聚丙烯/纳米碳酸钙复合材料的热降解动力学

利用热重法研究了聚丙烯/纳米碳酸钙(PP/nano-CaCO_3)复合材料的热降解,并采用Kissinger、Friedman和CoastRedfern等3种方法计算了该体系的热降解动力学参数。结果表明:与纯PP相比,复合材料的初始降解温度(T_0)、最大失重速率温度(T_m)以及终止失重温度(T_p)都有所提高,其中T_0提高最多,说明nano-CaCO_3可以有效减缓PP热降解的初始阶段;三种计算方法均适用于该体系,数据表明随着nano-CaCO_3含量的增加,活化能E均呈现先增大后减小的趋势,含量为7%时,E增加最多,三种方法分别为44.45 k J/mol、42.18 k J/mol和40.74 k J/mol,可见nano-CaCO_3能显著改善PP的热稳定性。     

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。     

高耐磨阻燃改性聚丙烯电缆保护管的制备及性能研究

为提高改性聚丙烯电缆保护管的耐磨阻燃性能,采用自制的高耐磨及阻燃材料制备高耐磨阻燃改性聚丙烯电缆保护管。研究通过添加高耐磨材料及阻燃材料对改性聚丙烯电缆保护管的导热耐磨性能、阻燃性能及力学性能的影响。实验结果表明:采用自制纳米球形Al2O3接枝棕榈纤维耐磨剂和自制笼型聚倍半硅氧烷接枝二乙烯三胺五甲叉膦酸铵阻燃剂能显著的提高材料的阻燃性能和耐磨性能,同时在一定程度上提高材料的弯曲模量和环刚度;PP/阻燃剂/耐磨剂配比为100/25/15时,高耐磨阻燃改性聚丙烯电缆保护管极限氧指数为37%,质量磨损为43.8 mg,弯曲模量为63.3 MPa,环刚度Ф100为30.3 kN/m2,综合性能最为均衡。     

PP/EPDM/nano-CaCO_3复合材料的形态和性能

利用柔和法制备三元乙丙橡胶(EPDM)/纳米碳酸钙(nano-CaCO_3)预挤出物,再分别用两步法和分级注入法与聚丙烯(PP)熔融共混制备PP/EPDM/nano-CaCO_3复合材料。当w(EPDM)为25.5%时,分级注入法制备的复合材料形成了分散相EPDM中包覆PP相的多重包覆结构;当w(EPDM)大于16.5%时,分级注入法能明显降低EPDM粒子直径,使EPDM粒子形状规则,分散均匀;两步法制备的复合材料结晶温度和储能模量均比分级注入法高,说明两步法中有更多的nano-CaCO_3粒子从EPDM相迁移到PP相中,这与扫描电子显微镜分析结果基本一致。     

电缆保护管在不同车载和埋深下对环向刚度的要求

正1前言玻璃钢/复合材料电缆保护管已被公认为是最合适的保护管,已广泛应用于电力和电信工程。以前只重视电缆保护管的强度性能,随着设计部门的深入、合理、科学的设计,对其刚度要求已突出。相对金属电缆保护管,在同样管壁厚时,显然玻璃钢管刚度要低一些。其     

Nano-CaCO_3填充PP复合材料断口形貌的分形特征及对冲击强度的影响

用熔融共混法将改性纳米碳酸钙(nano-CaCO_3)填充到聚丙烯(PP)树脂中制备PP/nano-CaCO_3复合材料。通过冲击试验测定了纳米复合材料的冲击强度,采用扫描电镜观测了材料的断口形貌,运用图像处理软件IPP提取了纳米复合材料的断口形貌的轮廓曲线;应用结构函数法测算了断口形貌轮廓曲线的分形维数(D_l),探讨了D_l与复合材料冲击强度(σ_Ⅳ)的关系。结果表明:PP及其PP/CaCO_3纳米复合材料的断口形貌具有显著的分形特征,其D_l值介于1.6375至1.8952之间。在所考察的体积填充分数(φ_f)范围内,D_l值总体上随φ_f的增加而增大,纳米复合材料的σ_Ⅳ值随φ_f的增加而增大;在相同的φ_f下,钛酸酯偶联剂改性CaCO_3填充的PP纳米复合材料(SII)较脂肪酸改性CaCO_3填充的PP纳米复合材料(SI)有更高的D_l值和σ_Ⅳ值,且其σ_Ⅳ与D_l呈正相关关系。     

挤出工艺对纳米碳酸钙母料性能影响

采用纳米碳酸钙(nano-CaCO_3),分别以一字排列三螺杆挤出工艺与双转子连续混炼挤出工艺制备nano-CaCO_3母料,然后添加到高密度聚乙烯(PE-HD)中制备PE-HD/nano-CaCO_3复合材料。分析了不同挤出工艺对PE-HD/nano-CaCO_3复合材料断面形貌和力学性能的影响。结果表明,一字排列三螺杆挤出工艺更好地改善了nano-CaCO_3在PE-HD中的分散性,提高了PE-HD/nano-CaCO_3复合材料的韧性,使其缺口冲击强度提高63.8%,对断裂伸长率影响较小,降低了16.4%;双转子连续混炼挤出工艺更好地改善了PE-HD/nano-CaCO_3复合材料的弯曲性能,使其弯曲强度提高6.0%,弯曲弹性模量提高48.4%,对拉伸强度影响较小,降低了5.3%。     

PLA/PBAT/纳米碳酸钙三元复合材料的微观形貌与性能

采用双螺杆挤出机制备了聚乳酸/己二酸-对苯二甲酸-丁二醇酯共聚物(PLA/PBAT)共混物和PLA/PBAT/纳米碳酸钙(PLA/PBAT/nano-CaCO_3)复合材料;通过差示扫描量热仪(DSC)、扫描电子显微镜(SEM)和微机电子万能试验机研究了PLA/PBAT共混物的微观结构、相容性、熔融与结晶行为及力学性能;不同含量的nano-CaCO_3对PLA/PBAT/nano-CaCO_3三元复合材料中PLA的熔融与结晶行为及复合材料力学性能的影响及nano-CaCO_3在PLA/PBAT共混物中的分布行为。DSC表明,与少量的PBAT共混后,PLA的结晶度提高;而加入nano-CaCO_3后,PLA的结晶温度降低;SEM表明,PLA与少量PBAT部分相容,且nano-CaCO_3选择性地分布在PBAT相中;力学性能测试表明,与PBAT共混后,PLA的韧性得到很大程度的改善,且nano-CaCO_3与PBAT起到了协同增韧的作用,冲击强度提高了162%;但nano-CaCO_3的加入量存在阈值,超过10%时,会使PLA/PBAT/nano-CaCO_3复合材料的拉伸强度下降。     

改性聚丙烯复合材料的绝缘性和抗腐蚀性能研究

通过聚丙烯(PP)与碳酸钙无机纳米粒子制备PP复合电缆材料,并对复合材料的介电常数、击穿强度、拉伸强度以及抗腐蚀性能进行研究。结果表明:PP-3具有较高的介电常数为3.13,交流和直流击穿电场强度分别达到62.3 kV/mm和48.9 kV/mm,说明其具有较好的电绝缘性。碳酸钙的加入降低PP复合材料的拉伸强度,但PP-3的拉伸强度(16.5 MPa)符合GB/T 8815—2008标准(15 MPa)。老化后的PP-3仍具有较好的抗腐蚀性能,满足GB/T8815—2008的性能值。因此,PP-3复合材料可以用于高压电缆材料。     

VC-BA/纳米CaCO3复合母粒增韧PVC

采用氯乙烯-丙烯酸丁酯共聚弹性体(VC-BA)和经表面处理的纳米碳酸钙(nano-CaCO_3)制备VC- BA/nano-CaCO_3复合母粒,再用该复合母粒与聚氯乙烯(PVC)共混,制备了VC-BA/nano-CaCO_3复合母粒增韧的PVC复合材料。复合母粒中m(VC-BA)/m(nano-CaCO_3)为2:3时,增韧效果最佳。nano-CaCO_3与VC-BA有协同增韧作用,且nano-CaCO_3能够补强。当PVC和复合母粒质量比为100:20时,材料的冲击强度达到49.5 kJ/m~2,是纯PVC的10倍,拉伸强度为51.0 MPa。     

聚丙烯/碳酸钙复合材料改性研究

进行了碳酸钙对聚丙烯(PP)的填充改性研究,结果表明:随1%(质量分数)钛酸酯偶联剂表面处理的碳酸钙用量增加,PP/碳酸钙复合材料的拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量等逐渐增加,碳酸钙质量分数为20%时,得到了综合性能较好的PP/碳酸钙复合材料;随聚烯烃弹性体(POE)用量增加,PP/碳酸钙/POE复合材料的冲击强度逐渐增加,而拉伸强度、弯曲模量均逐渐降低,5份POE使复合材料达到较好的刚性和韧性的平衡;1份表面光亮剂能使PP/碳酸钙复合材料达到较好的表面光亮度.     

PP/碳纤维纸夹芯“三明治”复合材料性能

以碳纤维纸(CFP)作为芯材,聚丙烯(PP)作为皮材,用平板硫化机热压制成PP–CFP–PP"三明治"式复合材料,并测试了复合材料的各项力学性能。结果表明,加入CFP后复合材料的力学性能总体上有所改善,针对不同PP基体、CFP对复合材料力学性能的改善方式有所不同,对基材本身强度/刚度小的复合材料增强/增刚效果明显,而对于基材本身强度/刚度大的复合材料,加入CFP后其断裂伸长率、无缺口冲击强度提高明显,同时复合材料的缺口冲击强度有所降低。     

玻璃钢/复合材料电缆保护管轴向强度分析

本文介绍玻璃钢/复合材料电缆保护管的优越性,已在我国及国外不断扩大使用,针对缠绕砂管,进行轴向强度分析,提出注意事项,以确保电缆保护管的长期使用。     

相容剂对PP/PA6/nano-CaCO_3三元复合材料性能的影响

分别以PP-g-MAH和POE-g-MAH为相容剂,制备了聚丙烯/尼龙6/纳米碳酸钙(PP/PA6/nano-CaCO3)三元复合材料。研究了不同相容剂对PP/PA6/nano-CaCO3复合材料力学性能和微观结构的影响,确定了最佳相容剂及其用量。结果表明:相容剂对PP/PA6/nano-CaCO3复合材料具有良好的界面改性效果,其中POE-g-MAH的改性效果较佳。     

纳米CaCO3填充改性聚丙烯复合材料的力学性能和结晶行为的研究

将经过表面处理的纳米CaCO₃分别用两种方法制备成母粒并与PP复合,制备成PP/CaCO₃与PP/PP-g-GMA/CaCO₃纳米复合材料。对纳米复合材料的力学性能和结晶行为进行了测试。结果表明,纳米碳酸钙对PP的β晶的形成具有诱导作用,并且在PP/PP-g-GMA/CaCO₃纳米复合材料中,纳米CaCO₃含量在低于20%时,可同时解决增韧和增强的问题。     

不同接枝率相容剂对PP/POE/nano-CaCO_3复合材料性能的影响

研究了不同接枝率的马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)对聚丙烯(PP)/乙烯-辛烯共聚物(POE)/nanoCaCO_3复合材料性能的影响,并对复合材料的微观形貌、流变性能和力学性能进行表征。结果表明,PP-g-MAH的加入改善了nano-CaCO_3与基体之间的相容性,促进了nano-CaCO_3的分散,提高了复合材料的力学性能。高接枝率PP-gMAH对材料的冲击强度提升幅度更高,且拉伸强度和弯曲强度保持稳定。当其添加量为5%时,复合材料的冲击强度和拉伸强度分别提高76.4%和14.7%。     

纳米碳酸钙改性聚丙烯大变形行为的研究

为了研究纳米碳酸钙改性聚丙烯(PP/nano-CaCO_3)在不同应变率下的大变形特性及相关机理,采用疲劳试验机(MTS)结合数字图像相关技术(DIC)对该种材料在不同拉伸速率下进行单项拉伸试验,并用有限元对其进行数值模拟,得出了不同变形程度的试验结果。之后采用电镜扫描(SEM)对不同变形程度的试件表面进行分析。结果表明:PP/nano-CaCO_3在不同拉伸速率下的应力-应变可分为线弹性阶段、屈服阶段、软化颈缩阶段及应力稳定阶段。其中,线弹性阶段、屈服阶段及峰值应力基本不受拉伸速率的影响,应力稳定阶段的稳定应力随着拉伸速率的增大而减小,测试试件的延展率超过300%后仍可继续拉伸延长。电镜扫描发现:随着变形量的增大,试件表面的纹理及皱褶凸起也增大。总的来说,PP/nano-CaCO_3相比纯PP具有更好的应力-应变稳定性、延展性及柔软度,在抗冲击及承载结构件中具有很好的应用前景。     

无机填料/PP复合材料的力学性能和加工性能

研究无机填料(碳酸钙(CaCO3)、玻璃微珠(GB)和硫酸钙晶须(CSW))对聚丙烯(PP)力学性能和加工性能的影响.SEM观察PP复合材料冲击缺口的断面微观形貌和无机填料在PP基体中的分散情况.结果表明:当CSW舍量为6份时,PP/CSW复合材料的缺口冲击强度达到最大值5.9 kJ/m2.当无机填料含量为6份时,PP/CaCO3、PP/GB和PP/CSW复合材料的拉伸强度达到最大值.随着CaCO3、GB和CSW含量的增加,PP复合材料的加工平衡扭矩逐渐下降.     

滑石粉、碳酸钙填充聚丙烯复合材料等温结晶行为的研究

用熔融共混法分别制备了聚丙烯(PP)/滑石粉、PP/碳酸钙(CaCO3)复合材料,用差示扫描量热法考察了PP及其复合材料的等温结晶过程,并用Avrami方程对纯PP及PP/滑石粉、PP/CaCO3复合材料的等温结晶动力学行为进行了分析。结果表明,PP、PP/滑石粉及PP/CaCO3复合材料的Avrami指数均小于2.3,存在均相成核和异相成核双重成核机理,且其结晶速率常数和结晶速率均随着结晶温度的升高而减小;在该体系中,滑石粉对基体PP有明显的异相成核作用,使PP的结晶速率加快、结晶时间缩短;而CaCO3则没有明显的异相成核作用。     

滑石粉、碳酸钙填充聚丙烯复合材料等温结晶行为的对比研究

用熔融共混法分别制备了聚丙烯（PP）/滑石粉、PP/碳酸钙(CaCO3)复合材料,用差示扫描量热法(DSC)考察了PP及其复合材料的等温结晶过程,并用Avrami方程对纯PP及PP/滑石粉、PP/CaCO3复合材料的等温结晶动力学行为进行了分析。结果表明,PP、PP/滑石粉及PP/CaCO3复合材料的Avrami指数均小于2.3,存在均相成核和异相成核双重成核机理,且其结晶速率常数和结晶速率均随着结晶温度的升高而减小;在该体系中,滑石粉对基体PP有明显的异相成核作用,使PP的结晶速率加快、结晶时间缩短;而CaCO3则没有明显的异相成核作用。