凹凸棒石/弹性体协同改性聚丙烯

通过熔融共混法,制得了聚丙烯(PP)/硅烷偶联剂改性的天然凹凸棒石(OATT)/聚烯烃弹性体(POE)三元复合材料和PP/OATT、PP/凹凸棒石(ATT)二元复合材料,研究了复合材料的力学性能、流变性能和热性能。力学性能研究结果表明:在二元体系中,复合材料的拉伸强度随着ATT和OATT含量提高而提高,但是在相同凹凸棒石含量下,PP/OATT复合材料的拉伸强度提高更显著;PP/ATT复合材料的冲击强度与纯PP比较没有提高反而下降,而PP/OATT的冲击强度则随着OATT含量提高先增后降,并在OATT含量为1%时达到最大值。在PP/OATT/POE三元体系中,当固定PP/OATT比例为100/5时,POE含量达到5%,复合材料冲击强度为8.91KJ/m2,与未加POE体系相比提高了21.10%;当POE含量增加到15%时,复合材料冲击强度提高了44.80%,并且其拉伸强度基本得到保持,说明POE和OATT对PP具有明显的协同增韧增强效果。流变曲线分析表明,在低的剪切速率下,改性的凹凸棒石对PP复合材料的流动性能有较好改善。DSC分析结果表明,POE和OATT均能有效地促进PP结晶,并且OATT/POE二元组分对...     

PP/POE/高岭土三元复合材料的力学及热性能

研究了高岭土和乙烯-辛烯共聚物弹性体(POE)填充聚丙烯(PP)制备的PP/POE/高岭土三元复合材料的力学和热力学性能。结果表明,POE和高岭土不能提高PP的拉伸强度,但高岭土可以显著提高PP/POE的杨氏模量。POE降低了PP的弯曲强度和弯曲模量,但PP/POE/高岭土三元复合材料的弯曲强度和弯曲模量显著高于PP/POE和PP。POE和高岭土可以显著提高PP的冲击强度,当高岭土和POE的填充份数分别为10份和5份时,PP/POE/高岭土复合材料的冲击强度最大。高岭土的添加可以提高PP的结晶温度,加快PP的结晶速率,促进PP的异相成核。合适含量的高岭土可以提高PP的熔融温度,改善PP的耐热性能。     

双单体接枝聚丙烯/聚烯烃弹性体增容聚丙烯/硅灰石/β成核剂复合材料

以丙烯酸-2-羟乙酯/马来酸酐接枝聚丙烯(PP)/聚烯烃弹性体共聚物(PPHM)为相容剂,通过熔融挤出制备了β成核聚丙烯/硅灰石复合材料。考察了PPHM含量对复合材料结构和性能的影响。红外光谱、扫描电镜和X射线衍射结果表明,PPHM与硅灰石表面形成了强相互作用,使复合体系的相容性得到提高,并对PP的结晶产生了明显影响。含50%(质量分数)PPHM的复合材料的缺口冲击强度达到(18.4±1.3)kJ/m²,约为纯PP的3倍,而拉伸强度仅降低了20.3%,实现了韧性和强度之间的相对平衡;此外,复合材料的熔体强度和热稳定性优于纯PP。     

固相剪切碾磨制备聚丙烯/废旧橡胶/聚烯烃弹性体复合材料

利用固相剪切碾磨技术在常温下制备了聚丙烯(PP)/废旧轮胎橡胶(GTR)/聚烯烃弹性体(POE)复合材料。采用力学性能测试、差热分析(DSC)和扫描电镜(SEM)对固相剪切碾磨制备的GTR/POE复合粉体和相应PP/GTR/POE复合材料进行表征和分析,研究了碾磨次数和GTR/POE含量对PP/GTR/POE复合材料结构与性能的影响。结果表明,对固相剪切碾磨方法制备的PP/GTR/POE复合材料,GTR和POE被有效粉碎和均匀分散,其冲击强度和断裂伸长率比常规熔融共混方法制备的复合材料高;增加GTR/POE共碾磨复合粉体的含量或增加碾磨次数均可提高冲击强度和断裂伸长率。     

不同弹性体对聚丙烯的协同增韧

以弹性体乙烯-α-辛烯共聚物(POE)、苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯共聚物(SEBS)和SEBS/POE作为增韧剂,对不同弹性体协同增韧聚丙烯进行了研究,考察了共混体系的力学性能、结晶行为、结晶形貌、动态力学分析以及低温脆断面形貌。结果表明,弹性体SEBS、POE均对PP具有增韧作用,当SEBS、POE用量分别为20%、25%时完成了"脆韧转变",其中SEBS增韧效果较佳;SEBS、POE作为弹性体加入,使PP的结晶度降低;当SEBS/POE复配增韧PP,且m(PP)/m(SEBS)/m(POE)=70/20/10时,具有协同增韧效应,冲击强度最高;此外,POE在PP/SEBS复配增韧中相当于相容剂,起到了"桥梁"作用。     

多单体接枝聚丙烯增容硅灰石/聚丙烯复合材料

以自制的苯乙烯、甲基丙烯酸丁酯和马来酸酐三单体接枝改性聚丙烯(PP-SBM)为相容剂,采用熔融挤出的方法制备了硅灰石/聚丙烯(W/PP)复合材料。研究了相容剂和硅灰石用量对W/PP复合材料的力学性能及热变形温度的影响,并用光学显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射表征了W/PP复合材料的微观结构。结果表明,当PP-SBM和硅灰石的质量分数均为30%时,复合材料力学性能最好,拉伸强度和冲击强度分别比纯PP提高了27.3%和4.4%,维卡软化点提高了14.4℃,PP-SBM增容效果比商品马来酸酐改性聚丙烯(PP-M)好;光学显微镜分析表明硅灰石在挤出混合过程中大量断裂,长径比大幅度降低;扫描电镜、X射线衍射表征说明加入PP-SBM可以明显提高硅灰石与聚丙烯的相容性。     

纳米无机粒子改性聚丙烯的研究

利用双螺杆挤出机,通过熔融共混工艺制备了聚丙烯(PP)/聚烯烃热塑性弹性体(POE)/无机纳米粒子复合材料。利用扫描电子显微镜(SEM)观察了不同体系的断面形态,并测试了复合材料的力学性能。研究结果表明,对纳米粒子进行表面改性和用适当的共混方法,可以提高复合材料的冲击性能。     

超分散剂对剑麻纤维/长玻纤/聚丙烯复合材料性能的影响

以自制超支化分散剂(HBD)为改性剂,制备剑麻纤维(SF)/长玻纤(LGF)/聚丙烯(PP)复合材料,探讨超分散剂对SF/LGF/PP复合材料的力学性能、热性能、结晶性能的影响。采用扫描电镜(SEM)观察SF/LGF/PP复合材料的冲击断面形貌,分析纤维与聚丙烯树脂的界面相容性。实验结果表明,经HBD改性后的SF/LGF/PP复合材料的冲击强度、弯曲强度分别比未经分散剂改性的复合材料提高了35.2%和6%,复合材料的热稳定性、聚丙烯相的结晶速率和结晶度有所提高,HBD的加入使得复合材料的储能模量提高,损耗系数降低。     

不同含量POE增韧竹塑复合材料的力学和动态力学性能

为研究增韧剂聚烯烃弹性体(Polyolefin elastomer,POE)对竹粉/高密度聚乙烯复合材料(竹塑复合材料,BPC)的增韧作用,制备了高性能竹塑复合材料。在竹塑复合材料中分别添加不同含量的 POE 制备试样,对制备的试样进行力学性能测试和动态热力学分析。力学性能测试结果表明,随着 POE 含量的增加,竹塑复合材料的冲击强度明显增大,但拉伸强度和弯曲强度均减小,当 POE 含量为40%时,竹塑复合材料的冲击强度最好;动态热力学分析结果表明,随着 POE 含量的增加,竹塑复合材料的韧性增强,当 POE 含量为40%时,竹塑复合材料的韧性最强。     

PP/POE共混物的热行为与晶态结构

采用双螺杆挤出机熔融共混制备了不同组成的聚丙烯(PP)/乙烯-辛烯弹性体(POE)共混物,利用差示扫描量热仪、偏光显微镜和广角X射线衍射系统研究了共混物的热行为与晶态结构。结果表明PP与POE之间具有一定的相容性,POE的异相成核作用提高了共混物中PP的结晶温度和结晶速率,有效地诱导β晶型PP的形成,增大了共混物中α晶型和β晶型PP的晶面表观厚度。另一方面,由于POE与PP之间存在较强的相互作用,POE大分子链使PP分子链的扩散和堆积受阻,从而导致PP/POE共混物总结晶度的降低。     

PP-g-Si与KH550对聚丙烯/滑石粉体系的增容效果

硅烷接枝聚丙烯（ＰＰ－ｇ－Ｓｉ）对聚丙烯／滑石粉（ＰＰ／Ｔａ）混合体系有一定的增容作用,可使复合材料的力学性能得以提高,占复合材料总质量３．５％的ＰＰ－ｇ－Ｓｉ（相当于含硅烷０．２％）对ＰＰ／Ｔａ体系的增容效果与含０．８％（质量分数）的ＫＨ５５０的增容效果相当,ＫＨ５５０对复合材料中聚丙烯（ＰＰ）的结晶熔融行为基本上无影响。而ＰＰ－ｇ－Ｓｉ能进一步使材料中ＰＰ的结晶峰温和熔融峰温提高。     

GF对SPTW/PP电商包装复合材料力学性能的影响

目的研究玻璃纤维(GF)对聚丙烯(PP)/六钛酸钾晶须(SPTW)复合材料力学性能的影响。方法首先选用硅烷偶联剂KH550对六钛酸钾晶须进行改性,采用聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)作为相容剂,通过在PP/SPTW复合材料中引入不同质量分数的玻璃纤维(GF),利用熔融共混法制得一系列PP/SPTW/GF复合材料。采用SEM观察冲击断面结构和XRD观察复合材料晶型结构,并比较引入不同质量分数的GF后PP/SPTW复合材料力学性能的变化。结果当复合材料中GF质量分数为5%时,复合材料的弯曲强度、拉伸强度和冲击强度达到最佳,分别提升了18.38%,16.31%,20.24%;当复合材料中GF质量分数大于5%时,复材料的力学性能开始下降。结论在复合材料中引入GF后,能够明显改善复合材料的力学性能,且随着GF质量分数的逐渐增加,复合材料的力学性能整体呈现出先上升后下降的趋势。     

Structural,thermal, mechanical and dynamic mechanical properties of cenosphere filled polypropylene composites

Polypropylene (PP)/cenosphere based composites were fabricated and characterized for their structural/morphological and mechanical properties such as tensile, flexural, impact and dynamic mechanical properties such as storage and loss moduli as a function of temperature. The morphological attributes were characterized by scanning electron microscopy (SEM) and wide-angle X-ray diffraction (WAXD) while the thermal characterizations were done by conducting differential scanning calorimetry (DSC) and thermo-gravimetric analysis (TGA). The morphological investigations have revealed a uniformly distributed/dispersed state of the cenosphere in the bulk PP matrix of the composites. The WAXD/DSC studies have revealed a decrease in crystallinity of the composites with increase in cenosphere content. Dynamic mechanical analysis (DMA) revealed an enhancement in the energy dissipation ability of the composite with 10 wt.% of cenosphere and an increase in the storage modulus up to ∼30% in the composites relative to the soft PP-phase. The tensile modulus increased up to ∼43% accompanied by a nominal decrease in tensile strength while the strain at break remained largely unaffected. The impact strength of the composites marginally reduced compared to PP indicating a low-cost material-concept with maximized stiffness–toughness combination. The theoretical modeling of the tensile data revealed appreciable extent of phase-adhesion despite the cenospheres lack any surface modification indicating better extent of mechanical interlocking and surface-compatibility between polymer and filler. Fractured surface morphology indicated that the failure mode of the composites undergoes a switch-over from matrix-controlled shear deformation to filler-controlled quasi-brittle modes above a cenosphere loading of 10 wt.% in the composites.     

长支化聚丙烯／木粉复合材料的制备和结构性能分析

采用原位反应复合的方法研究制备了长支化聚丙烯(LCBPP)/木粉(WF)复合材料。FT-IR结果表明,单体季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)被接枝到了PP骨架上。多种流变实验测试结果(黏度曲线,储能模量)证实了长支化聚丙烯的存在。复合材料性能测试表明,长支化反应提高了木塑材料的冲击强度和拉伸强度,最大幅度分别达到29.44%和27.75%。其原因在于LCBPP与木粉颗粒的相容性较好,这由SEM照片得到了证实。     

芳纶浆粕对膨胀阻燃聚丙烯性能影响

采用芳纶浆粕(PPTA-pulp)对膨胀阻燃聚丙烯(PP)进行增强改性,通过一步共混法制备了PPTA-pulp-膨胀型阻燃剂(IFR)/PP阻燃复合材料,考察了PPTA-pulp用量对PPTA-pulp-IFR/PP复合材料的力学性能、阻燃性能及热稳定性能的影响。结果表明,当硅烷偶联剂KH-550处理的PPTA-pulp质量比为5%时,膨胀阻燃复合材料的力学性能达到最佳: 拉伸强度40.0 MPa,冲击强度56.9 J·m^-1,极限氧指数LOI 28%,垂直燃烧等级达到UL-94 V-0级。复合材料的热稳定性能提高,炭残余量增加。SEM观察表明,PPTA-pulp经KH-550处理后,浆粕纤维与基体树脂的结合性较好。     

废橡胶胶粉/HDPE/POE热塑性弹性体的动态硫化

以过氧化二异丙苯(DCP)为硫化剂,研究了废橡胶胶粉／高密度聚乙烯(HDPE)／乙烯-辛烯共聚物(POE)(50/25/25)热塑性弹性体的动态硫化．考察了过氧化二异丙苯(DCP)用量对该共混物力学性能的影响．结果表明,加入DCP后,废橡胶胶粉／HDPE／POE共混物的交联度增加。动态硫化提高了共混物的力学性能,DCP用量为0．5份时．共混物具有最大的拉伸强度(8．01MPa)和断裂伸长率(225％)．扫描电镜观察结果表明,动态硫化后共混物的界面结合更加紧密．有利于力学性能的提高。废橡胶胶粉／HDPE／POE热塑性弹性体具有良好的耐老化性和再加工性．可以循环使用。     

Producing toughened PP/HA-LLDPE ternary bio-composite using a two-step blending method

The mechanical and morphological properties of polypropylene/hydroxyapatite/linear low density polyethylene ternary bio-composites which were produced by blending of polypropylene (PP), hydroxyapatite, modified and unmodified linear low density polyethylene (LLDPE) were studied. In this research, effects of LLDPE weight percent, modification of PP/LLDPE interface by a high crystallizable high density polyethylene, and the method of blending on tensile strength, Young’s modulus and impact absorbed energy of composites were investigated. Results of mechanical tests showed that by adding LLDPE to these composites, ultimate tensile strength and Young’s modulus of the composites dropped slightly, while their impact strength was increased significantly. Mechanical properties of composites were improved by modification of PP/LLDPE interface and changing from one-step blending to two-step blending. However, for the composites produced by two-step blending, by adding modified LLDPE (15 wt.%), the impact strength was 90% more than that of pure PP/HA composites. Fractography of the surface fractures of the impact samples for both types of composites were performed using a scanning electron microscope (SEM). Two different toughening mechanisms of these composites were distinguished by drawing a schematic sketch of the mechanisms.     

固相剪切碾磨制备聚丙烯/层状双金属氢氧化物纳米复合材料的力学性能及热稳定性

采用湿法固相剪切碾磨法(S<'3>M)制备了部分剥离型聚丙烯(PP)/层状双金属氢氧化物(LDHs)纳米复合材料,研究了PP/LDHs纳米复合材料的力学性能和热稳定性.结果表明,相对于聚丙烯,固相剪切碾磨制备的PP/LDHs纳米复合材料可在拉伸强度保持不变的情况下,明显提高其断裂伸长率和冲击强度.如当LDHs质量分数为...