摩擦焊接工艺对PP焊缝结构和力学性能的影响

将聚丙烯树脂PP(API-2208 HFP2B-S0219)在一定注塑工艺条件下制备成用于焊接用的拉伸制件,经过振动摩擦焊接形成拉伸样条,通过万能试验机和二次元影像,研究摩擦焊接工艺条件对PP焊接缝结构和力学性能的影响。结果表明,摩擦焊接时的振幅、压力、深度、时间、保持时间与保持压力对焊接缝结构和力学性能有着明显的影响。在适当的焊接条件下,焊接振幅大于0.9 mm,压力在3.5~4.5 MPa,深度为1.2 mm,保持压力4~6 s,保持压力3.0 MPa,得到的焊接样条焊缝质量较好,焊接样的拉伸强度可达16.1 MPa,为母体材料的53.7%(母体拉伸强度为30 MPa)。     

在低频振动场中注塑成型iPP试样的结构与性能研究

利用自行研制的低频振动注塑成型装置进行等规聚丙烯(iPP)试样的结构与性能研究.实验中对常规注射和振动注射成型的试样力学性能和微观形态进行了对比实验.采用低频振动注塑成型工艺实现了IPP试样的自增强,在190℃下进行注射,强度由常规试样的41.3 MPa最大提高到振动试样的48.4 MPa(振幅PA=59.4 MPa,振频FR=0.7 Hz),强度提高了17.2%;SEM显示常规试样芯层结构主要由球晶构成,振动注射使球晶在流动方向上变形、取向,晶粒尺寸得到细化;DSC表明振动注射促进熔融峰向高温漂移,晶体结晶更加完善,结晶度最大提高了12.1%;WAXD显示低频大振幅振动注塑有利于γ晶型的生成,γ晶型有利于试样实现自增强.     

在低频振动场中注射成型HDPE试样的力学性能及其形态控制

利用自行研制的低频振动注射实验装置探讨HDPE振动注射试样力学性能和微观形态之间的关系 .实验中对常规注射和振动注射成型的试样力学性能和微观形态进行了对比实验 .SEM实验结果显示 ,振动注射制件芯层的形态由常规注射的球晶转变为垂直于振动波传递方向排列的片晶结构 ,在剪切层中同时存在串晶或柱状堆砌的片晶结构 .频率的改变 (0 相似文献   

单向热拉伸对聚丙烯透光率的影响

通过对PP进行不同条件下的单向热拉伸,研究了热拉伸条件对PP透光率的影响.由拉伸后试样透光率、结晶性能、晶体结构以及力学性能变化分析表明:在23℃拉伸时,PP透光率远远低于未拉伸的试样,而在120℃拉伸后,PP透光率大大高于未拉伸的试样,拉伸速度的变化对透光率的影响不大,由此可见:温度对PP热拉伸透光率提高的影响远远大...     

狼尾草特性及狼尾草/PP复合材料性能研究

对狼尾草茎秆进行拉伸性能测试和长径比测量、并进行X射线衍射图谱、红外光谱和热重分析,分别以三种粒径(40目、60目、80目)狼尾草茎秆纤维为填充材料,以聚丙烯(PP)为基体材料,使用模压成型工艺制备三种不同粒径的狼尾草/PP复合材料。对制备的复合材料进行了接触角测量、吸水性能和力学性能测试,并用扫描电子显微镜(SEM)观察了复合材料拉伸断面微观结构。结果表明:狼尾草茎秆纤维素类型为I型,相对结晶度为44%;40目、60目和80目三种目数狼尾草/PP复合材料24h吸水厚度膨胀率分别为7.7%、4.2%和4.4%;其中40目狼尾草/PP复合材料有较好的结合界面和较好的力学性能,其拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量和冲击强度分别为10.47MPa、15.98MPa、1.9GPa和3.7kJ/m~2。由此得知,40目狼尾草/PP复合材料力学性能最好,但吸水性较强;60目狼尾草/PP复合材料具有较好的力学性能和一定的抗吸水性,综合性能最佳。     

HDPE/PP共混物在振动剪切作用下的力学性能与形态控制

采用高剪切引起的相容与振动剪切保压方式控制共混物的形态,结果表明,当共混体系中HDPE/PP为92/8时的试样拉伸强度为97.1MPa,而80/20试样的缺口冲击强度为45.5kJ/m₂,较静态试样分别提高4.3倍和9.5倍.采用振动剪切注射技术可以针对某一组分获得高强度、高韧性的HDPE/PP共混制件.     

高强超韧高密度聚乙烯/聚丙烯共混物性能与微相分离结构的研究

在常规注射过程中 ,难以获得超高性能的共混体系注射制件 ,已有的研究表明 ,采用高剪切注射 ,可以抬高共混体系的最低临界相容温度曲线 (LCST)的位置 ,增加相容性 .当熔体进入模具后 ,冷却的同时相容性下降 ,开始相分离 ,相分离程度发展到某一程度即可获得高性能的制件 .对于高密度聚乙烯 (HDPE)、聚丙烯 (PP)两组分均为结晶型聚合物的共混体系 ,由于其相形态与结晶形态相互制约、竞争 ,微相分离程度难以控制 ,因此对其液 液相形态与结晶过程的控制是获得共混物最终形态与性能的关键 .采用振动保压注射成型技术不仅对HDPE、PP各自力学性能有明显的自增强作用 ,而且对HDPE/PP共混体系的力学性能也有十分明显的改善 .DSC、WAXD、SEM结果表明共混体系拉伸强度的提高主要取决于试样中串晶数量和大分子链的定向程度 ,而冲击强度则主要取决于两组分微观的相分离程度 .研究结果表明 ,HDPE/PP含量为 92 / 8的试样拉伸强度为 97 1MPa,80 / 2 0试样的缺口冲击强度为 4 5 5kJ/m2 ,较静态试样分别提高 4 3倍和 9 5倍 .采用振动填充注射技术针对某一组分可以获得高强度、高韧性的共混制件 .     

环境温度对紫外辐照HDPE结构与性能的影响研究

采用元素、XPS、GPC分析，凝胶和力学性能测定，研究了空气中不同环境温度下紫外辐照官能化HDPE的结构、粘着性以及紫外辐照官能化HDPE对HDPE/聚乙烯醇(PVA)体系的增容作用。实验结果表明，提高环境温度可显著提高引入C-O、C(=O)O和C=O等含氧基团的速度。在相同辐照时间下，随环境温度提高，辐照HDPE的分子量下降、分子量分布变宽以及剥离强度提高的幅度增大，并在70℃时产生凝胶。较高环境温度下辐照的HDPE对HDPE/PVA共混体系有较好增容作用，在HDPE/PVA(83/17)体系中加入10%(质量分数)的70℃环境温度下辐照24h的HDPE，共混物的拉伸屈服强度和缺口冲击强度分别从30.8MPa和110J/m提高到34.9MPa和142J/m。     

橡胶在动态载荷下的能量损耗分析

以交联密度不同的同类轮胎胎面胶A1和A2为研究对象,通过动态拉伸实验得到储能模量及损耗模量随频率变化的曲线.建立了黏弹性广义Maxwell模型来定量分析不同温度的橡胶在不同频率的动态载荷下的能量损耗.采用非线性规划的方法分别在低频(10~25 Hz)及高频(25~60 Hz)下拟合模量-频率曲线,得到黏弹性广义Maxwell模型的参数值.采用有限元软件Abaqus模拟胎面胶动态拉伸过程并计算胎面胶的损耗角正切,得到不同温度下胎面胶的损耗角正切随激振频率的变化规律,通过和实验结果的比较证明文中所述黏弹性广义Maxwell模型及其参数获取方法可准确应用于胎面胶的动态拉伸性能分析.预测了在不同温度及频率下每一循环载荷周期中胎面胶的应力-应变迟滞回线以及单位体积胶料的能量损耗,阐释了不同温度下的胎面胶的能量损耗随频率的变化规律,同时结合2种胎面胶的交联密度测试数据分析了胶料的构效关系.     

超临界CO2协助多单体接枝改性聚丙烯

利用超临界CO2作为溶胀剂和携带剂,使小分子单体马来酸酐和苯乙烯单体(MAH与St)及引发剂过氧化苯甲酰(BPO)插嵌进入聚丙烯(PP)基质中,然后在100℃条件下反应4 h得到接枝产物。研究了不同超临界CO2条件及引发剂浓度对接枝率的影响,固定超临界流体压力,改变温度,42℃为最佳温度,接枝率达到2.2%;固定温度,改变压力,10 MPa为最佳条件,接枝率为2.3%。对样品的FT-IR和SEM分析表明,共单体确实接枝到了PP分子链上,而DSC分析表明,随着接枝率的提高,材料的熔点(Tm)及表观结晶度(Ca)下降。这可能是接枝破坏了PP链结构的规整性,同时扩大了分子链间的距离所致。     

剪切作用下PA1010/PP共混物的形态与性能研究

通过动态保压注射成型方法制备了聚酰胺1010/聚丙烯(PA1010/PP)共混物,并研究了形态与性能的关系.力学性能测试结果表明在熔体冷却过程中施加剪切可以大大提高共混物的拉伸强度、拉伸模量和缺口冲击强度,当PP的质量分数为20%时,共混物的缺口冲击强度达到21.3kJ/m2,是静态样的3倍多,拉伸强度达到50.9MPa,是静态样的1.5倍.扫描电镜(SEM)结果表明在动态保压样的横断面可以观察到剪切诱导的形态,中间是芯层,围绕着芯层的是剪切层,最外面是皮层,相区尺寸显著减小、分散相分散更趋均匀,特别是PP的质量分数为20%时,相区尺寸从原来的约3.9μm降低到约1.4μm.动态保压样机械性能的提高归因于剪切作用下独特相形态的形成,分子链沿流动方向的取向是拉伸强度提高的主要原因,而剪切使分散相颗粒变小和剪切层中分子链的取向是冲击强度提高的主要原因.     

超细聚酰胺6粒子增韧聚丙烯体系的研究

采用磨盘形力化学反应器室温下制备了聚丙烯 (PP) /聚酰胺 6 (PA6 )超细粉体 ,研究了其粒度、粒度分布及PA6超细粒子填充对PP力学性能的影响 .结果表明 ,磨盘形力化学反应器可有效实现PP/PA6的粉碎 ,所得粉体平均粒径达微米级 ,初级粒子尺寸甚至可达纳米级 ,粒度分布呈双峰分布状态 .在PA6和PP熔点之间的温度下加工可制得PA6超细粒于填充的PP/PA6共混体系 ,其力学性能明显好于PP/PA6简单共混体系 ,30 %PA6用量下 ,拉伸强度由 2 3 .2MPa提高至 2 9 3MPa ,Izod缺口冲击强度由 4.6 2kJ/m2 提高到6 .34kJ/m2 .形貌分析结果表明 ,由于基本保持了PA6超细粉体的原始尺寸 ,填充体系中PA6相区尺寸小、分布均匀 ,与使用增容剂得到的相区结构类似 .     

双单体原位接枝插层法制备聚丙烯纳米复合材料的研究Ⅰ.制备、表征及力学性能的研究

用有机插层剂处理蒙脱土原土 ,制得有机蒙脱土 (O MMT) .采用双单体 (马来酸酐和苯乙烯 )原位接枝插层法 ,制备了聚丙烯 蒙脱土纳米复合材料母料 .将母料与聚丙烯基体在双螺杆上共混挤出 ,制得聚丙烯 蒙脱土纳米复合材料 (PP Montmorillonetenanocomposites,PMNC) .这是制备聚合物纳米复合材料的一种新方法 .通过X 射线衍射测试 (XRD)表明 ,有机蒙脱土片层 0 0 1面间距从原土的 1 4 9nm扩大到 2 96nm ,复合材料中蒙脱土片层 0 0 1面间距由有机蒙脱土的 2 96nm扩大到 4 0nm .力学性能测试表明 ,复合材料的力学性能明显优于PP基体 ,在提高材料拉伸强度的同时 ,缺口冲击强度也得到很大的提高 .用扫描电镜 (SEM)对材料的冲击断面形貌进行了研究 ,并从理论上分析了断裂机理 .随着蒙脱土含量的增加 ,冲击断裂形式逐渐从脆性断裂变成韧性断裂     

机械振动对聚丙烯结晶作用的影响

对热塑性高分子作熔体加工时,在此过程中同时再叠加机械振动,设计制造的加工机器一方面具有卓越的技术经济指标,另一方面制品的物理性能也得到了提高[1,2].此类研究的重点多集中在动态成型过程中聚合物的流变行为或者成型后制品的力学性能方面[3,4],对聚合物本身在此外加交变力     

双路易斯酸催化原位增容乙烯辛烯共聚物/苯乙烯共混物的研究

采用新型双路易斯酸, 三甲基氯硅烷和三氯化铟,为催化剂引发傅氏烷基化反应,实现了乙烯辛烯共聚物（POE）和聚苯乙烯（PS）共混物的原位增容。红外光谱验证了接枝物的存在。用扫描电镜观察了反应共混体系和简单物理共混物的形态, 前者分散相的尺寸小于1 μm, 后者分散相的尺寸则较大, 一般为3～4 μm。原位生成的接枝物起到相容剂的作用,增容后的样品的力学性能得到较明显的提升。如：当POE /PS 为40/60 (wt%) 时, 与相同组成的物理共混的POE/PS 相比, 其悬臂梁冲击强度由1.9 kJ/m2 增加到9.7 kJ/m2, 断裂伸长率由3.4%提高到46.3%。增容后共混物的流变性能与物理共混物相比也发生了显著的变化。     

PBT/POE-g-MAH/PP共混体系的相态结构与性能

采用马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物弹性体(POE-g-MAH)与聚丙烯(PP)在双螺杆挤出机上进行熔融共混,制备了3种新型增韧改性剂.研究了增韧改性剂的种类及其用量对共混物的力学性能、相形态结构、熔融与结晶行为的影响.力学性能测试表明,POE-g-MAH与适量PP并用具有显著的协同增韧作用,当POE-g-MAH与PP的配比为70/30时,所得增韧改性剂(POEg2)具有最佳的增韧效果.当POEg2含量达到15%时,共混物的缺口冲击强度(Is)从纯PBT的7.5 kJ/m2提高到51.2 kJ/m2,与15%的纯POE-g-MAH弹性体增韧PBT具有相近的缺口冲击强度值.同时,共混物的拉伸强度(σb)损失最小.采用AFM和SEM观察发现,新型增韧改性剂作为分散相具有软壳-硬核结构.DSC测试表明,随增韧改性剂中PP含量增加到一定值时,壳-核结构中软壳层出现不完整现象,导致界面作用力减小,共混物的Is和σb都出现明显下降.     

聚丙烯釜内合金性能及微观形态

通以磷酸酯化合物为内给电子体的球型齐格勒纳塔催化剂,在本体-气相聚合装置上制备了己烷可溶级分含量不同的高熔融指数的聚丙烯釜内合金,考察了其微观形态与力学性能。 结果表明,随己烷可溶组分含量的增加,冲击强度明显增加, 冲击强度从4.4 kJ/m2增加至52.7 kJ/m2,弯曲强度和拉伸强度略有减小。 拉伸强度从28.6 MPa下降至19.5 MPa,弯曲强度从37.2 MPa下降至21.5 MPa。 扫描电子显微镜照片显示,橡胶相均匀分散在聚丙烯基体中形成“核-壳”结构。