碱式硫酸镁晶须增强阻燃聚丙烯的研究

初步探讨了碱式硫酸镁晶须的含量等对碱式硫酸镁增强聚丙烯的力学性能及加工性能的影响,同时对该晶须增强聚丙烯的燃烧性能进行了研究。     

不同晶须改性聚丙烯的性能研究

研究了碱式硫酸镁(M-HOS)和钛酸钾(K2Ti6O13)晶须填充改性PP热变形温度、流动性能和力学性能等。结果表明,这两种晶须均能有效地提高PP热变形温度,同时也能改善其力学性能。镁盐和钛酸钾晶须的最佳含量均为30%,此时PP热变形温度分别提高到151.8℃和146.5℃。     

β成核剂和碱式硫酸镁晶须改性聚丙烯

研究了β成核剂和碱式硫酸镁(M-HOS)晶须对聚丙烯(PP)热变形温度及力学性能的影响,并用DSC和广角X射线衍射仪对其进行了表征。结果表明,单独使用0.6%β成核剂和30%M-HOS晶须改性PP,PP热变形温度从129.4℃分别提高到155.2℃和151.8℃。此外,β成核剂在PP增韧方面效果显著,改性后PP缺口冲击强度和断裂伸长率分别为纯PP的4倍和5倍;M-HOS晶须能提高PP的拉伸强度、弹性模量和弯曲强度、弯曲模量;两者同时改性PP,PP热变形温度提高了24℃,缺口冲击强度是单独使用晶须时的3倍。     

聚丙烯/碱式硫酸镁晶须复合材料等温结晶动力学研究

采用月桂酸(LA)对碱式硫酸镁晶须(MOSw)进行改性,将改性产物LA-MOSw与聚丙烯(PP)熔融共混制成复合材料。利用差示扫描量热法(DSC)考察了纯PP及PP/MOSw、PP/LA-MOSw复合材料的等温结晶行为,并进一步通过Avrami方程计算得到相关等温结晶动力学参数。结果表明:在相同结晶温度下,PP/LAMOSw复合材料具有较短的半结晶时间(t_(1/2))及较小的Avrami指数(n),说明加入LA-MOSw能促进PP基体结晶,生成更多二维盘状结晶;但MOSw的加入则会抑制PP的结晶,而诱导生成更多的三维球状结晶。Arrhenius方程及Hoffman-Lauritzen模型分析结果表明,LA-MOSw促进PP结晶的原因主要在于LAMOSw的引入降低了PP基体的结晶活化能(ΔE)与成核参数(K_t),使PP基体成核结晶变得更加容易。     

镁盐晶须填充改性聚丙烯材料的研究

研究了镁盐晶须(M-HOS)填充改性聚丙烯(PP)材料的流动性能、力学性能、热变形温度和结晶度等。结果表明：镁盐晶须能明显改善PP材料的力学性能，但加工时PP基体的粘度、加工时间和加工装备性能，对晶须的长径比和改性材料的增强效果有严重影响；添加晶须能较大程度提高PP材料的热变形温度，但对PP改性材料的熔点和结晶度几乎没有影响。     

碳酸钙晶须制备及其对聚丙烯的改性

研究了碳酸钙（CaCO3）晶须的制备方法，探索了以氯化镁（MgCl2）为促进剂时CaCO3晶须生长的影响因素，试验得到了制备CaCO3晶须的最佳条件。采用红外光谱、拉曼光谱等对CaCO3晶须结构进行了性能和结构表征，发现所制备的产物中晶须含量达97％（质量分数），长径比（L／D）为20～30。探讨了所制晶须对聚丙烯（PP）材料改性的效果，结果表明，晶须改性PP的力学性能、流动性明显优于普通重质CaCO3填充PP的。与纯PP相比，在填充量15％（质量分数）的情况下，CaCO3晶须改性的PP，其拉伸断裂强度提高35．7％，弯曲模量提高117％，冲击强度提高31．5％，熔体流动速率基本不下降。     

碱式硫酸镁晶须的改性及在改善聚丙烯复合材料阻燃性能上的应用

本文主要综述了碱式硫酸镁晶须的3种改性方法,主要包括：表面活性剂改性,偶联剂改性及复合改性剂改性。并通过两种常用的共混法——溶液共混和熔融共混法论述了改性碱式硫酸镁晶须在聚丙烯复合材料中的应用,并测定其复合材料的阻燃性能。在此基础上,分析两种常用的共混法在制备时的优缺点及应用领域,对改性碱式硫酸镁晶须更多的应用领域进行展望。     

溶剂热合成氧化镁晶须及对聚丙烯的改性

以MgCl2·6H2O和NH3·H2O为原料,首先通过溶剂热合成纤维状的Mg2(OH)3Cl·3H2O前驱物,采取前驱物分解方法制备氧化镁晶须.利用SEM和XRD对产物进行了表征.结果表明:未加有机溶剂合成的晶须直径较小,且粗细不均;添加有机溶剂后晶须直径变大,粗细比较均匀,分散性也好,较佳的合成条件是添加乙醇和异丙醇混合溶剂.用氧化锓晶须改性聚丙烯,探讨晶须含量对复合材料力学性能的影响,结果表明:当晶须添加量为20%时,复合材料力学性能最佳.     

碳酸钙晶须填充改性PP的研究

分别使用轻质碳酸钙和碳酸钙晶须对ＰＰ进行填充,研究了填料种类,填料量以及表面处理对体系性能的影响。结果表明,在相同的填料量下,当填充晶须时,体系的加工扭矩较小,拉伸强度和冲击强度较高,对晶须进行适当的表面处理后,体系的性能可得到进一步提高。     

碱式硫酸镁晶须的表面改性及在聚丙烯中的应用机理

采用甲基丙烯酸甲酯(MMA)乳液聚合包覆法改性碱式硫酸镁晶须,扫描电镜、能谱、红外光谱和X射线衍射分析表明,晶须表面成功地包覆聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA),表面改性并未对晶须的晶体结构造成影响。通过考察添加晶须后聚丙烯复合材料的力学性能和燃烧性能发现,添加晶须后PP复合材料的力学性能明显提高,添加改性晶须的复合材料拉伸性能增强幅度可达到92%。晶须在复合材料中的具有较好的阻燃效果,表面改性并未影响晶须的阻燃性能。     

碳酸钙晶须的制备及其对PP增强特性的研究

通过改进的碳酸化方法合成了文石型碳酸钙晶须,并对晶须的开貌牲以及与ＰＰ进行复合的增强特性进行了研究。结果表明：晶须充体系的力学性能明显高于粒状填充由于碳酸钙晶须的均匀性较好,其对ＰＰ的增强改性效果略好于钛酸钾晶须填充体系。     

镁盐晶须/聚丙烯复合材料的研究

研究了镁盐晶须／聚丙烯复合材料的力学性能和耐热性能。结果表明：随着镁盐晶须用量的增加，复合材料的拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量及热变形温度显著提高，而简支梁缺口冲击强度基本保持不变。利用马来酸酐接枝聚丙烯作为相容剂，可以改善基体树脂与镁盐晶须的界面结合性，有助于提高力学性能。     

晶须镁盐/POE/聚丙烯共混体系力学性能的研究

采用晶须镁盐、POE、聚丙烯（PP）研制改性PP复合材料;讨论了晶须镁盐和增韧剂POE改性PP的机理;对改性PP进行了力学性能测试;分析了改性PP的微观结构。实验结果表明,晶须镁盐和POE并用能对PP产生良好的增韧增强作用。     

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。     

长玻纤增强聚丙烯复合材料的研究

研究了长玻璃纤维/PP复合材料的力学性能和纤维在基体中的分布状况。结果表明：长玻纤在基体中呈现三维空间交叉分布,这种结构大幅度提高了复合材料的拉伸强度、冲击强度、硬度及软化点温度;玻纤的长度和用量对三维交叉结构的形成有很大影响;偶联剂KH-550处理玻纤表面后,材料的力学性能提高不大。     

剑麻纤维与晶须混杂增强聚丙烯复合材料

采用熔融共混和注塑成型方法制得了剑麻短纤维(SF)和CaSO4晶须混杂增强聚丙烯(PP)复合材料，研究了复合材料的热性能、微观结构和力学性能。结果表明，晶须提高了复合材料的热稳定性，阻碍了PP的结晶，降低了复合材料中PP相的结晶度和结晶速率；SF和晶须提高了复合材料的模量和韧性，但由于混杂增强复合材料弱界面键合的制约，晶须的高强性能并没有在复合材料中充分表现出来。     

高性能户外用聚丙烯家具料的研究

以聚丙烯为主要原料 螺杆挤出共混工艺,经过增强增韧和稳定化改性,研究户外用聚丙烯家具料的配方和工艺。实验发现,增韧剂选择ＰＯＥ为好;增强剂选择ＢａＳＯ４和滑石粉配合使用综合性能较好;选择合适的老化剂,房外使用年限可达到１０ａ以上。     

硼酸镁晶须在聚丙烯中的应用

以硼酸、乙醇胺、甲基丙烯酰氯为主要原料,合成了新型可聚合硼酸酯偶联剂BE-1。利用BE-1在硼酸镁晶须表面引发聚合形成有机涂层,并用改性后的硼酸镁晶须制备了硼酸镁晶须/聚丙烯(PP)复合材料。检测结果如下:由红外测试结果可以推断,合成产物即为可聚合硼酸酯偶联剂BE-1;在水解稳定性测试中BE-1稳定时间大于960 h,BE-1具有良好的溶解性及贮存性能;有机涂层形成的最佳反应温度为78℃,最佳反应时间为6 h;BE-1改性硼酸镁晶须/PP复合材料拉伸强度、弯曲强度、热变形温度分别比纯PP提高了30%、40%和104%,分别比未改性硼酸镁晶须/PP复合材料提高了11.05%、23.52%、15.29%。     

磷石膏晶须表面改性及其在PP中初步应用

采用硅烷偶联剂KH570对磷石膏晶须进行超声波表面改性。考察了改性时间、改性温度、改性剂用量等条件对磷石膏晶须的表面改性影响。并分析了KH570对磷石膏晶须改性作用机理。结果表明:当KH570的用量为磷石膏晶须质量的5%,改性时间为80 min,改性温度在50℃时,获得最佳的改性效果。由红外光谱分析可知磷石膏晶须表面羟基与KH570发生了化学键的作用。改性的磷石膏晶须/PP复合材料的相容性较好,复合材料力学性能较纯PP材料有所提高。     

T-ZnO晶须增强环氧树脂复合材料的抗静电性

研究了T—ZnO晶须增强环氧树脂复合材料的抗静电性。结果表明：具有半导体性的T—ZnO晶须在复合材料中，相互搭接形成导电通路，以价带传导方式传导电荷，而起抗静电作用，使环氧树脂材料的体积电阻率降低了8个数量级，用比表面因子修正了网络形成临界体积分数模型。T—ZnO晶须的网络形成临界体积分数(0．057)是球形粒子的网络形成临界体积分数(0．38)的1／10。