OMMT/PEO-PP复合材料相形态及其透光性能

通过熔融共混制备了有机蒙脱土 (OMMT)/聚氧化乙烯(PEO)- 聚丙烯(PP)复合材料, 采用TEM、 SEM、 DSC、 透光率分析等手段研究了OMMT在PEO-PP共混物中的分布及OMMT对共混物相形态、 OMMT含量对复合材料透光率的影响。结果表明, OMMT选择性分布在PEO分散相内部及两相界面, 对PEO-PP共混物起到增容作用, OMMT 的加入使PEO相粒径得到细化, 粒径尺寸趋于均匀, PP球晶尺寸明显减小, 复合材料的透明性显著增加。      

OMMT对PP/PEO合金形态特征与抗静电性能的影响

采用透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)和热失重分析(TGA)等手段对聚丙烯(PP)/聚氧化乙烯(PEO)/有机蒙脱土(OMMT)复合材料注塑样条断口不同部位材料的组成及聚集态结构进行了研究。结果表明,OMMT选择性分布在PEO分散相中,PP基体中OMMT很少;OMMT的加入导致注塑样条中PEO分散相从表皮层、过渡层到芯层依次出现层状-椭圆状-圆球状形态,OMMT在三个层中的质量分数分别为3.2%、2.4%、1.9%,而PEO的含量分别为21%、17%、15%,PEO和OMMT含量都逐渐降低;OMMT的加入使复合材料的热分解温度提高了30℃、表面电阻率降低到1.6×109Ω。     

PP对PBT/POE-g-MAH共混体系相形态和力学性能的影响

将聚丙烯(PP)与官能化聚烯烃弹性体(POE-g-M AH)共混,制备出4种新型增韧改性剂,研究了PP的含量和种类对PBT/POE-g-M AH共混体系相形态和力学性能的影响。SEM观察发现,新型增韧改性剂作为分散相具有以POE-g-M AH为软壳、PP为硬核的包藏结构。随着高熔体流动指数PP(EPF 30R)含量的增加,软壳层厚度逐渐减小,包藏结构分散相的相畴尺寸略有减小,分布更加均匀。但添加低熔体流动指数PP(EPS30R)后,包藏结构分散相的相畴尺寸变大,分布不均匀。力学性能测试表明,适量高熔体流动指数PP与POE-g-M AH并用具有显著的协同增韧作用。与PBT/POE-g-M AH体系相比,在相同的增韧剂总用量时,共混物在保持超高韧性的同时,拉伸强度损失最小。     

纳米无机粒子/PC/ASA复合材料的力学性能与微观结构

为研究无机刚性粒子对聚碳酸酯/(丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸丁酯)三元共混物合金(PC/ASA)的力学性能的影响,采用熔融共混方法制备了PC/ASA/SAN/TiO2和PC/ASA/SAN/CaCO3两种复合材料,并对其缺口冲击,拉伸,熔融指数测试和冲击断面的形貌观察,分析研究了不同含量,不同粒径的无机填料对PC/ASA合金增韧,增强,流动性能的影响。试验结果表明,CaCO3体系和TiO2体系冲击强度均随填料用量增加而明显降低;无机填料/PC/ASA复合材料的力学性能总体呈下降趋势,流动性能则随无机填料含量的增大而显著增大。     

非对称嵌段共聚物PI-b-PB对IR/BR并用胶相形态与性能的影响

主要研究非对称嵌段共聚物PI-b-PB(液体橡胶LIR-390)对异戊橡胶/顺丁橡胶(IR/BR)共混体系相形态、加工性能和力学性能的影响。采用原子力显微镜(AFM)表征IR/BR并用胶的相形态,结果显示,LIR-390能够细化分散相(BR)的尺寸,且使分散相分布更加均匀;但加入过量LIR-390(7份)则会减弱其增容作用,使BR的相尺寸增大。通过哈克旋转流变仪测试IR/BR未硫化胶的流变特征,发现LIR-390能够降低未硫化胶的储能模量(G′),得出在橡胶共混过程中加入LIR-390可以减少加工能耗。利用裂纹生长测试平台分析并用胶的抗疲劳裂纹生长性能,结果表明,LIR-390的增容作用有助于减小分散相的尺寸,从而降低裂纹生长速率;而加入过量LIR-390则会致使开裂加快。     

有机改性蒙脱土的制备及其对聚乙烯-聚苯乙烯相态和力学性能的影响

利用Gemini表面活性剂对蒙脱土进行插层改性制备得到有机改性蒙脱土（OMMT）,采用溶液混合法制备了OMMT/聚苯乙烯（PS）母料,将OMMT/PS母料与聚乙烯（PE）熔融共混制备得到OMMT/PS-PE复合材料。研究了蒙脱土的插层改性对OMMT/PS-PE复合材料相形态和力学性能的影响。对OMMT进行FTIR、XRD、TG表征,结果表明Gemini表面活性剂成功插层进入蒙脱土层间。通过SEM和电子万能试验机研究了OMMT/PS-PE复合材料相结构、分散相粒径的及相态与力学性能之间的关系。结果表明,随着OMMT含量的增加,PS分散相的粒径逐渐减小;当OMMT含量为2.5wt%时,OMMT/PS-PE复合材料的相形态由“海-岛”转变为双连续结构。与未添加OMMT的PE-PS树脂相比,OMMT/PS-PE复合材料弯曲模量和断裂伸长率显著提高,分别提高了约18%和近50倍。      

AS/ABS/CPE共混体系的力学性能和断裂形态

用流变方法研究了ABS树脂与氯化聚乙烯(CPE)的相容性。通过力学性能的测试和电镜观察研究了AS／ABS／CPE共混体系力学性能与组成、工艺、形态结构的关系。结果表明，在AS／CPE共混体系中加入ABS后，改善了AS与CPE的相容性，使该共混体系的力学性能有明显的提高。     

PVC/木粉复合体系加工方法与性能的关系

采用开炼机、单螺杆和双螺杆挤出机等加工设备,系统研究了加工过程、混炼工艺等因素对PVC/木粉复合体系的性能和结构的影响。结果表明,添加木粉填料使材料的力学性能降低,但是双辊混炼时,如果先将木粉与CPE混合制备母粒,然后再加到PVC中的母粒法工艺有利于提高材料的力学性能。通过三种混合设备的比较,双螺杆制备的PVC/木粉复合材料的力学性能和流变性能最好,木粉在PVC基体中的分散效果最佳。微观形态观察表明,木粉填料的分散性与加工方法有很大的关系,直接影响了材料的力学性能和流变性能。     

PTT/CF复合材料的动态流变和动态力学性能

采用旋转流变仪、动态力学分析仪（DMA）、扫描电镜（SEM）和偏光显微镜对聚对苯二甲酸丙二酯（PTT）/炭纤维（CF）复合材料的动态力学性能、流变行为、相形态和结晶形态进行了研究。结果表明,CF在基体中无规分布并与基体具有良好的粘接性能,在降温过程中PTT仍形成球晶。PTT/CF复合材料熔体仍为假塑性流体,复数黏度随剪...     

非对称嵌段共聚物PI-b-PB对IR/BR并用胶相形态与性能的影响

主要研究非对称嵌段共聚物PI-b-PB(液体橡胶LIR-390)对异戊橡胶/顺丁橡胶(IR/BR)共混体系相形态、加工性能和力学性能的影响.采用原子力显微镜(AFM)表征IR/BR并用胶的相形态,结果显示,LIR-390能够细化分散相(BR)的尺寸,且使分散相分布更加均匀;但加入过量LIR-390(7份)则会减弱其增容作用,使BR的相尺寸增大.通过哈克旋转流变仪测试IR/BR未硫化胶的流变特征,发现LIR-390能够降低未硫化胶的储能模量(G7),得出在橡胶共混过程中加入LIR-390可以减少加工能耗.利用裂纹生长测试平台分析并用胶的抗疲劳裂纹生长性能,结果表明,LIR-390的增容作用有助于减小分散相的尺寸,从而降低裂纹生长速率;而加入过量LIR-390则会致使开裂加快.     

振动共混对聚丙烯/聚碳酸酯流变性能的影响

在传统转矩流变仪上叠加机械振动制成了振动共混流变仪。实验证明，振动共混降低了70／30聚碳酸酯／聚丙烯共混物的粘度和储存模量，随着制备时的振动振幅和频率的提高，这种效果更加突出。但过大振幅振动中，低剪切与高剪切间的频繁更换，特别是明显的低剪切下相翻转转慢，导致形成了部分不稳定“双连续”相态，这时共混物粘度和模量反而比小振幅振动下制备的共混物的高。一个描述该体系表面张力／液滴半径之比与剪切速率关系的经验表达式较好地分析了流变参数与微观相形态之间的关系，说明了振动促使分散相粒子的破碎和两相的分散，确实影响共混物的相形态。振动共混对聚丙烯／聚碳酸酯流变性能的影响上海交通大学化学化工学院高分子材料研究所，上海　200240振动共混　聚丙烯　聚碳酸酯　流变性能　影响　转矩共混流变仪　相形态在传统转矩流变仪上叠加机械振动制成了振动共混流变仪。实验证明，振动共混降低了70／30聚碳酸酯／聚丙烯共混物的粘度和储存模量，随着制备时的振动振幅和频率的提高，这种效果更加突出。但过大振幅振动中，低剪切与高剪切间的频繁更换，特别是明显的低剪切下相翻转转慢，导致形成了部分不稳定“双连续”相态，这时共混物粘度和模量反而比小振幅振动下制备的共混物的高。一个描述该体系表面张力／液滴半径之比与剪切速率关系的经验表达式较好地分析了流变参数与微观相形态之间的关系，说明了振动促使分散相粒子的破碎和两相的分散，确实影响共混物的相形态。     

纳米CaCO3/PVC复合材料的结构形态与性能

研究了纳米CaCO3的用量对PVC复合材料结构形态与性能的影响关系。结果表明，在PVC共混体系中加入纳米CaCO3可明显地提高材料的韧性，而不降低材料的强度。当共混体系中纳米CaCO3的用量为8份(质量)时，复合材料的缺口冲击强度达到81．1kJ／m^2，是不加纳米CaCO3的7．3倍。用透射电子显微镜及扫描电子显微镜观察了纳米CaCO3／PVC复合材料的微观结构及断面形态，发现纳米Ca—CO3在PVC基体中达到了纳米级的分散，复合材料的冲击断裂面产生了大量的网丝状结构。纳米CaCO3的加入使共混体系的加工流动性能变差，加工流动改性荆M的加入可以改善纳米CaCO3／PVC共混体系的流变性能。     

PP/EPDM/DDCP共混体系的流变性能-亚微形态-力学性能研究

采用ＥＰＤＭ作为增韧剂，ＤＤＣＰ作为流动改性剂，通过双螺杆挤出机共混制成ＰＰ／ＥＰＤＭ／ＤＤＣＰ高分子合金，并测试其力学性能；研究其共混组成对流变性能的影响；用ＳＥＭ对所制备的合金的亚微形态进行了观察。结果表明，合金的缺口冲击强度和力学性能得到显著提高，其冲击样条断裂面上呈现明显韧性断裂特征；ＤＤＣＰ的加入明显地改善了流动性；填料可使合金的刚性得到加强。     

催化剂对PBT/PTMG聚醚酯结构与性能影响

以对苯二甲酸二甲酯(DMT)、1,4-丁二醇(BG)、聚四氢呋喃(PTMG)为原料,分别选用钛酸四丁酯,钛酸四丁酯/醋酸镁,四丙基锆,三氧化二锑/醋酸锌为催化剂合成系列PBT/PTMG聚醚酯。通过GPC、SEM、DSC与TG等方法对PBT/PTMG聚醚酯进行结构表征和性能测试,研究催化剂对其酯交换率、分子量分布、结晶行为、力学性能和耐热性能的影响。结果表明:以钛酸四丁酯/醋酸镁为催化剂,随着其用量的增加,聚醚酯酯交换率升高,分子量和结晶度提高,分子量分布指数降低,韧性增强,热分解温度在390℃以上。     

有机蒙脱土对ABS-PA6共混物形态结构与力学性能的影响

熔融挤出制备了不同有机蒙脱土(OMMT) 含量的OMMT/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS) -尼龙6 (PA6) (30/70,质量比) 复合材料,用透射电子显微镜(TEM),扫描电子显微镜(SEM) 等研究了OMMT在ABS-PA6共混物中的分布及其对ABS-PA6共混物形态结构与力学性能的影响。结果表明:在OMMT/ABS-PA6复合材料中,OMMT主要以剥离形态分布在PA6基体相中,少量分布在PA6与ABS两相界面处,具有明显的选择分布性;随着 OMMT含量增加,ABS分散相尺寸逐渐减小且分布均匀OMMT/ABS-PA6 复合材料的强度、模量逐渐提高,当OMMT含量为7 wt%时 , 弯曲强度和模量分别由未加OMMT时的66. 7 MPa、2. 308 GPa上升至94. 1 MPa、3. 184 GPa,缺口冲击强度在OMMT含量为3 wt%时出现极大值3. 7 kJ / m,但总体变化不大。      

两性聚苯硫醚的制备和性能

通过对磺化聚苯硫醚（P-SO₃）的溴化、季铵基和叔铵基的取代反应,制备了两性聚苯硫醚（P-SO₃-TMA和P-SO₃-DMA）.测试了两性聚苯硫醚的溶解性、比浓黏度、特性粘数和热稳定性等性能,研究了几种关键因素对这些性能的影响。结果表明:通过溴化和取代反应,在磺化聚苯硫醚分子链上引入极性基团（季铵基和叔铵基）增强了分子链极性,使两性聚苯硫醚能溶解在极性较大的溶剂中,使P-SO₃-TMA和P-SO₃-DMA的比浓黏度随着水溶液pH值的增加大致呈上升趋势;水溶液的稀释使分子链上磺酸基与季铵基或叔铵基之间的相互吸引力减弱,构象变得疏松,从而使比浓黏度增大;受阳离子影响的大小排序为:NH<₄⁺Li+++,Mg²⁺2+,受阴离子影响的大小排序为Br---;在纯水中,两性聚苯硫醚表现出一种比磺化聚苯硫醚稳定的剪切速率.在饱和食盐水中,两性聚苯硫醚的黏度随着剪切速率的增大迅速降低。耐温性较磺化聚苯硫醚也得到提高。     

BN对Sialon复相陶瓷性能的影响

本文分析讨论了不同ＢＮ含量对热压ＢＮ－Ｓｉａｌｏｎ复相陶瓷材料力学性能及热学性能的影响。结果表明，ＢＮ粉末的加入极大地提高了Ｓｉａｌｏｎ陶瓷的抗热震性，并使材料的高温强度有所提高。     

添加剂DMI对PCPDTBT:PC61BM聚合物薄膜性能的影响

制备ITO/PEDOT:PSS/PCPDTBT:PC61BM聚合物薄膜,研究了成膜添加剂DMI对ITO/PEDOT:PSS/PCPDTBT:PCBM/A1的聚合物薄膜性能的影响。结果表明,成膜添加剂DMI使PCPDTBT:PCBM光敏层的吸收峰红移,所制备出的太阳能电池的性能得到大幅度提高。DMI使薄膜中产生纳米尺度的两相分离,增大了给体与受体间的界面接触,提高了光生激子的分离效率,增大了电子的迁移率和电极收集载流子的效率,从而提高了器件的性能。在强度为100 mW·cm^-2的光照下,太阳能电池的填充因子FF为0.38,能量转换效率η为2.64%,开路电压Voc为0.66 V,短路电流密度Jsc为10.42 mA·cm^-2。     

PC/CF共混体系的加工流变性能与力学性能

利用微量双螺杆挤出机(Hakke MiniLabⅡ,Rheomex CTW5),通过熔融共混挤出注塑的方法,在聚碳酸酯(PC)中添加炭纤维(CF)进行复合增强。实验对共混物加工过程中的流变行为进行了分析,研究了炭纤维含量对复合材料力学性能的影响,探讨了其黏度与力学性能变化的机理,由扫描电子显微镜观测拉伸及冲击破坏的试样断面形态。结果表明,当CF质量分数为2%时,复合材料非牛顿指数n值最小,假塑性最强,易于加工;同时,复合材料的综合力学性能也最为优异。扫描电镜照片显示,拉伸破坏的主要方式为界面脱胶,而冲击破坏的主要方式为纤维断裂。     

高密度聚乙烯/乙烯-醋酸乙烯酯共混物的动态流变行为相形态及力学性能

通过熔融共混制备了不同质量比的高密度聚乙烯(HDPE)/乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)共混物,采用旋转流变仪、扫描电镜及电子万能试验机等研究了共混物的动态流变行为、相形态及力学性能。结果表明,HDPE/EVA为不相容共混物,HDPE质量分数较高的共混物界面相互作用高于EVA质量分数较高的共混物,这就导致了HDPE质量分数较高的共混物中分散相尺寸更小。在50/50共混物中发现了明显的共连续相结构。HDPE与EVA共混后降低了HDPE相的熔点,提高了EVA相的熔点,这归因于EVA相对HDPE相的稀释作用以及HDPE相对EVA相的成核作用。当HDPE质量分数较高时,共混物的拉伸强度呈现出正偏差,而对于50/50的共混物以及EVA质量分数较高的共混物则显示出负偏差。断裂伸长率与拉伸强度的变化趋势相同,除了80/20共混物有所例外,这可能是由于该组成下共晶度较高所致。