POE-g-MAH改性PA6/BF复合材料的力学和摩擦磨损性能研究

采用马来酸酐接枝聚烯烃弹性体(POE-g-MAH)为增韧剂,通过熔融挤出制备马来酸酐接枝聚烯烃弹性体(POE-g-MAH)/尼龙(PA6)/玄武岩纤维(BF)复合材料,研究了POE-g-MAH含量对PA6/BF复合材料力学性能和摩擦磨损性能的影响。结果表明,POE-g-MAH粒子的加入显著提高了复合材料的冲击强度,当POE-g-MAH质量分数为20%时,POE-g-MAH/PA6/BF复合材料的冲击强度达到13.6 k J/m~2,比PA6/BF(4.7 k J/m~2)提高了190%,拉伸强度与弯曲强度分别下降40%和41%。随着POE-g-MAH含量的增加,摩擦因数随着POE-g-MAH含量增加呈现先减小后增大趋势,磨损逐渐增大。     

增强增韧抗静电尼龙612材料的制备及性能

采用熔融共混法制备了增强增韧抗静电尼龙(PA)612材料,探讨了抗静电剂种类及用量对PA612材料抗静电性能的影响,同时研究了玻璃纤维(GF)和增韧剂三元乙丙橡胶接枝马来酸酐用量对材料力学性能的影响。抗静电性能测试结果表明,石墨烯、碳纳米管在表面电阻方面的渗流阀值明显小于导电炭黑,即石墨烯、碳纳米管对PA612的抗静电效果优于导电炭黑;高用量下,添加碳纳米管的材料表面电阻比添加石墨烯的低一个数量级,但碳纳米管的成本较高。力学性能测试结果表明,GF能大幅提高材料的拉伸与弯曲强度,增韧剂能大幅提高材料的冲击性能,当增韧剂质量分数不高于10%时,材料的拉伸与弯曲强度下降幅度较小。当抗静电剂石墨烯、GF及增韧剂质量分数分别为3%,40%和10%时,制得的PA612材料具有较好的综合性能,其拉伸强度为120 MPa,弯曲强度为210 MPa,常温缺口冲击强度为10 k J/m~2,-45℃缺口冲击强度为9.6 k J/m~2,表面电阻为1×1011Ω,可满足PA612在储存、运输和使用过程中的抗静电要求。     

PA6/ABS合金的增韧改性研究

采用马来酸酐接枝丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS-g-MAH)、马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物(POE-g-MAH)和苯乙烯-马来酸酐共聚物(SMA)为相容剂,研究了相容剂种类、相容剂含量、增韧剂含量及挤出机螺杆转速对尼龙6/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(PA6/ABS)合金力学性能的影响。研究表明,ABS-g-MAH为PA6/ABS合金的最佳相容剂,且质量分数为20%时合金的缺口冲击强度最高;采用ABS-g-MAH和POE-g-MAH复合增容增韧可得到力学性能优越的PA6/ABS合金;降低挤出机螺杆转速可使PA6/ABS合金的缺口冲击强度提高。     

组分对PA6/ABS合金力学性能的影响

通过双螺杆挤出制备了尼龙6(PA6)/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)合金,考察了PA6、ABS和相容剂的种类及含量对PA6/ABS合金力学性能的影响。结果表明,通过中黏度(2.4~2.7 Pa·s)的尼龙6与聚丁烯(PB)质量分数达到16%的ABS制备的PA6/ABS合金有优异的力学性能;随着PA6含量增加,PA6/ABS合金的拉伸和弯曲强度增加,冲击强度下降,ABS含量增加使PA6/ABS冲击强度上升,拉伸和弯曲强度反而下降;相容剂马来酸酐(MAH)接枝ABS(ABS-g-MAH)对PA6/ABS合金增容效果优于苯乙烯接枝马来酸酐共聚物(SMA);当ABSg-MAH质量分数为3%,PA6与ABS质量比为62/35时,制备出的PA6/ABS合金具有最佳的力学性能,缺口冲击强度可达28 kJ/m2。     

组分对PA6/PP/滑石粉三元复合材料的影响

通过双螺杆挤出制备了尼龙6(PA6)/聚丙烯(PP)/滑石粉三元复合材料,考察不同PA6、PP及滑石粉和增容剂种类及含量对PA6/PP/滑石粉三元复合材料力学性能的影响。结果表明,中黏度(2.4~2.7 Pa·s)PA6、聚乙烯(PE)含量达到7%~9%的嵌段共聚PP及粒径为2~5μm的滑石粉制备的PA/PP/滑石粉三元复合材料具有优异的力学性能;随着PA6含量增加,PA6/PP/滑石粉三元复合材料的拉伸、弯曲强度增加,吸水率上升,PP含量增加,PA6/PP/滑石粉三元复合材料吸水率下降,拉伸强度和弯曲强度也下降;滑石粉的粒径越大,PA6/PP/滑石粉三元复合材料的刚性越好,冲击强度越差,滑石粉的粒径越小,则容易团聚,三元复合材料形成应力集中点;增容剂马来酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVAC-g-MAH)和马来酸酐接枝三元乙丙橡胶(EPDM-g-MAH)复配对PA6/PP/滑石粉三元复合材料增容效果优于马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)或EPDM-g-MAH;当EVAC-gMAH和EPDM-g-MAH添加量各为5%,PA6/PP/滑石粉质量比为50/20/20时,制备出的PA6/PP/滑石粉三元复合材料具有较佳的力学性能,并有优异的加工性能,其缺口冲击强度可达6.6 k J/m^2。     

共聚PA6/66在PA66/GF复合材料中的应用

以共聚尼龙(PA)6/66和POE-g-MAH作为增韧剂,采用熔融共混法对PA66/玻璃纤维(GF)复合材料进行增韧改性,考察两种增韧剂用量对其结晶行为、力学性能、热变形温度(HDT)和熔体流动速率(MFR)的影响。结果表明,高用量的POE-g-MAH对复合材料中PA66的结晶有一定阻碍作用,而共聚PA6/66对PA66的结晶性能影响较小;随着共聚PA6/66和POE-g-MAH用量的提高,PA66/GF复合材料的冲击强度明显提高,拉伸强度、弯曲强度和HDT则逐渐下降;与POE-g-MAH相比,共聚PA6/66对拉伸及弯曲强度和HDT的不利影响较小,且略微提高了复合材料的MFR,而POE-g-MAH大幅降低了复合材料的MFR。当两种增韧剂的质量分数均为12%时,共聚PA6/66和POE-g-MAH增韧的复合材料的无缺口冲击强度和缺口冲击强度基本相当,但前者在拉伸强度、弯曲强度、HDT和MFR方面均有更明显的优势。     

ABS/OMMT、PA6/OMMT复合材料形态及性能

熔融挤出制备了有机蒙脱土(OMMT)含量不同的ABS/OMMT,PA6/OMMT复合材料,用X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)等仪器研究OMMT分别在ABS、PA6基体中的分布情况及对其力学性能的影响.结果表明:在ABS/OMMT复合材料中,OMMT主要为插层结构,大部分OMMT片层以聚集状态存在;而对PA6/OMMT复合材料,OMMT片层主要以剥离形态分布在PA6基体相中;随着OMMT含量增加,ABS/OMMT复合材料的拉伸、弯曲强度及弯曲模量都先上升后下降,且当OMMT含量在3份时性能较好,其缺口冲击强度呈下降趋势;PA6/OMMT复合材料在OMMT含量为3份时,其拉伸、弯曲强度和弯曲模量都出现极值现象,而缺口冲击强度线性降低.由于OMMT与PA6有较好的亲和力,在PA6中分散性较好,使PA6/OMMT复合材料的综合力学性能比ABS/OMMT复合材料的优异.     

LED用导热尼龙6复合材料的制备与性能研究

通过PA6与导热填料、增韧剂等共混经双螺杆挤出机挤出制备了一种适用于LED灯座用的尼龙复合材料。研究了2种不同增韧剂的用量对导热系数及力学性能的影响;并利用此2种增韧剂复配,研究了其不同的复配比对导热系数及力学性能的影响,得到了最佳配比,在该配比下拉伸强度59.3 MPa,断裂伸长率12%,弯曲强度122 MPa,悬臂梁缺口冲击强度4.1 Kj/m~2,导热系数1.421 W/m K,具有优良的力学性能与导热性能。     

3D打印PLA/麦秸粉复合材料的力学性能优化

将聚乳酸(PLA)作为基体,麦秸粉作为增强体,通过挤出成型工艺制备用于熔融沉积成型3D打印的木塑复合材料。采用正交试验设计的方法,通过对复合材料的力学性能进行测试,探索最佳的制备工艺。结果表明,随着麦秸粉平均粒径的增加,复合材料的弯曲强度与冲击强度出现先上升后下降的趋势,当平均粒径为120μm时,弯曲强度与冲击强度分别达到60.51 MPa,12.84 k J/m~2;麦秸粉的含量在1%时,复合材料的弯曲强度与冲击强度达到最大值,分别为62.87 MPa,12.72 k J/m~2;硅烷偶联剂KH550的加入会提高复合材料的力学性能,对冲击强度的作用效果强于弯曲强度,当KH550的添加量为8%时,冲击强度达到12.90 k J/m~2;马来酸酐接枝聚丙烯相容剂(MAPP)的添加会使复合材料的弯曲强度与冲击强度先上升后下降,当MAPP含量为1%时,复合材料的弯曲强度与冲击强度分别为62.68 MPa,11.91 k J/m~2,达到最大值。     

PA6/PBT合金的制备与性能

将乙烯–辛烯共聚物接枝马来酸酐(POE-g-MAH)和乙烯–辛烯共聚物接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(POEg-GMA)复配作为增容剂,采用熔融共混的方法制备尼龙(PA)6/聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)合金。通过扫描电子显微镜、力学性能和吸湿性研究了PA6/PBT配比和增容剂用量对合金性能的影响。研究表明,增容剂的加入能改善PA6/PBT合金的相容性,PBT和增容剂的加入能有效地抑制PA6的吸水率。添加15份增容剂可使合金的缺口冲击强度达到15.5 k J/m~2,相比未加入增容剂提高385.9%。     

家具用PP基木塑复合材料的制备与力学性能

以聚丙烯(PP)为木塑复合材料基体,分别加入4种增强剂和3种增韧剂,通过共混挤出制备PP基木塑复合材料,研究了4种增强剂含量和粒径以及3种增韧剂含量对复合材料力学性能的影响。结果表明,随着增强剂含量增加,复合材料的弯曲强度表现出先升后降趋势,随着增强剂粒径减小,复合材料的弯曲强度提高,增强效果从高到低依次为硅灰石、滑石粉、碳酸钙和硫酸钡;当硅灰石粒径为10μm、质量分数为15%时,复合材料具有最优的拉伸、弯曲以及缺口冲击强度。增韧剂乙烯–辛烯共聚物(POE)、三元乙丙橡胶(EPDM)和苯乙烯–丁二烯–苯乙烯共聚物(SBS)可以大幅提高复合材料的缺口冲击强度,增韧效果从高到低依次为POE,EPDM和SBS。当粒径为10μm的硅灰石和POE质量分数分别为15%和20%时,复合材料综合力学性能最好,缺口冲击强度为17.61 k J/m2、拉伸强度为27.65 MPa、弯曲强度为30.28 MPa,其弯曲强度优于目前常用木质人造板材,可满足家具行业应用。     

尼龙6粘度对增韧剂增韧效果的影响

采用不同增韧剂对4种粘度的尼龙(PA)6进行增韧,研究了PA6粘度对增韧效果的影响.结果表明,随着增韧剂含量的增加,PA6的悬臂梁冲击强度增大,拉伸及弯曲强度有所降低,PA6粘度越高增韧效果越好,在PA6YH3400中增韧剂B质量分数为20%时,PA6的缺口冲击强度最高,达到840J/m.     

PA6/硅酮粉复合材料结构性能的研究

采用三种不同牌号的硅酮粉与聚酰胺6(PA6)进行共混改性,并对材料的力学性能和微观结构进行了表征。结果表明,PA6/硅酮粉共混后,其中对比发现JY100-01的用量在3份时复合材料的综合性能最好,PA6的拉伸强度、弯曲强度有明显的改善,缺口冲击强度由4.74 k J/m2提高到6.96 k J/m2;加入偶联剂改性后,当KH550的质量分数为1%时,改性后的PA6/硅酮粉(JY100-01)的拉伸强度提高约10 MPa,其他性能也相应提高,且此时的流动速率增大;通过SEM分析可以看出,改性后的复合材料中团聚体减少,相界面模糊。     

新型改性可膨胀石墨阻燃ABS复合材料的燃烧行为和力学性能研究

通过一锅法原位合成了SiO_2纳米粒子改性可膨胀石墨,与未被改性的可膨胀石墨(EG)相比,改性可膨胀石墨(MEG)仍然保留了其片层状结构,石墨片层表面附集了大量的SiO_2纳米粒子。将MEG应用于阻燃ABS,通过垂直燃烧测试(UL 94)、极限氧指数测试(LOI)和力学性能测试研究了MEG对ABS阻燃材料的燃烧特性和力学性能的影响。结果表明,当MEG的质量分数为20%时,ABS/MEG20阻燃复合材料的UL 94水平达V-0级,LOI值达到25.2%,而与此作为对比的ABS/EG20阻燃复合材料持续燃烧,未能通过UL 94测试。增韧剂的添加较大幅度地提高了阻燃ABS复合材料的力学韧性,当增韧剂的质量分数为4%时,ABS/MEG20的力学冲击冲击强度由增韧前的6.0 k J/m~2提高到12.7 k J/m~2,另一方面,复合材料仍保持其优异的阻燃性能;与纯ABS材料相比,阻燃ABS复合材料高温时的热稳定性提高,高温时的残炭量增加。     

高光泽高玻璃纤维含量增强增韧PA6复合材料的开发

研究了不同螺杆组合和增韧剂种类、用量对玻璃纤维(GF)增强尼龙(PA)6复合材料性能的影响.结果表明,当使用复配增韧剂体系、控制材料中GF长度为0.3～0.6 mm和使用塑化、剪切适当的螺杆组合时,可制得GF质量分数为50%、拉伸强度为205 MPa、缺口冲击强度为26 kJ/m2、低温(-30℃)缺口冲击强度为22 kJ/m2、注射成型制品表面无浮纤、光泽度高的PA6复合材料.     

环氧树脂E-44反应增容尼龙6/废印刷电路板非金属粉复合材料的力学性能和热变形温度研究

用环氧树脂E-44作为反应性的增容剂,采用熔融共混方法制备了尼龙6(PA6)/废印刷电路板非金属粉(N-PCB)复合材料。研究了E-44用量、挤出温度以及N-PCB粉末的粒径大小对PA6/N-PCB复合材料力学性能和热变形温度的影响。对复合材料抽提残留物的红外分析实验结果表明E-44与PA6/N-PCB复合材料中PA6以及N-PCB粉末表面发生了化学键合。添加1.25份E-44的PA6/N-PCB复合材料与纯PA6相比,其拉伸强度、拉伸模量、弯曲强度和弯曲模量最大增幅分别为29%、49%、73%和72%,热变形温度提高了42.8℃,但其韧性降低。与未加增容剂相比,其拉伸强度、弯曲强度和缺口冲击强度最大增幅分别为9%、8%和43%,热变形温度提高了9.3℃。     

CaCl_2对PA6/OMMT/POE-g-MAH复合材料结构与性能的影响

通过挤出机熔融共混法制备了PA6/POE-g-MAH/OMMT/CaCl_2复合材料,研究了CaCl_2含量对PA6/POE-gMAH/OMMT/CaCl_2复合材料结晶行为及其力学性能的影响。结果表明:随着CaCl_2含量的增加,PA6/POE-g-MAH/OMMT/CaCl_2复合材料的弯曲强度呈现出逐渐增大的趋势。当CaCl_2为9%时,复合材料的弯曲强度达到最大值76.6 MPa。另外,随CaCl_2含量的增加,复合材料拉伸强度和冲击强度都呈现出先增大后减小的趋势。当CaCl_2为5%时,复合材料的拉伸强度(70.8 MPa)和冲击强度(11.8 k J/m2)分别达到最大值,与纯PA6相比拉伸强度(65.5 MPa)和冲击强度(5.5 k J/m2)分别提高了8%和114%。结晶性能研究表明:随着CaCl_2含量的增加,复合材料的成核温度、增长温度及熔融温度向低温方向移动。     

高性能玻璃纤维增强PA10T/PA66复合材料研究

以玻璃纤维(GF)增强,马来酸酐接枝氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SEBS-g-MAH)增容尼龙10T/尼龙66(PA10T/PA66)共混物,考察了两者用量对共混物力学性能、热变形温度、加工性能等的影响。结果表明,随着玻璃纤维添加量从5%增加到40%,复合材料的拉伸强度不断增加,缺口冲击强度先下降后增加,热变形温度大幅度增加,加工性能则变差,SEBS-g-M AH可以明显提高复合材料的缺口冲击强度。PA66与PA10T质量比为35/65,玻璃纤维添加量为40%,SEBS-g-M AH添加量为5%时,所得复合材料的拉伸强度为223. 4 MPa,缺口冲击强度为19. 65 k J/m~2,热变形温度为237. 9℃,熔体质量流动速率为12. 1 g/10min。冲击断面扫描电镜照片表明SEBS-g-MAH可以提高GF、PA10T和PA66之间的相容性。差示扫描量热研究表明PA66和SEBS-g-MAH会破坏PA10T结晶,GF添加量为5%时促进PA10T结晶,40%时稍微阻碍其结晶。     

PA6/PA6-g-MAH/云母复合材料的增韧研究

分别以乙烯-乙酸乙烯共聚物(EVA)、乙烯-1-辛烯共聚物(POE)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(SBS)为增韧剂,研究了它们对聚酰胺6(PA6)/聚酰胺6接枝马来酸酐(PA6-g-MAH)/云母复合材料力学性能的影响。结果表明:以EVA为增韧剂所得复合材料的力学性能优于以POE或SBS为增韧剂所得复合材料;复合材料的冲击强度随EVA用量的增大而上升,当EVA用量为10%时,其冲击强度达到19.01 kJ/m2,较未经增韧改性的复合材料提高了5.29 kJ/m2;但复合材料的拉伸强度和弯曲模量均随增韧剂用量的增大而降低。     

超韧PA6/ABS合金的制备

以苯乙烯-马来酸酐（SMA）共聚物为增容剂，考察了ABS及SMA的含量对PA6／ABS共混体系的力学性能的影响；并利用SEM研究了PA6／ABS冲击断面的相结构。研究表明：SMA是PA6／ABS共混体系的有效增容剂。随着其含量的增加，分散相ABS粒子的尺寸减小，分散更加均匀，能显著地改善PA6／ABS共混物的冲击、拉伸和弯曲性能。在该共混体系中，ABS含量的增加能够大幅度地提高PA6／ABS共混物的冲击韧性；但当ABS含量超过10％时，将使PA6／ABS共混物的拉伸和弯曲性能明显下降。SMA的添加量为0．5％，且质量比为90／10的PA6／ABS共混体系能保持较好的加工性能，制备的PA6／ABS合金具有最佳的综合力学性能和超高韧性．Izod缺口冲击强度高达1200J／m。