纳米TiO2填充改性PP的力学性能研究

为了进一步提高通用塑料PP (聚丙烯) 的力学性能,采用共混方法制备了经钛酸酯偶联剂NDZ-201处理的纳米TiO₂/PP复合材料,并通过对DSC熔融曲线的分析以及材料冲击破坏断口的形貌观察,研究了纳米TiO₂质量分数和钛酸酯NDZ-201用量对PP的增韧、增强效果的影响。试验结果表明:纳米TiO₂/PP复合材料的抗弯强度、抗弯模量和冲击强度随着纳米TiO₂含量的升高明显提高,当含量超过5% 时,力学性能增势趋缓,并且随着纳米粒子含量的增加力学性能出现下降的趋势;纳米TiO₂的加入提高了PP的结晶度,使PP结晶为较多细小的β晶,此外弥散分布的纳米TiO₂粒子显著增加了裂纹扩展阻力;在纳米TiO₂加入量一定的情况下,PP的力学性能与钛酸酯偶联剂NDZ-201用量呈近似抛物线的关系,当NDZ-201用量为2% 时对PP的增强增韧效果最显著。      

表面改性对可膨胀石墨填充PP/TPU复合材料的结晶行为、燃烧与力学性能的影响

研究了钛酸酯偶联剂对可膨胀石墨(EG)填充聚丙烯(PP)/热塑性聚氨酯(TPU)复合材料性能的影响。通过差示扫描量热(DSC)、热重分析(DTA)、锥形量热仪(CONE)和扫描电镜(SEM)表征方法对PP/PUT/EG复合体系的结晶行为、燃烧与力学性能进行了研究。结果表明,EG是一种有效的阻燃剂,能显著提高材料的阻燃性能。未改性的EG对PP/TPU基体有促进成核结晶作用;而偶联剂的添加削弱EG粒子对基体的这种作用。偶联剂的加入可以改善PP/PUT/EG复合材料的力学性能,当加入20phr的EG时,复合材料的拉伸强度和断裂伸长率分别由改性前的5.3MPa和17.6%提高到经改性后的5.6MPa和18.3%。     

不同偶联剂改性PTW对PP/GF复合材料性能的影响

目的研究六钛酸钾晶须表面改性对聚丙烯复合材料的力学性能影响,以探索最佳表面改性手段。方法分别采用硅烷偶联剂KH550、KH570、正十二烷基三甲氧基硅烷,钛酸酯偶联剂NDE311、改性六钛酸钾晶须(PTW),然后将改性过的六钛酸钾晶须、玻璃纤维、聚丙烯通过熔融共混制得聚PP/GF/PTW复合材料。结果比较六钛酸钾晶须经不同偶联剂改性前后对聚丙烯/玻璃纤维复合材料性能的影响,发现改性过的六钛酸钾晶须可改善复合材料的力学性能。比较不同偶联剂改性六钛酸钾晶须对聚丙烯/玻璃纤维复合材料性能的影响,发现经KH550偶联剂处理后,与未改性相比,复合材料的弯曲性能提高了58.63%,拉伸性能提高了16.07%,冲击性能提高了63.1%。结论六钛酸钾晶须经KH550偶联剂处理后,复合材料的综合性能最好。     

PP/纳米碳酸钙复合材料冲击强度与断口表面分维关系的研究

应用脂肪酸、钛酸酯偶联剂分别对纳米级碳酸钙(Nano-CaCO3)进行表面处理,并用熔融共混法制备PP/Nano-CaCO3复合材料.在室温条件下,测量PP/Nano-CaCO3复合材料的V型缺口冲击强度.采用投影覆盖法测算复合材料的冲击断口表面分维,考察断口表面分维与复合材料冲击强度的关系.结果表明,断口表面分维在2.3673～2.4120之间,相关系数均大于0.95,强的相关性说明断口表面分形特性显著;复合体系冲击强度与断口表面分维之间近似呈指数函数关系.     

碳酸钙高填充聚对苯二甲酸己二酸丁二醇酯可降解复合材料的制备及性能表征

以生物降解塑料聚对苯二甲酸己二酸丁二醇酯(PBAT)为基材,以50%表面改性的CaCO3为填充物制备出具有较好吹膜性能的可降解高填充复合材料。研究结果表明,随着CaCO3添加量的增加,CaCO3/PBAT复合材料的拉伸性能出现先提高后降低的趋势,而偶联剂KH560以及增溶剂ADR的使用则可以明显提高CaCO3/PBAT(50%)复合材料的拉伸性能,且在偶联剂使用量为2.0%,增容剂为1.0%时,复合材料的拉伸性能达到最佳,CaCO3/PBAT(50%)薄膜制品的横向拉伸强度可达20.10 MPa,纵向拉伸强度可达21.73 MPa,横向断裂伸长率为648%,纵向断裂伸长率为528%,熔融指数为1.58 g/10min。通过SEM对薄膜表面进行观察,发现CaCO3分布均匀,完全被PBAT浸润包覆。复合材料满足市场包装材料的力学性能要求,大幅度降低了PBAT的使用成本,具有良好的应用前景。     

硼酸铝晶须增强氰酸酯树脂的性能

采用硼酸铝(AlBw)晶须改性氰酸酯树脂制备出氰酸酯树脂/晶须复合材料,研究了表面处理和晶须用量对氰酸酯树脂体系的反应活性、复合材料力学性能以及耐湿热性的影响.结果表明,未经表面处理的AlBw晶须不能改善氰酸酯树脂体系的韧性,反而使树脂韧性下降,表面处理的晶须均可以改善树脂的力学性能,经硼酸酯偶联剂处理后的AlBw晶须使树脂体系冲击强度提高.采用硼酸酯偶联剂对AlBw晶须进行表面处理可明显改善晶须在树脂体系中的分散性.在晶须用量低于8%时,随着晶须加入量的增加,树脂体系的力学性能增大,氰酸酯树脂/晶须复合材料表现为韧性断裂并有明显的晶须拔出现象.晶须的加入使树脂体系耐热性和耐湿热性提高,加入8%的AlBw晶须使体系吸水率下降,冲击强度和弯曲强度保持率提高.     

稀土偶联剂在无机刚性粒子增韧聚丙烯体系中应用

利用力学性能、熔体流动速率等性能的测定等方法考察了一种稀土偶联剂(WOT)对CaCO3、BaSO4、Mg(OH)2、Mica和Talc等无机粒子的表面处理作用.发现经WOT处理的CaCO3与聚丙烯(PP)的复合物,在一定条件下缺口冲击强度可达到纯PP的2倍、断裂伸长率可达纯PP的3倍左右,表现出显著的无机粒子增韧效果;利用FTIR、SEM等考察了无机刚性粒子增韧PP的结构形态及增韧机理,表明WOT在处理过程中与CaCO3之间除了物理吸附作用外,还发生了化学作用,在CaCO3表面形成了牢固的包覆层,改变了无机粒子的表面性能;并且经WOT处理的CaCO3还具有β晶型成核剂的作用.     

植物纤维增强聚丙烯复合材料力学性能的研究

以聚丙烯（PP）、废瓦楞纸板制取的植物纤维为原料,采用马来酸酐接枝聚丙烯（MAH-g-PP）、铝酸酯偶联剂、铝钛偶联剂为界面相容剂,研究了植物纤维增强PP复合材料的力学性能。结果表明：未添加界面相容剂时,随着植物纤维用量的增加,复合材料冲击强度急剧下降,弯曲强度和拉伸强度上升;添加界面相容剂MAH—g—PP后。当植物纤维的质量分数为30％时,复合材料的弯曲强度和拉伸强度均达到最大值;在MAH—g-PP、铝酸酯偶联剂、铝钛偶联剂三者中,MAH—g—PP改善植物纤维与PP之间的界面相容性效果最佳;当MAH-g-PP添加质量为植物纤维添加质量的10％时,复合材料的冲击强度、拉伸强度、弯曲强度及综合性能最佳。     

四脚状氧化锌晶须增强聚丙烯复合材料

研究了四脚状氧化锌晶须用量、表面处理剂对其聚丙烯复合材料的力学性能、流变行为、耐热性等影响.结果表明:晶须用量为10%,硅烷偶联剂KH-570用量为0.5%时,复合材料的拉伸强度提高到118.6%,弯曲强度提高到118.3%.红外光谱分析:经偶联剂处理后的晶须表面出现了羰基,C-O-C、Si-O等基团.SEM分析表明:复合材料的断裂界面明显得到改善.T-ZnOw/PP复合材料的非牛顿指数大于纯PP而更趋于牛顿性流体,体系的流动性和加工性得到明显改善.     

纳米CaCO3/ACR复合物的制备及在PVC改性中的应用

采用种子乳液聚合法合成了具有核壳结构的纳米CaCO3/ACR复合胶乳.将其与PVC进行共混,考察了不同界面结构对复合材料力学性能的影响,并用TEM、SEM对复合粒子分散情况及共混物断面形态进行了考察.结果表明,纳米复合粒子在PVC基质中达到了纳米级分散;用钛酸酯处理的纳米CaCO3优于用硬脂酸处理的纳米CaCO3的改性效果;核层与壳层单体比、壳层单体比都存在最佳值.