PP/改性滑石粉复合材料性能研究

以钛酸酯偶联剂为改性剂对滑石粉进行表面改性,然后将其填充到聚丙烯(PP)中,制成PP/改性滑石粉复合材料。考察了滑石粉用量对PP/滑石粉复合材料阻燃性能和力学性能的影响,并对比了滑石粉改性前后复合材料力学性能及阻燃性能的差异。结果表明:添加滑石粉可提高PP复合材料的阻燃性能和耐热性能。另外,未改性滑石粉的添加降低了PP复合材料的力学性能,而适量改性滑石粉的添加(≤20 phr)则使复合材料的拉伸强度和冲击强度得到提升。     

PLA/改性MMT复合材料的性能

以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为改性剂对蒙脱土(MMT)进行改性,将其填充到聚乳酸(PLA)中,采用熔融插层法制备了PLA/改性MMT复合材料,并研究了复合材料的性能。结果表明:添加MMT可提高复合材料的阻燃性能和耐热性能;添加未改性MMT降低了复合材料的力学性能,当其用量为9 phr时,复合材料的拉伸强度从42.1 MPa降至38.6 MPa,断裂拉伸应变从4.5%降至2.2%,冲击强度从15.2 kJ/m~2降至8.6 kJ/m~2;添加适量(3~5 phr)改性MMT可提高复合材料的力学性能,当其用量为5 phr时,复合材料的拉伸强度和断裂拉伸应变均达最大值,分别为47.2 MPa和10.6%,当其用量为3 phr时,复合材料的冲击强度达最大值,为25.2 kJ/m~2。     

中国专利

正一种纳米协同膨胀阻燃增韧聚丙烯共混物复合材料及其制备方法本发明公开的纳米协同膨胀阻燃增韧聚丙烯共混物复合材料的组成为:聚丙烯71 phr、辛烯-乙烯嵌段共聚物20 phr、改性膨胀型阻燃剂23 phr、有机改性蒙脱土2 phr、马来酸酐接枝聚丙烯1~11 phr。本发明加工工艺简单,所制复合材料具有良好的阻燃及增韧性能。与纯聚丙烯相比,复合材料的热释放速率峰值、烟气释放速率明显降低,而且材料的冲击强度提高。     

m-ACR对PVC/木粉复合材料力学性能的影响

采用乳液聚合的方法合成了反应性核壳结构丙烯酸酯类抗冲击改性剂(m-ACR),使用双辊开炼机制备了聚氯乙烯(PVC)/椴木粉(WF)/m-ACR复合材料。通过力学性能测试和扫描电镜分析表明,m-ACR复合材料体系的力学性能得到提高,木粉与PVC界面结合性能得到改善,m-ACR的添加量为9 phr时,m-ACR体系的拉伸强度较未改性ACR体系的拉伸强度提高了8.74%;与ACR相比m-ACR增韧PVC效率略有降低,添加量为10 phr时冲击强度较PVC/WF体系提高了208%;动态力学分析表明,m-ACR加入后,复合材料体系的黏度增大,玻璃化温度增加。     

改性纳米TiO_2的制备及其对聚丙烯的改性研究

用溶胶-凝胶法制备纳米二氧化钛(TiO_2),并用硅烷偶联剂γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(CG570)和油酸(OA)对其进行表面改性,提高了其亲油性;将改性TiO_2对聚丙烯(PP)进行共混改性制备得到PP复合材料。分别研究改性剂类型和CG570-TiO_2用量对PP复合材料力学性能、耐热性能和结晶性能的影响。研究表明,CG570-TiO_2对PP共混改性效果相对较好;当CG570-TiO_2的用量为3%时,PP复合材料的综合性能最佳;相比于纯PP,其热分解温度、结晶温度和力学性能均有所提高,其中冲击强度提高了35%。     

PP/SBS/滑石粉三元复合材料性能研究

通过熔融共混制备了不同滑石粉(经偶联剂KH550表面改性)用量的聚丙烯(PP)/丁苯热塑性弹性体(SBS)/滑石粉复合材料(PP与SBS的配比固定为90/10),同时研究了该复合材料的力学性能和流动性能。结果表明:随着滑石粉用量的增加,PP/SBS/滑石粉复合材料的弹性模量和拉伸强度下降;弯曲性能、冲击性能和熔体流动速率则先提高后降低,且均在滑石粉用量为10份时达到最大值;另外添加了改性滑石粉的PP/SBS/滑石粉复合材料,其拉伸强度、冲击强度和熔体流动速率均高于未改性滑石粉填充的复合材料。     

热处理对PPR/纳米TiO2复合材料力学性能的影响

制备了无规共聚聚丙烯(PPR)/纳米TiO₂复合材料，并研究了热处理对复合材料力学性能和断口形貌的影响。结果表明：使用4%(w)经硅铝复合包膜改性后的纳米TiO₂可大幅提高PPR的力学性能，复合材料的拉伸强度由未改性的24.0 MPa提高到36.5 MPa，断裂伸长率由未改性的45%提高到90%；热处理可消除复合材料内部热应力，促进结晶的完善，有效改善PPR/纳米TiO₂复合材料的拉伸性能及弯曲性能，热处理最佳温度为120℃，最佳时间为40 min，在此条件下，复合材料的拉伸强度及弯曲强度增幅分别达33.8%,35.9%。     

改性剂对氧化石墨烯/铸型尼龙复合材料力学性能的影响

采用改进的Humeers法制备氧化石墨烯(GO),然后使用环氧丙基三甲基氯化铵(GTMAC)、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、马来酸酐接枝高密度聚乙烯(HDPE-g-MAH)和马来酸酐接枝超高分子量聚乙烯(UHMWPE-g-MAH)四种不同柔性链的改性剂分别改性GO。并经傅里叶红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)及扫描电子显微镜(SEM)等对改性GO及铸型(MC)尼龙复合材料进行测试和表征,结果表明:CTAB改性GO层间距最大,在尼龙基体中分散最好。力学强度测试结果表明:改性GO的分散性对复合材料的性能影响较大,使用CTAB改性GO制得的MC尼龙复合材料性能最佳,当GO-g-CTAB加入量为己内酰胺用量的0.05%时,与未改性GO/MC尼龙复合材料相比,其弯曲强度提高了9.3%,冲击强度提高了60%,拉伸强度和压缩强度也分别提高了2.0%和15.8%。改性剂链的柔性对铸型尼龙综合力学性能也有重要的影响,HDPE和UHMWPE改性GO的添加显著提高了复合材料的冲击性能,但材料的拉伸强度略有下降。     

纳米改性氢氧化铝/尼龙66复合材料的制备及其力学性能的研究

将自制的纳米改性氢氧化铝(CG-ATH),用不同表面改性剂进行改性,以不同比例添加到PA66中,制得复合材料.该种复合材料的阻燃性能、拉伸性能和冲击性能都有所改善,纯尼龙66与添加40份CG-ATH/PA66复合材料相比较,极限氧指数(LOI)从25提高到29,拉伸性能提高了31%,冲击强度提高了8.6%.但是,随着CG-ATH添加量的增加,复合材料的阻燃性能和力学性能均逐渐变差.     

植物纤维表面改性及PP复合材料力学性能研究

以天然竹纤维粉(BF)为原料,分别通过氢氧化钠和十六烷基三甲氧基硅烷(HTES)改性竹纤维,然后分别将天然和改性竹粉与聚丙烯(PP)复合挤出制备竹纤维增强PP复合材料。采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)及水接触角(WCA)表征了天然竹粉和改性竹粉的表面化学结构及亲疏水性能;研究了添加5%的竹粉时PP复合材料力学性能。结果表明,硅烷偶联剂成功接枝到竹纤维表面,竹粉WCA由26.4°提高到107.8°;热变形实验结果显示添加未改性竹粉后,纯PP的热变形温度由78.3℃降到74℃,但是添加HTES改性竹粉后,PP复合材料的热变形温度提高到86.9℃,另外,与未改性竹粉相比,HTES改性竹粉能够显著提高PP的拉伸强度、冲击强度及弯曲模量。     

核桃壳粉填充丁苯橡胶复合材料的制备与性能研究

本文采用核桃壳粉和丁苯橡胶制备了WSP/SBR复合材料,研究了WSP目数和硅烷偶联剂Si69对复合材料硫化特性、物理性能与动态性能的影响。结果表明,未改性WSP的添加对混炼胶的t10和t90影响不大,但会降低混炼胶的ΔM,随着WSP目数的增大,ΔM先增加后降低;添加Si69改性后WSP/SBR混炼胶的t10和t90有所增加,且ΔM随着Si69用量的增加而增加。添加未改性WSP会降低SBR硫化胶的拉伸强度与磨耗性能,但是撕裂强度、断裂伸长率、硬度均增大;随着未改性WSP目数的增大,断裂伸长率和硬度有所降低,压缩疲劳温升先增加后降低,WSP300目时复合材料拉伸强度的降低幅度最低。随着Si69用量的增加,复合材料的拉伸强度提高;Si69改性能够改善WSP/SBR复合材料的耐磨耗性能和降低压缩疲劳温升。加入未改性WSP混炼胶料的G"明显下降;WSP目数增大,Payne效应增强,而Si69改性有利于减弱混炼胶的Payne效应。添加300目未改性WSP复合材料的抗湿滑性能有所提高而滚动阻力略有上升,当采用3phr Si69改性后,复合材料在高温区和低温区下的tanδ分别得到了进一步的下降和上升,有利于抗湿滑性能和低滚动阻力二者平衡。     

石英粉表面处理对硅树脂复合材料性能的影响

分别以六甲基二硅氮烷(HMDS)、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH 570)、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(KH 560)、正十二烷基三甲氧基硅烷(WD-10)为改性剂,对2种粒径的石英粉进行表面改性,然后用于制备硅树脂复合材料。研究了石英粉用量、配比和改性剂种类对硅树脂复合材料性能的影响。结果表明,随着石英粉用量的增加,硅树脂复合材料的螺旋流动长度减小,当325目与3000目石英粉按质量比1∶1复配时材料弯曲强度最高。HMDS、KH 570、KH 560改性石英粉制得的硅树脂复合材料相较于未改性弯曲强度有所提升,吸水率下降。WD-10改性石英粉制得的硅树脂复合材料吸水率大幅下降,降幅最大为42. 91%。硅烷改性降低了石英粉表面极性,硅烷改性石英粉制备的硅树脂复合材料体积电阻率均升高,升幅最大为50%。     

云母表面改性及其在PP中的应用

采用物理法与化学法对云母表面进行协同改性处理得到两种改性云母,即硅烷偶联剂KH550/石蜡改性云母(KM1)与KH550/癸二酸改性云母(KM2)。将未改性云母(mica)、KM1、KM2分别与聚丙烯(PP)共混,考察了所得复合材料的力学性能、收缩性能及熔体流动性。结果表明:云母经改性后,其疏水性得到提高,改性云母KM1、KM2的接触角分别达到20.13°和11.29°。当云母的添加量为20%时,复合材料的力学性能、收缩性能、熔体流动性均明显改善。此时PP/KM1、PP/KM2的断裂伸长率分别比PP/mica提高了23.35%和14.65%,拉伸强度分别比PP/mica提高了13.41%和9.64%,收缩率则由PP/mica的1.51%分别降低至1.23%和1.21%;另外,PP/KM1的缺口冲击强度和熔体流动速率分别比PP/mica提高了12.5%和35%,PP/KM2的熔体流动速率则仅比PP/mica略有增加。     

PTFE/Nano-CaCO3复合材料组织性能研究

通过机械搅拌、冷压成型烧结方法,制备了纳米碳酸钙填充改性聚四氟乙烯(PTFE)复合材料,并研究了复合材料的综合物理机械性能。结果表明:未改性的纳米碳酸钙显著提高了复合材料的弹性模量、断裂伸长率和冲击强度,但复合材料的拉伸强度有所降低。改性后的纳米碳酸钙效果并不是很理想,主要是表面改性剂高温分解存在的影响。     

PP/云母高填充复合材料性能的研究

以聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)为相容剂,采用熔融共混法制备了聚丙烯(PP)/云母填充复合材料,通过力学性能测试以及SEM、DSC等分析手段,对PP/云母高填充复合材料的性能进行了研究。结果表明:适量PP-g-MAH以及云母的添加可有效提高PP的拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量,其中,当PP-g-MAH和云母的添加量分别为20%和40%时,PP/云母复合材料具有最佳综合力学性能。另外,随着云母粒径的减小,PP/云母复合材料的拉伸强度提高,冲击强度降低;云母在PP基体中起到了异相成核作用,云母粒径越小,其异相成核作用越强,复合材料的结晶度则越大。     

PP/OMMT纳米复合材料制备技术研究

对潍坊某地的膨润土(MMT)原料进行提纯、用碳酸钠作为钠化剂进行钠化改型及有机改性,制备出与聚合物相容性较好的有机膨润土(OMMT),将之与聚丙烯(PP)复合制备出PP/OMMT纳米复合材料。重点研究了不同改性剂对MMT层间距的影响以及OMMT用量对复合材料力学性能的影响。结果表明:在十八烷基苄基二甲基溴化铵(1827)和己内酰胺复合改性剂的作用下,MMT的层间距扩大到2.44 nm;在一定范围内,随着OMMT用量的增加,PP/OMMT纳米复合材料的冲击强度和拉伸强度呈现先提高再降低的趋势,OMMT用量为2%时,复合材料的缺口冲击强度达到6.65 kJ/m2,拉伸强度达到24.53 MPa。     

聚丙烯／PE-g-MAH／纳米SiO2复合材料性能研究

以PE-g-MAH(马来酸酐接枝聚乙烯)作为聚丙烯(PP)/纳米二氧化硅(SiO2)共混物的增容剂,通过不同的加工工艺制备了聚丙烯/PE-g-MAH/纳米SiO2复合材料,考察了不同处理方法及用量的纳米SiO2对PP基体的影响。结果表明:经表面处理,用量为4％的纳米SiO2和3％PE-g-MAH协同作用对PP的改性效果最好,冲击强度提高30％,弯曲强度提高10％,而改性PP的拉伸强度与未改性PP保持一致,且对嵌段共聚聚丙烯(PP-B)的改性效果优于无规共聚聚丙烯(PP-R)。同时,PP/PE-g-MAH/纳米SiO2复合材料的耐热性得到明显提高,较PP基体提高22℃,增幅为20％。     

改性纳米SiO_2/聚氨酯弹性体复合材料的合成及其性能表征

用硅烷偶联剂KH-550对纳米SiO_2进行表面接枝改性,得到改性纳米SiO_2,采用原位聚合物法合成了纳米SiO_2/聚氨酯弹性体复合材料。结果表明,改性纳米SiO_2的加入,提高了聚氨酯弹性体的力学性能(拉伸强度为41.38MPa,较未改性的聚氨酯弹性体提高了约65%,最大撕裂强度为121.25kN/m,较未改性的聚氨酯弹性体提高了约62%,效果显著);高温条件下添加了改性纳米SiO_2复合材料的分解速度比纯聚氨酯弹性体要慢;纳米SiO_2改善了聚氨酯弹性体的阻尼性能,拓宽了阻尼温域。     

聚丙烯/改性SiO_2复合材料的制备与性能研究

用溶胶-凝胶法结合原位反应法制备二氧化硅(SiO_2)、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)和油酸(OA)改性SiO_2(KH570-SiO_2和OA-SiO_2);并以SiO2和改性SiO_2作为填料,与聚丙烯(PP)共混制备PP复合材料。分别研究改性剂类型和KH570-SiO_2用量对PP复合材料拉伸性能、弯曲性能、冲击性能、耐热性和结晶性的影响。结果表明,KH570-SiO_2对PP的填充改性效果相对较好;当KH570-SiO_2的用量为4%时,PP复合材料的综合性能最佳;相比于纯PP,其拉伸强度保持不变,而弹性模量、弯曲强度、弯曲模量和冲击强度分别提高了46%、15%、23%和14%,热分解温度和结晶温度均有所提高。     

表面改性SiO_2对PP基复合材料性能的影响

分别采用正辛基三乙氧基硅烷、正十二烷基三甲氧基硅烷对纳米SiO2晶须表面接枝改性,并制备了改性PP/nano-SiO2复合材料,探讨了偶联剂种类与复合材料性能间的关系。研究发现:改性PP/nano-SiO2复合材料弯曲强度、拉伸强度和弯曲模量略低于未改性的PP/nano-SiO2复合材料,但冲击强度和断裂标称应变更优;改性PP/nano-SiO2复合材料具有更好的耐磨性能和耐刮擦性能;正十二烷基三甲氧基硅烷改性纳米SiO2能够明显提高复合材料的热变形温度,且耐刮擦性能和耐磨性能优于正辛基三乙氧基硅烷改性纳米SiO2和未改性SiO2,能够在车用内饰件领域得到更好的应用。