改性纳米碳酸钙-聚丙烯复合材料的结构与性能研究

制备了硬脂酸钙包覆的纳米碳酸钙( CaSt-nano-CaCO3),并采用熔融共混的方法制备出iPP/CaStnano-CaCO3和iPP/nano-CaCO3复合材料.与纯iPP相比,复合材料的弯曲强度和弯曲模量随着CaCO3粒子含量的增加而提高,冲击性能也得到改善.相对于iPP/nano-CaCO3,iPP/CaS...     

聚丙烯/凹凸棒石纳米复合材料的制备与性能研究

以聚丙烯(PP)为聚合物基体,天然凹凸棒石(ATP)为无机组分,经过氧化聚乙烯对ATP表面进行包覆处理,用熔融共混的方法制备了PP/ATP纳米复合材料.扫描电镜结果显示,经本方法处理后的ATP在PP基体中分散较为均匀.ATP棒晶簇直径最佳分散尺寸能达到20~40 nm,比未处理ATP在基体中的棒晶簇直径小10 nm以上;XRD测试表明,未处理ATP和处理后的ATP均有使PP晶粒细化的作用,同时不改变PP的α晶型;DSC结果显示,ATP的加入提高了PP的结晶温度和结晶度,说明ATP有一定的成核作用.通过对复合材料的力学性能测试发现,经过处理的ATP制备的复合材料力学性能优于未处理ATP复合材料对PP力学性能的改善.其中ATP与氧化聚乙烯固含量的质量比为2∶1,ATP含量为3 wt%时复合材料力学性能达到最好.缺口冲击强度比纯PP最高提高了83%,提高幅度显著;经过处理的ATP制备的复合材料拉伸强度提高了6%~11%;弯曲强度提高了33%~45%;弯曲模量提高了90%~106%.     

PP-g-MAH对聚丙烯/滑石粉复合材料的性能影响

研究了两种马来酸酐接枝聚丙烯（PP-g-MAH）在不同含量时对聚丙烯（PP）/滑石粉复合材料的力学性能、雾化性能和线性膨胀系数的影响.结果表明,接枝物的加入能提高复合材料的拉伸性能、冲击性能和弯曲性能,但随着含量的增加拉伸强度、冲击强度和弯曲强度及弯曲模量有所降低.在含量相同时,接枝物1对冷凝组份的影响更小.复合材料的线性膨胀系数随接枝物含量的增加先减小后增加.     

氧化钆对铁磷酸盐玻璃结构的影响

为探究Gd2O3含量对40Fe2O3-60P2O5(mol%)基础玻璃结构的影响,采用传统熔融-冷却法制备xGd2O3-(100-x)(40Fe2O3-60P2O5)(0≤x≤12mol%)系列玻璃。利用XRD、SEM、FTIR和Raman等手段对玻璃结构进行表征,并测试了玻璃密度和维氏硬度。结果表明,在Gd2O3含量小于等于4mol%时,易形成均质玻璃,在此范围内,玻璃密度和硬度都随Gd2O3含量的增加而增加,玻璃结构以焦磷酸盐结构为主,并伴随少量的正磷酸盐和偏磷酸盐结构。在磷酸盐玻璃结构中,Gd3+作为网络修饰离子,位于玻璃网络结构间隙。     

具有包藏结构的三元聚丙烯纳米复合材料结构与性能关系的研究

制备了一种新型聚丙烯 丁苯橡胶 纳米碳酸钙三元纳米复合材料 .研究结果显示 ,复合材料中的大多数纳米碳酸钙粒子被包藏在丁苯橡胶中 ,并与之共同形成分散于聚丙烯树脂中的分散相 ,这种聚丙烯纳米复合材料具有高刚性、高韧性、高耐热性和高的结晶速率 .系统研究了成核剂苯甲酸钠的加入和纳米碳酸钙的用量对该类纳米复合材料相态结构、结晶形态和结晶动力学的影响 ,以及具有包藏结构的分散相粒径和PP中β晶含量对材料性能的影响 .结果表明 ,苯甲酸钠的加入和纳米碳酸钙用量的提高均可使体系中分散相粒径减小 ,结晶速率加快 ,进而使材料的韧性、刚性和耐热性提高 .     

聚丙烯/层状硅酸盐纳米复合材料的制备、结构和性能

聚丙烯／层状硅酸盐纳米复合材料可通过丙烯单体插层聚合、聚丙烯溶液插层和聚丙烯熔融插层等方法制备，得到插层型或剥离型纳米复合材料，形成了与传统填充型聚合物复合材料不同的微观结构，其机械性能，热性能，阻隔性能和流变性能等明显提高，由于聚丙烯的非极性及层状硅酸盐纳米复合材料制备方法的特殊性，该研究具有一定的理论价值。     

镧铁磷酸盐玻璃结构的拉曼光谱分析

采用熔融-冷却法制备了xLa2O3-(40-x)Fe2O3-60P2O5(x=0,2,4,6,8,10mol%)系列玻璃。利用Raman光谱对玻璃结构进行表征,并测试了玻璃的密度和维氏硬度。结果表明,在玻璃形成范围内,玻璃结构以焦磷酸盐结构为主,伴有少量的正磷酸盐和偏磷酸盐结构单元。玻璃密度和硬度均随La2O3含量的增大而增加,La3+的引入有利于增强玻璃结构的稳定性。     

聚丙烯/阻燃剂填充聚丙烯交替层状复合材料的阻燃及力学性能研究

利用微层共挤出技术制备得到不同层数(2、4、16和64层)的聚丙烯(PP)/阻燃剂(IFR)填充PP(PPFR)交替层状复合材料,研究了层数改变对复合材料阻燃和力学性能的影响.偏光显微镜观察发现,PP层与PPFR层沿层状样品的厚度方向交替排布,层界面则随着层数的增加而增多.非等温结晶测试结果显示,界面的增多使更多的IFR可以分布在层界面附近,使整个层状复合体系表现出越来越接近传统IFR填充体系的异相成核结晶行为,表明IFR的分布可以通过层数的调节进行调控.垂直燃烧、极限氧指数(LOI)以及微型量热测试结果表明,层数提高可以有效提高复合体系自熄能力,显著降低热释放速率.与2层试样相比,64层试样的LOI从19.5提高到了25.而拉伸性能测试结果显示,随着层数增加,复合材料的拉伸强度变化较小,但断裂伸长率显著提高.     

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.     

Nd3+/Yb3+离子共掺的氧化钛基上转换发光玻璃的热学和力学性能

利用气悬浮无容器技术制备出了Nd³⁺/Yb³⁺稀土离子共掺杂的TiO₂-La₂O₃-ZrO₂(TLZ)发光玻璃. 利用差热分析(DTA)技术研究了该类新型稀土掺杂TiO₂基上转换发光玻璃的热稳定性,主要包括玻璃化转变温度、析晶起始温度以及析晶峰值温度. 并采用两种热分析动力学计算方法得到TLZ玻璃的析晶活化能值和指前因子.本文还研究了TLZ 发光玻璃的力学性能,发现其维氏硬度大小为7.50 GPa,断裂韧性大于1.20 MPa·m^1/2. 此外,还对TLZ玻璃在808 nm激光激发下的上转换发光性能进行了研究,实验结果显示光谱中有三个强发射谱峰. 优异的上转换发光性能以及良好的热稳定性和机械性能表明,这类新材料在上转换器件的实际应用中具有很大的潜力.     

聚丙烯催化合金(PP-c)的晶体结构及其影响因素

用差示扫描量热法(DSC)和广角X射线衍射(WAXD)研究了两种乙烯含量不同的聚丙烯反应合金(PP-c)等温结晶下的晶体结构及PPβ晶含量的影响因素.结果表明,在通常的等温结晶条件下,乙烯含量较高的试样(PEP40)的熔融曲线出现双熔融峰.WAXD分析证明,其熔融双峰分别代表均聚聚丙烯(PP)的α晶和β晶.计算结果表明,PEP40中β晶含量与结晶温度有关,124℃结晶时β晶含量最高.在220℃对PP-c熔体进行热处理可显著提高PEP40中β晶的含量;在相同温度下热处理后,较低乙烯含量的试样(PEP20)也出现晶型异构.比较200℃与220℃下热处理对PEP20等温结晶的结晶形态的影响,发现后者使微晶尺寸明显变小,并呈现较完善的β球晶形态.     

聚丙烯改性研究

采用马来酸酐、二甲基丙烯酸乙二醇酯、三羟甲基丙烷三基丙烯酸酯对聚丙烯进行改性。以自由基反应机理为基础，讨论了引发剂用量、反应时间、改性试剂的种类、用量等因素对改性ＰＰ凝胶含量及性能的影响，提出了力学性能的优选条件。得到了力学性能优良的改性ＰＰ，为其进一步功能化提供了理论参考。     

Properties of Low Density Polyethylene/Polypropylene Blends

ABSTRACT

The role of di-cumyl peroxide (DCP) as compatibilizer in low density Polyethylene/Polypropylene (LDPE/PP) blends has been explored. Mixtures with varying LDPE/PP ratio were prepared in a Brabender plasticorder and tested for their mechanical properties and calorimetric response. Then peroxide was added at concentrations up to 0.5%, and the mechanical properties of the these new blends were measured. Also, the mixing torque, melt flow index and gel content of the above products were recorded as a function of peroxide concentration. It was found that the incorporation of DCP restricts the thermoplastic characteristics of the melt, which was primarily attributed to branching which occurs in LDPE. This results in an enhancement in the adhesive bonding between the two polymers mainly due to chain entanglements. This was further supported by the fact that mechanical properties of the treated blend were significantly improved.     

A Comparative Study of Modified and Unmodified High-Density Polyethylene/Borassus Fiber Composites

In this work, composite samples were prepared using Borassus fibers and a high-density polyethylene matrix. Alternatively, a chemically modified matrix (maleic anhydride grafted HDPE) was also used to improve fiber-matrix compatibility. The effect of fiber loading on the mechanical properties was investigated. Borassus fiber/modified HDPE composites exhibited improved mechanical performance as compared to pure HDPE composites. SEM studies on the fractured specimens of unmodified HDPE fiber composites reveal the poor fiber-matrix interaction, whereas the interaction is strong with enhanced mechanical properties for modified HDPE fiber composites. This is due to an improvement of the chemical bonding between the modified HDPE matrix and the Borassus fiber as also supported by Fourier transform infrared spectroscopy results. Thermal stability was also found to be enhanced slightly for modified HDPE composites.     

聚丙烯/无机纳米粒子复合材料的发泡行为

利用型腔体积可控注塑发泡装备制备聚丙烯/无机纳米粒子微发泡复合材料,通过复合材料的流变行为和结晶行为,分析了无机纳米粒子对聚丙烯发泡行为的影响。结果表明:无机纳米粒子有促进气泡异相成核作用,同时无机纳米粒子引入可以提高聚丙烯黏弹响应和降温结晶起始温度,起到了抑制泡孔结构恶化的作用,显著改善了聚丙烯的泡孔结构;在聚丙烯材料中添加纳米CaCO3、纳米OMMT、纳米SiO2进行发泡,以PP/OMMT发泡材料的发泡质量最理想,其泡孔密度和尺寸分别为2×106个/cm3和24.2μm。     

LMPM／PP复合材料的导电性能

通过挤出拉伸制备了ＬＭＰＭ／ＰＰ复合材料。测定了ＬＭＰＭ／ＰＰ复合材料的体积电阻率，并由此计算了复合材料对电磁波辐射的屏蔽效率。结果表明，复合材料导电的临界体积分数φｃ与ＬＭＰＭ的形态结构密切相关，ＬＭＰＭ越细，φｃ越低；当ＬＭＰＭ形成纤维后，φｃ更低。ＬＭＰＭ为０．１μｍ时，φｃ＝６％，再挤出拉伸时，φｃ＝２％。只有当φ〉φ，ＬＭＰＭ／ＰＰ复合材料对电磁波辐射才有屏幕作用，且屏蔽效率与（φ－φｃ     

Influence of Accelerated Weathering on the Properties of Polypropylene/Polylactic Acid/Eucalyptus Wood Composites

In the view of producing environmentally friendly materials without compromising properties, new composites containing polypropylene as a matrix and eucalyptus wood, with or without 15% of polylactic acid, were melt processed. In order to improve compatibility between components, a chemical modification of wood with toluene-2,4-diisocyanate (TDI) was realized and evidenced by changes in FT-IR and XPS spectra. The morphological, mechanical, and thermal characterizations of the obtained composites were evaluated before and after accelerating weathering. The results showed that the material comprising 15% TDI-modified wood, PP, and 15% PLA exhibited the best properties.