接枝架桥剂配比对PP/a-PA66原位成纤复合材料形态结构和力学性能的影响

用反应性单体与助反应单体不同配比(C/R)制得的特殊结构的反应性增容剂(SCRC)与尼龙66(PA66)反应性共混,制得活性PA66(a-PA66),再将聚丙烯(PP)与a-PA66原位成纤复合,即采用"后期增容"技术,制得了一系列PP/a-PA66原位成纤复合材料,对其形态结构及力学性能进行了表征。结果表明,制SCRC时C/R过小,如2/8时,复合材料中PA66形成较均匀的微纤,但微纤与PP界面结合弱,综合力学性能不好;C/R过大,如6/4时,复合材料中PA66难以成纤,界面结合也弱,综合力学性能也不好;C/R为4/6时,复合材料中微纤的异形化程度最大,构筑成结合强的适度柔性界面,综合力学性能最佳,缺口冲击强度(NIIS)、拉伸屈服应力(TYS)、弯曲模量(FM)分别为原料PP的1.41倍、0.99倍、1.22倍。     

橡纤混杂型PP/PET/MFC/HET原位成纤复合材料的形态结构和力学性能

采用扫描电镜观察、透射电镜观察、偏光显微镜观察、力学性能测试等方法,研究了橡纤混杂型PP/PET/MFC/HET原位成纤复合材料的微纤结构、断面形态和力学性能.结果表明:多功能增容剂MFC对体系起着反应性增容和橡胶增韧的双重功效,加入"适量"MFC,有利于形成精细化程度更高、承载能力更强的PET微纤;MFC、HET对复合材料断面形态的影响显著,断裂机理由典型的脆性断裂转变为韧性断裂;提高基体PP的熔体流动速率,复合材料力学性能的绝对值和相对于基体提高的幅度都增大,HFPP/PET/MFC/HET的NIIS、TYS和FM分别达到原料HFPP的3.49倍、99%和1.73倍,实现了PET微纤、MFC、HET的协同增强.     

iPP/PET原位微纤复合材料的超临界二氧化碳发泡行为EI北大核心CSCD

利用微纳层叠共挤技术中独特的剪切拉伸复合流动场作用实现聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)在聚丙烯(i PP)中的原位微纤化,研究了PET的原位微纤化对i PP/PET复合材料发泡行为的影响。扫描电子显微镜结果显示,经过微纳层叠共挤装置挤出后,PET在i PP中形成直径为0.2~1μm的微纤。PET微纤化显著地改善了i PP的结晶性能、流变性能及发泡性能。差示扫描量热测试结果表明,PET微纤对i PP具有明显的异相成核作用,能提高i PP的结晶温度和熔点;拉伸流变行为分析发现,PET微纤的形成使得i PP产生明显的应变硬化现象;通过超临界二氧化碳发泡发现,i PP/PET原位微纤复合材料的泡孔比纯i PP更加稳定,尺寸更小,密度更大,且泡孔内存在三维微纤网络结构。     

聚对苯二甲酸乙二醇酯/锡氟磷酸盐玻璃复合材料原位成纤对聚丙烯的增强效果

采用低玻璃化转变温度的锡氟磷酸盐玻璃(Pglass)改性聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET),制备低黏度高模量的PET基复合材料(PET/Pglass);以PET/Pglass或PET为成纤相,聚丙烯为基体,利用实验室自主设计的多级拉伸挤出装置,制得原位成纤增强聚丙烯复合材料,并研究成纤相形态及其对复合材料力学性能的影响。结果表明,与PET相比,PET/Pglass在多级拉伸挤出过程中原位成纤更容易,纤维长径比更大,分散更均匀,从而进一步提高聚丙烯的拉伸强度和模量,而且能保持聚丙烯较高的断裂伸长率,表明具有低黏高模的PET/Pglass对聚丙烯的原位成纤增强效果更显著。     

分散相含量对乙烯-醋酸乙烯酯共聚物/聚丙烯原位微纤复合材料微纤形态、结晶行为及流变和力学性能的影响

利用微纳层叠共挤出装置成功制得EVA/PP原位微纤复合材料(MFCs),并对其微纤形态、力学性能、结晶性能和流变行为进行了研究。结果表明:PP在EVA中能够形成微纤,且随PP含量增加,直径较大的微纤数量显著增多,MFCs的储能模量(G′)和损耗模量(G″)都相应增大。且当PP含量低于10%(质量分数,下同)时,复合材料体系是部分相容的,但当PP含量超过10%时,体系发生相分离现象。PP微纤能够有效提高EVA的拉伸强度。当PP含量为20%时,拉伸强度最大,为16.71MPa,比纯EVA树脂提高了42.9%。差示扫描量热法(DSC)测试显示PP微纤会阻碍EVA的结晶行为,使MFCs的结晶度降低。     

iPP/PET原位微纤复合材料的超临界二氧化碳发泡行为

利用微纳层叠共挤技术中独特的剪切拉伸复合流动场作用实现聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)在聚丙烯(i PP)中的原位微纤化,研究了PET的原位微纤化对i PP/PET复合材料发泡行为的影响。扫描电子显微镜结果显示,经过微纳层叠共挤装置挤出后,PET在i PP中形成直径为0.2~1μm的微纤。PET微纤化显著地改善了i PP的结晶性能、流变性能及发泡性能。差示扫描量热测试结果表明,PET微纤对i PP具有明显的异相成核作用,能提高i PP的结晶温度和熔点;拉伸流变行为分析发现,PET微纤的形成使得i PP产生明显的应变硬化现象;通过超临界二氧化碳发泡发现,i PP/PET原位微纤复合材料的泡孔比纯i PP更加稳定,尺寸更小,密度更大,且泡孔内存在三维微纤网络结构。     

具有高界面压应力的高分子共混物Ⅱ.拉伸过程中形态演化与增强机理

研究了聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)/聚乙烯(PE)和聚碳酸酯(PC)/PE共混物在拉伸过程中形态的演化和增强机理.结果表明,高界面压应力是共混物在基体加工温度成型时,从成型温度冷却到室温过程中基体收缩比分散相大产生的;两种共混物在拉伸中有不同的形态演化过程:PC粒子原位形成了微纤,粒子与基体间没有明显的界面滑动,而PET粒子只产生较小的塑性变形,成为椭球状粒子,粒子与界面间存在滑动.PC对基体PE的增强效果比PET的更好,因为PC/PE共混物拉伸过程中形成了良好增强作用的原位微纤.在拉伸过程中,PET/PE试样的细颈在靠近非浇口端形成,并从此扩展开.部分拉伸后,PC/PE试样比PET/PE试样的弹性回复大,回复到平衡状态时间长,这是两种共混物分散相变形机理不同引起的.     

高密度聚乙烯基原位成纤复合材料研究进展

综述了以HDPE为基体树脂,以PET、PA66、PA6、PA12、PC等热塑性树脂为成纤聚合物,制备HDPE基原位成纤复合材料的方法、技术及复合材料的结构特征、力学性能.并提出了优化HDPE基原位成纤复合材料综合力学性能的构思.     

GEP/PO原位微纤化共混物的制备

利用“熔融挤出-热拉伸-淬冷”方法制备了几种通用工程塑料(GEP)／聚烯烃(PO)原位微纤化共混物，研究了加工设备(挤出机、注塑机、HAAKB流变仪附属单螺杆挤出机)和口模结构(窄缝状、片状、棒状)对聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)／聚乙烯(PE)共混物原位成纤的影响，发现带矩形窄缝状口模的挤出机挤出能产生更好的纤维结构，而有高剪切作用的对空注塑不能形成纤维结构。观察PET／PE，PET／聚丙烯(PP)，聚碳酸酯(PC)／PE及PC／PP共混物的成纤情况，发现通常认为不利于成纤(粘度比大于1)的PC／PE和PC／PP体系也形成了较好的纤维形态。总体上，PET／PE的成纤效果好于其它的体系。     

可降解型聚丁二酸丁二醇酯/聚乳酸原位成纤增强复合材料

采用"熔融挤出-冷拉伸-微注成型"方法成功制备了可降解型高分子——聚丁二酸丁二醇酯(PBS)/聚乳酸(PLA)的原位成纤复合材料,其中PBS为基体连续相而PLA为微纤增强相;并从组分黏度比、组分含量比以及拉伸形变比三方面分析讨论了微纤化结构的形成条件。扫描电子显微镜观察结果表明,所采用的可降解型高分子原料的黏度比并不在最适宜成纤的范围内,但提高拉伸比以及高的PLA含量都可以增加PLA微纤的数量和长径比。研究发现PLA相部分形成微纤化结构后,由于自身力学性能的提高并且增加了两相间的界面作用,对PBS/PLA复合材料体系有显著增强作用。拉伸强度与拉伸模量分别比纯PBS提高了55%和140%,优于文献报道的几种天然纤维对PBS的增强效果。     

纳米CaCO_3/PET短纤维/聚丙烯复合材料的制备及性能

制备了纳米CaCO3/聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)短纤维/聚丙烯、CaCO3/PET短纤维/聚丙烯复合材料。分别测试了复合材料的力学性能,结果发现,与纳米CaCO3/聚丙烯、PET短纤维/聚丙烯两相复合材料相比,三相复合材料的力学性能尤其是冲击性能有明显的提高。采用X射线衍射(XRD)、动态力学分析(DMA)、电子扫描(SEM)系统研究了复合材料的增强机理,结果发现,在三相复合材料中,纳米CaCO3的加入明显提高了PET短纤维与聚丙烯基体界面之间的作用力和相容性,同时纳米CaCO3与PET短纤维的协同效应诱导了聚丙烯β晶的生成。     

R-PET短纤维增强PP复合材料的结构与性能

对再生聚对苯二甲酸乙二醇酯(R-PET)短纤堆增强聚丙烯(PP)复合材料进行了研究.通过扫描电镜(SEM)、熔融指数仅、差示扫描量热法(DSC)和万能试验机测定了材料的相结构、加工性能、热学性能和力学性能.采用甲基丙烯酸酸水甘油酯接枝乙烽-辛烯共聚物(POE-g-GMA)作为体系的增容剂.结果表明,POE-g-GMA显...     

Ternary nano-CaCO3/poly(ethylene terephthalate) fiber/polypropylene composites: Increased impact strength and reinforcing mechanism

The binary nano-CaCO₃/polypropylene (PP), poly(ethylene terephthalate) (PET) fibers/PP and ternary nano-CaCO₃/PET fibers/polypropylene composites were prepared by melt blending method, and their structure and mechanical properties were investigated. The results show that the ternary nano-CaCO₃/PET fibers/PP composite displays significantly enhanced mechanical properties compared with the binary PET fibers/PP and nano-CaCO₃/PP composites, and neat PP. The X-ray diffraction, dynamic mechanical analysis, scanning electron microscopy and analysis of the non-isothermal crystallization kinetics were used to investigate the reinforcement mechanism of composites. The results indicate that the interfacial action and compatibility between PET fiber and PP are obviously enhanced by the addition of modified nano-CaCO₃ particles in the ternary composites and the mechanical property enhancement in the ternary system may be mainly originated from the formation of β-form crystallites of PP induced by the synergistic effect between PET fibers and nano-CaCO_3.     

PP-g-(GMA-co-St)增容PC/PP共混体系的形态与性能

运用分级注入方法制备了不同配比的PC/PP-g-(GMA-co-St)/PP共混物。通过力学性能测试、扫描电子显微镜观察、高压毛细管流变测试等方法考察了增容剂PP-g-(GMA-co-St)对PC/PP共混体系的形态与性能的影响。PP-g-(GMA-co-St)的加入提高了两相界面结合力,降低了分散相粒子尺寸,有效地改善了共混体系的相容性;同时PC/PP-g-(GMA-co-St)/PP体系的拉伸性能得到显著的提高,体系表观黏度提高,对剪切应力的敏感性降低。     

滑石粉/聚丙烯复合材料结晶度与相间形态对其力学性能的影响

用偶联剂改性的滑石粉（Talc）与聚丙烯（PP）共混制备Talc／PP复合材料,测试了复合材料的力学性能。用广角X射线衍射仪对聚丙烯的结晶状况进行了表征,计算了复合材料中聚丙烯的结晶度;用扫描电镜观察了样条的断口形貌,讨论了滑石粉填充量对材料结晶性能与相态结构的影响．以及PP相结晶度和体系的微相结构对复合材料的拉伸、弯曲及冲击性能的影响。实验结果表明,滑石粉的加入对复合材料的结晶行为、相态结构和力学性能有影响。在15％的滑石粉填充量时,聚丙烯相的结晶度达到最大值,材料的拉伸强度、弯曲强度也基本上达到最大值,而冲击强度却降到最低。扫描电镜照片显示,PP基体的结晶形态与复合材料的相态结构随滑石粉含量的改变而变化。     

PP/POE/滑石粉三元复合材料的研究

研究了弹性体(POE)、滑石粉、偶联剂和填料处理方式对聚丙烯(PP)的力学性能、加工性能、结晶行为以及无机粒子在基体中分散形态的影响。结果表明,PP 2(K 7726)/POE(80/20)二元共混体系的综合性能较好;采用方式C(将两种偶联剂按1∶1的质量比,先加钛酸酯后加硅烷处理滑石粉)制得的PP 2/POE/T a lc(80/20/25)三元复合材料的力学性能比其它两种方式有显著提高。偏光显微镜(PLM)研究表明,方式C处理的滑石粉在体系中分散性最好;扫描电镜(SEM)显示,三元复合体系由PP 2/POE耗能少的空洞化断裂方式向耗能多的剪切屈服方式转变;DSC表明,采用方式C处理的滑石粉对聚丙烯的成核作用减弱。     

SiO2含量和共混方法对NR/PP共混型热塑性弹性体的影响

采用两种共混方法制备天然橡胶(NR)/聚丙烯(PP)/纳米二氧化硅(SiO2)热塑性弹性体,采用透射电镜(TEM)、动态热机械(DMA)分析、橡胶加工分析仪(RPA)和力学性能测试研究了共混方法和SiO2的填充量对NR/PP/SiO2热塑性弹性体力学性能、形态结构和流变行为的影响。研究结果表明,当纳米SiO2的填充量较低(<3phr),共混方法对SiO2的分散影响较大,当SiO2主要分散在PP基体相中时,其对热塑性弹性体的补强作用明显;随着纳米SiO2的填充量的增加(≥3phr)时,SiO2趋向于分散在NR相中,共混方法对SiO2的分散影响不大。     

Fibrillar polymer–polymer composites: morphology, properties and applications

Micro- or nano-fibrillar composites (MFCs or NFCs) are created by blending two homopolymers (virgin or recycled) with different melting temperatures such as polyethylene (PE) and poly(ethylene terephthalate) (PET), and processing the blend under certain thermo-mechanical conditions to create in situ fibrils of the polymer that has the higher-melting temperature. These resulting fibrillar composites have been reported to possess excellent mechanical properties and can have wide ranging applications with suitable processing under controlled conditions. However, the properties and applications very much depend on the morphology of created polymer fibrils and their thermal stability. The present paper develops an understanding of the mechanism of micro-/nano-fibril formation in PE/PET and polypropylene (PP)/PET blends by studying their morphology at various stages of extrusion and drawing. It is revealed that this subsequent mechanical processing stretches the polymer chains and creates fibrils of very high aspect ratios, thus resulting in superior mechanical performance of the composites compared to the raw blends. The study also identifies the primary mechanical properties of the main types of MFCs, as well as quantifying their enhanced resistance to oxygen permeability. Furthermore, the failure phenomena of these composites are studied via application of the modified Tsai–Hill criterion. In addition to their usage as input materials in different manufacturing processes, possible applications of these fibrillar composites in two different areas are also discussed, namely food packaging with controlled oxygen barrier properties and biomedical tissue scaffolding. Results indicate a significant scope for using these materials in both areas.     

聚丙烯接枝马来酸酐修饰碳纳米管增强聚丙烯复合材料的制备及性能

采用混合溶剂的溶液法技术,对聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)包覆碳纳米管(MWNTs)与聚丙烯(PP)纳米复合材料的电学和力学性能进行了研究。PP-g-MAH包覆MWNTs在二甲苯溶液中呈现良好的分散性,红外结果表明,酸化碳纳米管后表面官能团如羟基、羧基与马来酸酐发生氢键作用。场发射扫描电镜(FESEM)也证明了PP-g-MAH修饰MWNTs在PP基体中分散良好,并且相容性也得到了明显改善。复合材料的拉伸强度和电导率都有较大的提高,其中导电性相比未处理碳管/聚丙烯提高了两个数量级。     

PP-g-MAH对PP/SiO2纳米复合材料力学性能的影响

为了进一步提高聚丙烯的力学性能,以马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)为聚丙烯/二氧化硅(PP/SiO2)纳米复合材料的界面相容剂,研究了PP-g-MAH添加量对PP/SiO2的力学性能、微观形态以及结晶行为的影响,并研究了其增容机理.研究表明:PP-g-MAH的加入使纳米PP/SiO2纳米复合材料的力学性能得以全面提高,使纳米二氧化硅与聚丙烯的界面粘结得到改善,并且,由于PP-g-MAH导致复合材料的界面强度提高和界面层厚度增加,使KH-570与PP-g-MAH并用的PP/PP-g-MAH/纳米SiO2复合材料比单用KH-570的PP/SiO2纳米复合材料的改性效果更加明显;PP-g-MAH对PP的结晶过程具有较明显的成核作用,使改性PP的结晶温度提高.