超细聚酰胺6粒子增韧聚丙烯体系的研究

采用磨盘形力化学反应器室温下制备了聚丙烯 (PP) /聚酰胺 6 (PA6 )超细粉体 ,研究了其粒度、粒度分布及PA6超细粒子填充对PP力学性能的影响 .结果表明 ,磨盘形力化学反应器可有效实现PP/PA6的粉碎 ,所得粉体平均粒径达微米级 ,初级粒子尺寸甚至可达纳米级 ,粒度分布呈双峰分布状态 .在PA6和PP熔点之间的温度下加工可制得PA6超细粒于填充的PP/PA6共混体系 ,其力学性能明显好于PP/PA6简单共混体系 ,30 %PA6用量下 ,拉伸强度由 2 3 .2MPa提高至 2 9 3MPa ,Izod缺口冲击强度由 4.6 2kJ/m2 提高到6 .34kJ/m2 .形貌分析结果表明 ,由于基本保持了PA6超细粉体的原始尺寸 ,填充体系中PA6相区尺寸小、分布均匀 ,与使用增容剂得到的相区结构类似 .     

聚丙烯／顺丁橡胶动态硫化增韧的研究

研究了在聚丙烯(pp)与顺丁橡胶(BR)共混过程中加入橡胶硫化剂使共混体系中橡胶相动态硫化交联。研究结果表明,采用动态硫化法可提高共混物的冲击强度和拉伸强度。借助于SEM和DMA,证实了动态硫化使PP/BR共混体系具有相界面粘结良好的多相结构,改善了两相相容性。探讨了动态硫化增韧的机理。     

PP/PP-g-MAH/PA6共混物结构与可纺性研究

运用DSC、SEM、纺丝成形等手段研究了增容剂聚丙烯接枝马来酸酐 (PP g MAH)对聚丙烯 聚酰胺 6(PP PA6 )共混物结构和性能的影响 .结果表明 ,共混物呈典型海岛型两相结构 ;增容剂PP g MAH与PA6之间的在位反应改善了PP PA6共混体系的相容性 ,使共混物中PA6的热结晶峰消失 ,PP的结晶生长速率和成核速率降低 ,可纺性提高     

POE-g-PMAH反应性增容PA1010/PP共混物的性能研究

乙烯-辛烯共聚物-g-聚马来酸酐(POE-g-PMAH)作为反应性增容剂,采用熔体共混的方法制备了PA1010/PP共混物,通过扫描电镜(SEM)、力学性能、傅立叶变换红外光谱(FTIR)和示差扫描量热(DSC)测试,研究了POE-g-PMAH对PA1010/PP共混物的增容作用.结果表明,POE-g-PMAH的加入可以减小共混物的相区尺寸,当PA1010/PP/POE-g-PMAH=70/30/15时,分散相尺寸小而均匀;FTIR结果表明接枝在POE上的马来酸酐基团和PA1010在熔融共混期间发生了化学反应;DSC研究结果表明共混体系中PA1010和PP的结晶温度和结晶度随POE-g-PMAH的加入而降低,表明POE-g-PMAH的增容作用对PA1010和PP的结晶有抑制作用.力学性能测试结果表明随着POE-g-PMAH的增加,共混物的冲击强度逐渐增加,当POE-g-PMAH含量增加到15%时,干态冲击强度达到21.13 kJ/m2,是不加增容剂的3.1倍,而拉伸和弯曲强度可以保持较高水平.POE-g-PMAH的增容机理在于其支链中的马来酸酐能与PA1010中的胺基(NH2—)发生化学反应,而主链POE与PP有较好的亲和性,从而降低界面张力,减少相区尺寸,大幅度提高力学性能.     

聚丙烯多相体系中β晶的研究进展

综述了近年来聚丙烯(PP)基多相体系,如PP/弹性体(橡胶)、PP/聚乙烯(PE)、PP/对苯二甲酸乙二脂(PET)、PP/聚酰胺(PA)等共混体系和PP/CaCO3、PP/滑石粉、PP/蒙脱土(MMT)以及PP与其它无机物的复合体系中聚丙烯β晶的研究进展,阐述了在这些聚丙烯基共混和复合体系中影响聚丙烯β晶生成的因素、聚丙烯β晶的生成机理以及聚丙烯β晶对多相体系结构和性能的影响,并对富含β晶的聚丙烯(PP)基多相体系的研究和应用的发展趋势进行了展望。     

显微镜图像分析研究聚丙烯/尼龙1010共混物相结构及其性能

用扫描电子显微镜图像分析研究了聚丙烯/聚酰胺1010共混物及其部分相容体系的相形态结构,计算了表征相结构和尺寸的结构参数,如分散相的平均直径、平均弦长和分散相的质心相关距等.并分别讨论了聚丙烯/聚酰胺1010共混物及其部分相容体系的相形态以及其结构参数与共混物组成的关系.测定了聚合物及其共混物体系的力学性能,讨论了共混物组成与力学性能的关系.聚丙烯/聚酰胺1010共混物的拉伸模量与组成的关系较为复杂,但其部分相容体系的拉伸模量与组成呈线性关系.聚丙烯/聚酰胺1010及其共混物体系的屈服强度与共混物组成均呈线性关系.表征相结构的两相平均弦长比(l-1/-l2)与组成以及共混物体系力学性能与组成的关系,二者相似.同时讨论了体系力学性能随相尺寸等的变化规律.     

多单体接枝聚丙烯对PBT/PP共混体系的形态结构及力学性能影响研究

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) )对聚对苯二甲酸丁二酯 (PBT) 聚丙烯 (PP)共混物的形态结构和力学性能的影响 .利用双螺杆挤出机对PBT PP合金进行共混挤出 ,使用DSC、FT IR和SEM、TEM等手段对共混物进行了分析和相形态观察 ,并测试了力学性能 .实验证明 ,熔融共混过程中PP g (GMA co St)的环氧基团可以与PBT的端羧基发生化学反应 ,就地生成了PBT g PP共聚物 ,该共聚物可对PBT PP合金起到良好的增容剂作用 ,使共混物的相区尺寸显著减小 ,共混物的拉伸强度和冲击强度等力学性能同时得到明显改善 ,达到了弹性体系或小分子增容所难以达到的力学性能平衡的效果 .此外 ,TEM的研究还在PBT PP g (GMA co St)共混物中发现了特殊的微相分离结构     

动态固化聚丙烯/环氧树脂共混物的研究

将动态硫化技术应用于热塑性树脂 热固性树脂体系 ,制备了动态固化聚丙烯 (PP) 环氧树脂共混物 .研究了动态固化PP 环氧树脂共混物中两组分的相容性、力学性能、热性能和动态力学性能 .实验结果表明 ,马来酸酐接枝的聚丙烯 (PP g MAH)作为PP和环氧树脂体系的增容剂 ,使分散相环氧树脂颗粒变细 ,增加了两组分的界面作用力 ,改善了共混物的力学性能 .与PP相比 ,动态固化PP 环氧树脂共混物具有较高的强度和模量 ,含 5 %环氧树脂的共混物拉伸强度和弯曲模量分别提高了 30 %和 5 0 % ,冲击强度增加了 15 % ,但断裂伸长率却明显降低 .继续增加环氧树脂的含量 ,共混物的拉伸强度和弯曲模量增加缓慢 ,冲击强度无明显变化 ,断裂伸长率进一步降低 .动态力学性能分析 (DMTA)表明动态固化PP 环氧树脂共混物是两相结构 ,具有较高的储能模量 (E′)     

含铵根离子等规聚丙烯离聚体的合成及性能研究

合成了一系列高分子量、窄分子量分布且高等规度,含有不同―NR_3~+X~-离子基团含量的聚丙烯离聚体(iPP-NR_3~+X~-).以PP/IUD共聚物作为反应中间体,与三乙胺或N-甲基咪唑氨化得到聚丙烯离聚体.通过离子交换反应制备不同反离子的N-甲基咪唑聚丙烯离聚体,包括双三氟甲基磺酰亚胺根离子(Tf_2N~-)、四氟硼酸根离子(BF_4~-)和六氟磷酸根离子(PF_6~-).热重分析结果发现N-甲基咪唑聚丙烯离聚体的热稳定性明显优于三乙胺聚丙烯离聚体,表明不含β-H的N-甲基咪唑聚丙烯离聚体具有较高的热稳定性.同时,聚丙烯离聚体的表面亲水性得到明显改善.并且,聚丙烯离聚体的断裂伸长率也得到显著提高,最高达到900%.比较不同反离子聚丙烯离聚体的屈服强度和断裂强度发现I~-聚丙烯离聚体具有最优的力学性能.     

多组分单体接枝聚丙烯/尼龙6反应共混物结晶行为研究

用多组分熔融接枝的方法将甲基丙烯酸缩水甘油酯 (GMA)和苯乙烯 (St)共同接枝到聚丙烯 (PP)上 ,制得具有较高GMA接枝率的多单体接枝聚丙烯 ,PP g (GMA co St) .将PP g (GMA co St)与尼龙 6 (PA6 )进行共混 ,利用扫描电镜 (SEM) ,差示扫描量热计 (DSC)和广角X射线衍射 (WAXD)对共混物的形态和结晶进行了研究 .在共混过程中 ,PP g (GMA co St)与PA6反应原位生成了PP g PA6 ,有效改善了共混物的相容性 ,分散相尺寸明显减小 .在PP g (GMA co St) PA6为 3 7的体系中 ,PP g (GMA co St)出现分级结晶现象 ,其在较低温度下的结晶属于均相成核结晶 .在PP g (GMA co St) PA6为 7 3的体系中 ,由于PA6相分散细微 ,在通常结晶温度下不结晶 ,而是在低温下均相成核与PP g (GMA co St)同时结晶 .WAXD证实体系中接枝PP ,PA6为分别结晶 ,无共晶或新的晶型产生     

马来酸酐接枝热塑性弹性体在PP/PA6共混物中的作用

研究了马来酸酐接枝热塑性弹性体 (TPEg )作为增容剂对聚丙烯 (PP) 尼龙 6 (PA6 )共混体系的相容性、相态以及物理力学性能的影响 .研究结果表明TPEg的加入大大改善了PP PA6共混体系的相容性 ,且随TPEg含量的增大分散相粒径明显降低 ,共混物的韧性以及延展性大大提高 ,同时拉伸强度及模量仍保持较好的水平 .TPEg增容的PP PA6共混物的非等温结晶行为的研究表明 ,共混物中PP和PA6的结晶行为不同于各自纯的聚合物 ,PA6作为成核剂使PP的结晶温度提高 ;而PA6由于TPEg的加入 ,出现分级结晶现象 ,一级结晶温度略低于纯PA6的结晶温度 ,且随TPEg含量增大结晶受阻 ,二级结晶温度与PP的接近 .由于PP、PA 6以及TPEg之间存在较强的相互作用 ,三元共混物中PP及PA6的玻璃化转变温度分别较其纯聚合物升高 .基于上述结果 ,提出了本共混体系的结构模型     

导电炭黑在聚丙烯/极性聚合物体系中的选择性分散及其对导电性能的影响

以聚丙烯(PP)和极性聚合物的共混物为基体材料,以导电炭黑为填料,通过熔融共混制备导电复合材料。探讨了导电炭黑在两相基体中的分散情况以及双基体各组分比例对复合体系结构形态和导电性能的影响。SEM测试结果表明:炭黑粒子选择性地分散在极性乙烯-丙烯酸共聚物(EAA)树脂或尼龙6(PA6)中。EAA相在PP基体中呈棒状伸长结构,且随着EAA树脂含量的增大,在PP基体中形成更多更为连续的棒状伸长结构,使体积电阻率迅速下降。当在体系中加入PA6,mPP/mPA6=80/20时,PA6在PP基体中形成相互连接的纤维状分散结构,显著降低了复合体系的体积电阻率。电性能测试结果表明:材料在相同导电炭黑含量下的体积电阻率相对单基体体系可降低3~7个数量级。     

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.     

PTW对PA1010/PP共混物的增容作用

为了增加聚酰胺1010/聚丙烯(PA1010/PP)共混物的相容性,提高共混物的力学性能,采用一种新型的反应型增容剂乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物(PTW)进行增容,通过扫描电镜(SEM)、力学性能、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和差示扫描量热(DSC)测试,研究了PTW对PA1010/PP共混物的增容作用.结果表明,随着PTW的加入,共混物的相区尺寸明显变小,当PA1010/PP/PTW质量比为70∶30∶7时,分散相尺寸细小而均匀,表明PTW有较好的增容作用.FTIR结果表明,PTW上的环氧基团和PA1010在熔融共混中发生了化学反应.DSC研究结果表明,PA1010的结晶温度随PTW的加入而降低,说明PTW对PA1010结晶有抑制作用.另外,PTW的加入使PP的结晶温度下降,当PTW质量分数为5%时出现2个结晶峰,即出现异相成核结晶和均相成核结晶,PP均相成核结晶的出现从另一个方面说明,在PA1010基体中分散相PP尺寸非常细小.当PTW质量分数为7%时共混物的力学性能最佳,干态冲击强度达到13.93kJ/m2,是未加增容剂时的2倍,拉伸和弯曲性能基本不变.PTW的增容机理在于其分子链中的甲基丙烯酸缩水甘油酯能与PA1010发生化学反应,而乙烯链段与PP有较好的亲和性,从而降低界面张力,减少相区尺寸,大幅度提高力学性能.     

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。     

剪切作用下马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物和乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物对PA1010/PP共混物的增容作用比较

采用熔体共混的方法制备了两种增容剂增容的聚酰胺1010/聚丙烯(PA1010/PP)共混物,通过扫描电镜(SEM)、力学性能和差示扫描量热(DSC)测试,对动态保压注射成型(动态)和普通注射成型(静态)中增容剂POE-g-MAH(马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物)和PTW(乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物)对PA1010/PP共混物的增容作用进行了比较研究.研究结果表明,普通注射成型中,PTW增容体系具有更小的分散相粒子,在DSC测试中出现两个结晶峰,即出现异相成核结晶和均相成核结晶,具有更好的拉伸和冲击性能,增容作用更佳.动态保压注射成型中施加剪切可以提高所有共混物的拉伸强度、拉伸模量和缺口冲击强度,PTW和POE-g-MAH两种增容剂增容体系冲击性能相近,但POE-g-MAH增容体系的分散相相区尺寸减小明显、分布均匀性显著增加,材料冲击强度增加幅度更大,表明剪切更有利于POE-g-MAH增容作用的进行.两种增容剂增容作用的不同源于它们化学组成的不同引起的材料形态差别.     

高强超韧高密度聚乙烯/聚丙烯共混物性能与微相分离结构的研究

在常规注射过程中 ,难以获得超高性能的共混体系注射制件 ,已有的研究表明 ,采用高剪切注射 ,可以抬高共混体系的最低临界相容温度曲线 (LCST)的位置 ,增加相容性 .当熔体进入模具后 ,冷却的同时相容性下降 ,开始相分离 ,相分离程度发展到某一程度即可获得高性能的制件 .对于高密度聚乙烯 (HDPE)、聚丙烯 (PP)两组分均为结晶型聚合物的共混体系 ,由于其相形态与结晶形态相互制约、竞争 ,微相分离程度难以控制 ,因此对其液 液相形态与结晶过程的控制是获得共混物最终形态与性能的关键 .采用振动保压注射成型技术不仅对HDPE、PP各自力学性能有明显的自增强作用 ,而且对HDPE/PP共混体系的力学性能也有十分明显的改善 .DSC、WAXD、SEM结果表明共混体系拉伸强度的提高主要取决于试样中串晶数量和大分子链的定向程度 ,而冲击强度则主要取决于两组分微观的相分离程度 .研究结果表明 ,HDPE/PP含量为 92 / 8的试样拉伸强度为 97 1MPa,80 / 2 0试样的缺口冲击强度为 4 5 5kJ/m2 ,较静态试样分别提高 4 3倍和 9 5倍 .采用振动填充注射技术针对某一组分可以获得高强度、高韧性的共混制件 .     

配位链转移聚合合成高密度聚乙烯-嵌段-等规聚丙烯嵌段共聚物

通过利用配位链转移聚合方法,设计"一锅两步法"合成路线合成了高密度聚乙烯-嵌段-等规聚丙烯两嵌段共聚物.双水杨醛亚胺锆催化剂/甲基铝氧烷催化体系,在二乙基锌作链转移剂的情况下,催化乙烯进行配位链转移聚合,生成双(聚乙烯基)锌并作为大分子链转移剂参与第二步由二甲基吡啶胺铪催化剂催化的丙烯等规聚合反应,最终得到高密度聚乙烯-全同聚丙烯(HDPE-b-i PP)嵌段共聚物.嵌段聚合物的分子量及分布、热性能、微结构等利用高温凝胶色谱(HT-GPC)、示差扫描量热法(DSC)、高温核磁(NMR)进行了明确表征.该类嵌段聚合物可用于增容商业料HDPE/i PP的共混物.扫描电镜(SEM)表征结果显示,通过加入10 wt%嵌段聚合物,共混物(70/30)中分散相粒子尺寸显著减小,两相界面粘结明显改善.     

超支化聚乙烯亚胺接枝二氧化硅的制备及在聚丙烯改性中的应用

首先利用3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷(简称GPS)作为偶联剂,对纳米SiO2进行表面改性,获得表面含有环氧基的SiO2纳米粒子(SiO2-GPS).利用这些环氧基与超支化聚乙烯亚胺(HPEI)分子中的氨基进行反应,得到SiO2接枝超支化聚乙烯亚胺的纳米粒子(SiO2-GPS-g-HPEI).然后利用SiO2-GPS-g-HPEI与聚丙烯(PP)和PP接枝的马来酸酐(PP-g-MAH)共混、模压,制备PP/SiO2-GPS-g-HPEI/PP-g-MAH复合材料.红外光谱测试和热失重分析(TGA)测试结果表明,SiO2纳米粒子表面依次接枝了GPS和HPEI;扫描电子显微镜(SEM)的测试结果显示,SiO2-GPS-g-HPEI在聚丙烯基体中分散良好,其材料的冲击断裂为韧性断裂;复合材料共混时,扭矩的增加证明了共混物中分散相(SiO2-GPS-g-HPEI)与基体(PP/PP-g-MAH)界面之间存在一定的相互作用.少量SiO2-GPS-g-HPEI加入PP/PP-g-MAH中,冲击强度可增加96.3%,拉伸强度也有较大的提高.     

PP—g—（GMA—co—St）对PA6—PC共混合的反应增容作用

用红外、扫描电镜、熔体流动速率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－PC共混合的反应增容作用。研究结果表明,在熔融共混过程中,PP－g-(GMA-co-St)中的环氧基与PA6的端氨基及PC的端羟基原位生成的接枝共聚物就有效地降低了共混物相间的界面张力,明显提高了共混物相界面的粘着力。少量的PP－g-(GMA-co-St)就能使PA6和PC的相容性得到显著改善。当PP－g-(GMA-co-St)的质量分数为10％时,共混物分散相的相区尺寸细化到0．2μm,其力学性能也有较大提高。PA6／PC／PP－g-(GMA-co-St)共混物的力学性能均衡,达到了弹性体增韧体系难以达到的效果。即使PP－g-(GMA-co-St)组分含量为20％时,共混物仍能保持较好的力学性能,特别是在共混物地韧性得以提高的同时,其强度和伸长率也提高。