PA6/POE-g-MAH/PE–UHMW材料的制备及性能

以耐热改性组分尼龙6(PA6)为基体材料,超高分子量聚乙烯(PE-UHMW)为综合性能平衡组分,增韧剂马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物(POE-g-MAH)为相容剂,制得PA6/PE-UHMW/POE-g-MAH三元复合材料。研究结果表明,POE-g-MAH的加入可改善PA6的韧性,但降低了PA6的拉伸强度,随着POE-g-MAH加入量增加,PA6断裂伸长率逐渐增加,当添加量为30%时,断裂伸长率达到最大值397%,拉伸强度为39 MPa。PE-UHMW组分不仅提高了复合材料的拉伸强度和韧性,同时改善了其耐水解性能。当PA6∶POE-g-MAH∶PE-UHMW=70∶30∶10时,断裂伸长率提高至477%,拉伸强度为42 MPa。通过扫描电子显微镜分析观察复合材料的微观形态,发现在PA6基体中POE-g-MAH和PE-UHMW形成"核–壳"结构,对PA6韧性的提高起到了协同作用。     

共聚PA6/66在PA66/GF复合材料中的应用

以共聚尼龙(PA)6/66和POE-g-MAH作为增韧剂,采用熔融共混法对PA66/玻璃纤维(GF)复合材料进行增韧改性,考察两种增韧剂用量对其结晶行为、力学性能、热变形温度(HDT)和熔体流动速率(MFR)的影响。结果表明,高用量的POE-g-MAH对复合材料中PA66的结晶有一定阻碍作用,而共聚PA6/66对PA66的结晶性能影响较小;随着共聚PA6/66和POE-g-MAH用量的提高,PA66/GF复合材料的冲击强度明显提高,拉伸强度、弯曲强度和HDT则逐渐下降;与POE-g-MAH相比,共聚PA6/66对拉伸及弯曲强度和HDT的不利影响较小,且略微提高了复合材料的MFR,而POE-g-MAH大幅降低了复合材料的MFR。当两种增韧剂的质量分数均为12%时,共聚PA6/66和POE-g-MAH增韧的复合材料的无缺口冲击强度和缺口冲击强度基本相当,但前者在拉伸强度、弯曲强度、HDT和MFR方面均有更明显的优势。     

POE-g-MAH改性PA6/BF复合材料的力学和摩擦磨损性能研究

采用马来酸酐接枝聚烯烃弹性体(POE-g-MAH)为增韧剂,通过熔融挤出制备马来酸酐接枝聚烯烃弹性体(POE-g-MAH)/尼龙(PA6)/玄武岩纤维(BF)复合材料,研究了POE-g-MAH含量对PA6/BF复合材料力学性能和摩擦磨损性能的影响。结果表明,POE-g-MAH粒子的加入显著提高了复合材料的冲击强度,当POE-g-MAH质量分数为20%时,POE-g-MAH/PA6/BF复合材料的冲击强度达到13.6 k J/m~2,比PA6/BF(4.7 k J/m~2)提高了190%,拉伸强度与弯曲强度分别下降40%和41%。随着POE-g-MAH含量的增加,摩擦因数随着POE-g-MAH含量增加呈现先减小后增大趋势,磨损逐渐增大。     

POE-g-MAH对玻纤增强高温尼龙复合材料力学性能的影响

采用双螺杆挤出机制备基于尼龙6T/66 (PA6T/66)和PA10T的玻纤增强高温尼龙(PA)复合材料,玻璃纤维的质量分数为20%。研究了增韧剂马来酸酐接枝乙烯–辛烯共聚物(POE-g-MAH)对复合材料力学性能的影响,并与玻纤增强PA66复合材料体系进行对比。研究结果表明:在高温PA体系中,随着POE-g-MAH含量的增加,拉伸强度和弯曲强度先上升后下降,对PA6T/66体系,POE-g-MAH添加量为5%时增强效果最优,拉伸强度和弯曲强度的提高比例分别为19%和15%,对PA10T体系,POE-g-MAH添加量为15%时增强效果最优,拉伸强度和弯曲强度的提高比例分别为25%和20%;而在PA66体系中,随POE-g-MAH含量的增加,拉伸强度和弯曲强度均下降。通过毛细管流变和扫描电镜的分析以及加偶联剂实验的数据,证实POE-g-MAH在玻纤增强高温PA体系中起到了界面相容剂的作用,增强了玻纤与高温PA树脂基体的相容性。高温PA较高的加工温度造成玻纤表面的偶联剂的降解损失是导致POE-g-MAH在该体系中产生增强效果的原因,并且增强效果最优时的POE-g-MAH添加量与不同高温PA的加工温度直接相关。     

玻璃纤维增强尼龙复合材料新型增韧剂研究

以马来酸酐接枝反式-1,4-聚异戊二烯(TPI-g-MAH),马来酸酐接枝乙烯–辛烯共聚物(POE-g-MAH)、马来酸酐接枝三元乙丙橡胶(EPDM-g-MAH)和马来酸酐接枝氢化苯乙烯–丁二烯–苯乙烯共聚物(SEBS-g-MAH)为增韧剂,以质量分数为15%的玻璃纤维(GF)为增强剂,通过双螺杆挤出机制备了一系列增韧型GF增强尼龙(PA)6复合材料,研究了增韧剂种类及含量对复合材料力学性能和熔体流动速率(MFR)的影响。结果表明,随着增韧剂含量的增加,复合材料的缺口冲击强度逐渐上升,拉伸强度、弯曲强度和MFR逐渐下降;其中,EPDM-g-MAH对复合材料的增韧效果最好,TPI-g-MAH和POE-g-MAH次之,SEBS-g-MAH的增韧效果最差;当增韧剂质量分数均为10%时,TPI-g-MAH增韧的复合材料的缺口冲击强度与EPDM-g-MAH增韧的已相差不大,且相对于其它增韧剂,TPI-g-MAH增韧的复合材料的拉伸强度、弯曲强度和MFR下降幅度最小。综合可知,TPI-g-MAH对GF增强PA6复合材料增韧效果明显且对其强度和MFR影响最小,是一种新型高效的增韧改性剂。     

增韧剂和偶联剂下GF增强PA复合材料性能表征分析

选择双螺杆挤出机来制备以尼龙(PA)6T/66与PA10T为基础的玻璃纤维(GF)增强复合材料,分析马来酸酐接枝聚烯烃弹性体(POE-g-MAH)增韧剂对PA复合材料的力学特性改变作用。研究结果表明:将POE-g-MAH加入含20%GF的PA66复合材料基体后,试样的弯曲、拉伸强度以及弯曲弹性模量都发生了减小;对于含GF为20%的PA10T,弯曲弹性模量逐渐减小,拉伸与弯曲强度则先增大后减小。在加入了5%POE-g-MAH的复合材料断面中,出现了较多数量的褶皱,POE-g-MAH能够使GF和PA6T/66之间形成更良好的界面结合性能,显著提高界面相容性。加入偶联剂会导致PA6T/66体系力学性能的明显改善。加入POE-g-MAH可以改善树脂的界面相容性能,提高GF和树脂的结合强度。     

玻璃纤维改性PA66冲击强度的影响因素分析

以质量分数33%的玻璃纤维改性聚己二酰己二胺(PA 66)切片为基础,分析了基料黏度、玻璃纤维粗细、增韧剂、挤出工艺等对PA 66复合材料的冲击性能的影响。结果表明:随基料树脂黏度增大,PA 66复合材料的冲击性能增加,其中无缺口冲击强度增加幅度大;玻璃纤维直径越小,PA 66复合材料的冲击强度越高,玻璃纤维直径以13~15μm为宜;增韧剂本体强度小,增韧效果好,马来酸酐接枝茂金属乙烯-辛烯共聚物(POE-g-MAH)的性价比最佳;PA 66复合材料缺口冲击强度随增韧剂用量增加而增加,无缺口冲击强度呈先增大后减小再增大的趋势,复合材料中加入增韧剂质量分数2.5%较适宜;采用高温低转速挤出工艺时PA 66复合材料冲击强度较好。     

尼龙-6/蒙脱土纳米复合材料用POE-g-MAH改性及性能研究

制备了尼龙-6(PA6)/马来酸酐接枝乙烯-1-辛烯共聚物(POE-g-MAH)和PA6-蒙脱土纳米复合物(NCH)/POE-g-MAH两种复合材料,其脆韧转变点都是在POE-g-MAH质量分数为8%～10%。在脆韧转变点前,PA6/POE-g-MAH和NCH/POE-g-MAH的缺口冲击强度几乎相同;在脆韧转变点后,NCH/POE-g-MAH的冲击强度远高于PA6/POE-g-MAH。复合材料的拉伸强度都随POE-g-MAH的增加而线性下降,在相同POE-g-MAH含量时,NCH/POE-g-MAH的拉伸强度比PA6/POE-g-MAH的低4MPa左右。     

GF增强PPS复合材料的增韧改性研究

分别以乙烯-丙烯酸丁酯共聚物(EBA)、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物(GMA)、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物(MBS)、马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物(POE-g-MAH)为增韧剂,以质量分数为40%的玻璃纤维(GF)为增强剂,通过双螺杆挤出机制备了一系列GF增强聚苯硫醚(PPS)复合材料,探讨了增韧剂种类及含量对复合材料拉伸强度、弯曲强度及弯曲弹性模量、悬臂梁缺口冲击强度和熔体流动速率(MFR)的影响。结果表明,POE-g-MAH对GF增强PPS复合材料的增韧效果最明显,当POE-g-MAH的质量分数为6%时,复合材料的悬臂梁缺口冲击强度比未添加增韧剂时提高25%,并且POE-g-MAH对复合材料的MFR影响相对较小,是一种高效的GF增强PPS复合材料增韧改性剂。     

长玻璃纤维增强尼龙6复合材料力学性能的研究

研究以聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)和聚烯烃弹性体接枝马来酸酐(POE-g-MAH)为界面相容剂的长玻璃纤维增强尼龙6(LGF/PA 6)复合材料的力学性能,并与短玻璃纤维增强尼龙6(SGF/PA 6)复合材料的力学性能进行对比。结果表明:LGF/PA 6复合材料的拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量均随着玻璃纤维含量的增加呈直线上升趋势,玻璃纤维质量分数达到40%时,增强效果十分显著;在添加相同含量的玻璃纤维时,LGF/PA 6复合材料的拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量低于SGF/PA 6复合材料;2种复合材料的冲击强度均随着玻璃纤维含量的增加呈非线性增加,当添加相同含量的玻璃纤维时,LGF/PA 6复合材料的冲击强度高于SGF/PA 6复合材料;两种界面相容剂均改善了玻璃纤维与PA 6的界面性能,显著提高了复合材料的冲击强度,其中添加PP-g-MAH的LGF/PA 6复合材料的冲击强度的提高高于添加POE-g-MAH的,但拉伸强度和弯曲强度均有不同程度降低,其中添加POE-g-MAH的LGF/PA 6复合材料的拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量下降得较为明显。     

过氧化二异丙苯用量对三元乙丙橡胶性能的影响

通过机械共混法制备三元乙丙橡胶(EPDM)胶料,研究过氧化二异丙苯(DCP)用量对EPDM胶料硫化特性、物理性能和润湿性能的影响。结果表明:随着DCP用量增大,混炼胶的硫化时间呈缩短趋势;硫化胶的硬度、拉伸强度、拉断伸长率和润湿角呈先增大后减小趋势;当DCP用量为3份时,硫化胶的综合物理性能最佳,与水的亲和力最弱。     

RA-g-PHS超分散剂对PP/MCF木塑复合材料性能的影响

采用自制松香海松酸接枝聚十二羟基硬脂酸(RA-g-PHS)超分散剂改性聚丙烯(PP)/剑麻纤维素微晶(MCF)木塑复合材料,研究了RA-g-PHS超分散剂用量对PP/MCF木塑复合材料力学性能、熔体流动速率和热性能的影响,并用扫描电子显微镜（SEM）对PP/MCF木塑复合材料冲击断面形貌的微观结构进行分析。结果表明,当RA-g-PHS超分散剂用量为2 %时,PP/MCF木塑复合材料的冲击强度为13.68 kJ/m2,熔体流动速率为2.06 g/10 min,相比未添加RA-g-PHS超分散剂的PP/MCF木塑复合材料分别提升了100 %和34.6 %,且热稳定性最好。     

白炭黑/天然橡胶湿法混炼共沉胶的性能研究

研究白炭黑/天然橡胶湿法混炼共沉胶的加工性能、物理性能和动态性能,并与传统干法混炼胶进行对比。结果表明:在湿法混炼共沉胶中增大白炭黑用量,胶料的焦烧时间和正硫化时间逐渐延长,硫化胶的拉伸强度逐渐增大,损耗因子略有减小,玻璃化温度升高;与干法混炼胶相比,湿法混炼共沉胶的正硫化时间延长,加工能耗大,生热低,硫化胶的物理性能和动态性能较好。扫描电镜分析显示,白炭黑在湿法混炼共沉胶中的分散性更好。     

离子液体与淀粉基复合抗静电剂在PE-HD中的抗静电和力学性能研究

以离子液体和淀粉基抗静电剂及其复配应用于高密度聚乙烯（PE-HD）中,研究了其在PE-HD材料中的抗静电效果和力学性能。结果表明,离子液体与淀粉基抗静电剂复配后在PE-HD材料中有良好的抗静电效果和良好的耐久性,在一定含量下不会降低PE-HD材料的拉伸强度和缺口冲击强度。     

净化器骨架模具带顶针滑块机构结构设计

介绍了净化器骨架塑件的一模一腔三板模注塑模具结构设计,模具中,模腔的浇注采用5点点浇口进行浇注,冷却采用水井+管道方式进行冷却,塑件的完全顶出采用一种改进型柱体方头型顶杆来顶出。针对塑件脱模困难的问题,对侧边特殊特征的脱模,设置了两种抽芯机构来进行抽芯脱模,一种为滑块顶针复合式二次抽芯机构,一种为弯销滑块抽芯机构,滑块顶针复合式二次抽芯机构巧妙地在侧滑块上设置了延时顶针,通过利用定模上的推杆挡块来对顶杆进行延时顶出,先保证侧面成型块先抽芯,然后滑块上的侧面顶针再抽芯的方式,避免了因一次性侧面抽芯时容易导致塑件脱模时的变形。机构结构设计精巧,模具结构设置合理,能为同类塑件的模具设计提供有益参考。     

不同增韧剂对PLA/小麦秸秆复合材料性能的影响

以茂金属聚乙烯（mPE）及乙烯辛烯共聚物（POE）为增韧剂,通过模压成型的方法制备了聚乳酸(PLA) /小麦秸秆复合材料,研究了增韧剂种类、含量对PLA/小麦秸秆复合材料的力学性能及吸水性能的影响,同时对所得复合材料进行了X射线衍射分析以及红外分析。结果表明,随着mPE/POE含量的增加,复合材料的洛氏硬度和拉伸、弯曲、冲击强度均呈现先增大后减小的趋势;当mPE和POE含量均为5 %~10 %（质量分数,下同）时,复合材料的各项性能较好。     

双组分解交联剂对废旧PU硬泡回收再利用的影响研究

利用醇胺法对废旧聚氨酯(PU)硬质泡沫进行降解,并利用得到的低聚物多元醇制备出合格的PU硬质泡沫。对再生低聚物多元醇进行黏度、羟值测定,对泡沫样品进行红外光谱、密度、吸水率、热失重、偏光显微镜等分析。结果表明,DEG∶ETA=1∶3（质量比,下同）时,降解产物的结构与PU原料聚醚4110极为相似,可将其替代,以此可制备出密度为35 kg/m3、吸水率为0.016 g/cm3、压缩强度为0.23 MPa、导热系数为0.021 6 W/m·K的PU泡沫样品,性能达到国家标准。     

PBAT/PLLA共混薄膜的热学、力学及阻透性能

采用熔融共混法制备聚对苯二甲酸己二酸丁二醇酯（PBAT）和L聚乳酸（PLLA）共混薄膜,探讨不同PLLA添加量（质量分数分别为10 %、20 %、30 %）对共混薄膜力学性能、热学性能、气体阻透性能的影响。结果表明,PBAT和PLLA共混属于不相容体系;随着PLLA的添加,共混薄膜的O2和CO2透过性能逐渐降低;当PLLA含量增加到30 %时,O2 透过系数(PO2)和CO2透过系数(PCO2)分别较PBAT薄膜降低了34.2 %和70.8 %,CO2/O2透过比（PCO2/PO2）由纯PBAT的10.20降低为4.52,提高了薄膜阻透性能;PLLA的添加改善了PBAT极易变形变曲现象。     

基于EDEM的玻璃纤维振动给料仿真分析

针对新型玻璃纤维增强材料生产中的喂料工艺难点,率先提出并理论验证了振动送料这一简单方法实际应用的可行性。首先分析了振动给料机的运动特性,确定了输送玻璃纤维料所需要的运动形式,即抛掷运动和正向滑移,并推导出其产生的条件式,再利用条件式确定了4组振动参数。然后应用离散单元法仿真软件EDEM建立仿真模型,设置相应参数模拟了4组参数下的纤维振动给料情况,仿真结果验证了运动条件式的正确性,同时分析振动给料机末端区域仿真数据可知机械指数合适时,振动给料的输送方式能实现玻璃纤维匀速松散地投喂,并且机械指数相同时振幅对给料速度影响显著,可通过改变振幅来实现喂料速度定量调节。     

回收料对聚乙烯管材专用料及制品性能的影响研究

研究了聚乙烯管材新料和回收料或再生料中物性差异及回收料对管材制品性能的影响;开展了管材新料与典型回收料不同比例掺混试验,系统研究了掺混料的力学性能、抗氧化性能和流变性能。结果表明,聚乙烯管材或原料中灰分、熔体流动速率、氧化诱导时间和金属元素含量的测定可以有效将再生料及其制品与管材新料及其制品区分开来;铁和钙元素含量的测定可以有效鉴定出管材原料及其制品中是否掺混有管材再生料或回收料;本项目研究成果有望应用于聚烯烃塑料管道标准的制修订,对规范塑料管道行业健康发展发挥重要作用。