材料的断裂伸长率近似线性增长。     

聚丁二酸丁二醇酯滑石粉填充改性研究

目的研究滑石粉填充改性对聚丁二酸丁二醇酯(PBS)力学性能、热稳定性与结晶性能等的影响。方法将滑石粉经过钛酸酯偶联剂表面改性后,通过双螺杆挤出机将不同份数的改性滑石粉填充到PBS基体中挤出改性。结果当滑石粉质量分数分别小于15%时,其对复合材料的拉伸强度与断裂伸长率的影响并不显著。热失重分析表明,滑石粉质量分数为5%~10%时,PBS复合材料的热稳定性得到显著提高,热分解温度由纯料的357℃增加至372℃。X射线衍射图谱表明滑石粉的加入并没有改变PBS的晶型,仅给晶胞参数带来一些微小的改变。电镜结果表明,在质量分数15%以下时,滑石粉在PBS基体中具有较为均一的分布,但是这种均一的分布会随着滑石粉质量分数的增加而逐渐变差。结论随着滑石粉质量分数的增加,复合材料的硬度逐渐增强,结晶度逐渐下降。钛酸酯偶联剂的加入能够提升复合材料的界面粘合力并给材料带来了良好的力学性能。此外,PBS/滑石粉复合材料的热稳定性与滑石粉在PBS基体中的分布状态有着密切联系。     

Al_2O_3粒径与形貌对尼龙复合材料导热性能影响研究

以尼龙(PA)为基体、三氧化二铝(Al2O3)为导热填料经熔融共混、模压成型后制得尼龙导热复合材料。通过扫描电子显微镜、导热分析仪对复合材料微观形貌、导热性能进行表征。结果表明,Al2O3在尼龙基体中具有良好的分散性;Al2O3填料含量、粒径和形貌都对复合材料导热率有影响,当粒径为5μm的片状Al2O3的填充量达到50%(质量分数)时,其导热率可达0.838 W/(m·K);不同形貌的Al2O3填料复配使用可以有效构建导热通路、提高复合材料热扩散系数,但会降低材料热容、使复合材料导热系数减小。