热塑挤出制备无机阻燃聚乙烯醇泡沫材料及其影响因素的研究

以水为增塑剂兼物理发泡剂,氢氧化铝(ATH)为无机阻燃剂兼异相成核剂,通过热塑挤出方法制备了无机阻燃聚乙烯醇/氢氧化铝(PVAL/ATH)复合泡沫材料,采用扫描电子显微镜(SEM)等研究了水和ATH含量、口模温度、螺杆转速、交联剂对复合泡沫材料泡孔结构的影响。结果表明,适当的口模温度和螺杆转速是实现体系中水的可控、连续、稳定发泡的关键因素,适量添加的阻燃剂能够起到良好异相成核剂的作用,在最佳工艺条件下,当PVAL/ATH/水为100/80/30,口模温度为125℃,螺杆转速为30 r/min时,制备得到综合性能优异的无机阻燃PVAL/ATH泡沫材料,泡沫材料的表观密度为0.32 g/cm3,膨胀倍率为10.0,泡孔密度约为1.6×105个/cm3。此外,引入硼酸作为交联剂,有效提高了熔体强度并改善了泡孔结构,交联后泡沫材料的拉伸强度和断裂伸长率分别提高到6.3 MPa和59.2%。     

聚氧化乙烯改性聚甲醛力学性能及摩擦磨损性能的研究

利用聚氧化乙烯( PEO)同时改善了聚甲醛( POM)的缺口冲击性能和摩擦磨损性能。实验结果表明,PEO可使POM的缺口冲击强度和断裂伸长率增加,摩擦系数和磨痕宽度减小。改善POM摩擦磨损性能的机理是在摩擦的过程中,PEO在摩擦界面形成润滑层。研究了PEO相对分子质量和添加量的影响。当PEO相对分子质量为5.0x 10⁵、含量为5%(质量%)时,共混物有优良的综合性能,缺口冲击强度达12.9kj/m²,比纯POM增大一倍;拉伸强度下降不大;摩擦系数和磨痕宽度分别为0.18和3.5mm,比纯POM分别下降50%和35%。     

旋转/牵引速度比对旋转挤出聚乙烯管结构和性能的影响

采用自行研制的聚合物管旋转挤出装置,研究了旋转挤出过程中旋转/牵引速度比对聚乙烯(PE)管结构和性能的影响。扫描电镜(SEM)和热收缩实验结果表明,通过控制旋转/牵引速度比,可有效调节PE管内串晶偏离轴向的角度,降低轴向取向度,提高PE管的力学性能。当旋转/牵引速度比为0.6时,旋转挤出PE管的环向拉伸强度从常规挤出管的19.4MPa提高到33.5MPa,提高了72.7%。     

硼酸锌对氮磷协效阻燃玻纤增强尼龙66性能的影响

为提高三聚氰胺聚磷酸盐(MPP)和二乙基次膦酸盐(OP)协效阻燃玻纤(GF)增强尼龙66(PA66)的综合性能,引入少量的无机阻燃剂硼酸锌(ZB)作为协效剂,系统研究了不同添加量的ZB对阻燃材料的阻燃性能、热稳定性、力学性能和白度的影响。结果表明,当MPP和OP的总添加量为15%,复配0.5%的ZB时,阻燃GF增强PA66的垂直燃烧阻燃等级达到UL94 V–0级,且热释放总量由MPP/OP体系的15.4 k J/g降为13.7 k J/g;ZB的引入促进了连续、致密炭层的形成,增强了凝聚相阻燃;ZB增强了阻燃材料的热稳定性,ZB复配量为1.0%的阻燃材料的初始降解温度提高到了301℃,有效避免了加工过程中的降解;当ZB添加量为1.0%时,阻燃材料的拉伸强度和缺口冲击强度分别为100.9 MPa和4.22 k J/m~2,均优于未添加阻燃剂的纯GF增强PA66;同时,样品的白度得到了明显提升,有利于阻燃GF增强PA66的工业化应用。     

聚乙烯醇热塑加工的研究

聚乙烯醇(PVA)是综合性能优异的可由非石油路线大规模生产的一种高分子材料,但其熔点与分解温度接近,难以热塑加工,应用主要基于溶液法,仅能制备纤维、薄膜等低维制品或用作助、辅材料,限制了其应用和发展。文中介绍了我们近年来在PVA热塑加工方面的一些研究工作:通过分子复合和增塑,获得PVA热塑加工窗口,实现PVA热塑加工,建立了PVA熔融纺丝、吹塑成膜、挤出注塑、中空吹塑及热塑发泡等新技术,通过热塑加工制备性能优良的PVA/无机填料复合材料和PVA/生物质复合材料,为开拓PVA应用新领域、解决PVA工业发展瓶颈问题提供新理论、新技术。     

POM/PEO共混物中PEO对POM非等温结晶的影响

利用DMA和DSC考察了POM/PEO共混物的相容性及PEO对POM非等温结晶的影响。结果表明,POM/PEO共混物只有一个玻璃化转变温度(Tg),与组分的关系符合Fox方程,POM与PEO在无定形态相容,PEO抑制了POM成核,降低了POM的结晶速度和共混物中POM的相对结晶度。PEO含量较高时POM结晶温度下降。     

旋转挤出聚乙烯管的耐慢速裂纹增长性能研究

利用旋转挤出加工制备了聚乙烯(PE100)管,采用扫描电子显微镜(SEM)、示差扫描量热分析(DSC)、X射线衍射(XRD)研究了芯轴旋转速度(MRS)、测试时间、结晶结构及微观形态对PE100管耐慢速裂纹增长(SCG)性能的影响.结果表明,芯轴旋转可降低管材中PE的晶片厚度和晶粒尺寸,增加晶片间的tie分子链密度,提高结晶度,改善PE100管的耐慢速裂纹增长性能.当芯轴旋转速度为7.5 r/min时,PE管的耐SCG性能最佳,在测试时间(312 h)内,缺口裂纹无明显增长.     

剪切速率对POM/PEO晶/晶共混体系结晶行为的影响

采用偏光显微镜（PLM）联用旋转剪切台,差示扫描量热法（DSC）和X射线衍射（XRD）等研究了剪切速率对POM/聚氧化乙烯（PEO）（50/50）晶/晶共混物结晶行为的影响。实验结果表明,增大剪切速率,POM/PEO（50/50）共混物结晶温度升高,结晶速度加快,形成更多更窄的串晶,POM与PEO分子间缠结包合作用增强...     

玻纤增强共聚聚丙烯高性能化的研究

利用韧性优良的共聚聚丙烯(PPR)作为增强基体,通过玻纤(GF)与PPR制备高性能PPR/GF复合材料,研究了流动改性剂、马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)和玻纤的含量以及挤出次数对PPR/GF复合材料结构与性能的影响.结果表明:自制的流动改性剂可大幅增加PPR/GF的熔体质量流动速率,流动性可适用于注塑工艺;PP-g-MAH增加了PPR基体与GF之间的界面相互作用,提高PP/GF复合材料的力学性能;随玻纤含量增加,PP/GF复合材料的拉伸强度和模量大幅增加,缺口冲击强度和断裂伸长率有所降低,但材料的韧性仍保持较高水平,所制备PPR/GF/PP-g-MAH共混材料的性能与ABS相当,可替代ABS工程塑料作为结构件使用;多次挤出加工会降低PPR/GF复合材料中玻纤的平均长度和材料的力学性能.     

聚甲醛/聚氧化乙烯晶/晶共混体系溶液结晶行为

研究不同组成配比下的聚甲醛(POM)/聚氧化乙烯(PEO)晶/晶共混体系溶液结晶行为和结晶形态.结果表明:POM和PEO溶于其共同溶剂六氟异丙醇(HFIP),溶剂挥发过程中两组分由于分子链的相互作用,形成不完善结晶,POM在DSC升温曲线中出现熔融双峰,高熔点峰与纯POM熔点峰相同,而低熔点峰则随PEO含量增大而降低.PEO熔点随POM含量增大而降低.偏光显微镜测试表明:当体系中PEO质量含量低于40%时,POM球晶明显,其直径随PEO含量增加而增大,PEO形成碎晶;当PEO质量含量在60%到80%之间,POM先结晶形成较小的球晶,PEO后结晶,并可穿越POM球晶继续生长至布满整个视场.