炭黑填充聚丙烯/尼龙6/玻璃纤维复合材料的制备及表征

以聚丙烯(PP)和尼龙6(PA6)的共混物为基体材料,以导电炭黑(CB)和玻璃纤维(GF)作为填料,通过熔融共混的方法制备了导电复合材料。研究了GF和CB质量分数对复合材料热稳定性、导电性能、力学性能和微观形貌的影响。结果表明:CB粒子选择性分散在PA6中,同时PA6包覆在GF表面,通过具有较大长径比的纤维相互搭接形成连续的网络结构,从而显著降低复合材料的逾渗阈值。在相同CB质量分数下(2%),PP/PA6/GF/CB的表面电阻率相对于PP/PA6/CB体系降低了5个数量级。此外,引入GF后,材料的热稳定性和拉伸强度都有所提高。     

应力引发官能化EPDM/HDPE及其对PA66/EPDM/HDPE 共混物相形态和力学性能的影响

通过提高双螺杆挤出机螺杆转速的方法,研究了熔融挤出过程中高剪切应力对马来酸酐(MAH)官能化三元乙丙橡胶(EPDM)与高密度聚乙烯(HDPE)共混物的接枝率、熔体流动速率及凝胶含量的影响.随着双螺杆挤出机螺杆转速的增加,强烈的机械剪切应力引发EPDM/HDPE共混物大分子链的断链反应形成大分子自由基,从而引发接枝反应制...     

乙酰柠檬酸丁酯增韧竹粉/聚乳酸生物质复合材料的制备与性能

以竹粉(bamboo flour,BF)为生物质填料,乙酰柠檬酸丁酯(acetyl tributyl citrate,ATBC)为增韧剂,通过与聚乳酸(polylactic acid,PLA)熔融共混制备了BF/PLA增韧复合材料,并采用红外光谱、热重分析、转矩流变仪、扫描电镜及力学性能测试等考察了ATBC添加对BF/PLA复合材料结构与性能的影响。结果表明,ATBC可改善BF/PLA复合材料的加工流变性,降低复合材料玻璃化转变温度、冷结晶温度及熔融温度,但对复合材料的热稳定性没有影响。FTIR分析显示,ATBC的加入可使BF/PLA复合材料C—O红外吸收峰位增大,表明ATBC与PLA之间存在一定相互作用。当ATBC用量为15%时,BF/PLA复合材料断裂伸长率由增韧前的8.1%增加到35.6%,提高了339.5%。SEM图片显示,此时复合材料断面粗糙,表现出韧性断裂形貌。该研究结果可为进一步探索增韧竹纤维/聚乳酸复合材料制备及应用,提供试验数据和理论参考。     

PA6/HIPS/PP-g-(GMA-co-St)反应共混体系的研究

通过扫描电镜、热分析、熔体流动速率、熔融扭矩和力学性能等测试方法研究了甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)和苯乙烯(St)多单体熔融接枝聚丙烯[PP-g-(GMA-co-St)]对PA6/HIPS共混物的熔融流变性能、结晶行为、相形态和力学性能的影响.结果表明,在熔融共混过程中,PP-g-(GMA-co-St)中的环氧基与PA6的端氨基原位生成的接枝共聚物有效地降低了共混物的界面张力,提高了共混物的界面粘着力,使共聚物的流动速率降低,熔融扭矩提高;PA6分子链的规整性降低,结晶完善性变差.在PP-g-(GMA-co-St)的质量分数为10%时,共混物分散相的尺寸明显减少,力学性能得到较大提高;其中冲击强度超过纯PA6,达到HIPS水平.通过反应共混,制备了力学性能均衡的PA6/HIPS/PP-g-(GMA-co-St)共混物合金.     

碳纳米纸/聚乙烯复合材料的电热性能研究

为改善碳纳米管(CNT)分散性,将CNT先制备成碳纳米纸(CNP),然后将CNP与高密度聚乙烯(HDPE)进行复合压膜形成具有三明治结构的CNP/HDPE复合材料,详细研究了CNP的形貌、孔结构、力学性能以及CNP/HDPE复合材料的电热性能。结果表明:采用悬浮过滤法可获得表面平整、光滑、孔径均匀的碳纳米纸;碳纳米纸孔径大部分集中在20nm~40nm之间;碳纳米纸具有一定的强度和柔韧性。CNP/HDPE复合材料的拉伸强度和拉伸模量略高于纯HDPE;在碳纳米管含量相同时,在相同电压下,CNP/HDPE复合材料其电热性能远高于以共混方式制备的CNT/HDPE复合材料。     

γ-射线辐照法制备HDPE/PA6阻隔性材料及其性能研究

研究了富氧气氛中高密度聚乙烯(HDPE)的γ-射线辐照氧化及其与尼龙-6(PA6)的共混增容和共混材料的阻隔性能.FT-IR测试结果表明, 经γ-射线辐照的HDPE与PA6发生了化学反应或产生了弱相互作用.SEM照片显示4γHDPE (4h辐照,66Gy/min)与PA6具有良好的相容性,PA6在共混体系中呈层状分布.共混材料的阻隔性能测试结果表明4γHDPE/PA6共混物对二甲苯的阻隔性较HDPE/PA6共混物有明显提高.力学性能测试显示4γHDPE/PA6共混物力学性能优良.     

辐照法制备的醋酸乙烯酯/蒙脱土纳米复合材料与HDPE和PA6共混物的研究

利用γ射线辐射引发醋酸乙烯酯(VAc)在蒙脱土(MMT)中的原位插层聚合,X射线衍射测试与透射电子显微镜观察结果表明,PVAc/MMT复合材料为纳米复合材料.其与HDPE和PA6的共混物的扫描电镜测试结果表明,PVAc-MMT纳米复合物以微胶囊的形式存在于PVAc-MMT/HDPE/PA6共混物中,均匀分散的PVAc-MMT纳米复合物改变了复合材料的相结构.热失重测试结果显示,PVAc-MMT/HDPE/PA6的起始分解温度明显高于PVAc/HDPE/PA6,热失重过程差异较大,MMT纳米粒子的存在改变了材料的结构,使材料热性能得到了改善.在PVAc-MMT/HDPE/PA6共混物中,PVAc-MMT具有增强与增韧作用.     

P3/4HB和滑石粉复合增韧填充PLA的研究

通过熔融共混法制备了可完全生物降解的聚乳酸/聚(3-羟基丁酸-co-4-羟基丁酸共聚酯)/滑石粉(PLA/P3/4HB/滑石粉)复合材料,利用万能试验机、扫描电子显微镜、熔体流动速率仪、差示扫描量热仪及热失重分析仪等测试研究了偶联剂处理以及滑石粉含量对PLA/P3/4HB/滑石粉复合材料的力学性能、界面相容性、熔体流动性和结晶性能的影响。结果表明,当滑石粉填充量较少时,偶联剂处理对复合材料的性能影响不大,但当滑石粉填充量较高时,经过偶联剂处理后的滑石粉能显著提高复合材料的熔体流动速率和冲击强度,PLA/P3/4HB/处理滑石粉复合材料的拉伸强度也保持在36.9MPa以上,结晶性能也有所提升,复合材料具有良好的综合性能。     

高密度聚乙烯复合导热材料性能

将氮化硼(BN)与高密度聚乙烯(HDPE)熔融共混制备具较高导热性的HDPE/BN复合材料。通过断面形态观察、热学性能、流变性能、力学性能和导热性能研究,讨论了BN质量分数对复合材料性能的影响。结果表明,随着BN质量分数增加,BN颗粒逐渐聚集形成导热通道。当BN质量分数为30%时,复合材料的导热系数达到1.00 W/(m·K),与纯HDPE相比提高156%。同时复合材料的弹性模量提高75%,冷结晶温度提高1.5℃,熔体黏度和模量提高2倍。证明BN不仅改善了复合材料的流变性和冷结晶,还提高了复合材料的导热性和弹性模量。     

苹果酸基脂肪共聚酯反应性共混制备超韧聚乳酸共混物

通过反应性共混使聚乳酸(PLA)与增韧剂原位生成接枝共聚物,可增强界面相互作用,有效提高不相容共混物的韧性.本研究将聚(癸二酸/苹果酸-co-丁二醇/丙二醇)酯(PBSePM)在六亚甲基二异氰酸酯(HDI)作用下与PLA反应性共混制备了PLA/PBSePM共混物.重点研究了HDI对PLA/PBSePM共混物的力学性能、...     

聚乙二醇/功能化石墨烯层状纳米复合材料热稳定性的提高

通过溶液共混技术成功制备了一系列聚乙二醇功能化石墨烯(GO-PEG)填充的聚乙二醇4000(PEG4000)基纳米复合材料.利用红外(FT-IR)、X衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、热重(TG)及玻璃化转变温度(Tg)等表征手段详细研究了复合材料的结构和热性能.结果表明:GO-PEG可均匀分散在聚合物基体中,纳米复合材料呈层状结构;组分间的较强界面相互作用协同增强了纳米复合材料的热稳定性能.最终提出了层状纳米复合材料的形成过程及机理.     

HDPE/PA6反应增容体系的形态演化与黏弹行为

采用扫描电子显微镜(SEM)与先进流变扩展系统(ARES),研究了马来酸酐接枝高密度聚乙烯(HDPE-g-MAH)对高密度聚乙烯/尼龙6(HDPE/PA6)共混体系形态结构和黏弹行为的影响.发现HDPE-g-MAH的加入可原位生成尼龙6-高密度聚乙烯接枝共聚物(HDPE-g-PA6),使基体与分散相间的相容性显著改善,且随其添加量的增加两者相容性更好,导致HDPE/PA6体系形态结构变化.研究结果表明,由ARES获得的体系黏弹行为参数随HDPE-g-MAH含量的变化可与由SEM所观察到的微观形貌演化很好关联,动态流变学方法可敏感表征增容剂的加入所引起的HDPE/PA6界面性质变化,且能够反映分子链间相互作用的变化及由此导致的分散相颗粒网络的形成.     

PP-g-(MAH/St)和PP-g-MAH对聚丙烯/木粉复合材料性能的影响

在转矩流变仪中用熔融接枝法制备马来酸酐(MAH)和苯乙烯(St)接枝聚丙烯（PP）-PP-g-(MAH/St)和PP-g-MAH,将其作为聚丙烯/木粉复合材料的相容剂。 FTIR证实MAH和St单体与PP发生接枝反应。 用SEM和DSC等手段考察两种相容剂对PP/木粉复合材料微观形貌和结晶性能的影响,探索了各种PP/木粉复合材料加工和力学性能不同的内在原因。 SEM显示,PP-g-(MAH/St)改性木粉比PP-g-MAH改性木粉在PP基体中分散性更佳,木粉与PP的界面更加模糊,相容性进一步改善。 DSC结果表明,PP-g-(MAH/St)改性体系可增强木粉对PP的异相成核作用,提高结晶温度和结晶度。 复合材料的加工和力学性能测试结果表明,PP-g-(MAH/St)改性效果明显优于PP-g-MAH。 复合材料的熔体质量流动速率随相容剂用量的增加而逐步下降,PP-g-(MAH/St)改性体系拉伸强度和弯曲强度却逐步上升,并在相容剂用量为4.8 g/100 g PP时达到极值。 此时其拉伸强度达40.62 MPa,分别是未改性体系和PP-g-MAH改性体系的1.29和1.17倍;其弯曲强度达45.72 MPa,分别是未改性体系和PP-g-MAH改性体系的1.23和1.59倍;而无缺口冲击强度却在相容剂用量为3.6 g/100 g PP时达到极值13.35 kJ/m2,分别是未改性体系和PP-g-MAH改性体系的1.62倍和1.42倍。     

聚丙烯/锡氟磷酸盐玻璃复合材料的结构与性能

锡氟磷酸盐玻璃(Pglass)具有较低的玻璃化转变温度,在常规聚合物加工温度窗口内具有熔融流动性,是一种新型的无机类聚合物玻璃。本文采用双螺杆挤出机制备了聚丙烯(PP)/Pglass有机聚合物/无机玻璃复合材料,并对其相形貌、界面性能、流动性能、结晶性能、力学性能和热稳定性能进行了研究。结果表明:Pglass以微米级颗粒分散在PP基体中,且两相之间界面明显、相容性较差。Pglass的添加使复合材料的熔体剪切粘度降低。Pglass的存在促进了基体PP的结晶。复合材料的弹性模量随着Pglass含量的增加而增加。Pglass提高了复合材料的热稳定性。     

玻纤增强聚甲醛复合材料性能研究

本文采用玻璃纤维(GF)增强聚甲醛,考察不同玻纤添加量及退火对POM流变行为、力学性能及热性能的影响。研究结果表明:玻纤的加入使聚合物基体的结晶度提升,熔体的储能模量、耗能模量及复数粘度明显提升;同时,玻纤的加入,尤其是退火后处理,能有效提高基体的拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量;但是,玻纤的加入对基体的冲击性能的改善效果不明显,体系的维卡软化点温度略有提升。从扫描电镜结果可以看出,玻纤在基体中的拨出现象较为明显,玻纤/基体之间的界面结合较差是玻纤对POM力学性能改善效果不佳的最主要原因。     

高分散性SiO_2/PMMA复合材料的制备与表征——稀释分散性

以高无机含量SiO2/聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)接枝复合材料为预分散母料,与PMMA树脂进行熔融共混,制得低无机含量的SiO2/PMMA复合材料.通过切片透射电镜(TEM)观察熔融共混过程中预分散母料内堆积SiO2粒子分散状态的演化.发现预分散母料接枝状态对其影响最为显著,不经接枝修饰的SiO2粒子经熔融共混后,不可避免地会在熔体中产生大量亚微米级的立体团聚体;复杂接枝预分散母料内构成以SiO2粒子为交联点的立体交联结构,其中的堆积SiO2粒子不能在剪切场中得到有效解离和释放;只有在使用简单接枝预分散母料时,基体高分子链才能不断地渗透扩散进入预分散母料内,而预分散母料可被不断地溶胀和撕裂,因而其中的堆积SiO2才可不断地向基体相迁移和扩散,并最终在整个复合材料内实现初级粒子形式的高度均匀稳定分散.     

HDPE/HIPS/CB复合材料的制备及PTC性能

以高抗冲击聚苯乙烯(HIPS)和高密度聚乙烯(HDPE)为基体,炭黑(CB)为导电填料,采用熔融法制备聚合物基正电阻率温度系数效应(PTC)复合材料.通过扫描电子显微镜(SEM)研究了CB在复合材料两相基体中的选择分布,采用热敏电阻温度(RT)曲线测试仪研究复合材料PTC性能随CB含量的变化规律.结果表明,在HIPS/CB体系中加入HDPE后,复合材料的渗流阈值降低,PTC强度增强,耐电压强度有所提高.     

热致型液晶共聚与聚烯烃的原位复合

用热致型液晶共聚酯作为成纤材料、聚烯烃为基体进行复合，在复合中引入界面改性剂。对共混体的熔体流动性、基体聚合物的结晶性能进行了研究，对两相界面结合原位复合材料的力学性能进行了分析测试。     

聚乙烯/超高分子量聚乙烯共混体系相行为的动态流变学研究

研究了高密度聚乙烯(HDPE)/超高分子量聚乙烯(UHMWPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)/UHMWPE、低密度聚乙烯(LDPE)/UHMWPE三种共混物的动态流变性能。从弹性模量、复数粘度、特征频率和松弛时间的对数线性加和性、Cole-Cole曲线、Han曲线以及时温等效原理的分析表明LDPE/UHMWPE共混物在熔体状态是相容的,而LLDPE/UHMWPE和HDPE/UHMWPE共混物在熔体状态下发生分相过程。     

接枝聚乳酸/塑化淀粉共混物的制备与性能研究

为提高聚乳酸(PLA)/淀粉共混物界面作用和降低成本,引入甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)接枝聚乳酸和塑化淀粉(TPS),通过挤出和注射成型制备接枝聚乳酸/塑化淀粉共混物(PLA-g-GMA/TPS)。红外光谱分析证实,GMA成功接枝到PLA分子链上。对共混物的力学性能、热机械性能、微观形貌、热性能及亲水性等进行了系统研究,结果表明,选择GMA用量为6%(接枝率为1.51%)和TPS用量为10%时的拉伸强度、断裂伸长率及弹性模量最佳,分别为42.6MPa、8.9%及260MPa。FE-SEM观察结果表明,低含量TPS中颗粒被基体包覆或嵌入,界面平整,界面结合力强。DMA和DSC结果显示,不同质量配比的PLA-g-6%GMA/TPS共混物的Tg、储存模量、结晶度、结晶温度及熔融温度仅在小范围内发生变化。吸水率和接触角结果表明,低含量TPS的共混物吸水率和接触角变化幅度均小于高含量TPS体系。