剥离型聚丙烯-蒙脱土纳米复合材料Ⅰ.Ziegler-Natta/有机改性蒙脱土复合催化剂催化丙烯聚合

采用化学反应法制备了Z ieg ler-Natta/有机咪唑盐改性蒙脱土复合催化剂(简称复合催化剂),并通过丙烯单体原位插层聚合制备了聚丙烯-蒙脱土纳米复合材料。考察了n(A l)∶n(T i)、聚合温度、聚合时间及溶剂种类对复合催化剂的活性及定向催化能力的影响。研究结果表明,与商品化CS-2型Zieg ler-Natta催化剂相比,复合催化剂的活性明显降低,在n(A l)∶n(T i)=100、聚合温度60℃、聚合时间1h、正庚烷为溶剂时,复合催化剂的活性较高,可达78.4kg/(m ol.h)。合成聚丙烯的等规度在85%~97%之间,熔融温度在160℃左右,重均相对分子质量达到(3.6~4.6)×105,相对分子质量分布在6.1~6.6之间。溶剂种类对合成聚丙烯的等规度影响较大。     

聚丙烯/蒙脱土纳米复合树脂的结构、形态与性能

利用球形纳米蒙脱土(MMT)负载Ziegler-Natta催化剂制备了聚丙烯(PP)/MMT纳米复合树脂。复合树脂中的PP具有与普通PP相仿的等规度和熔点;可通过改变聚合条件调节复合树脂中PP的相对分子质量和MMT含量。采用SEM,WAXRD,POM,DMA,TG等方法研究了复合树脂的形态结构、结晶形态、流变行为、动态力学行为、力学性能、阻隔性能和热稳定性。表征结果显示,复合树脂颗粒呈球形,流动性良好;MMT片层均匀分散于PP基体中,MMT片层与PP基体的相容性较差,在熔融加工过程中会发生部分聚集。当MMT含量约为1.1%(w)时,复合树脂中可形成MMT的逾渗网络。当MMT含量为1.29%(w)时,复合树脂的综合力学性能较好。少量MMT的存在可提高复合树脂的液体阻隔性能和热稳定性。     

用聚合填充法制备聚烯烃/填料复合材料及其结构与性能的研究 Ⅰ.聚乙烯/高岭土复合材料的制备及其结构与性能

以聚合填充法将Ziegler-Natta催化剂负载于无机填料高岭土表面,制备了一种聚乙烯/高岭土复合材料,聚乙烯的相对分子质量超过100万。该复合材料具有优异的力学性能,在高岭土填充量为40％(质量分数,下同)时,拉伸断裂强度超过30MPa,断裂伸长率为410％。形态研究表明,在此复合材料中,高岭土粒子表面被一层聚合物所包覆,高岭土粒子在聚乙烯基体中均匀分散。DSC测试表明,在该复合材料中,聚乙烯具有较大的结晶度。当高岭土的填充量为40％时,聚乙烯的结晶度超过80％。     

埃洛石对聚丙烯树脂热稳定性及热氧老化行为的影响

以埃洛石(HNT)掺杂的高效Mg Cl2/Ti Cl4为催化剂催化丙烯聚合,制备了含HNT的聚丙烯(PP-HNT)树脂。采用TG分析法研究了PP-HNT树脂的热稳定性,并用DSC法考察了PP-HNT树脂的热氧老化性质。热稳定性实验结果表明,HNT的添加显著提高了PP-HNT树脂的热稳定性;在氮气气氛下,PP-HNT树脂的热分解温度与纯PP树脂相比大幅提高,含168×10-6(w)HNT的PP-HNT树脂的热分解温度达到456℃,与纯PP树脂的热分解温度相比,提高了52℃;在空气气氛下,HNT的存在使PP的热分解速率明显变慢。热氧老化实验结果表明,含量为10-6(w)级的HNT的添加未恶化PP的热氧老化性质,未缩短PP的氧化诱导时间,同时在HNT含量一定的条件下进一步降低了PP的氧化速率。     

聚丙烯/蒙脱土纳米复合材料的结构及物理性能研究

采用化学反应法制备了Ziegler-Natta/有机改性蒙脱土复合催化剂,并通过丙烯单体原位插层聚合法制备出聚丙烯/蒙脱土(PP/MMT)纳米复合材料,研究了复合材料的微观结构、热性能以及加工稳定性等。结果表明,原位聚合法制备的复合材料为剥离型纳米复合材料,其中MMT片层以纳米尺寸均匀分散在PP基体中,MMT平均厚度小于10nm;随MMT含量的提高,复合材料的热稳定性提高;原位聚合制备的PP/MMT纳米复合材料在长时间剪切过程中部分MMT会发生自聚集,控制剪切时间可以有效防止MMT的自聚集;原位聚合制备的PP/MMT复合材料(粉料)中,PP以α晶型为主,纳米MMT的引入并不会诱导生成聚丙烯β晶型,复合材料中β晶型的出现与退火条件有关。     

新一代功能性聚丙烯催化剂的研发进展

为适应聚丙烯树脂高性能化和功能化的发展需求,提出了基于MgCl2负载的高效Ziegler-Natta催化剂,借助于茂金属及非茂金属单中心催化剂丰富多样且明确可控的烯烃聚合催化能力,通过多重载体化制备了Ziegler-Natta/(非)茂金属复合型催化剂,从而获得兼具高活性、高立体定向性和可调、可控的共聚性能的新一代功能性聚丙烯催化剂,用于以聚丙烯/乙丙多相共聚物、高熔体强度聚丙烯和极性改性的功能化聚丙烯等为代表的高性能聚丙烯树脂的制备。通过对聚丙烯催化剂与聚合物结构性能之间对应关系的分析,及Ziegler-Natta/(非)茂金属复合型催化剂在制备多相共聚聚丙烯和高熔体强度聚丙烯等树脂中的实践,指出了以获得催化功能性为目标的Ziegler-Natta/(非)茂金属复合型催化剂是今后聚丙烯催化剂的发展方向。     

用DSC方法研究β-定向结晶聚丙烯树脂的结晶动力学

利用DSC方法分别研究了釜内聚合制备的β-定向结晶聚丙烯(PP)树脂的等温结晶和非等温结晶动力学,并与普通PP树脂进行了对比。结晶动力学实验结果表明,β-定向结晶PP树脂中所分散的成核剂组分促进了PP结晶时的异相成核,显著提高了PP树脂的结晶速率,在相同的结晶温度或相同的降温速率下,其半结晶时间均较普通PP树脂明显缩短;高度分散的成核剂组分阻碍了PP分子链在结晶过程中从熔体到晶体表面的运动,因而β-定向结晶PP树脂的非等温结晶活化能高于普通PP树脂。说明釜内聚合方法能直接实现成核剂组分在PP树脂基体中的均匀分散。     

适用于工业化的聚烯烃纳米复合材料的原位制备方法

<正>聚烯烃纳米复合材料不但具有聚烯烃自身质量轻、耐化学溶剂及综合性能优异等特点,且根据纳米粒子种类的不同而具有阻隔、抗静电、抗菌等新的功能特性,从而拓展了聚烯烃的应用领域[1]。目前,获得聚烯烃纳米复合材料的方法主要有聚     

副立井井口操车系统安全可靠性研究

基于硬性串联系统可靠度模型,建立了井口操车系统可靠度模型。通过数据分析,计算出操车系统各个部分的可靠度,并进一步得出整个操车系统的可靠度。通过比较各个部分的可靠度,找出了操车系统的薄弱环节为罐帘门,并对造成薄弱的原因进行了分析,且提出了改进措施。     

受载组合煤岩声发射效应研究

利用岩石试验系统,对单轴受压的不同煤岩组合试样进行声发射试验,得到不同组合试样在受载破坏过程中的声发射效应。研究表明煤岩体在采动过程中的冲击破坏倾向性可由其声发射效应反映。煤岩强度越大、直接顶厚度与采高的比值越大煤岩冲击破坏时的声发射计数率就越强。因此,采取弱化煤岩体中顶板及煤层的强度和局部区域降低采高等措施能有效控制采场及巷道围岩动力灾害现象。