PET/滑石粉复合材料结晶性能、热性能和力学性能研究

采用差示扫描量热仪、热重分析仪等研究了滑石粉作为成核剂对聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）结晶性能、热性能以及力学性能的影响。结果表明,滑石粉的添加量为0.5 %（质量分数,下同）时,可有效改善PET的结晶性能,结晶温度（Tc）比经历相同热历程的PET空白试样提高11.36 ℃,且结晶完善程度随降温速率的减小而提高;非等温结晶动力学研究发现,Jeziorny法和莫志深法更符合复合材料的非等温结晶过程,而二次结晶的存在使Ozawa法并不适用;由于滑石粉与基体树脂相容性好并可均匀分散,从而很好地保持了原树脂的热性能,且所得复合材料的力学性能均有所提高,其中拉伸性能提高12 %。     

抗氧化尼龙66的制备与性能研究

通过在尼龙66聚合过程中加入含磷抗氧剂，制备了抗氧化尼龙66树脂；并对其抗热氧能力、力学性能、热变形温度和流变性能进行了表征。结果表明：抗氧剂的加入使尼龙66的黄色指数显著降低，抗热氧能力提高；拉伸性能、弯曲性能及热变形温度均有增加，且非牛顿指数减小，粘流活性能降低。     

滑石粉对聚乳酸的影响

研究了不同含量滑石粉对高光纯聚乳酸结晶性能以及综合力学性能的影响,采用差示扫描量热法研究了滑石粉对聚乳酸非等温结晶行为的影响,并使用X-射线衍射仪和热台偏光显微镜对聚乳酸/滑石粉共混物的晶型变化情况以及等温结晶过程进行了观察研究。结果表明:聚乳酸结晶峰温度随着滑石粉含量的增加而提高,且结晶温区不断向高温方向移动,结晶速率也随之加快。相比于纯聚乳酸,当滑石粉的质量分数为10%时,聚乳酸的结晶峰温度提高了13.7 K,拉伸强度从58.6 MPa提高至72.0 MPa,断裂拉伸应变从2.7%提高至4.6%,弯曲强度从88.9 MPa提高至104.0 MPa,弯曲模量从3 589 MPa提高至4 837 MPa。同时,滑石粉的加入不会改变聚乳酸的晶型,但会使得聚乳酸球晶的尺寸明显变小,晶核密度明显增加。     

成核剂对尼龙66结晶及力学性能的影响研究

研究了不同成核剂对尼龙66结晶及力学性能的影响。结果表明,成核剂的加入使尼龙66结晶速率加快,结晶温度提高,重熔融过程出现双峰,其低温峰值比尼龙66峰值低8℃,可能是生成β晶所致,成核剂使尼龙66的结晶变细。不同成核剂对尼龙66的力学性能有不同的影响,其中成核剂G23、G205、MgO使尼龙66的强度提高;CaF2使其韧性增加;滑石粉的效果介于其间。     

醋酸活化改性滑石粉对PP结构与性能影响

以醋酸为预处理剂对滑石粉表面进行预处理,再用钛酸酯偶联剂处理得到改性滑石粉,探究醋酸浓度对滑石粉表面性质的影响;将改性滑石粉与聚丙烯(PP)共混制备PP/改性滑石粉复合材料。考察改性滑石粉对复合材料力学性能、尺寸稳定性能和微观结构的影响,并对复合材料的结晶行为进行了分析。结果表明:当醋酸pH值为4.0~5.0时,改性后的滑石粉接触角由73.82°增大到114.97°,活化率达到最大值(93.4%);与未预处理的PP/改性滑石粉复合材料相比,醋酸预处理的PP/改性滑石粉复合材料的冲击性能和拉伸性能均得到较大改善,尺寸变化率减小,稳定性提高,界面结合作用强;醋酸预处理改性滑石粉对PP的结晶行为有影响,结晶温度降低,结晶度下降。     

PA66/TLCP/HNTs纳米管复合材料的制备与性能

采用熔融共混方法制备了尼龙(PA)66/热致液晶聚合物(TLCP)/埃洛石纳米管(HNTs)复合材料,研究了其热性能、微观形态及力学性能.结果表明,当TLCP的质量分数为4%、HNTs的质量分数为15%时,复合材料的综合性能最佳.其拉伸强度、拉伸弹性模量、弯曲强度及弯曲弹性模量相比纯PA66分别提高了30.4%、76.9%、34.4%、91.7%.熔体的加工流动性得到改善,PA66/TLCP/HNTs复合材料的吸水性能明显降低.少量的TLCP有利于提高PA66/TLCP复合材料的结晶性能和熔融温度;HNTs的加入能提高复合材料的结晶温度,与基体有较好的界面结合;TLCP及HNTs能在基体中均匀地分散,TLCP在PA66/TLCP/HNTs复合材料中形成微纤结构,且沿纤维轴方向取向.     

废胶粉、滑石粉改性PA66/GF复合材料的制备与性能

采用硅烷偶联剂KH560表面改性废胶粉(WRP)、环氧树脂E44改性滑石粉(Talc),以尼龙(PA)66/玻璃纤维(GF)复合材料为基体,制备了WRP,Talc及两者协同改性的PA66/GF复合材料,研究了WRP,Talc及两者协同作用对复合材料力学性能、结晶性能和热稳定性能的影响。结果表明,当3份WRP经过1份KH560处理后,其与PA66/GF基体间的界面粘结性明显得到改善,其改性的复合材料弯曲强度和冲击强度最高,分别比PA66/GF基体提高了11.09%和2.05%。当1份Talc经过3份E44处理后,其在基体中具有良好的分散性,改性的复合材料弯曲强度和冲击强度达到最大,分别比基体材料提高了13.89%和8.42%。WRP与Talc均能促进复合材料的结晶,但两者协同作用对复合材料结晶性能没有明显的影响。采用1份KH560处理的3份WRP协同3份E44处理的1份Talc对复合材料进行改性,可使弯曲强度和冲击强度相比基体分别提高16.97%和6.25%,且使复合材料具有良好的热稳定性能,达到了低成本WRP和Talc改性制备高性能橡塑复合材料的目的。     

透明尼龙PA6T/6I在GF增强PA66体系中的应用

采用尼龙66 (PA66)和透明尼龙PA6T/6I为基体树脂,用熔融共混改性的技术方法制备PA66/PA6T/6I/GF复合材料,考察了透明尼龙PA6T/6I含量对复合材料的熔融结晶行为、热变形温度(HDT)、力学性能、表面性能的影响。结果表明,当玻璃纤维含量为30%的情况下,在透明尼龙树脂PA6T/6I用量不高于基体树脂含量的20%时,改性复合材料熔融结晶行为与PA66类似,复合材料制品表面的浮纤问题得到解决,比未添加透明尼龙PA6T/6I的复合材料相等的拉伸强度和弯曲强度分别提高27%和40%,简支梁和悬臂梁缺口冲击强度则分别提高了26%和40%,吸水率提高了30%,具有优异的综合性能和尺寸稳定性。     

滑石粉原位聚合改性聚酯热熔胶的结晶性能

采用差示扫描量热仪研究了滑石粉原位聚合对聚酯热熔胶非等温结晶性能的影响,并用Takhor方程和莫志深非等温结晶动力学新方程处理所得数据。结果表明:滑石粉原位聚合显著促进了聚酯热熔胶的结晶,提高了结晶速率,表现在结晶温度和结晶活化能大幅提高,当降温速率分别为5,10℃/min时,半结晶时间缩短50%以上。动力学分析表明:莫志深方程适合描述聚酯热熔胶的非等温结晶过程,在达到相同相对结晶度时,加入滑石粉的聚酯热熔胶所需降温速率更小,缩短了热熔胶涂覆后的冷却固化时间。     

硅灰石填充改性尼龙66的研究

研究了针状硅灰石粉填充对尼龙66的结构和性能的影响。研究表明,随着硅灰石填充量的增加,材料的冲击强度大幅度地提高,拉伸强度、弯曲强度则较为复杂,且复合材料的耐热性能、尺寸稳定性得到了很大的提高;随着硅灰石细度的增加,硅灰石增强尼龙66的缺口冲击强度、拉伸强度、弯曲强度均增加;将硅灰石填充材料表面以适量的偶联剂进行改性处理后,借助于扫描电子显微镜,并结合硅灰石粉的微观形态及偶联剂的作用原理,探讨了针状硅灰石粉对尼龙66力学性能的影响。     

多种成核剂对PBS结晶及力学性能的影响

本文研究了滑石粉、TMB-5、碳酸钙、硫酸钙晶须、高岭土等五种成核剂对聚丁二酸丁二醇酯(PBS)结晶行为及力学性能的影响。偏光显微镜的观察结果显示了成核剂能细化PBS的球晶尺寸,提高球晶排列的规整度;热分析结果表明添加成核剂能提高PBS的结晶温度,加快PBS的结晶速率;结晶性能的改善又直接造成PBS力学性能的提高,其拉伸强度和冲击强度都有明显上升。五种成核剂中以滑石粉的效果最为突出,能使PBS的结晶温度上升11℃,拉伸强度提高了4.4MPa。     

偶联剂对 PPS/PA66/T-ZnOw 复合材料力学性能的影响

采用硅烷偶联剂KH-560和钛酸酯偶联剂TM-38S对四针状氧化锌晶须(T-ZnOw)进行表面改性,制备了相应的聚苯硫醚(PPS)尼/龙(PA)66/T-ZnOw复合材料,研究了两种偶联剂及其复合体系对T-ZnOw表面改性效果和相应复合材料力学性能的影响,并利用扫描电子显微镜对复合材料的断面形态进行了观察。结果表明,钛酸酯偶联剂TM-38S对T-ZnOw的表面改性效果要优于硅烷偶联剂KH-560;两种偶联剂均提高了复合材料的拉伸强度、断裂伸长率和缺口冲击强度,但对复合材料的弯曲强度影响不大。其中TM-38S改性T-ZnOw与PPS/PA66复合后所得材料的力学性能优于KH-560改性T-ZnOw的材料。两种偶联剂的复合体系虽然可以弥补KH-560副反应对T-ZnOw表面改性的不利影响,但对改善复合材料力学性能的协同作用不明显。     

成核剂对尼龙66等温结晶行为的影响

用差示扫描量热法(DSC)测定了滑石粉、氟化钙等成核剂对尼龙66等温结晶行为的影响。结果表明,尼龙66.M成核剂体系在高温结晶时存在晶型转变;Avrami指数n、成核机理、晶体生长方式基本上不受成核剂的影响。少量成核剂可使结晶成核自由能降低,结晶速率加大,其中滑石粉的效果最为显著。     

聚苯醚接枝马来酸酐/聚酰胺66共混物的制备与性能

通过辐照法将马来酸酐(MAH)基团接枝到聚苯醚(PPE)上,制备了PPE-g-MAH,将其和聚酰胺(PA)66通过熔融共混挤出方法制备了PPE-g-MAH/PA66共混物。采用差示扫描量热、吸水性实验、维卡软化和热变形实验、拉伸和冲击性能测试及动态力学性能测试等对PPE-g-MAH/PA66共混物性能进行了研究。结果表明,与PPE/PA66共混物相比,PPE-g-MAH/PA66共混物的耐热性能、力学性能和吸水性能均得到改善;随PPE-g-MAH含量的增加,PPE-g-MAH/PA66共混物中PA66的熔融温度和玻璃化转变温度均向PPE方向移动,表明两者的相容性有所提升,且共混物的维卡软化温度、热变形温度、25℃之前的储能模量均升高,吸水率降低;当PPE-g-MAH含量较低时,共混物拉伸强度提升明显而冲击强度升幅较小,当PPE-g-MAH含量较高时,共混物冲击强度提升明显而拉伸强度基本不变。因此,可以根据实际的应用要求选择合适的PPE-g-MAH含量。     

增强增韧抗静电尼龙612材料的制备及性能

采用熔融共混法制备了增强增韧抗静电尼龙(PA)612材料,探讨了抗静电剂种类及用量对PA612材料抗静电性能的影响,同时研究了玻璃纤维(GF)和增韧剂三元乙丙橡胶接枝马来酸酐用量对材料力学性能的影响。抗静电性能测试结果表明,石墨烯、碳纳米管在表面电阻方面的渗流阀值明显小于导电炭黑,即石墨烯、碳纳米管对PA612的抗静电效果优于导电炭黑;高用量下,添加碳纳米管的材料表面电阻比添加石墨烯的低一个数量级,但碳纳米管的成本较高。力学性能测试结果表明,GF能大幅提高材料的拉伸与弯曲强度,增韧剂能大幅提高材料的冲击性能,当增韧剂质量分数不高于10%时,材料的拉伸与弯曲强度下降幅度较小。当抗静电剂石墨烯、GF及增韧剂质量分数分别为3%,40%和10%时,制得的PA612材料具有较好的综合性能,其拉伸强度为120 MPa,弯曲强度为210 MPa,常温缺口冲击强度为10 k J/m~2,-45℃缺口冲击强度为9.6 k J/m~2,表面电阻为1×1011Ω,可满足PA612在储存、运输和使用过程中的抗静电要求。     

煤矸石填充聚酰胺6复合材料的结构与性能研究

采用熔融共混法制备了聚酰胺6／煤矸石复合材料，研究了复合材料的力学性能、微观结构、结晶行为和流变性能。结果表明：煤矸石的加入使聚酰胺6的的拉伸强度、弹性模量、弯曲强度和弯曲模量分别增加了约53．8％、66．1％、37．1％和63．4％，而冲击韧性基本保持，煤矸石最佳填充量为25％；煤矸石在聚酰胺6基体中分散均匀，复合材料具有韧性断裂特征；煤矸石使聚酰胺6的结晶温度由187．0℃升高到191．3℃，过冷度由33．6℃降至18．9℃，结晶温度范围变窄，即煤矸石提高了聚酰胺6的结晶速率，对聚酰胺6具有异相成核作用；在所研究的剪切速率范围内，聚酰胺6及其复合材料的流变行为表现为假塑性，煤矸石的加入使非牛顿指数减小，聚酰胺6对剪切敏感性下降。     

尼龙基MCA母粒的制备及其在阻燃尼龙的应用

针对三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)粉体对尼龙(PA)进行阻燃改性时,MCA分散性差,材料阻燃性能不稳定的问题,运用特殊的包覆工艺成功制得了PA基MCA母粒。将制得的MCA母粒及MCA粉体分别与PA6或PA66共混挤出,制得阻燃PA材料。对比分析了MCA母粒及MCA粉体阻燃PA6或PA66的垂直燃烧性能和力学性能。结果表明,与MCA粉体相比,MCA母粒可在MCA含量较低的情况下使厚度为0.8 mm及1.6 mm的阻燃PA6或PA66试样的垂直燃烧等级达到V–0级。MCA母粒及粉体对阻燃PA6的弯曲强度和PA66的拉伸强度影响很小,MCA母粒阻燃PA6的拉伸强度较粉体阻燃的高,而阻燃PA66的弯曲强度低;MCA母粒使阻燃PA的缺口冲击强度降低,而MCA粉体对PA的缺口冲击强度影响较小,当MCA含量较低时,MCA母粒阻燃PA的缺口冲击强度明显高于MCA粉体阻燃的PA。制备的MCA阻燃母粒对PA的阻燃效果不受黑色母料的影响,且具有较好的阻燃稳定性。     

吸水率对尼龙66力学性能的影响研究

通过实验研究了吸水率对尼龙(PA)66和改性PA66的弯曲强度、拉伸强度、缺口冲击强度等力学性能的影响规律.结果表明,弯曲强度、拉伸强度随吸水率增大而下降;缺口冲击强度随吸水率增大而提高.其中,弯曲强度随吸水率的变化最大,缺口冲击强度次之,拉伸强度变化最小.改性PA66的力学性能受吸水率的影响程度明显大于未改性的.还对吸水性改变PA66力学性能的机理进行了探讨.     

耐水解玻璃纤维增强尼龙66的制备及性能研究

制备了长玻璃纤维（LGF）和短玻璃纤维（SGF）增强尼龙66（PA66）,考察了GF、GF分散剂、耐水解改性剂（MPP）对增强PA66性能的影响。结果表明,选择SGF可获得较好力学性能和表面质量的增强PA66;随着SGF含量的增加,材料的拉伸强度、弯曲强度有大幅度的提高,冲击强度则先升高后降低;GF分散剂的加入改善了材料的表面质量;MPP的加入使材料的耐水解性有明显提高。