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。     

橡胶木粉填充LLDPE复合材料的结构和力学性能

用橡胶木粉填充线性低密度聚乙烯(LLDPE),研究了酸、碱溶液预处理木粉的效果和硅烷偶联荆(KH-570)、MMA接枝的天然橡胶胶乳(MGL-30)两种改性剂对橡胶木粉表面改性的效果,以及未粉粒径和填充量等对木粉／LLDPE复合材料力学性能的影响,并用SEM对复合材料拉伸断面的形态结构进行了分析。结果表明：木粉的拉径、木粉填充量和改性荆用量对复合材料的力学性能有较大的影响,经碱溶液预处理再用改性荆改性后的木粉能有效地改善木粉与LLDPE的界面粘结强度,提高橡胶木粉／LLDPE复合材料的力学性能。     

ABS的MAH/St多单体熔融接枝及其对PA6/ABS共混体系相形态和力学性能的影响

通过多单体熔融接枝的方法制备出了具有较高接枝率的ABS接枝物 (ABS g (MAH co St) ) ,并对其接枝机理进行了初步探讨 .研究表明 ,MAH、St接枝ABS时 ,反应主要发生在ABS中聚丁二烯的双键部位 .同时 ,当MAH与St的用量比约为 1:1时接枝率达到最高 .ABS g (MAH co St)作为尼龙 6 (PA6 ) ABS共混体系相容剂起到了良好的增容效果 .实验证明 ,相容剂使用前后 ,共混物的相区尺寸由几十 μm减小到 1μm以下 ,且分布更加均匀 ;共混物的拉伸强度和冲击强度等力学性能也同时得到均衡改善 .     

SMA/蒙脱石纳米复合材料增容PA6/ABS共混体系

采用原位插层法制备苯乙烯-马来酸酐交替共聚物/蒙脱石(SMA/MMT)纳米复合材料增容PA6/ABS共混体系,并与SMA及MMT的增容效果进行比较,运用TEM、SEM、DSC及XRD研究了增容剂SMA/MMT及MMT的增容机理.结果表明,采用SMA做增容剂,体系机械性能下降;MMT可使体系拉伸强度提高,但冲击强度下降;采用SMA/MMT纳米复合材料做为增容剂,可提高共混体系的强度及韧性.TEM、XRD、DSC及SEM研究结果表明,PA6/ABS/(SMA-MMT)体系中MMT主要分布于两相界面处,ABS及PA6分子链可进入MMT层间,形成类似于共聚物结构,起到增容剂的作用,从而降低分散相粒径,增加两相界面作用力,有利于体系力学性能的提高.PA6/ABS/MMT体系中MMT主要分布于连续相PA6中,虽然对分散相粒径影响较小,但增强了PA6相强度,使得体系力学性能提高.     

聚氯乙烯/木纤维复合材料的研究Ⅰ.硬脂酸和ABS改性木纤维对复合材料力学性能的影响

为改善聚氯乙烯（PVC）和木纤维两者的界面亲合性，提高PVC／木纤维复合材料的机械力学性能，分别用硬脂酸和ABS来改性木纤维的表面，研究发现用硬脂酸处理木纤维可提高复合材料的拉伸强度，但对复合材料的冲击强度影响不大．ABS处理木纤维可同时提高复合材料的拉伸强度和冲击强度。本文也研究了改性剂用量和木纤维含量对复合材料力学性能的影响。     

磷酸酯阻燃剂HDP的合成工艺及其在ABS中的阻燃作用

采用新工艺路线合成高熔点磷酸酯阻燃剂———对苯二酚双(二苯基磷酸酯)(HDP).首先采用对苯二酚和三氯氧磷合成中间产物,再将中间产物与苯酚反应,经分离纯化得到产品HDP,收率达到90%以上,常温下为白色固体.采用傅里叶红外光谱、氢谱、磷谱和质谱测试确定了其结构.同时,研究了HDP的阻燃性,并与间苯二酚双(二苯基磷酸酯)(RDP)进行了比较,研究发现当HDP和RDP分别与成炭剂酚醛树脂(NP)按20/10比例添加到丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)树脂中,增强了复合材料凝聚相阻燃作用,极限氧指数(LOI)有所提高.通过热重及锥形量热分析两种复合材料以及各种组分的热降解过程,阻燃剂的添加对ABS树脂的热稳定性和残炭量明显提高,而且ABS/HDP/NP复合材料的抑烟性更好;同时采用扫描电镜(SEM)和X射线能量色散谱(EDS),发现ABS/HDP/NP复合材料燃烧后成炭空隙均匀,其残炭中磷分布比ABS/RDP/NP复合材料残炭中的磷分布更加均匀.研究表明,HDP与NP互配添加到ABS中,在凝聚相阻燃作用优于RDP.     

纳米CaCO_3/相容剂/PP中的界面相互作用研究

采用不同相容剂(PP-g-MAH、POE-g-MAH和EVA-g-MAH)制备了不同界面相互作用的纳米CaCO3(CC)/相容剂/PP体系,研究了相容剂/PP和相容剂/CC界面相互作用对PP/CC的结晶形态、结晶行为、熔融特性和力学性能的影响.观察到PP/CC界面相互作用提高PP结晶温度和PP/CC的模量和冲击强度,但降低了屈服强度.相容剂/CC界面相互作用进一步提高了PP/CC的结晶温度.PP/相容剂界面相互作用取决于PP与相容剂相容性.PP/PP-g-MAH相容性高有利于提高PP/CC的异相成核作用和PP/CC屈服强度和模量,但降低冲击强度.PP/POE-g-MAH部分相容对相容剂/CC界面的异相成核作用、PP/CC屈服强度和模量影响不大,可明显提高冲击强度.但PP/EVA-g-MAH不相容导致PP/CC冲击强度明显降低.     

CNTs/ABS复合材料流变及拉伸性能研究

以碳纳米管(CNTs)和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)为原料,通过熔融共混法制备CNTs/ABS复合材料,利用旋转流变仪研究其流变行为、拉伸试验机研究其拉伸性能,并得出部分适宜的加工工艺以期为今后实际生产提供参考.结果 表明:复合材料的黏度随温度的上升而下降,且有明显的剪切变稀行为;CNTs的加入会提高复合材料的流动...     

成型方式对不同木塑复合体系的性能影响研究

以木粉为填充材料,以PE(聚乙烯)、PP(聚丙烯)为塑料基体,分别采用混炼-模压工艺和挤出-注塑工艺制备木塑复合材料,对比研究不同复合材料的力学性能、热性能以及流变性。结果表明,混炼-模压工艺制备的PE基复合材料综合性能较优,而挤出-注塑工艺制备的PP基复合材料综合性能较优,且在PE塑料系列中,HDPE(高密度聚乙烯)基复合材料综合力学性能最好,LLDPE(线性低密度聚乙烯)基复合材料的冲击韧性最好,但其综合力学性能较差。     

ABS/PET/PETG合金非等温结晶动力学

以聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯(PETG)作为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)/聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)合金的增容剂,探讨了PETG用量对合金力学性能的影响,并通过差示扫描量热(DSC)仪研究了PET,ABS/PET和ABS/PET/PETG的非等温结晶动力学过程,使用Jeziorny法对合金的非等温动力学数据进行分析,计算得到相应动力学参数.研究结果表明,随着PETG加入量的增多,合金的冲击性能和断裂伸长率明显增加,拉伸强度和弯曲强度稍有降低,结晶度降低,结晶速率稍有降低.     

苯乙烯-马来酸酐共聚物增容Nylon-6/ABS共混体系的形态和力学性能

通过熔融共混法制备了苯乙烯-马来酸酐共聚物(SMA)增容的尼龙6(Nylon-6)/ABS共混物.采用TEM、SEM、FTIR等研究了SMA增容的Nylon-6/ABS共混物的相形态与性能.发现在Nylon-6和ABS的简单共混体系中,分散相易聚集,相界面清晰,断裂面光滑,呈脆性断裂,相容性差.加入少量SMA后,共混物由共连续相结构转变为典型的"海-岛"结构,分散相分布均匀,界面粘接程度增加,表明SMA对Nylon-6/ABS体系有显著的增容效果.     

马来酸酐化1,2-聚丁二烯熔融接枝聚丙烯木塑复合材料相容剂的研究

采用熔融接枝法,将马来酸酐化1,2-聚丁二烯(MAPB)在过氧化二异丙苯(DCP)的存在下接枝到聚丙烯(PP)上。使用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、热重分析(TG)和差示扫描量热(DSC)法对接枝产物进行表征,将其作为木塑复合材料(WPCs)界面相容剂,以复合材料力学性能为指标对接枝工艺配方进行评价。结果表明:MAPB可以与PP发生接枝反应,并且MAPB的加入能够提高PP的结晶温度和热稳定性。当接枝反应温度为180℃,质量比m(MAPB)∶m(PP)∶m(DCP)=13∶37∶0.2时,所制得的接枝产物对木塑复合材料力学性能提高有最好的效果,以此来确定MAPB-g-PP的工艺配方。     

改性木纤维/聚乳酸复合材料的制备与性能研究

通过双螺杆挤出机共混制备了不同方法改性的木纤维/聚乳酸可生物降解复合材料,利用DSC、SEM、DMA、冲击和拉伸力学性能测试等手段,对比分析了木纤维的不同改性处理方式对复合材料热性能、界面形态和力学性能的影响.结果表明:复合材料的聚乳酸结晶动力学明显得到改善,木纤维促进了聚乳酸的异相成核过程.改性后的木纤维聚乳酸复合材料界面结合和力学性能均得到明显改善,以性能最优的硅烷偶联剂处理的木纤维和聚乳酸复合材料为例,其拉伸应力(62.1MPa)、杨氏模量(4525.0 MPa)和冲击强度(11.5k J/m~2)比纯聚乳酸分别提高2.9%,36.0%和14.0%.     

木粉/聚乙烯复合材料的等离子体表面处理——等离子体处理时间对复合材料表面特性的影响

为改善木粉/聚乙烯复合材料的表面粘接性,实现木粉/聚乙烯复合材料的无缝连接,利用低温等离子体处理技术,对木粉/聚乙烯复合材料进行了表面处理.采用接触角测试、傅立叶变换红外光谱分析(FTIR)以及X射线光电子能谱分析(XPS)研究了等离子体处理前后复合材料表面性能的变化.试验结果表明,经等离子体处理后,复合材料表面的接触角减小,表面润湿性得以改善;FTIR分析结果表明,经等离子体处理后,复合材料表面有—OH、—C=O和—O—C=O基团生成;XPS分析表明,经等离子体处理后,复合材料表面含氧基团的含量增加,在较短的时间内表面氧元素含量增加会达到平衡,且生成大量的—O—C=O基团。     

橡胶粒子和刚性纳米粒子对注塑级硬质聚氯乙烯复合材料断裂行为的影响

采用核壳型丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物(ABS)和纳米碳酸钙(CaCO3)协同改性聚氯乙烯(PVC),制备了注塑级硬质PVC纳米复合材料.通过透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)、力学性能测试研究了其结构与性能,并采用有限元模拟方法研究了ABS与纳米CaCO3粒子对复合材料断裂行为的影响.当CaCO3含量低于12 p...     

可生物降解聚碳酸亚丙酯(PPC)/相容剂/聚丙烯(PP)纺粘非织造布切片性能研究

采用熔融共混法制备可生物降解聚碳酸亚丙酯(PPC)/相容剂/聚丙烯(PP)纺粘非织造布切片,分别研究相容剂马来酸酐(MAH)、马来酸酐接枝聚丙烯(PP-2)、马来酸酐-苯乙烯接枝聚丙烯(PP-g-(MAH-coSt))对切片性能的影响.当mPPC∶mPP为70∶30时,相容剂MAH、PP-2、PP-g-(MAH-co-St)的最优用量分别为PPC和PP总质量的1%、3%、8%,在最优用量下PPC/相容剂/PP纺粘非织造布切片的拉伸强度分别为20.16、21.27、26.34 MPa,熔体流动速率(MFR)分别为81.6 g/10min、103.6 g/10min、46.4 g/10min,T-5%较不添加相容剂时提高了50.5、10.0、28.0 K,扫描电镜图显示加了相容剂的切片内部结构紧密,相容性较好,30天降解率在3.12%以上.红外和核磁谱图表明相容剂PP-g-(MAH-co-St)的作用机理是其酸酐基团和PPC发生了开环反应,通过化学键作用促进PPC与PP相容.相容剂改善了切片的力学性能、热学性能和降解性能,提高了切片的界面粘附力和相容性,在满足纺粘生产工艺下,切片的综合性能和加工温度范围得到提高,为制备具有良好综合性能的可生物降解纺粘非织造布切片提供了理论数据.     

叶片挤出机制备中药渣纤维/回收ABS复合材料的结构与性能研究

利用基于拉伸流变的叶片挤出机制备中药渣纤维/回收ABS复合材料,并研究叶片挤出机的加工温度、加工转速对复合材料结构与性能的影响。研究结果表明,随着叶片挤出机加工温度的升高,中药渣纤维/回收ABS复合材料的拉伸强度和弯曲强度都呈现先增大后减小的趋势,并且在200℃时达到最大值,分别较最小值提高了19.48%、14.57%,冲击强度变化较小;叶片挤出机加工转速对复合材料综合力学性能的影响与加工温度类似,30rpm为最佳加工转速。从复合材料的SEM图可以看出,随着加工转速的提高,中药渣纤维在复合材料中的取向更加明显。     

GMA和共单体对聚乙烯木塑复合材料的直接反应增容

通过甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)、聚乙烯(PE)、木粉和其它助剂的熔融挤出,实现了GMA及GMA与共单体对PE和木粉的直接反应增容.通过扫描电镜(SEM)观测了PE基木塑复合材料(WPC)的冲击断面形貌.测试了WPC经抽提后所得木粉的傅立叶变换红外光谱(FTIR)和WPC的力学性能及热变形温度(HDT).研究了共单体苯乙烯(St)和抑交联剂亚磷酸三苯酯(TPP)对反应增容的影响.结果显示,经GMA和引发剂反应增容后,有部分PE分子键合到了木粉粒子上,从而增强了木塑两相的结合力;St的加入有利于提高GMA的接枝率,导致更多PE分子键合到了木粉粒子上,而TPP的加入则使GMA的接枝率有所下降.经GMA和引发剂直接反应增容后,WPC的力学性能和HDT均明显改善;St的加入有助于抑制PE的交联,但并未造成WPC力学性能和HDT的明显劣化;同时加入St和TPP后,WPC的HDT有所下降,而断裂伸长率和冲击强度则明显提高.     

GMA接枝反应PLA及其对竹纤维/PLA复合材料的增容效应

为改善竹纤维(bamboo fiber, BF)与聚乳酸(polylactic acid, PLA)的界面相容性,以过氧化二异丙苯(DCP)为引发剂,采用熔融反应制备了甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚乳酸(GMA-g-PLA, GPLA)高分子增容剂,考察了GPLA添加对BF/PLA复合材料结构与性能的影响,并与常用界面改性剂硅烷偶联剂(KH550)和异氰酸酯偶联剂(MDI)进行了比较。结果显示,GPLA添加对BF/PLA复合材料具有良好的界面增容和性能改善作用,其增容效果明显高于KH550和MDI,并在其占复合材料的质量分数为16%时,复合材料力学性能最佳。与未增容复合材料相比,其拉伸、弯曲及缺口冲击强度分别提高了72.1%、118.1%和81.6%,断裂伸长率提高了200.0%,维卡软化点提高28.4%,而浸水24h后吸水率下降31.6%。     

SMA、OMMT对PA6/ABS共混物聚集态结构及性能影响的研究

采用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)等手段研究了苯乙烯-马来酸酐共聚物(SMA)、有机蒙脱土(OMMT)对尼龙6(PA6)/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)共混物体系聚集态结构及性能的影响.结果表明,SMA与OMMT的加入均可提高PA6/ABS共混物体系的强度及模量,但加入OMMT后共混物的韧性有所下降,而PA6/ABS/SMA共混物的韧性随SMA含量的增加呈上升趋势.SMA、OMMT对PA6/ABS共混体系都有细化ABS分散相的作用,随SMA加入量的增加,ABS分散相尺寸逐渐减小,分布趋于均匀;当OMMT加入量在4 phr以内时,对ABS分散相粒径影响不大,超过4 phr后,随着OMMT含量的增加,ABS分散相的尺寸逐渐减小.XRD与TEM的分析结果表明,对PA6/OMMT(100/5)共混物,OMMT主要以剥离形态分布,同时也存在少量OMMT聚集体;PA6/ABS/OMMT共混物中OMMT则基本以剥离形态选择分布在PA6基体相中.