PP／POE／纳米CaCO3复合材料力学性能研究

研究了PP/POE／纳米CaCO3复合材料的力学性能、脆-韧转变规律及其与纳米CaCO3含量、分散相POE粒径的关系。结果表明：含4份CaCO3的PP/POE／纳米CaCO3复合体系，达到脆-韧转变所需的弹性体POE量最少。纳米CaCO3的添加还可以提高复合材料的弯曲模量，在增韧的同时提高材料的刚性。研究发现PP／POE／纳米CaCO3三元体系的基体层厚度与脆-韧转变的关系符合逾渗定理。     

纳米CaCO3对PP/BF复合材料性能影响

以甘蔗渣纤维(BF)、聚丙烯(PP)为原料,添加纳米碳酸钙(CaCO_3)挤出制备PP/BF/CaCO_3复合材料。通过复合材料的力学性能测试及傅里叶变换红外光谱(FTIR)、热重(TG)分析、扫描电子显微镜(SEM)等探究纳米CaCO_3含量对PP/BF/CaCO_3复合材料的影响。结果表明,添加质量分数9%的纳米CaCO_3时复合材料力学性能最佳,其拉伸强度、弯曲强度和缺口冲击强度分别比未添加纳米CaCO_3时提高了20.7%,14.61%和20.02%;添加纳米CaCO_3组分对PP的化学结构和纤维结构基本没有影响;PP/BF/CaCO_3复合材料的热稳定性随着纳米CaCO_3含量的增加而呈现上升的趋势;纳米CaCO_3良好的分散性及其与PP/BF复合材料的相容性在含9%纳米CaCO_3含量时表现为最优。该材料应用于汽车专用材料,改性塑料的刚性、韧性、弯曲强度和热塑性都明显改善。     

镁盐晶须、聚烯烃弹性体增强增韧聚丙烯研究

研究了镁盐晶须(M—HOS)增强聚丙烯(PP)、聚烯烃弹性体(POE)增韧聚丙烯以及PP／M—HOS／POE三元复合材料的力学性能和结构形态。结果表明：M—HOS的加入可以显著提高PP的刚性，当M—HOS填充质量份数为10份时(PP=100份为基准)，体系的拉伸强度和冲击强度均达到最佳；POE的加入则可以显著提高PP的冲击强度，复合体系分别于常温下POE含量15份以及-20℃下POE含量40份时发生脆韧转变；在M-HOS用量为10份时，M—HOS对PP／POE共混体系具有协同增韧增强的作用。     

正交设计优化纳米CaCO_3/SEBS/PP复合体系

纳米碳酸钙(CaCO_3)经表面改性后,和SEBS以及聚丙烯共混制得nano-CaCO_3/SEBS/PP体系复合材料。利用正交设计法研究该体系的最佳配方,得到拉伸屈服强度,冲击强度,收缩率和成型周期综合最佳的方案。结果表明,采用PP∶SEBS=75∶25,纳米碳酸钙添加量9%的方案,复合材料在评估的各方面取得最佳平衡。     

PP/HDPE/SBS三元共混物的研究——基体韧性和弹性体分散相对PP三元共混物脆—韧转变的影响

研究了固定PP/HDPE/SBS三元共混物配比,采用不同共混工艺条件下的脆-韧转变规律。研究表明:PP三元共混物的冲击强度与SBS分散相粒径有密切关系。当SBS分散相粒间距T等于临界值T_c时,PP三元共混物将发生脆-韧转变。研究还表明基体韧性与T_c有密切关系,当基体韧性增高时,T_c值将增大。     

β成核剂和PET纤维对PP力学性能的影响

为提升聚丙烯(PP)韧性同时保持较大的刚性,以PP为基体,通过添加β-成核剂、PET纤维以及PP-gMAH制备复合材料,并研究复合材料的晶型结构及力学性能。结果表明:PP主要形成α-晶,加入β-成核剂则主要形成β-晶,且具有较大的冲击强度。加入PET纤维,可提高PP和β-PP的拉伸性能,随着PET纤维的增加,复合材料的拉伸强度逐渐提高,但冲击强度和断裂伸长率明显下降。相对而言,β-PP复合材料的冲击强度是PP复合材料的2倍,同时能保持较大的拉伸强度和弹性模量。经PP-g-MAH增容,可同时提高PP和β-PP复合材料的拉伸强度和冲击强度。因此,可在PP中添加β-成核、PET纤维和PP-g-MAH制备高强高韧的复合材料。     

PP/CaCO_3复合材料的制备及用于加固混凝土抗弯性能的研究

通过熔融共混法制备聚丙烯/碳酸钙(PP/CaCO_3)复合材料。利用电子万能试验机、冲击试验机、差示扫描量热仪(DSC)和熔融流变仪等测试复合材料的熔体流动速率(MFR)、力学性能等。结果表明:在CaCO_3的添加量为5%时,MFR增加近20%,PP基体的加工流动性明显改善,复合材料的结晶度得到提升,材料的冲击强度最大,达到2.2 kJ/m~2,断裂为韧性断裂。加入适量的CaCO_3可以有效增强PP的综合性能。同时,将改性后的PP纤维应用于混凝土的增强,混凝土的弯曲承载力提高近24.14%。     

AC／MMA接枝天然橡胶包覆滑石粉填充PP的研究

用丙烯基氯／甲基丙烯酸甲酯(AC／MMA)二元接枝天然橡胶包覆处理滑石粉。研究了处理方法、接枝天然橡胶用量以及滑石粉填充量对低韧性PP拉伸强度和缺口冲击强度的影响，并与硅烷偶联剂KH—550处理滑石粉进行了比较。结果表明，AC／MMA二元接枝天然橡胶湿法包覆滑石粉效果最好，包覆滑石粉填充PP在拉伸强度保持较高的情况下，冲击强度得到有效的提高。包覆滑石粉有效地降低了由于滑石粉填充量的增加而导致的复合材料力学性能降低的幅度。SEM的分析表明，AC／MMA二元接枝天然橡胶包覆滑石粉增加了PP基体层的应力屈服，实现了复合材料的脆韧转变。     

玻纤增强聚丙烯复合材料性能研究

研究了玻纤(GF)、SEBS和聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)用量对GF增强聚丙烯复合材料性能的影响,以及PP/GF(65/35)、PP-g-MAH/PP/GF(15/65/35)的微观形态。结果表明:随着GF用量的增加,复合材料的拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量增加,断裂伸长率降低,冲击强度先减小后增大,PP/GF复合材料断面呈脆性断裂;在PP/GF中添加增韧剂SEBS可以提高复合材料的冲击强度,但拉伸强度、断裂伸长率、弯曲强度和弯曲模量均减小;在PP/GF中添加增容剂PP-g-MAH,可使其拉伸强度、断裂伸长率、弯曲强度、弯曲模量和冲击强度均得到提高,当PP-g-MAH/PP/GF为15/65/35时,复合材料性能优异,材料断面呈韧性断裂。     

玻纤增强PP复合材料的研究

将接枝PP(g-PP)加入到聚丙烯(PP)/玻纤(GF)复合材料中,制备了一种高性能PP玻纤复合材料,研究了g-PP用量及玻纤含量对复合材料力学性能、耐热性能及熔体流动性能的影响。研究表明,g-PP能够显著改善PP/GF复合材料的力学性能及耐热性能,添加适量g-PP能使复合材料的拉伸强度达到AS/GF复合材料的性能标准,冲击强度及耐热温度大大高于其标准,对加工流动性没有明显影响。加入适量g-PP能使PP/GF复合材料发生脆韧转变,提高复合材料的结晶温度,减小材料的球晶尺寸。该玻纤增强PP复合材料有望替代AS/GF而应用于空调风轮的制造。     

乙烯-丙烯酸共聚物对聚丙烯复合材料性能的影响

研究了乙烯-丙烯酸(EAA)共聚物对聚丙烯(PP)/CaCO_3复合材料和PP/碱式硫酸镁晶须(MOS)复合材料性能的影响。结果表明:EAA的加入有效改善了PP复合材料的界面粘合,使PP/CaCO_3和PP/MOS复合材料的拉伸强度、断裂伸长率、简支梁缺口冲击强度及熔体质量流动速率有所增加,维卡软化温度逐渐下降。     

PA66/SEBS复合材料的制备与性能研究

以聚酰胺66(PA66)和苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)为原料,3份马来酸酐接枝苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(SEBS-g-MAH)为增容剂,通过熔融共混法制备了PA66/SEBS复合材料,研究了SEBS添加量对复合材料结晶性能、热性能、界面相容性、力学性能等的影响。结果表明:SEBS的加入没有改变PA66的特有晶型,仅仅改变了不同晶型的相对含量;随着SEBS用量的增加,PA66/SEBS复合材料的熔融温度、界面相容性下降,拉伸强度也呈逐渐降低的趋势;随着SEBS用量的增加,未加增容剂的复合材料的断裂伸长率呈逐渐减小的趋势,而加入增容剂的复合材料的断裂伸长率则呈先增后减的趋势;另外,加入了增容剂的复合材料的力学性能明显优于未加增容剂的复合材料。     

高抗冲抗静电聚碳酸酯复合材料的研制

以导电炭黑、聚碳酸酯(PC)和苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯共聚物(SEBS)作为基体材料,通过熔融共混的方法制备了高抗冲抗静电复合材料.研究了炭黑类型、炭黑用量、基体树脂组成对电性能和力学性能的影响.结果表明,以高结构性的导电炭黑CB3000为导电填料,PC/SEBS在80/20质量比时,能够获得电性能和力学性能俱佳的复合材料.PC/SEBS/CB3000(90/10/3.5)体系在保持导电性能的同时实现了脆韧转变,缺口冲击强度达到50 kJ/m<'2.经扫描电镜(SEM)分析表明,双连续结构的形成是PC/SEBS/CB复合材料实现脆韧转变的主要原因.     

聚丙烯复合材料的力学性能和耐刮擦性能研究

以聚丙烯(PP)、滑石粉(Talc)、SEBS和绒毛粉为原料,采用熔融共混方法制备了PP复合材料。分别研究了SEBS及绒毛粉对PP复合材料力学性能和耐刮擦性能的影响。利用交叉刮擦法对耐刮擦性能进行了表征。结果表明:在一定范围内SEBS具有增韧作用,但随着SEBS含量的增加,PP的拉伸强度、弯曲强度以及耐刮擦性能逐渐降低。随着SEBS含量的增加,ΔL逐渐增加;少量添加绒毛粉对复合材料除冲击强度以外的性能影响较小,添加少量绒毛粉便能显著提高材料的耐刮擦性能。随着绒毛粉含量的增加,ΔL值相应地降低。     

AC／MMA接枝天然橡胶包覆滑石粉填充PP的研究

用丙烯基氯／甲基丙烯酸甲酯（AC／MMA）二元接枝天然橡胶包覆处理滑石粉。研究了处理方法,接枝天然橡胶用量以及滑石粉填充量对低韧性PP拉伸强度和制品冲击强度的影响,并与硅烷偶联剂HK－550处理滑石粉进行了比较,结果表明,AC／MMA二元接枝天然橡胶湿法包覆滑石粉效果最好,包覆滑石粉填充PP在拉伸强度保持较高的情况下,冲击强度得到有效的提高,包覆滑石粉有效地降低了由于滑石粉填充量的增加而导致的复3合材料力学性能降低的幅度,SEM的分析表明,AC／MMA二元接枝天然橡胶包覆滑石粉增加了PP基体层的应力屈服,实现了复合材料的脆韧转变。     

尼龙-6/蒙脱土纳米复合材料用POE-g-MAH改性及性能研究

制备了尼龙-6(PA6)/马来酸酐接枝乙烯-1-辛烯共聚物(POE-g-MAH)和PA6-蒙脱土纳米复合物(NCH)/POE-g-MAH两种复合材料,其脆韧转变点都是在POE-g-MAH质量分数为8%～10%。在脆韧转变点前,PA6/POE-g-MAH和NCH/POE-g-MAH的缺口冲击强度几乎相同;在脆韧转变点后,NCH/POE-g-MAH的冲击强度远高于PA6/POE-g-MAH。复合材料的拉伸强度都随POE-g-MAH的增加而线性下降,在相同POE-g-MAH含量时,NCH/POE-g-MAH的拉伸强度比PA6/POE-g-MAH的低4MPa左右。     

SEBS对聚丙烯透明性及力学性能的影响

将苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)与聚丙烯(PP)在双螺杆挤出机中熔融共混,制备PP/SEBS共混物。利用透光率雾度测定仪、偏光显微镜、扫描电子显微镜、差示量热扫描仪、广角X射线衍射仪等对材料性能进行表证。实验表明:随着SEBS的加入,共混物结晶温度和结晶度降低,结晶区与非经晶区界面模糊,晶粒尺寸减少,共混物透光率逐渐增加,雾度降低;复合材料PP/SEBS拉伸强度降低,断裂伸长率及低温冲击强度显著提高。     

聚苯乙烯/纳米TiO2/SEBS三元复合材料的制备及性能研究

采用熔融共混法制备了聚苯乙烯/纳米二氧化钛/氢化苯乙烯乙烯丁二烯苯乙烯共聚物（PS/纳米TiO2/SEBS）三元复合材料。研究了SEBS和纳米TiO2用量对复合材料力学性能、扭矩以及热性能的影响。利用扫描电子显微镜对复合材料冲击断面的微观形貌进行了研究。结果表明,PS/纳米TiO2/SEBS复合材料的冲击强度随SEBS含量的增加逐渐增大,拉伸强度随SEBS含量的增加逐渐减小。当PS与纳米TiO2的质量比为97/3、SEBS的用量为8份(质量份,下同)时,复合材料的综合力学性能最佳,其冲击强度为5.626 kJ/m2,拉伸强度为25.623 MPa;加入纳米TiO2和SEBS都使复合材料的热性能得到了提高;复合材料的最大扭矩与PS相比下降了17 N·m,平衡扭矩均为7 N·m;SEBS以颗粒状镶嵌到基质中,断口形貌为典型的韧性断裂。     

POE增韧改性聚丙烯/滑石粉复合材料的研究

以共聚聚丙烯（PP）、滑石粉和聚烯烃弹性体（POE）为主要原料,采用双螺杆挤出机制备了PP复合材料;研究了POE含量和样条放置时间对PP复合材料力学性能的影响;采用扫描电子显微镜对复合材料脆断面和经蚀刻后的断面形貌进行观察。结果表明,POE含量为7 %时发生脆韧转变;POE含量大于11 %时,冲击强度增加趋缓;样条放置24 h后,冲击强度随时间的变化不大;POE分散相的尺寸随POE含量的增加而减小。     

超声波表征聚丙烯/碳酸钙复合材料非等温结晶过程

采用转矩流变仪熔融混合制备了聚丙烯(PP)/碳酸钙(CaCO_3)复合材料,其转矩曲线反映加料、熔融和混合过程及填充增黏效应。DSC、偏光显微镜观察及力学测试表明,CaCO_3纳米粒子界面可诱导PP异相成核并加速结晶,较弱的界面黏结强度和更多更小的PP晶体可吸收更多的能量从而提高冲击强度;但加入过多CaCO_3易发生团聚,延缓结晶,反而降低冲击强度。与这些测试对比,成功用超声波监测变压装置内PP/CaCO_3在很宽温度和压力范围的结晶过程。增加CaCO_3含量会降低声波速度并使相态转变点温度向低温偏移;提高压力会提高相态转变点温度,加快PP结晶和凝固过程。