PP/PS/SBS共混物的性能研究

通过添加聚苯乙烯(PS)、热塑性弹性体苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(SBS),以改善聚丙烯(PP)的性能。先采用熔融法制备PP/PS共混物,在确定PP,PS最佳配比的基础上,再添加SBS制备PP/PS/SBS共混物,确定了PP,PS及SBS的最佳配比。研究了PP/PS,PP/PS/SBS共混物的力学性能、热性能及熔体流动行为。结果表明,当PP与PS的质量比为70∶30时,PP/PS共混物的性能最好,其拉伸强度为28.5 MPa,拉伸弹性模量为1 214 MPa,弯曲弹性模量为1 752 MPa,冲击强度为14.0 kJ/m2,断裂应变为130%,维卡软化温度为143.9℃。当PP,PS及SBS的质量比为70∶30∶10时,PP/PS/SBS共混物的性能最好,其拉伸强度为23.2 MPa,拉伸弹性模量1 040 MPa,断裂应变为260%,冲击强度为18.0 kJ/m2,弯曲强度为36.5 MPa,弯曲弹性模量为1 297 MPa,定挠度弯曲应力为36.1 MPa,弯曲破坏应力为36.5 MPa,熔体流动速率为8.94 g/(10 min),维卡软化温度为139.0℃。     

DBDPE–Sb2O3复合阻燃LGFPP的热氧老化研究

采用十溴二苯乙烷(DBDPE)协同三氧化二锑(Sb2O3)组成复合阻燃剂DBDPE–Sb2O3(D–S)阻燃长玻纤增强聚丙烯(LGFPP),并采用热烘箱老化法研究了140℃条件下不同热氧老化时间对复合材料热氧老化性能的影响。结果表明,随着热氧老化时间的延长,LGFPP/D–S阻燃体系的氧指数值呈现出先升高后下降的趋势,垂直燃烧等级始终保持FV–0级的阻燃级别,复合材料的结晶度减小,力学性能逐渐下降。PP基体分子链的断裂以及玻纤与PP基体间发生界面脱粘是导致LGFPP/D–S复合材料宏观力学性能下降的主要原因。红外光谱表明,随着热氧老化时间的延长,试样表面会产生更多的生色基团使材料发生黄变,说明PP基体分子链的断裂加剧。     

磷–氮膨胀型阻燃剂复配协同阻燃聚甲醛的研究

采用磷–氮复配膨胀型阻燃剂(50A)与酚醛树脂(PF)进行复配,研究了不同配比对聚甲醛(POM)的阻燃性能和力学性能的影响。通过垂直燃烧试验、极限氧指数法、热重分析研究了复配阻燃剂对POM的阻燃作用,并对阻燃POM材料燃烧后的残炭进行红外分析。结果表明,采用50A/PF复配的阻燃POM材料的垂直燃烧级别达到UL94 V–1级,极限氧指数可达26.7%;热重分析显示,阻燃POM材料在800℃时的残炭率显著提高;红外光谱分析证实了50A与PF在POM中有良好的协效阻燃作用。     

PP–R管材及专用料的研究进展

综述了无规共聚聚丙烯(PP–R)管材及专用料的研究进展,重点从加工工艺和改性方法两个方面介绍了PP–R管材的研究开发现状。分析了PP–R管材研发存在的主要问题,提出了未来几年PP–R管材及专用料的研究开发方向。     

工艺参数对车用聚丙烯复合材料红外激光打标性能的影响

采用Nd-YAG红外激光打标机,在不同参数设计下对车用聚丙烯复合材料进行红外激光打标,考察了各工艺参数对材料激光打标性能的影响,采用色差变化(ΔE)和明暗度变化(ΔL)定量地表征车用聚丙烯复合材料的激光打标效果,筛选出了最佳工艺参数。结果表明,步长、电流和频率是影响车用聚丙烯材料激光打标效果的主要参数,要获得理想的打标效果,参数选择需要控制在合适的范围之内。对于本实验车用聚丙烯复合材料而言,理想的红外激光打标工艺参数为电流14~15 A、频率1~3 kHz、步长0.005 mm。     

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。     

DOPO型无卤阻燃环氧树脂体系的性能研究

采用9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)和DOPO型含磷环氧树脂(DOPO–EP)对双酚A型EP进行阻燃改性,研究了不同磷含量下两种阻燃剂对EP的改性效果。结果表明,随磷含量增加,EP/DOPO与EP/DOPO–EP体系的玻璃化转变温度均降低,但EP/DOPO–EP体系的降幅较小;DOPO与DOPO–EP均能有效地提高EP的阻燃性能,但DOPO–EP的阻燃效果更佳;EP/DOPO–EP体系的综合力学性能高于EP/DOPO体系。当磷质量分数分别为2.5%和1.5%时,EP/DOPO与EP/DOPO–EP体系的垂直燃烧等级均达到UL 94 V–0级,极限氧指数分别为32%和33%。EP/DOPO体系在磷质量分数为2.5%时的残炭率(700℃)为12.27%,较纯EP提高了17.3%,但其拉伸性能、冲击性能和弯曲强度均大幅下降。而EP/DOPO–EP体系在磷质量分数为1.5%时的残炭率(700℃)为20.07%,较纯EP提高了91.9%,其断裂伸长率和弯曲强度分别为2.32%和92.69 MPa,较纯EP分别提高了13.73%和24.27%,拉伸强度和缺口冲击强度分别为35.34 MPa和1.85 kJ/m2,较纯EP仅下降了1.56%和1.07%,综合性能最佳。     

耐刮擦高灼热丝温度HIPS研究

制备了一种耐刮擦高灼热丝温度高抗冲聚苯乙烯(HIPS)材料,研究了不同阻燃体系对HIPS灼热丝温度和力学性能的影响,考察了耐刮擦助剂对高灼热丝温度HIPS材料耐刮擦性能的影响。结果表明,采用自制复合阻燃体系相对于一般溴系阻燃体系可使HIPS的灼热丝温度提高30~80℃,其质量分数为13%时HIPS的灼热丝温度即可达到960℃;复合阻燃体系含量增加时材料的冲击强度下降;耐刮擦助剂质量分数为1%时即可显著提高材料的耐刮擦性,且不影响其阻燃和力学性能。     

无卤阻燃增强高流动性尼龙6的研究

采用高流动性尼龙(PA)6为原料,制备了一系列玻璃纤维(GF)增强无卤阻燃PA6材料。考察了材料配方和挤出工艺对改性材料阻燃性能、力学性能、热性能及熔体流动速率(MFR)的影响,并对其原因进行了分析。结果表明,与普通PA6相比,高流动性PA6由于熔体黏度低、MFR高,有利于无卤阻燃剂和GF在基体材料内的混合和分散,因此在同样配方和工艺条件下,显示出更好的阻燃效果与更优的力学性能。     

无机填料对阻燃聚丙烯土工格栅阻燃性能的影响

利用极限氧指数(LOI)、酒精喷灯燃烧实验、锥形量热仪,热重(TG)分析等方法对比研究了滑石粉、碳酸钙、硼酸锌和炭黑对阻燃聚丙烯(PP)土工格栅试样阻燃性能的影响,并分析了这几种阻燃性能测试结果之间的相关性。结果表明,LOI与酒精喷灯燃烧实验结果及点燃时间(TTI)之间的相关性较好,4种填料的加入都会降低试样的LOI和TTI,其中碳酸钙和炭黑含量较高时,试样的LOI下降幅度较大,并使试样无法通过酒精喷灯燃烧实验;但锥形量热仪测试结果表明,4种填料对试样燃烧过程的影响有所差别,硼酸锌的加入可降低试样的热释放速率(HRR)、总释放热(THR)和生烟速率(SPR);炭黑的加入提高了试样的热稳定性并降低了试样的HRR,但对THR和SPR有不利影响;滑石粉和碳酸钙的加入降低了试样的SPR,但使试样的HRR及THR增大。结合各种测试方法,可以判定4种无机填料中硼酸锌为阻燃PP土工格栅试样最适宜的无机填料。