制样方法对SiO2/PA6复合材料基体PA6结晶熔融行为的影响

采用差示扫描量热法(DSC)研究了原位聚合法和熔融共混法制样方法对纳米SiO2/PA6纳米复合材料结晶熔融行为的影响,结果表明:通过阴离子原位聚合法制备的纳米复合材料,由于采用超声波分散技术,纳米粒子在基体的分散性好。随着纳米粒子含量的升高,纳米粒子的诱导成核能力增强;熔融共混法制得复合材料中,SiO2在机械力的剪切作用下,很难均匀地分散,多以团聚体的形式存在,在PA6基体结晶时,结晶成核的条件相匹配,有较强的成核效应,纳米粒子的含量影响不大。     

炭黑对PB-1熔融及结晶行为的影响

熔融制备了聚丁烯-1(PB-1)/炭黑(CB)体系,研究了CB用量对PB-1熔融及结晶行为的影响。结果表明:CB显著促进了PB-1的结晶过程,其异相成核作用显著,CB质量分数为5.0%时成核能力最佳;CB质量分数在2.0%～10.0%时,明显提高了PB-1的结晶速率;但当CB质量分数为1.0%时,PB-1由亚稳定晶型Ⅱ向稳定晶型Ⅰ的转变速率变缓。     

滑石粉对PB-1熔融、结晶行为的影响

采用双螺杆挤出机熔融制备了聚丁烯–1(PB-1)/滑石粉复合材料,研究了滑石粉含量对PB-1熔融及结晶行为的影响。结果表明,滑石粉显著促进了PB-1的结晶过程,其成核能力在滑石粉质量分数为1%时最佳。非等温结晶动力学研究表明,在滑石粉的实验用量范围内(1%～10%),要达到相同的结晶度,PB-1/滑石粉复合材料的完成温度明显高于纯PB-1的完成温度。当滑石粉质量分数为1%～5%时,要达到相同的结晶度,PB-1/滑石粉所需的时间明显比纯PB-1短;当用量为7%时稍短;当用量为10%时又稍长。但滑石粉不影响PB-1的依热成核方式和三维生长机制。偏光显微镜结果表明滑石粉对PB-1的异相成核作用显著。广角X射线衍射研究表明滑石粉阻碍了PB-1由晶型Ⅱ向晶型Ⅰ的转变过程,使晶型转变变缓。     

PP/纳米SiO2/POE复合材料的研究

采用熔融共混法制备PP/纳米SiO2/POE复合材料,并通过力学性能测试、DSC分析以及材料断面形貌分析等手段,对增强增韧效果进行研究.结果表明纳米SiO2和POE微粒显现了比较明显的协同增韧效果,当PP/纳米SiO2/POE为100/4/15时,综合力学性能最优.纳米SiO2的成核作用提高了PP的结晶温度和结晶速率.两种微粒在PP基体中达到均匀分散,其中纳米SiO2粒子平均粒径为150nm,与其二次粒子直径相当,表明熔融过程并未造成纳米粒子的团聚.     

炭黑对PB-1/PP合金熔融和结晶行为的影响

采用双螺杆挤出机熔融制备了聚丁烯-1(PB-1)/聚丙烯(PP)/炭黑(CB)复合材料,研究了CB用量对PB-1/PP合金熔融及结晶行为的影响。结果表明:加入质量分数3%的CB使PB-1和PP两组分的结晶完善程度降低,但CB明显促进了两结晶聚合物的结晶过程。非等温结晶动力学研究表明,在CB试验用量范围内(质量分数3%~5%),CB对PB-1及PP起到异相成核的作用;CB的加入对PB-1的结晶速率影响不大,但能使PP的结晶速率提高。     

Nano-SiO_2对低熔点PA6结构与性能的影响

采用熔融挤出法制备了聚酰胺6/氯化钙/纳米二氧化硅(PA6/CaCl2/nano-SiO2)复合材料,研究了nano-SiO2用量对低熔点PA6结晶熔融行为及性能的影响。结果表明:nano-SiO2的加入会破坏体系中Ca2+与酰胺基团的络合配位作用。另外,由于nano-SiO2表面活性非常高,当其用量较低时可在基体中作为成核剂,增加PA6的成核点,提高成核率,而过量的nano-SiO2则会发生团聚,不利于分散。其中,当nano-SiO2用量为0.5phr时,能有效提高复合材料的冲击性能、维卡软化温度以及熔体流动速率(MFR)。     

IPP/Nano-CaCO_3复合材料的制备及其结晶行为的研究

通过熔融共混,制备了等规聚丙烯(iPP)/纳米碳酸钙(nano-CaCO3)复合材料,研究了不同剪切环境下nano-CaCO3粒子在聚丙烯(PP)基体中的分散性能及其对基体熔融过程的影响,并利用广角X射线散射仪(WAXS)、差示扫描量热仪(DSC)、偏光显微镜(PLM)、扫描电镜(SEM)考察了该复合材料的结晶行为。结果表明:在剪切环境中,nano-CaCO3粒子与基体的摩擦、碰撞几率增加;随着nano-CaCO3用量的增加,体系剪切热升高,加快了基体熔融的速度,并改善了nano-CaCO3的分散效果。当nano-CaCO3用量低于3%时,其在PP基体中起到成核剂的作用,提高了PP的结晶度,并诱导β型晶体的生成;当其用量超过3%时,nano-CaCO3在基体中的分散效果降低,导致粒子团聚,对基体的成核作用降低,进而降低了复合材料的结晶度,并且削弱了粒子对基体的诱导形成β型晶体的能力。     

PB-g-MAH对PA66/ABS共混体系结晶性能的影响

通过对PA66/ABS共混体系改性前后相形态、结晶形态和熔融结晶行为的分析,研究了增容剂PB-g-MAH对共混体系相容性及结晶性能的影响。结果表明:增容改性抑制了ABS颗粒在PA66基体中的团聚,使ABS以单颗粒形式均匀分散在基体中,并增强了两相间的界面黏结作用,改善了两相间的相容性;增容改性后,共混物中的ABS以单颗粒形式均匀分散,起到了成核剂的作用,使PA66的晶粒细化,球晶数量增多,尺寸降低;在增容共混物中,随着PB-g-MAH添加量的增大,低温熔融峰逐渐增强,高温熔融峰逐渐减弱,结晶峰温向高温方向移动,结晶度增大。     

纳米高岭土和碳酸钙对PB-1力学性能的影响

熔融制备了聚丁烯-1/高岭土(PB-1/kaolin)和PB-1/CaCO3纳米复合材料,分析了高岭土在PB-1中的分散情况以及高岭土和CaCO3用量对PB-1力学性能的影响。研究结果表明,当高岭土质量分数为2%时,高岭土在PB-1中分布均匀;当高岭土质量分数达6%时,出现微团聚现象。材料的拉伸强度在高岭土质量分数为5%左右时达最大值,而弯曲强度、弯曲模量和断裂伸长率在高岭土质量分数为4%左右时达最大值。在实验用量(0~20%)范围内,材料的拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量在CaCO3质量分数为5%时达最大值,但此时断裂伸长率较小。     

纳米SiO_2/MC尼龙6原位复合材料等温结晶行为的研究

将纳米SiO2均匀分散在己内酰胺单体熔体中,采用阴离子开环聚合法制备了纳米SiO2/单体浇铸(MC)尼龙6原位复合材料。通过差示扫描量热仪(DSC)、Avrami方程、Lauritizen-Hoffmann方程对复合材料的等温结晶行为进行了研究。结果表明:纳米SiO2的引入改变了基体MC尼龙6的成核机理和生长方式;低含量的纳米SiO2阻碍了MC尼龙6的结晶行为,高含量的纳米SiO2降低了MC尼龙6的结晶活化能,提高了其球晶生长速率,并促进了其结晶行为。     

熔融共混法尼龙66/CaCO_3复合材料性能研究

本文通过熔融共混法在双螺杆挤出机上制备了尼龙66/纳米CaCO_3复合材料,采用扫描电镜(SEM)、偏光显微镜(PLM)、热失重(TGA)和差示扫描量热(DSC)的表征方法研究了纳米碳酸钙对尼龙66/纳米CaCO_3复合材料的多晶行为和热性能的影响。结果表明:纳米碳酸钙粒子在尼龙66基体中分散不均,以团聚体的形式存在;纳米碳酸钙具有异相成核作用,能够使球晶的尺寸减小;尼龙66的分解温度为400℃,纳米CaCO_3的添加使分解温度降低。同时,DSC测试表明,材料中的β晶型使材料的熔融温度降低;添加在尼龙66基体中的纳米碳酸钙会导致结晶温度的降低和吸热峰半高宽的增加;冷却速率越大,结晶温度越低,结晶温度范围越宽。     

PE-HD/纳米SiO2杂化材料的等温结晶行为的研究

通过熔融接枝反应将乙烯基三甲氧基硅烷接枝到高密度聚乙烯(PE-HD)分子链上,以四乙氧基硅烷为前驱体,加入接枝的PE-HD中,通过溶胶－凝胶法制备了PE-HD/纳米SiO2杂化材料。用差示扫描量热法研究了纳米SiO2 对PE-HD等温结晶行为的影响。结果表明,随着结晶温度的提高,PE-HD和PE-HD/纳米SiO2杂化材料等温结晶峰明显右移,说明结晶所用时间延长,结晶速率下降;纳米SiO2在PE-HD中起到异相成核的作用,使PE-HD/纳米SiO2的结晶速率比PE-HD的大。等温结晶动力学研究表明,随着结晶温度的提高,两种材料的半结晶期都有所延长,且PE-HD/纳米SiO2杂化材料比PE-HD延长的幅度更大。     

纳米SiO2对聚对苯二甲酸乙二酯结晶行为及性能的影响

采用六甲基二硅氮烷改性纳米SiO2,并在聚对苯二甲酸乙二酯合成过程中加入改性纳米SiO2制备PET/SiO2纳米复合材料。采用红外光谱、热分析和扫描电镜表征了纳米SiO2粒子的改性效果,并就SiO2加入量对PET结晶行为、力学性能及电学性能的影响进行了研究。结果表明,纳米SiO2经六甲基二硅氮烷处理后,团聚减少,并且能较好地分散于PET中。当纳米SiO2含量为1 %时,结晶速度最快。当纳米SiO2含量为0.1 %时,PET的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度分别提高了12.8 %、14 %和11.4 %;纳米SiO2含量在0.25 %~1 %时,随其含量的增加,PET的介电常数逐渐减小,体积电阻率逐渐增大。     

制备工艺对LDPE/POE/Sm_2O_3复合材料性能的影响

采用熔融共混法制备了低密度聚乙烯(LDPE)/聚烯烃弹性体(POE)/Sm2O3复合材料,对制备工艺(温度、转速和共混时间)进行正交设计,分析制备工艺对复合材料力学性能、结晶行为及Sm2O3粉体在聚合物基体中分散效果的影响.结果表明,温度和转速对粉体的分散效果和复合材料的力学性能性能影响较大,而共混时间的作用不明显;在较高温度下共混时,粉体出现明显的团聚现象,分散不均匀;制备工艺对复合材料的结晶行为影响不大;对LDPE/POE/Sm2O3复合材料而言,共混温度130℃、转速50 r/min、共混时间5 min是较为理想的制备工艺.     

PP-g-MAH对PP/纳米SiO_2复合材料性能的影响

采用熔融共混法制备了聚丙烯(PP)/纳米SiO2复合材料,研究了相容剂马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)对复合材料力学性能、结晶性能及界面作用的影响。结果表明:PP-g-MAH能有效地增强纳米SiO2与PP基体间的界面作用,提高复合材料的力学性能;同时,PP-g-MAH增强了纳米SiO2的成核活性,使PP的结晶温度升高,球晶细化。     

纳米ZnO对等规聚丙烯结晶的异相成核作用

采用熔融共混法制备了nano-ZnO/等规聚丙烯(iPP)复合材料,研究了振荡剪切条件下nano-ZnO对iPP结晶的异相成核作用,并与其静态结晶行为作对比。结果表明:静态结晶下,当nano-ZnO质量分数大于5%时,nano-ZnO对iPP结晶有明显的异相成核作用,使iPP结晶温度大幅度提高,相容剂PP接枝马来酸酐(PP-g-MAH)的加入增强了nano-ZnO粒子与iPP基体的界面相互作用,改善了纳米粒子的分散性,促进了iPP基体的异相成核。振荡剪切作用下,降低结晶温度和加入nano-ZnO均能促进iPP成核,当nano-ZnO质量分数大于3%后,异相成核达到饱和,振荡剪切对nano-ZnO/iPP复合材料存在显著的诱导结晶作用;加入PP-g-MAH后,nano-ZnO分散性的改善及其与iPP基体界面相互作用的加强使得nano-ZnO/iPP复合材料的结晶诱导时间明显缩短。     

BN粒径对PB-1/BN复合材料性能的影响

以聚丁烯-1(PB-1)为基体,不同粒径的氮化硼(BN)为导热填料,采用HAKKE转矩流变仪、模压成型工艺制备PB-1/BN导热绝缘复合材料,并研究了BN粒径对PB-1/BN复合材料的导热、结晶、流变以及力学等性能的影响。结果表明:BN的加入,PB-1/BN复合材料的导热率有了明显提高。其中,当BN质量分数为30%,粒径为5 000目时,复合材料的导热系数达到0.81 W/(m·K),较纯PB-1提高了2.375倍。同时,BN的加入,使PB-1/BN复合材料的流变性能均高于纯PB-1,而复合材料的熔融温度和结晶度均呈现降低趋势,力学性能也有不同程度的降低。     

纳米二氧化硅改性尼龙11的研究

本文采用熔融共混法制备了尼龙11/纳米SiO2复合材料.研究了纳米SiO2的加入对尼龙11的力学性能的影响.通过电镜观察冲击断面形态发现:纳米SiO2均匀分散在尼龙11基体中,受冲击时基体产生了屈服.     

良好分散尼龙6/多壁碳纳米管复合材料的研究

采用柔和混合法制备纳米粒子良好分散的尼龙-6/多壁碳纳米管(PA6/MWNTs)复合材料,采用差示扫描量热仪(DSC)和广角X射线衍射法(XRD)研究了MWNTs对PA6基体结晶熔融行为的影响。DSC结果表明,MWNTs的加入大幅度地提高了PA6的结晶温度(最高提高约20℃),基体的结晶度也有所提高,说明良好分散的MWNTs在PA6结晶过程中呈现明显的异相成核作用;XRD结果证实,分散良好的MWNT促进PA6形成α晶型,抑制γ晶型的形成。同时,MWNT的加入导致复合材料出现熔融双峰现象,其形状随MWNT含量的变化而改变,双峰结构可能是由于熔融过程中伴随着重结晶而引起的。     

蒙脱土诱导聚偏氟乙烯极性相的形成及其结晶过程

用溶液共混法制备了聚偏氟乙烯/蒙脱土(PVDF/MMT)纳米复合薄膜,用红外光谱法和差示扫描量热法表征了其结晶构象和结晶度,结果表明MMT的加入能够有效诱导PVDF的极性相形成。用扫描电子显微镜观察了薄膜中MMT的分散情况,当MMT含量为0.5%时,MMT在PVDF基体中以少量晶片层的复合体或单个片层的剥离形式存在,而MMT含量为1%时,MMT在基体中大部分以较大的团聚体形式存在。MMT的片层表面与PVDF分子链之间的离子–偶极子相互作用诱导了其极性相产生,因此MMT片层与PVDF基体接触面积较大时,极性相含量更高。用偏光显微镜原位观察复合薄膜的等温结晶过程,发现MMT分散情况较好时α相晶体的成核和生长受到抑制,而γ相晶体的成核和生长受到促进。