Fabrication of microporous membranes from melt extruded polypropylene precursor films via stretching: Effect of annealing

In this work, the effects of annealing conditions on the microstructure of polypropylene(PP) precursor films and further on the porous structure and permeability of stretched membranes were investigated. Combinations of WAXD, FTIR, DSC and DMA results clearly showed the crystalline orientation and crystallinity of the precursor film increased with annealing temperature, while the molecular chain entanglements in the amorphous phase decreased. Changes in the deformation behavior suggested more lamellar separation occurred for the films annealed at higher temperatures. Surface morphologies of the membranes examined by SEM revealed more pore number and uniform porous structure as the annealing temperature increased. In accordance with the SEM results, the permeability of the membranes increased with annealing temperature. On the other hand, it was found that 10 min was almost enough for the annealing process to obtain the microporous membranes with an optimal permeability.     

超声辐照下聚乙烯熔体挤出流变特性的研究

研究了超声辐照作用下HDPE和LLDPE的挤出流变特性。结果表明,超声辐照可以促进聚乙烯分子链段的运动,降低熔体的挤出口模压力和表观粘度,明显提高聚乙烯熔体的流动性,使挤出物外观质量明显提高,为改善聚乙烯的加工性能及制品质量提供了新途径。     

具有高散射能力的聚碳酸酯复合材料的制备与性能研究

以双酚A型聚碳酸酯(PC)为基体、苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN)为散射体,通过熔融共混方法制备了同时具备高透光率和高雾度的高散射聚碳酸酯光散射片,研究了SAN含量对光散射片微观结构和光散射性能的影响,发现透光率和雾度同时随着散射体含量增加而提高的现象.研究结果表明,当SAN含量低于30%时,分散相为球形颗粒,颗粒的平均粒径随着SAN含量的增加而增加,而颗粒的数量浓度则随之减小,这使得其透光率和雾度均随着SAN含量的增加而增加,当SAN含量为30%时,透光率和雾度达到最大值,分别为89.1%和91.7%.并结合Mie散射理论解释说明了透光率和雾度同时随着散射体含量的增加而提高的现象.但当SAN含量的进一步增加,分散相颗粒尺寸已远大于光波的波长,不再适用于Mie散射理论,且部分不再呈球形颗粒,使得PC片的透光率和雾度略有降低.     

热稳定剂对PVC紫外光老化过程中微观结构及宏观性能演变的影响

通过UV-Vis、FTIR、DSC、以及色差、力学性能的测试表征,实时追踪分析了在紫外光老化过程中,含Pb、Sn以及Ca-Zn热稳定剂的PVC体系微观结构和宏观性能的演变过程.结果表明,在相同光老化条件下,PVC/Pb、PVC/Sn和PVC/Ca-Zn体系的微观结构变化规律基本一致,过程中主要的化学反应是,大分子吸收光能后,发生脱HCl生成共轭双键的反应、生成羰基的氧化反应、交联反应和降解反应;不同热稳定剂的作用,主要表现在对于微观结构变化的幅度和动力学过程的影响不同.相应地,3种体系的外观色差和力学性能的变化规律也相似,但色差的变化程度和速度以及老化后力学性能的保持率因所含热稳定剂的不同而不同,其中含Sn体系的颜色稳定性最好,含Pb体系的力学性能保持率最高。     

聚氯乙烯/α-甲基苯乙烯-丙烯腈共混体系的相容性和性能研究

选用腈基含量为30%的α-甲基苯乙烯-丙烯腈(α-MSAN)作为聚氯乙烯(PVC)的耐热改性剂,通过熔融共混制备了PVC/α-MSAN共混材料.通过SEM、DSC、DMA及透光率测试等手段系统研究了α-MSAN的含量对PVC/α-MSAN共混体系相容性的影响,发现在高达60%(wt)的α-MSAN的含量范围内它们具有良好的相容性,并从分子结构上解释了其相容性良好的原因;随α-MSAN含量增加,共混体系的维卡软化温度(VST)和拉伸强度上升,冲击强度下降;α-MSAN的引入会导致共混体系及PVC静态热稳定时间下降,共混体系的颜色加深.同时分析了α-MSAN对共混体系耐热性能、热稳定性能和力学性能产生影响的机理.     

二次注射成型聚丙烯中剪切诱导连接界面的形态演变

研究了剪切作用对二次注射成型聚丙烯连接界面形态演变的影响.利用偏光显微镜研究了连接界面距离浇口不同区域和不同位置的形态差异,探索了连接界面形态的演变规律,通过改变注射压力和注射速度对其加以验证,并通过DSC分析证实了形态结构的差异.研究表明:剪切作用对连接界面形态的影响显著,在高剪切作用下分子链沿流动方向取向程度高,不利于其规整排列并沿垂直界面方向生成横晶;可以通过注射压力和注射速度来控制连接界面的剪切作用,从而得到具有完善横晶结构的连接界面形态.     

微层共挤出(PP+EVOH)/PP阻隔材料的结构与性能研究

利用微层共挤出技术制备了具有交替层状结构的(PP+EVOH)/PP复合材料,其中PP为聚丙烯,EVOH为乙烯-乙烯醇其聚物.通过扫描电子显微镜观察、气体渗透实验、差示扫描量热仪分析以及力学性能测试研究了微层共挤出复合材料的形态结构及其对复合材料气体阻隔性能、力学性能以及结晶性能的影响.研究结果表明,通过微层共挤出技术,PP层和(PP+EVOH)层沿挤出方向交替排列,EVOH在PP基体中的的分散形态由零维球形变为一维纤维状,进而演变为二维片状.这些形态导致微层共挤出材料的氮气渗透系数和断裂伸长率较普通共混物分别下降了两个数量级和提高了27倍,并且显著影响其结晶行为.当层数超过64层后,由于PP层减薄,界面增多,EVOH不仅对(PP+EVOH)层中PP相存在结晶成核作用,而且对PP层也有结晶成核作用.     

复杂条件下高分子材料老化规律、寿命预测与防治研究新进展

复杂条件下有机高分子材料的老化、寿命预测和防治研究对满足相关行业发展的迫切需求,实现节能减排、环境保护及可持续发展等战略目标具有重大意义。本文重点综述了近年来针对聚烯烃、工程塑料、橡胶、涂料等大宗高分子材料在我国复杂大气环境中的自然老化及人工模拟加速老化研究的新进展,对材料老化失效基本规律和分子机理、老化数据库的建立及老化分级图谱的绘制进行了介绍,探讨了户外自然环境和人工模拟环境下材料老化失效规律的对应关系、服役寿命理论的预测模型及失效防治延寿新方法,并对其中存在的问题及下一步发展方向进行了展望。     

2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮-5-磺酸插层水滑石的制备及性能

以层状镁铝双金属氢氧化物（MgAl Layered Double Hydroxides,Mg-Al LDHs）为主体,以有机紫外光稳定剂2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮-5-磺酸（BP）为客体,结合焙烧复原法和阴离子交换法合成了具有超分子结构有机-无机插层复合物（MgAl-BP-LDHs）,研究了层间阴离子、反应介质、pH值、反应时间等因素对于插层材料超分子结构的影响。用FTIR、XRD、TG-DTA、UV-Vis和粒度分析对其不同尺度的结构、热稳定性和紫外光稳定性等进行表征。结果表明,采用阴离子交换法难以进行插层反应;通过焙烧复原法可显著降低MgAl-LDHs层间CO₂^-离子,从而有利于BP阴离子交换进入MgAl-LDHs层间,在去离子水中,水温100℃,pH=7,反应时间为48 h,BP过饱和的条件下合成得到最高插层率的MgAl-BP-LDHs;主体水滑石层板与客体以静电力和氢键相互作用,得到的超分子结构材料具有良好的热稳定及兼具优异的紫外屏蔽、吸收性能,是一种新型的有机-无机复合光热稳定剂。