晶须与滑石粉填充改性聚丙烯材料的性能研究

以聚丙烯(PP)为基料,聚烯烃弹性体(POE)为增韧剂,滑石粉和碱式硫酸镁晶须为增强填料,制备了PP/POE/滑石粉复合材料和PP/POE/晶须复合材料,研究了滑石粉和晶须的含量对密度、弯曲模量、缺口冲击强度、收缩率和热变形温度的影响。结果表明:PP/POE/晶须复合材料的弯曲模量和热变形温度均高于PP/POE/滑石粉复合材料的,而收缩率更低;PP/POE/晶须复合材料的缺口冲击强度低于PP/POE/滑石粉复合材料的。综合材料的拉伸性能和弯曲性能,PP/POE/晶须复合材料中POE最适合的质量份为10。     

磷酸酯偶联剂(FX-1)对PP/POE/Talc复合材料性能的影响

通过熔融共混法制备了PP/POE/Talc复合材料,研究了偶联剂磷酸酯(FX-1)不同含量对滑石粉表面性能的影响,得出了偶联剂磷酸酯(FX-1)的最佳质量分数为1%;同时,考察了超细滑石粉经偶联剂磷酸酯(FX-1)改性前后与基体PP界面的粘接情况对PP/POE/Talc复合材料力学性能的影响。     

高模量高抗冲聚丙烯复合材料的制备及性能研究

通过熔融共混法研究了乙烯-辛烯共聚物(POE)、滑石粉和高密度聚乙烯(PE-HD)的含量对高模量、高抗冲聚丙烯(PP)复合材料力学性能、结晶行为、热分解行为以及相态的影响。结果表明,PP与POE的黏度比越小,PP/POE复合材料的韧性越好;当PP/POE/滑石粉/PE-HD复合材料的质量比为13/4/12/3时,综合力学性能最佳;相比纯PP,复合材料的弯曲模量提高了60.1%,缺口冲击强度提高了435.9%,拉伸强度和弯曲强度分别降低了27.4%和17.4%;PE-HD能够增强PP与POE的界面相互作用,提高复合材料的韧性;加入滑石粉和PE-HD均可提高复合材料的起始分解温度以及最大热失重速率温度,提高了复合材料的热稳定性。     

滑石粉对聚丙烯微观形态和性能影响

以滑石粉为填料通过挤出机熔融共混制备聚丙烯（PP）/滑石粉复合材料,考察了硅烷偶联剂对滑石粉表面改性前后及添加不同含量的乙烯-辛烯共聚物（POE）对共混物力学性能、流变性能和微观形态的影响。结果表明,滑石粉表面改性后可以明显提高PP的缺口冲击强度,当PP/滑石粉质量比为100/10和100/30时,PP/滑石粉（改性）较PP/滑石粉（未改性）复合材料的缺口冲击强度分别提高37.8 %与36.4 %;表面改性后的滑石粉使复合材料的储能模量降低;POE的加入提高了滑石粉在PP基体中的分散性,随着其含量的增加,复合材料的缺口冲击强度提高,韧性提高。     

高抗冲聚丙烯复合材料的研究

以聚丙烯(PP)为基体树脂,(乙烯/辛烯)共聚物(POE)为抗冲改性剂,滑石粉为填料制得了高抗冲PP复合材料。研究了PP种类及用量、抗冲改性剂、填料表面处理方式及其用量对材料性能的影响。结果表明,在PP(K7726/EPS30R,75/25)中加入15%~20%的POE及15%~25%的经偶联剂处理的滑石粉,并配以适量的助剂制得的高抗冲PP复合材料的力学性能和加工性能达到了汽车保险杠专用料的要求。     

CO_2在固态聚丙烯/滑石粉复合材料中的溶解和扩散

利用重量分析的方法测定了温度分别为343.15、373.15和393.15 K,压力0~16 MPa范围内,CO2在聚丙烯(PP)、PP/滑石粉和界面改性PP/滑石粉复合材料中的溶解度和扩散系数。CO2在未经界面改性PP/滑石粉复合材料中的溶解度低压下大于而高压下小于其在纯PP中的溶解度,在经过界面改性的PP/滑石粉复合材料中的溶解度小于其在纯PP和未经界面改性复合材料中的溶解度。CO2在PP/滑石粉复合材料中的扩散系数小于其在纯PP中的扩散系数,填料含量越大扩散系数越小。通过S-L状态方程关联了CO2在纯PP和经过界面改性的PP/滑石粉复合材料非晶区的溶解度,并计算了CO2对聚合物基体的溶胀情况,证实了填料对聚合物分子链运动的阻碍作用。     

高流动高抗冲耐候聚丙烯复合材料的研制

以聚烯烃弹性体(POE)为增韧剂,对滑石粉填充聚丙烯(PP)进行增韧改性,探讨了不同种类PP和POE对复合材料力学性能和流动性的影响,在此基础上,对制备的复合材料进行了耐候改性,通过氙灯人工加速老化试验和灰卡评级测试考察了其耐候性能。结果表明,通过合理选用PP和POE制备的PP复合材料的缺口冲击强度和熔融指数分别为31.6 k J/m2和20.4 g/10 min,经1 500 h氙灯人工加速老化后,复合材料的灰卡评价可达4-5级。     

原位聚合改性滑石粉/PP复合材料的微观结构和力学性能

通过熔融共混制备了丙烯酸丁酯(BA)原位聚合改性滑石粉/聚丙烯(PP)复合材料。研究了原位聚合改性对滑石粉/PP复合材料形貌、晶型结构、结晶熔融行为和力学性能的影响。结果表明,PP和滑石粉在熔融共混过程中,剪切力的作用使层叠的滑石粉剥离成不同厚度的片层,BA原位聚合改性改善了滑石粉与PP之间的界面粘结,有利于滑石粉在PP基体中的剥离;滑石粉的原位聚合改性,促进了β-晶型PP的生成,提高了滑石粉/PP复合材料中PP相的熔点、结晶速率和结晶度,降低了PP相的结晶温度。同时显著提高了滑石粉/PP复合材料的冲击强度,且存在一最佳的BA用量。     

PP/POE/硅灰石复合材料性能的研究

用基本断裂功(EWF)方法研究聚丙烯(PP)/聚烯烃弹性体(POE)/硅灰石复合材料的断裂行为,研究不同硅灰石含量对复合材料断裂行为的影响,并把宏观断裂参数的变化与复合材料的微观结构联系起来,从物质结构上寻求断裂参数变化的原因.结果表明,当PP/POE/硅灰石质量比为62/8/30时,PP/POE/硅灰石复合材料的比基本断裂功为83 kJ/m2,PP/POE/硅灰石复合材料的断裂韧性主要取决于复合材料屈服后抵抗裂纹扩展的能力,PP/POE/硅灰石复合材料的塑性变形能力更依赖于屈服前的行为.相同大小的硅灰石制得的PP/POE/硅灰石复合材料的缺口冲击强度随着硅灰石含量的增加而降低.缺口冲击强度高的复合材料,比基本断裂功却较小,耐长期破裂性也较差,说明基本断裂功比缺口冲击强度更能揭示复合材料长期破坏行为的特征.     

POE/HDPE/PP三元复合材料的形貌和力学性能研究

用熔融共混法制备了高密度聚乙烯/聚丙烯(HDPE/PP)和乙烯-辛烯弹性体/高密度聚乙烯/聚丙烯(POE/HDPE/PP)复合材料。通过冲击、弯曲和拉伸测试研究了复合材料的力学性能,采用扫描电镜(SEM)观察了材料的形貌。结果表明,由于HDPE和PP的相容性有限,限制了HDPE对PP综合力学性能的提高;通过添加POE,能改善HDPE/PP共混物的相容性,使HDPE/PP复合材料在保持较高弯曲和拉伸性能的前提下,抗冲击性能获得明显提高。当HDPE/PP的含量比为12/88和POE含量为8wt%时,POE/HDPE/PP三元复合材料的综合力学性能较好。     

汽车内饰件用聚丙烯材料的研究

以聚丙烯(PP)为基体树脂,(乙烯/辛烯)共聚物(POE)为抗冲改性剂,滑石粉为填料制得了汽车内饰用PP改性料,研究了PP种类及用量、增韧剂用量、滑石粉粒径等对材料性能的影响。结果表明:以PP(K7760)30份,PP(GD320)30份,增韧剂POE(EG8150)18份,填充剂滑石粉(2500目)20份,抗氧剂、偶联剂等助剂2份制得的PP改性料满足汽车内饰件性能的要求。     

熔融共混法制备POE/PP热塑性弹性体

用熔融共混法制得了聚烯烃类弹性体（POE）／PP共混体系，研究了不同橡塑比对体系力学性能的影响；考察了不同填料（CaCO3，滑石粉．炭黑）对POE／PP复合材料性能的影响。结果表明：在共混比为60／40-70／30时，体系的综合性能较佳。加入的填料均使材料的拉伸强度和拉断伸长率下降，硬度上升。     

Preparation and properties of polyurethane‐coated talcum/polypropylene composite materials

In order to improve the toughness of polypropylene (PP) and expand its applications, a layer of polyurethane (PU) elastomer was coated on the surface of ultrafine talcum powder by an in‐situ synthesis method. In this way, an organic‐inorganic composite particle was formed. Then the surface‐treated talcum powder was mixed with melted PP to prepare PP composite materials through extrusion, granulation, and injection molding. Infrared spectral characterization and energy‐dispersive X‐ray analysis showed that there was a layer of PU elastomer on the surface of the talcum powder. Impact fracture analysis indicated that there was good compatibility between the talcum powder and the PP matrix. With the incorporation of PU elastomer coated on the surface of talcum powder, the toughness of PP was significantly improved, while the tensile strength decreased slightly. The optimum properties of the composite material were obtained when the weight fraction of talcum powder was 20% and the PU coating coverage was 25%. J. VINYL ADDIT. TECHNOL., 2010. © 2010 Society of Plastics Engineers     

音箱用聚丙烯专用料的研制

以聚烯烃弹性体（POE）和（乙烯/丙烯/二烯）共聚物（EPDM）为增韧剂，马来酸酐接枝聚丙烯（PP-g-MAH)为增容剂，滑石粉为无机填料研制音箱用聚丙烯（PP）专用料。当PP-g-MAH用量为10份。滑石粉为120份，EPDM为15份。POE为5份时，所得PP专用料的综合性能最佳。完全达到了音箱用料的要求。     

重型卡车用中段护板PP专用料的研制

以聚丙烯(PP)为基料,滑石粉为增强剂、马来酸酐接枝PP(PP-g-MAH)为增容剂、聚烯烃弹性体(POE)为增韧剂,并添加其它助剂,研制出了具有特殊使用要求的重型卡车用中段护板PP专用料.研究表明,经偶联剂活化处理的滑石粉可显著提高PP专用料的耐热性、刚性和尺寸稳定性;PP-g-MAH、POE提高了PP专用料的冲击强度:所研制的PP专用料的性能指标满足使用要求,具有较好的经济效益.     

废旧汽车门内饰板聚丙烯塑料同等性能再利用

以乘用车废旧门内饰板聚丙烯塑料为研究对象,通过共混改性研究其性能变化规律、机理,实现回收料的同等性能再利用。采用聚丙烯新料(VPP)、乙烯–辛烯共聚物(POE)对回收PP(RPP)进行共混改性,研究VPP和POE的添加量对复合体系力学性能的影响规律及改善机理。结果表明,VPP的加入可以显著提高RPP/VPP复合体系的拉伸性能、弯曲性能和流动性能;POE含量越高,RPP/VPP/POE复合体系的冲击强度越大;当RPP/VPP/POE=54/36/10时,复合体系的综合性能满足汽车门内饰板的性能要求,实现废旧材料的同等性能再利用。     

改性剂对废弃玻璃钢/聚丙烯复合材料性能的影响

实验采用熔融共混-模压法制备了废弃玻璃钢(WGFRP)/聚丙烯(PP)复合材料。研究了硅烷偶联剂KH550表面改性WGFRP、改性聚丙烯(MAPP)添加量以及乙烯-辛烯共聚物(POE)的使用对WGFRP/PP复合材料性能的影响。实验结果表明,KH-550表面改性WGFRP能使复合材料性能小幅度提高,MAPP可使复合材料的拉伸和弯曲强度分别提高28.63%、20.13%,添加POE后,复合材料的断裂伸长率和冲击强度增幅分别达到152.36%、45.43%。扫描电镜图片显示,多种改性剂的加入有效改善了WGFRP和PP的界面粘合程度,宏观表现为复合材料性能提高。     

PP/M-HOS/POE三元复合材料的界面改性与力学性能

采用马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)及马来酸酐接枝乙烯-1-辛烯共聚物(POE-g-MAH)为界面相容剂，利用熔融共混法制备PP／镁盐晶须(M—HOS)／POE三元复合材料，研究了PP-g-MAH及POE-g-MAH的用量及配比、M-HOS和POE的用量对三元复合材料力学性能的影响。结果表明：当PP／M-HOS／POE的质量比为100／10／20时，PP-g-MAH的最佳用量为3份；利用PP-g-MAH及POE-g-MAH作为复合相容剂可同时改善M-HOS与PP和POE的界面相容性，促进POE、M-HOS对PP的增韧补强作用，使三元复合材料的力学性能得到了明显的改善。     

少量增容剂对膨胀阻燃PP/POE共混复合体系性能的影响

为提高聚丙烯(PP)材料的热性能和力学性能,选用膨胀型阻燃剂(IFR)对PP/乙烯-辛烯共聚物(POE)共混体系进行阻燃改性,应用双螺杆共混挤出的方法制备了PP/POE/IFR共混复合体系,对共混复合体系的阻燃性能、力学性能、膨胀炭层以及微观相结构进行了研究。结果表明,少量增容剂马来酸酐接枝POE(POE-g-MAH)的加入使得IFR颗粒的分散更加均匀、分散粒径减小,同时颗粒与聚合物基体间的结合更加紧密,从而对共混复合体系的力学和阻燃性能都有明显的提高,特别是提高冲击强度。当PP/POE/IFR/POE-g-MAH配比为80/17/20/3时,共混复合体系的平均热释放速率、热释放速率峰值、比消光面积平均值、总烟释放量较未添加增容剂的共混复合体系(PP/POE/IFR配比为80/20/20)分别下降了22.4%,14.9%,29.2%,21.8%,冲击强度提高了69.6%。     

PP／POE／纳米CaCO3复合材料的制备与性能研究

采用逐级分散共混法，制备了PP/POE／纳米CaCO3复合材料，研究了其力学性能和微观结构。逐级分散法先制备纳米CaCO3母料，然后将PP分多次加入含纳米CaCO3的共混体系中，目的在于改善纳米CaCO3的分散，以提高复合材料的力学性能。研究结果表明：采用逐级分散法制备的PP/POE／纳米CaCO3复合材料的冲击强度为64．2kJ／m^2，比直接共混法高16．9％，比通常的母料法高9．7％。复合材料的微观结构研究表明：纳米CaCO3粒子基本上都分布在连续相PP中。