聚合物反应挤出加工技术及其应用

介绍了聚合物反应挤出加工技术的特点与条件,以及在聚丙烯共混改性中的应用,阐述了反应挤出加工设备,特别是聚合物电磁动态反应挤出机的优异性能。     

机粒子填充改性聚乙烯研究进展

在对聚合物填充改性机理进行分析的基础上,综述了国内外近几年来各种无机填料填充改性聚乙烯(PE)树脂的研究。总结了不同填料对填充改性PE复合材料物理和化学性能的影响,并探讨了各种填料对体系加工流变行为的影响。结合研究现状,提出了填充改性聚乙烯的发展趋势。     

苯乙烯-马来酸酐共聚物对PLA/PBAT共混物的相形态及其性能的影响

聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯(PBAT)具有很好的延展性,但其强度较低,而聚乳酸(PLA)高模量可以解决PBAT的缺陷。以苯乙烯-马来酸酐共聚物(SMA)为增容剂,通过双螺杆挤出机制备了PLA/PBAT共混物,研究了不同含量的SMA对PLA/PBAT共混物的结晶性能、热性能、流变行为及拉伸性能的影响。结果表明：SMA能显著降低分散相PLA的粒径大小,在SMA含量为1.5wt%时变化最明显,PLA的粒径从1.75μm降低到0.60μm;SMA能促进PBAT的结晶,随着SMA含量增加,PBAT的结晶度呈现先增大后降低的趋势,当SMA含量为2wt%时,PBAT的结晶度达到最大为9.22%;通过Han曲线发现,在SMA含量较低时,共混物更接近均质物,随着SMA含量提高,共混物的弹性行为增强;SMA能够提高PLA/PBAT共混物的拉伸性能,随着SMA含量增加,拉伸强度与断裂伸长率都呈现先增大后减小的趋势,但总体高于未加SMA时的拉伸强度与断裂伸长率,SMA含量为1.5wt%时,拉伸强度相对于未添加SMA时,从18.1 MPa增加到21.8 MPa,提高了21%,断裂伸长率在SMA含量为1wt%时达...     

金属有机框架复合材料的制备及其性能研究

通过气态扩散作用,合成了MIL-101(Cr)@[Fe(HB(pz)3)2]、NH2-MIL-101(Al)@[Fe(HB(pz)3)2]和MIL-100(Al)@[Fe(HB(pz)3)2]3种MOFs材料@([Fe(HB(pz)3)2])复合物。采用红外光谱仪、原子吸收光谱仪、X射线衍射仪、物理吸附仪对3种MOFs材料@[Fe(HB(pz)3)2]复合物的组成、结构和性能进行表征测试。测试结果表明:[Fe(HB(pz)3)2]成功进入MOFs材料的孔洞中,形成了MOFs材料@[Fe(HB(pz)3)2]的复合物;MOFs材料的孔洞结构使[Fe(HB(pz)3)2]形成了一层保护外壁,从而使复合物的热稳定性和化学稳定性。经原子吸收光谱测试,可知MIL-101(Cr)@[Fe(HB(pz)3)2]、NH2-MIL-101(Al)@[Fe(HB(pz)3)2]和MIL-100(Al)@[Fe(HB(pz)3)2]中分别含有质量分数为8.11%,7.42%和1.64%的[Fe(HB(pz)3)2]。最后,对比分析了MIL-101(Cr)@[Fe(HB(pz)3)2]、NH2-MIL-101(Al)@[Fe(HB(pz)3)2]与[Fe(HB(pz)3)2]经多次转变后的颜色变化情况,实验结果表明,MOFs材料@[Fe(HB(pz)3)2]的复合物可应用到防伪包装材料之中。     

聚乳酸/剑麻复合材料流变性能表征

利用转矩流变仪测量流变特性的方法,表征了不同剑麻纤维含量下,聚乳酸(PLA)/剑麻复合材料的流变性能,并测量实验后纤维的长度和宽度、PLA分子量,分析剑麻纤维含量和转速对复合材料体系中纤维长度的影响,以及PLA降解情况。结果表明,复合材料的非牛顿指数在纤维含量为10%左右出现峰值,并进一步随含量的增加而减小。复合体系中,刚性剑麻纤维受到来自于转子、聚合物和纤维之间的作用力,纤维被剪短,长径比减小;聚乳酸会受到转速和纤维含量的影响发生降解,这些因素都会影响PLA/剑麻复合材料的流变性能。     

非对称同向双螺杆端面造型对混合行为影响数值模拟

提出了同向自洁型双螺杆挤出机端面非对称造型的新概念。以符合Carreau定律的纯黏性流体为加工对象,建立相应的数学模型。采用Polyflow软件,基于叠加网格技术,对两种螺杆造型端面内的周期性流动和混合情况进行数值模拟。将粒子示踪技术及分离尺度相结合,研究了流场内分布混合能力;将分散准数与剪切速率相结合,表征了流场的分散混合能力。当两组螺杆单位时间转过的总圈数一致时,螺杆转速比为2∶3的组合混合能力稍优于转速比为2∶1的组合。     

PE-HD/棉秆皮复合材料的制备及其性能研究

采用蒸汽爆破对含水率分别为30 %、40 %、50 %的棉秆皮进行预处理,并与高密度聚乙烯（PE-HD）复合制备PE-HD/棉秆皮复合材料,研究了蒸汽爆破、棉秆皮含量、棉秆皮含水率对PE-HD/棉秆皮复合材料力学性能和密度的影响。结果表明,与未经蒸汽爆破处理的PE-HD/棉秆皮复合材料相比,蒸汽爆破预处理后制备的PE-HD/棉秆皮复合材料的力学性能更好;当棉秆皮含量为30 %时,复合材料的综合力学性能最佳;复合材料的拉伸强度随棉秆皮含水率的增加而提高;复合材料的弯曲强度在棉秆皮含水率为40 %时达到最大值。     

聚乙烯醇的塑化改性及其加工工艺研究

以甘油、二乙醇胺和山梨醇为复配增塑剂,首先对PVA进行预塑化处理,再通过密炼机对预塑化后的PVA进行塑化加工,然后采用平板硫化机热压成膜法,将其制备为改性PVA薄膜。系统研究了改性PVA的塑化加工工艺,得出了最佳的塑化加工工艺条件,并采用差示量热扫描仪(DSC)、扫描电子显微镜(SEM)和万能拉力机对改性PVA薄膜的热熔融行为、微观形貌和力学性能进行了表征。结果表明:甘油/二乙醇胺/山梨醇复配质量比为1:1:1时,塑化剂分子形成了良好的协同增塑效应,显著地降低了PVA的热熔融温度;改性PVA的最佳预塑化条件为50℃的预塑化温度下,预塑化12h;最佳密炼工艺条件为180℃的混炼温度、30r/min的转速下,混炼20min。在此最佳塑化加工工艺条件下,当复配剂添加质量分数为25%(各复配增塑剂的复配质量比为1:1:1)时,改性PVA的熔点为161.6℃,相对于纯PVA下降了33.4℃。     

淀粉／PVA塑料耐水性影响因素研究

将淀粉/PVA(聚乙烯醇)塑料的耐水性能用吸水率来表征,运用正交优化法设计了5因素5水平的试验方案,通过对全部试验数据的计算,分析了PVA及增塑剂的用量对淀粉塑料吸水率的影响.结果表明,在试验条件下PVA用量是影响淀粉塑料吸水率的最为显著因素;在增塑剂中柠檬酸对吸水率的影响较其他增塑剂大;采取向前选择变量法进行优选,建立了吸水率与PVA、增塑剂加入量的最优多元线性回归方程,试验值与方程预测值的比较说明方程拟合情况较好.     

热处理剑麻/PLA复合材料的制备与力学性能研究

采用真空干燥箱对剑麻纤维进行预处理,并与聚乳酸(PLA)复合制备了剑麻纤维含量为50%的全降解环保型复合材料。研究了真空条件下剑麻纤维热处理温度、热处理时间对剑麻纤维成分、结构和复合材料性能的影响,并通过红外光谱和扫描电镜分析其作用机理。结果表明:在真空条件下,热处理使剑麻结构发生变化,半纤维素降解,改善了界面结合能力,且适宜的热处理温度、热处理时间有利于复合材料力学性能的提高。