动态注射成型聚丙烯制品的热氧老化性能

利用电磁动态注射机注射成型聚丙烯试样制品,并用热老化试验箱人工加速其试样的老化降解。对比分析了稳态注射和动态注射成型的聚丙烯试样制品热氧老化期间力学性能的变化规律,用红外光谱(FT-IR)分析了聚丙烯试样制品老化前后羰基含量的变化情况。研究结果表明,采用动态注射成型技术,不但可以提高聚丙烯制品的力学性能,而且还能有效提高制品的抗热氧老化性能。制品在热氧老化过程中,其力学性能保持率高于稳态注射成型的聚丙烯制品。采用振频为8 Hz、振幅为0.10 mm的动态注射成型的聚丙烯试样制品的抗热氧老化性能最好。     

动态注射成型聚丙烯制品的湿热老化性能研究

通过对动态注射成型聚丙烯制品进行人工加速老化,对其老化性能进行测试研究,探讨了聚丙烯制品的抗湿热老化机制.利用动态注射成型机注射成型聚丙烯制品,采用DSC等测试手段分析了稳态注射和动态注射成型的聚丙烯制品的性能特征,通过湿热老化试验(90℃,湿度为95%),对比分析了稳态注射和动态注射成型的聚丙烯制品老化期间力学性能的...     

紫外光辐照对注射成型聚碳酸酯制品光学性能和拉伸性能的影响

本文研究了紫外光辐照对注射成型聚碳酸酯制品的光学性能和拉伸性能的影响。结果表明,紫外老化240h后,制品表面发生了光-弗里斯重排和光氧化反应,生成了有色基团,制品颜色变黄,紫外吸光率增加;拉伸强度和韧性降低。热氧老化对照实验表明,在60℃下,紫外光辐照对注射成型聚碳酸酯制品性能降低起主要作用。     

热氧老化对阻燃型长玻纤增强尼龙6静动态力学及降解动力学的影响

研究了160℃不同热氧老化时间对阻燃型长玻纤增强尼龙6(FR/PA6/LGF)复合材料的静、动态力学性能及降解行为的影响。热与氧对FR/PA6/LGF复合材料的影响通过差示量热分析、动态力学性能分析、扫描电镜及力学性能表征。结果表明,虽然由动态力学性能分析可知热氧老化使得树脂基体分子链的刚性增加,但最终基体分子链断裂、降解导致老化试样表面出现的凹坑、微裂纹和脱粘在老化进程中占据了主导地位。利用Ozawa法求出了不同老化时间处理后FR/PA6/LGF热氧降解反应的活化能,结果表明热氧老化降低了阻燃材料的热稳定性,影响了其在不同燃烧区的阻燃效率。     

不同热氧环境对T800碳纤维/环氧树脂复合材料力学性能的影响EI北大核心CSCD

不同热氧环境(70,130,190℃)对碳纤维复合材料的性能有着重要的影响。分析了不同热氧环境下T800碳纤维/环氧树脂复合材料的失重特性,并对比了老化前后的表面形貌、红外光谱、动态力学性能和层间剪切性能。结果表明:在热氧老化初始阶段,质损率急速上升,老化温度越高质量损失越快;试样表面形貌随热氧温度的升高其破坏程度逐渐加剧,在190℃老化后,纤维表面树脂脱落严重,纤维与纤维之间出现裂缝空隙,无树脂填充,在此老化温度下,试样发生了不可逆化学变化;试样的玻璃化转变温度会随老化温度的升高而变大,但内耗呈现先降低后增大再降低的趋势,在70,130,190℃热氧老化后试样剪切强度分别提高6.0%,13.7%和2.1%。相关实验结果和实验现象可为后续研究新型国产T800碳纤维/环氧复合材料提供数据参考。     

等规聚丙烯微注塑制品的力学性能

采用等规聚丙烯材料,选取弹性模量和屈服强度作为微制品力学性能的指标,基于正交实验设计进行微注塑成型实验以成型微拉伸试样,采用直观分析、信噪比分析及方差分析对微试样的拉伸实验结果进行分析,研究工艺参数对厚度1.0 mm,0.5 mm和0.2 mm的微注塑制品力学性能的影响规律及重要性,并分析尺度效应对微制品力学性能的影响。实验结果表明,不同尺度下,各个工艺参数对微制品力学性能的影响规律和重要性均不同,且随着尺寸的减小,微注塑制品的拉伸屈服强度增大,弹性模量增大。     

3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸十二硫酯的合成及其对聚丙烯抗氧化性能研究

以3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸和十二硫醇为原料,采用酯化反应,合成了抗氧剂3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸十二硫酯(DMB)分子内复合抗氧剂,并通过红外光谱和核磁共振谱对其进行结构表征.同时,制备了抗氧剂DMB和聚丙烯的共混体系,通过差热扫描量热法和烘箱老化试验评价了DMB对聚丙烯树脂的热氧化降解行为.差热扫描量热法结果表明DMB能明显提高PP的耐热氧老化性能.烘箱老化研究显示,PP-DMB试样的拉伸强度和冲击强度在老化5～6d内保持率很好,6d后,迅速下降.熔体流动速率研究表明,PP-DMB试样在烘箱老化5d后,其熔体流动速率开始上升.     

咪唑基离子液体修饰蒙脱土/聚丙烯复合材料的耐热老化性能

研究了1-十八烷基-3-甲基氯化咪唑修饰的蒙脱土/聚丙烯复合材料耐热老化性能。结果表明,热老化前改性蒙脱土/聚丙烯复合材料的拉伸性能、弯曲性能与聚丙烯相比均有所改善,分别提高了7.3%和17.5%,冲击性能提高达54%。经以5d为一老化周期的热老化,研究了4个老化周期中改性蒙脱土/聚丙烯复合材料的力学性能保持率,质量变化率,以及颜色变化的情况。研究发现,在热老化过程中,复合材料的力学性能有很高的保持率,部分性能甚至得到改善,复合材料的质量变化很小,颜色无明显加深,说明该离子液体修饰的蒙脱土/聚丙烯纳米复合材料不仅有很好的力学性能,而且耐热老化性能优越。     

环氧胶粘剂及其胶接界面热氧老化机理研究

采用红外光谱、X射线光电子能谱和扫描电镜对环氧胶粘剂的热氧老化机理进行了研究。同时,对环氧胶接结构进行了力学性能分析,研究了热氧环境对其力学性能退化的影响。结果表明,环氧胶粘剂在热氧加速老化中发生的化学反应主要有后固化反应和氧化反应。热氧老化过程中,环氧胶中的羟基被氧化为醛基化合物,亚甲基被氧化为酰胺。热氧加速老化后的力学性能表明,环氧胶材料本体的耐老化性能好,界面粘接强度具有较好的稳定性。     

成型方法对氢氧化镁/乙烯-乙酸乙烯酯共聚物/线性低密度聚乙烯复合材料结构和热稳定性的影响

分别研究了采用压制成型和挤出成型的氢氧化镁(MDH)/乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)/线性低密度聚乙烯(LLDPE)复合材料的力学性能和热稳定性能。用差示扫描量热分析(DSC)和扫描电镜(SEM)表征了两种成型方法所得试样的不同结构特征,分析了影响试样性能差异的结构因素。结果表明,挤出成型赋予复合材料多层次的取向结构,具有明显的取向增强效应和弹性记忆效应。热老化时明显的热松弛回缩、分子重排、填料脱粘和附聚,是导致材料热老化稳定性劣化的主要原因。     

碳纳米管改性弹性体对聚甲醛的增韧作用及取向行为

制备了聚甲醛(POM)/碳纳米管(CNTs)/弹性体(TPU)三元共混复合材料。考察了碳纳米管改性弹性体对聚甲醛的增韧效果及取向行为。结果表明,碳纳米管可有效地增强增韧弹性体,在1%(质量分数,下同)的碳纳米管存在下,TPU拉伸强度由54.6 MPa提高到66.0 MPa,提高21%左右,断裂伸长率由684%提高到801%,提高约17%。与未改性弹性体相比,CNTs改性弹性体对聚甲醛的增韧效果更显著。加入20%的固相力化学法改性TPU弹性体,碳纳米管含量仅为0.1%,断裂伸长率达到180%,同未改性体系相比,提高到近3倍。     

异氰酸酯功能化氧化石墨烯/热塑性聚氨酯弹性体复合材料的制备与性能

采用甲苯-2,4-二异氰酸酯（TDI）对氧化石墨烯（GO）进行表面接枝改性,制得TDI功能化GO（TDI-GO）,再将其分散于4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯中,经原位聚合法制备TDI-GO/热塑性聚氨酯弹性体（TPU）复合材料。利用FTIR、XPS、DSC、TG、SEM、维卡软化温度和拉力试验机等测试手段,表征和分析了TDI-GO的表面结构及TDI-GO含量对TDI-GO/TPU复合材料结构与性能的影响。结果表明,TDI成功接枝改性GO,TDI-GO的加入使TPU体系的微相分离程度减弱,其异相成核作用提高了TPU硬段相的结晶性能;相比纯TPU基体,TDI-GO/TPU复合材料耐热性能提高,当TDI-GO添加量为0.5wt%时,复合材料5%热失重温度提高了约9℃,维卡软化温度提高了约18℃;TDI-GO/TPU复合材料力学性能明显提高,与纯TPU相比,TDI-GO含量为0.5wt%的TDI-GO/TPU复合材料拉伸强度提高了近10 MPa,断裂伸长率提高了约32%。     

Thermal resistance and dynamic damping properties of poly (styrene–butadiene–styrene)/thermoplastic polyurethane composites elastomer material

We present the preparation of novel thermoplastic composites elastomer material based on poly (styrene–butadiene–styrene) (SBS), ester-type polyurethane (TPU-EX) and ether-type polyurethane (TPU-ER) materials via melt blending. A series of studies were conducted on the relationship between their morphology, thermal resistance, mechanical properties, and dynamic damping properties, given different compositions. An important feature of the SBS/TPU composites elastomer materials of all compositions is their uniform transparency, because the particles are very small with a narrow size distribution and the refractive indices of SBS and TPU are coincide. Additionally, the thermal resistance, dynamic damping properties and mechanical properties of SBS before and after thermal aging are improved as the amount of added TPU is increased, suggesting that blending SBS with TPU is consistent with the compound rule. In addition, the SBS/TPU composites elastomer materials have better dynamic damping properties at high frequency.     

壳聚糖-氧化石墨烯/热塑性聚氨酯复合材料的原位溶液聚合及性能

为了制备高力学性能、阻隔性能和导热性能的热塑性聚氨酯(TPU)复合材料,采用改进的原位溶液聚合法,将壳聚糖改性的氧化石墨烯(CS-GO)与TPU预聚体接枝,再经扩链反应得到CS-GO/TPU复合材料。利用FTIR、XRD、FESEM对CS-GO进行表征,并采用万能试验机、氧气透过仪和导热仪对CS-GO/TPU复合材料的性能进行测试分析。结果表明:CS与GO之间存在氢键作用,CS-GO在TPU基体中的分散性优于GO。CS-GO的均匀分散有效阻隔了O₂的渗透,提高了CS-GO/TPU复合材料的阻隔性能。CS-GO与TPU基体之间的相互作用有利于应力载荷的传递和导热网络的形成,与纯TPU相比,当CS-GO含量为1wt%时,CS-GO/TPU复合材料的拉伸强度和断裂伸长率分别提高了106.8%和111.2%,导热系数提高了1.55倍。      

聚乳酸/聚氨酯复合材料的制备及性能研究

目的 以聚乳酸(PLA)为基材,制备聚乳酸/聚氨酯(TPU)复合材料,并研究复合材料的性能和TPU含量对复合材料的影响。方法 利用双螺旋杆挤出机将PLA和TPU熔融共混后挤出,得到含不同质量分数TPU(17%、20%、25%、33%、50%)的复合材料,对复合材料进行红外分析,测试不同含量TPU对其热稳定性能、动态热力学性能和流变特性的影响。结果 随着TPU含量的增加,复合材料的热稳定性能和韧性变好;在流变实验中复合材料表现出剪切变稀的特点,且TPU质量分数为33%时复合材料所表现出的各项性能最优。结论 TPU的加入可以改善PLA脆性大、韧性小的缺陷,并获得热力学性质稳定、兼具2种材料的优势并且具有环境友好性的复合材料。     

Enhancement of fatigue life of polyurethane composites containing carbon nanotubes

The effects of carbon nanotube (CNT) inclusion on cyclic fatigue behavior and the tensile properties of polyurethane (PU) composites have been studied. Tension–tension cyclic fatigue tests were conducted at various load levels (30–50 MPa) to establish the relationship between stress and the number of cycles to failure (S–N curves). The tensile energy to break PU composites was enhanced up to 38% by using a low amount of CNTs. In addition, the incorporation of CNTs increased the fatigue life of PU in the high-stress amplitude, low-cycle regime by up to 248%. Micrographs show highly dispersed CNTs and indicate the key mechanisms for enhancement in fatigue life such as CNT crack-bridging and pull-out. The tensile-tensile fatigue properties obtained in this work show that PU systems can outperform epoxy systems widely used in structural applications.     

Effect of pMDI isocyanate additive on mechanical and thermal properties of Kenaf fibre reinforced thermoplastic polyurethane composites

The effect of polymeric methylene diphenyl diisocyanate (pMDI) on mechanical and thermal properties of Kenaf fibre (KF) reinforced thermoplastic polyurethane (TPU) composites was studied. Various percentages viz. 2%, 4% and 6%, were studied. The composites were characterized by using tensile testing, thermogravimetric analysis (TG), differential scanning calorimetry (DSC) and fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). It was noticed that the addition of pMDI 2%, 4% and 6% did not induce a better tensile nor thermal properties.     

功能化改性还原氧化石墨烯-碳纳米管/热塑性聚氨酯复合材料膜的制备及性能

为提高热塑性聚氨酯(TPU)的阻隔及抗静电性能,首先,向功能化改性还原氧化石墨烯(FRGO)中加入原始碳纳米管(CNTs),并通过非共价改性制得在N, N-二甲基甲酰胺(DMF)中均匀分散的杂化粒子FRGO-CNTs;然后,在涂膜机上通过溶液涂覆法制备了FRGO-CNTs/TPU复合材料膜;最后,利用FTIR、XRD、XPS、FE-SEM、TG、氧气透过仪、高阻计及万能试验机对FRGO-CNTs/TPU复合材料膜的结构和性能进行了表征。结果表明:FRGO与CNTs之间通过π-π共轭作用发挥协同效应,并且所制备的FRGO-CNTs与TPU基体的相容性较好;当FRGO-CNTs含量(以TPU为基准)为2.0wt%时,复合材料膜的热分解温度提高了49℃,氧气透过率下降了53.7%;大比表面积的FRGO与高长径比的CNTs能在TPU基体中构建导电网络;当FRGO-CNTs含量仅为0.8wt%时, FRGO-CNTs/TPU复合材料膜的体积电阻率就能下降7个数量级。与此同时,随FRGO-CNTs含量的增加,复合材料膜的拉伸强度和断裂伸长率均先上升而后下降。      

聚氨酯/13X分子筛复合材料的制备及表征

本文采用预聚法制备了聚酯类聚氨酯/13X分子筛复合材料,考察了分子筛含量和交联系数对聚氨酯弹性体力学性能、耐溶剂性能的影响。结果表明,13X分子筛的加入量为7%,交联系数为0.90时,聚氨酯弹性体的耐撕裂强度从73.1 kN/m提高到94.2 kN/m,拉伸强度从44.5 M Pa提高到49.9 M Pa,断裂伸长率从580%提高到640%,溶胀度从103.78%降低到72.58%。由DSC和DM A分析可知PU/13X复合材料具有更好的微相分离及动态力学性能。     

相容剂对长玻纤增强热塑性聚氨酯弹性体/聚乳酸复合材料性能的影响

采用熔体浸渍工艺制备长玻纤增强热塑性聚氨酯弹性体(TPU)/聚乳酸(PLA)复合材料;以苯乙烯-丙烯腈接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(SAG)作为相容剂,热塑性弹性体聚氨酯作为增韧剂,聚乳酸为基体树脂,考察苯乙烯-丙烯腈接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯用量对长玻璃纤维增强聚TPU/PLA复合材料性能的影响。结果表明,加入苯乙烯-丙烯腈接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯能改善长玻璃纤维增强聚TPU/PLA复合材料的相容性;长玻璃纤维增强聚TPU/PLA复合材料的拉伸强度、缺口冲击强度、弯曲强度和模量等力学性能及储能模量随着苯乙烯-丙烯腈接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯用量的增加呈先增加后降低的趋势,而长玻璃纤维增强聚TPU/PLA复合材料的损耗因子则随苯乙烯-丙烯腈接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯含量的增加呈现降低后增加的趋势;通过复合材料的形态分析表明,加入相容剂的复合材料中玻璃纤维与基体树脂界面强度增加,且玻璃纤维表面有一层包覆的树脂基体;通过分析得出,当相容剂添加量为6%时,长玻璃纤维增强聚TPU/PLA复合材料的拉伸强度、弯曲强度和模量、缺口冲击强度等力学性能最优。