泡孔结构参数对微孔发泡聚丙烯力学性能影响

采用化学发泡法制备聚丙烯(PP)微发泡材料,研究了不同泡孔结构参数对其力学性能的影响。结果表明:微孔发泡PP材料的拉伸强度和冲击强度随着表观密度的增加而提高;随着泡孔尺寸和泡孔尺寸分散度的增大,发泡PP材料的拉伸强度和冲击强度都显著下降。     

PP／纳米CaCO3发泡板材的性能和泡孔结构的研究

利用纳米CaCO3对聚丙烯（PP）的增强增韧作用，采用合理的成型工艺及设备，挤出成型了性能优越的发泡板材。详细研究了CaCO3粒子对板材力学性能的影响，研究表明：纳米CaCO3粒子的含量接近4％时（相对PP），粒子在基体中的分散良好，复合材料的拉伸强度和冲击强度达到最大值；纳米粒子是否经过表面处理，只对材料冲击强度的影响产生不同效果；微米CaCO3粒子含量小于5％时（相对PP），对板材的性能影响很小，但超过该含量后，板材的性能明显下降。     

聚丙烯发泡体系的挤出胀大和泡孔平均直径预测模型

利用改进后的毛细管流变仪研究了温度、发泡剂与碳酸钙含量对聚丙烯发泡体系挤出胀大和泡孔直径的影响。综合胀大比与毛细管数的关系，提出了聚丙烯发泡体系挤出胀大和泡孔平均直径的预测模型。与实验结果相比，发泡体系挤出胀大的预测值与实验测量结果的误差在5％左右，气泡平均直径的预测值与实验测量值的误差在10％左右，表明所提出的预测模型能正确预测实验值。     

泡孔结构参数对微孔发泡HIPS力学性能的影响

在不同工艺条件下用化学注射成型制备了微发泡高抗冲聚苯乙烯(HIPS),分析了泡孔结构参数对HIPS力学性能的影响。结果表明,小的泡孔尺寸、泡孔密度和一致的泡孔尺寸分散度都能增强微孔发泡HIPS材料的力学性能。     

发泡倍率对聚丙烯/纳米二氧化硅复合微孔发泡材料结构与性能的影响

采用双螺杆熔融共混法制备聚丙烯/纳米二氧化硅复合材料。用化学发泡法注塑成型制备聚丙烯/纳米二氧化硅复合微孔发泡材料。研究了发泡倍率对微孔发泡材料结构与性能的影响。结果表明:泡孔平均直径随着发泡倍率的增加先减小后增大,泡孔密度随着发泡倍率的增加先增加后减少;微孔发泡材料的缺口冲击强度随着发泡倍率的增加而增加,拉伸强度随着发泡倍率的增加而线性降低。     

微发泡PP/Nano-SiO_2复合材料泡孔结构与力学性能研究

采用化学注塑发泡法制备了微发泡聚丙烯/纳米二氧化硅(PP/nano-SiO2)复合材料,研究了发泡量对微发泡PP/nano-SiO2复合材料泡孔结构和力学性能的影响。结果表明:发泡量对微发泡PP/nano-SiO2复合材料的泡孔结构具有很大影响。随着发泡量的增加,微发泡材料逐渐呈现欠发泡、均衡发泡、过发泡状态,而且微发泡材料的拉伸强度逐渐降低,冲击强度则先增加后减小,并在发泡量为8%时达到最大值(5.398 kJ/m2)。另外通过非线性回归分析法对微发泡PP/nano-SiO2复合材料力学性能与相对密度之间的关系进行了预测,并获得了与其他相关研究一致的结论。     

影响聚丙烯发泡倍率和泡孔结构的主要工艺参数研究

以自行研制的高熔体强度聚丙烯为原料,在同向双螺杆挤出机-熔体泵发泡系统上,采用超临界二氧化碳为发泡剂,分析研究了影响聚丙烯发泡倍率和泡孔结构的主要因素.结果表明:随发泡剂注入量增大,聚丙烯发泡倍率提高,但发泡剂注入量应控制在一定的范围内,小于气体在聚丙烯熔体中的溶解度,否则,泡孔容易破裂、合并,发泡倍率降低;熔体温度是影响聚丙烯发泡倍率的关键因素,随熔体温度降低,聚丙烯发泡倍率增大,控制熔体温度在聚丙烯树脂结晶温度以上5℃左右内,能够得到发泡倍率高,泡孔结构好的聚丙烯发泡体;聚丙烯泡孔结构参数与机头压力和熔体温度密切相关,提高机头压力有利于气泡成核,降低熔体温度有利于减少气泡合并和破裂,得到泡孔尺寸小且均匀、泡孔密度高的聚丙烯发泡制品.     

预成型形状对发泡乙丙橡胶泡孔形态和动态力学性能的影响

考察了混炼胶预成型形状对发泡乙丙橡胶硫化/发泡过程、泡孔形态及其动态力学性能的影响。结果表明,预成型形状和填充量,不仅影响硫化时间、发泡压力等工艺性能,对发泡橡胶的泡孔尺寸、动态力学性能也具有显著的影响。随预成型样品的厚度增加,硫化转矩和发泡压力增加,焦烧时间t10和正硫化时间t90变化不大;三角型样品和碎胶样品的t90延长,而超量填充胶料时t10和t90较短。随预成型厚度减小,泡孔尺寸逐渐增加,动态模量减小,损耗因子增加;三角型样品的泡孔较大,但动态模量高于8mm样品,表明发泡橡胶的动态模量与受力测试方向上的取向有关,而与其垂直方向上的取向无关。填充橡胶量较大时,泡孔最小,而且损耗模量G″-应变曲线出现第二个峰,表明较小的泡孔容易在较低形变下发生破坏。     

发泡母粒对ABS发泡材料泡孔结构及力学性能的影响

采用化学注塑发泡制备了丙烯腈–丁二烯–苯乙烯(ABS)发泡材料,研究发泡剂母粒载体分别为高抗冲聚苯乙烯(PS–HI),PS–HI+苯乙烯–丁二烯–苯乙烯塑料(SBS),SBS,ABS及聚烯烃弹性体(POE)时发泡剂母粒对ABS泡孔结构及力学性能的影响。结果表明,发泡母粒载体对ABS发泡试样的泡孔结构及力学性能具有较大的影响,以POE为发泡母粒载体所制得的ABS发泡样品的泡孔结构、力学性能较好。其泡孔平均直径为18.5μm,泡孔密度为4.183×107个／cm3,冲击强度为11.7 kJ／m2,拉伸强度为30.8 MPa。     

聚丙烯微孔复合材料的研究

采用模压发泡法制备聚丙烯微孔复合材料,用扫描电镜对发泡样品的微观结构进行表征,研究了发泡剂、成核剂等对微孔发泡材料泡孔结构的影响。结果表明:当滑石粉用量为15phr或木粉用量为30phr时,泡孔直径最小且,分布较均匀;在聚丙烯中加入蒙脱土可使泡孔直径减小、泡孔密度增加。     

PP／CaCO3复合材料的力学性能研究

通过采用熔融共混的方法制备了PP／CaCO3复合材料，然后对复合材料的力学性能进行分析，研究了微米级和纳米级CaCO3的表面处理、含量对PP／CaCO3复合材料力学性能的影响规律，并对此影响规律进行合理的解释。     

液压脉振注塑PP/CaCO3的结构与力学性能

采用自制的液压脉振式动态注塑机在不同浇口条件下注射成型聚丙烯(PP)/CaCO3复合材料,通过拉伸及冲击性能测试、扫描电镜(SEM)分析和差示扫描量热(DSC)分析研究了PP/CaCO3复合材料的结构与力学性能.研究表明,浇口尺寸对振动效应有影响,浇口截面尺寸越大,振动效应越大;相对于小浇口,中、大浇口条件下动态注射成型复合材料的拉伸强度、冲击强度均有明显的提高l液压脉振有利于CaCO3在PP中的分散.相对于小浇口,大浇口条件下动态注射成型PP/CaCO3复合材料中的CaCO3分布更均匀,同时复合材料熔点更高,结晶度更高,这些均有助于提高复合材料的力学性能.     

镧化物改性超细碳酸钙对PP/POE力学性能的影响

将水溶性镧化物(La3+)对超细碳酸钙粒子(UCaCO3)进行表面改性,制得表面覆盖了镧化物分子层膜的UCaCO3微粉(UCaCO3 La3+),并采用共混填充法制备了PP/POE/UCaCO3和PP/POE/UCaCO3 La3+复合材料。力学性能测试表明,在一定用量范围内,UCaCO3和UCaCO3 La3+可提高材料的拉伸强度和弯曲强度,同时UCaCO3 La3+对体系有明显的增韧作用,而UCaCO3的加入则降低了PP/POE的冲击强度。用扫描电镜(SEM)对两种复合材料的冲击断面进行了分析。结果表明,UCaCO3经镧化物改性后,无机粒子与弹性体之间的相互作用加强,UCaCO3的团聚大大减弱,因而证实了镧化物的特殊改性效果。     

芳纶浆粕对碳酸钙填充PP复合材料结构与性能的影响

利用双螺杆挤出机制备了芳纶浆粕(PPTA-pulp)/聚丙烯(PP)/碳酸钙(CaCO3)系列复合材料,采用力学性能测试方法研究了PPTA-pulp及相容剂对30%CaCO,填充PP复合材料力学性能的影响,利用扫描电子显微镜(SEM)、热变形温度测试仪,研究了PP/PPTA-pulp/CaCO3复合材料的断面形态结构和耐热性能.结果表明:随着PPTA-pulp用量的增加,复合材料的拉伸强度和弯曲强度增加,缺口冲击强度先增加后减小,PPTA-Pulp明显提高了CaCO3填充PP复合体系的耐热性能,PP-g-MAH改善了纤维与基体以及CaCO3与基体之间的亲和性,使复合材料的强度和模量进一步提高.     

反应改性纳米CaCO3／PP复合材料的力学性能研究

利用反应性单体甲基丙烯酸（MA）接枝聚丙烯（PP）后，二步法制备了反应改性纳米CaCO3／PP复合材料。研究了复合材料的力学性能，并用扫描电子显微镜（SEM）观察了复合材料经液氮冷却脆断后断面的形态。结果表明，甲基丙烯酸接枝聚丙烯（MAPP）加入后与CaCO3反应使MAPP与纳米CaCO3微聚体之间产生离子键作用，使纳米／PP复合材料的力学性能得到大幅提升，对冲击性能的改善尤为明显。充分控制的MA反应量比单独依靠MAPP增容能够更为有效地提高纳米CaCO3的分散性和界面黏结性。     

热处理和放置时间对PP/POE/纳米CaCO3共混物力学性能的影响

通过双螺杆两步挤出法制备了PP／POF／纳米CaCO3共混物。研究了不同热处理时间和热处理温度对试样力学性能的影响,得出共混物热处理的最佳温度为120℃,最佳热处理时间为10min。同时,考察了共混物经过热处理和未经热处理的试样在一定时间的放置中,力学性能随放置时间的变化规律。     

PP/POE/PE/CaCO3/PP-g-MAH复合材料力学性能的研究

采用熔融共混法制备聚丙烯/聚烯烃弹性体/聚乙烯/马来酸酐接枝聚丙烯（PP/POE/PE/CaCO3/PP-g-MAH）复合材料,并研究其力学性能。结果表明：PP-g-MAH可提高PP与CaCO3的相容性,使复合材料的韧性和拉伸性能得到提高,PE可提高PP与POE的相容性,并有效提高复合材料的韧性,经POE、PE、CaCO3和PP-g-MAH之间的相互协同改性作用可制得综合性能优良的PP复合材料。     

PP/PP-g-DBM/CaCO3复合材料的力学性能

以马来酸二丁酯接枝聚丙烯(PP-g-DBM)作界面改性剂,制备了聚丙烯(PP)/PP-g-DBM/CaCO_3复合材料。PP-g-DBM提高了复合材料的抗冲击性能和弹性模量。当w(CaCO_3)为30%时效果最佳,悬臂梁缺口冲击强度达到6 kJ/m~2,相对PP提高了20%;界面改性剂较大程度地改善了分散相(CaCO_3)在连续相(PP)中的分散状态。     

基于神经网络的PP/CaCO3复合材料的力学性能预测

研究利用BP网络建立了对PP/CaCO3复合材料性能进行预测的模型,并在此基础上建立了PP/CaCO3复合材料拉伸强度、冲击强度和复合态结构之间的关系.结果表明,该模型有着较好可信度,与实验现象也有着较好的符合;利用该模型证明了分散相粒子粒间距、EPDM层厚度是影响其材料冲击强度,并决定其脆-韧转变的最重要因素,并证明了EPDM层厚度的临界值大约在0.05μm左右.