高透明度聚丙烯片材及其热成型制品的研制

在普通PP材料中添加两种以上助剂，对PP材料进行共混改性，从而改进PP片材的透明度，制得高透明度PP片材及其热成型制品，达到预期效果。     

玻纤增强高流动改性聚丙烯的结构与性能

以马来酰亚胺、邻苯二甲酰亚胺改性聚丙烯(PP),研究添加剂对熔体流动速率、热变形温度和力学性能的影响;以玻璃纤维增强改性PP,考察其增强效果。用DSC和XRD分析改性PP的相结构,用SEM观察复合材料的断面形貌。邻苯二甲酰亚胺以微晶形式存在于PP中,熔融的邻苯二甲酰亚胺显著提高PP熔体的流动性,而其结晶改善PP材料的热变形温度和力学性能。用30%玻纤增强高流动改性PP,制得弯曲模量5.6GPa、弯曲强度100MPa和冲击强度68J/m的增强复合材料。     

聚乙烯醇交联改性对天然纤维增强聚丙烯复合材料性能的影响

采用聚乙烯醇(PVA)交联对洋麻(KF)增强聚丙烯(PP)、棕榈(PF)增强聚丙烯(PP)复合材料进行改性,通过模压成型工艺制备KF/PP和PF/PP复合材料。研究不同交联方法对复合材料的结构和性能的影响,采用SEM、DMA等技术研究了改性对复合材料的界面结合及力学性能影响。结果表明:PVA协同偶联剂交联改性对天然纤维/PP复合材料的综合改性效果最好,当用5%PVA+3%偶联剂对KF/PP改性时,KF/PP复合材料的弯曲强度提升25.2%,弯曲模量提升35.49%,剪切强度提升28%,分别达到了50.90 MPa、5.76 GPa、5.4MPa。当用5%PVA+2%偶联剂对PF/PP改性时,PF/PP复合材料的弯曲强度提升31.46%,弯曲模量提升27.07%,剪切强度提升21.75%,分别达到44.33MPa、2.32GPa、5.18MPa。改性后KF/PP、PF/PP复合材料的含水率分别下降了46.89%、10.63%,吸水率分别下降了8.57%、6.12%。KF/PP改性后储能模量提高20.93%,PF/PP改性后Tg值由90.1℃上升到113.8℃。SEM表明:PVA协同偶联剂交联改性有效改善了纤维与PP间的粘结,纤维与PP间的界面结合得到改善。     

改性木质素的制备及对聚丙烯阻燃和抗氧化性能的影响

以棉杆木质素（LG）为原料制备了尿素基改性棉杆木质素（UM-LG）、酯化木质素（EL）、间苯二胺基改性棉杆木质素（ML）3种改性棉杆木质素,并作为聚合物改性剂,添加到聚丙烯（PP）中,研究了不同改性木质素对PP阻燃和抗氧化性能的影响。结果表明,3种改性木质素对PP的阻燃和抗氧化性能都有所提升。PP中添加15%UM-LG后,与纯PP试样相比较,氧化诱导时间延长了52.9%;在200℃、螺杆转速30 r/min、回流10 min下剪切扭矩提高了50.58%。当PP中添加15%ML后,氧指数达到24.9%;从扫描电镜图中可以发现,3种改性木质素的添加使得PP在燃烧过程中形成了炭层,进一步说明,改性木质素增强了PP的阻燃性能;力学性能测试表明,由于改性木质素的添加,PP的力学性能受到一定程度的影响。     

汉麻纤维表面改性对其增强聚丙烯复合材料性能及挥发性有机化合物释放影响

通过非织造-热压工艺制备了汉麻纤维增强聚丙烯（HF/PP）复合材料。采用热重-质谱联用仪（TG-MS）研究了HF/PP复合材料的挥发性有机化合物（Volatile organic compounds,VOC）释放来源及汉麻经聚乙烯醇（PVA）改性和尿素改性对HF/PP复合材料VOC释放的影响,同时研究了两种改性方法对HF/PP复合材料热学性能和力学性能的影响。结果表明：HF/PP复合材料中的VOC主要来源于汉麻纤维,改性后的HF/PP复合材料力学性能相比未处理的均有不同程度的提升,尿素改性后,HF/PP复合材料的拉伸强度和弯曲强度达到最大值,较未处理时分别提升了19.32%和15.04%。PVA改性后,HF/PP复合材料的拉伸模量、弯曲模量和剪切强度达到最大值,相比未改性时分别提升了17.72%、15.94%和24.72%。改性后HF/PP复合材料热稳定性能和VOC释放相较未处理时均得到了优化：PVA改性后HF/PP复合材料热稳定性最优,三个阶段总活化能较未处理时提高了121.99%,达到了392.56 kJ·mol^-1,并且HF/PP复合材料热稳定性与界面性能密切相关;尿素及PVA改性后HF/PP复合材料的总VOC（TVOC）释放量相较未处理时均降低。     

马来酸酐混合单体改性PP/PS共混物的结晶与动态力学性能

用熔融法制备了马来酸酐（MAH）及其与苯乙烯（St）混合单体改性PP／PS共混物,以及MAH、St改性聚丙烯（原住形成PP／PS共混物）。用DSC、DMA和FT—IR研究了改性共混物的结晶与熔融行为、动态力学性能和接枝产物。结果表明,MAH加入对PP／PS共混物中PP的结晶温度影响不大,但其与St混合单体对共混物中PP的结晶温度影响明显,原位生成PP／PS的结晶温度也有较大提高。改性对共混物中PP的熔融温度影响不大,但熔融峰形变化明显。改性PP／PS共混物具有高的E′和E″强度。     

聚丙烯的增韧改性研究进展

从化学改性、物理改性技术方面介绍了国内外对聚丙烯(PP)进行增韧改性的研究进展。其中,化学改性技术包括共聚改性、接枝改性和交联改性;物理改性技术包括填充改性、共混改性和增强增韧改性。在PP增韧改性众多方法中,物理改性其成本低、效果快,成为应用广泛的增韧方法。PP的增韧改性仍有很大的潜力有待发掘,因此其发展前景受到人们的广泛关注。     

功能化蒙脱土涂覆改性锂电池用聚丙烯微孔膜的性能

通过聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）插层改性蒙脱土（MMT）获得了功能化改性蒙脱土（MMT-PMMA）,通过刮涂在聚丙烯（PP）微孔膜表面引入MMT-PMMA后,再通过浸涂在微孔膜表面引入单宁酸（TA）,制备了具有高电解液润湿性和高耐热性的改性微孔膜（PP/MMT-PMMA/TA）。接触角测试结果显示,PP微孔膜改性后,电解液接触角由47°降至0°,且电解液吸收率由PP膜的97.5%提高至136.6%,证明PP/MMT-PMMA/TA微孔膜具有良好的电解液亲和性。将微孔膜在不同温度放置30 min测试其耐热性,结果表明,PP/MMT-PMMA/TA微孔膜的耐热性较改性前的PP微孔膜有显著提升。电池性能测试结果表明,经PP/MMT-PMMA/TA微孔膜组装的电池首次充放电容量（60.0 m Ah/g）相比改性前的PP微孔膜（41.3 mAh/g）提升了45%,且倍率性能更好。     

改性介孔硅-ESO/聚丙烯三元体系复合材料增强增韧机制

以改性介孔硅为主要补强剂,聚丙烯(PP)为基体树脂,环氧大豆油(ESO)为增塑剂和稳定剂,通过熔融挤出注塑方法制备了改性介孔硅-ESO/PP体系复合材料。通过XRD、SEM、光学显微镜(OM)、偏光显微镜(PLM)及力学性能测试对介孔硅与ESO增强增韧PP的机制进行分析。结果表明:改性介孔硅、ESO二者同时填充PP制备改性介孔硅-ESO/PP复合材料时,三者界面以物理交联或化学接枝的结合方式形成了空间网状结构,改性介孔硅均匀分散在PP基体中;改性介孔硅添加量一定时,随ESO用量增加,改性介孔硅-ESO/PP复合材料弯曲强度稍微下降,但抗冲击强度、硬度都得到提高,当改性介孔硅用量为20%(与PP的质量比)、ESO用量为2.5%(与PP的质量比)时,综合性能较好。改性介孔硅本身的高模量及粒子在聚合物熔体中的异向成核促进了基体树脂结晶,以及良好的界面结合及分散性,这是增强的主要原因。ESO分子插入聚合物分子链间,削弱了聚合物分子链间的移动性,一定程度降低了基体结晶度等是增韧的主要原因。改性介孔硅使α晶型PP转变为具有更高冲击强度β晶型PP,与ESO二者协同作用,能增强增韧,但是过多的ESO使介孔硅粒子集中在材料的表面,导致其表面硬度增大。     

母料制备纳米CaCO3/PP复合材料的结晶性能

本文用溶液法制备的不同单体改性PP包覆纳米CaCO3母料制备纳米CaCO3/PP复合材料,用DSC和POM研究了复合材料中PP的结晶与熔融行为及结晶形态.研究结果表明改性复合材料中PP的结晶温度与单体类型和用量有关.单体的极性增加,异相成核作用越强.除马来酸酐外,反应单体改性对PP熔融温度影响不大,但峰形不同.丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、马来酸酐和苯乙烯改性更有利于形成β晶,β晶熔融峰的强度与单体类型有关;但丙烯酸改性无β晶形成.改性复合材料的球晶明显变小.     

高熔体强度聚丙烯的挤出发泡行为

研究了高熔体强度聚丙烯为发泡树脂的挤出发泡行为,分别采用聚合物流变工作站、偏光显微镜、扫描电镜等考察了挤出配方和工艺对发泡体系流变性能及发泡性能的影响。研究发现,高熔体聚丙烯的熔体黏度随发泡剂用量、螺杆温度、螺杆转速的提高而降低,聚丙烯发泡制品的泡孔形态、泡孔密度和尺寸在螺杆温度为(185±3)℃,模头温度为(153±1)℃,螺杆转速为(19±2)r/min,自制发泡剂体系用量为4%时最佳,泡孔尺寸均匀且泡孔密度可以达到每立方厘米2.65×1013个以上,此时发泡倍率为9.6倍。     

硅灰石表面无机改性及其在聚丙烯中的应用

采用非均匀成核法,通过在硅灰石表面包覆硅酸铝对硅灰石进行了无机改性。扫描电镜（SEM）和X射线衍射（XRD）等测试表明,无机改性硅灰石颗粒表面粗糙,包覆着许多纳米硅酸铝粒子;通过BET比表面积分析仪测定,比表面积提高200%以上;红外光谱（FT-IR）测试表明,无机改性后硅灰石表面羟基增多;白度测试表明,无机改性硅灰石...     

聚丙烯/海泡石纳米复合材料的制备与研究

采用CTAB对海泡石进行化学修饰,制备了改性海泡石,将海泡石、改性海泡石分别与聚丙烯(PP)熔融共混制备了熔融插层纳米复合材料.用XRD、DSC、SEM等测试手段对复合材料的结构进行表征,同时对复合材料的力学性能进行测试.结果表明,经过改性的海泡石亲油性增强;XRD结果表明PP大分子已经进入海泡石层间,形成插层型复合材料;DSC结果表明,一定量的改性海泡石的加入起到了异相成核作用,使复合材料的结晶更加完善;力学性能表明,改性海泡石使材料的冲击强度提高;SEM显示,改性海泡石呈两维纳米级均匀分散在PP基体中且与基体的界面结合良好.     

聚丙烯/改性煤系高岭土复合材料的制备与性能

煤系高岭土经过硅烷偶联剂表面改性后,与聚丙烯(PP)树脂熔融共混制备出聚丙烯/改性煤系高岭土复合材料。通过X射线衍射、红外光谱、力学性能和扫描电镜分析,研究了改性煤系高岭土的填充量对复合材料力学性能的影响。结果表明,利用硅烷偶联剂可以实现煤系高岭土的表面改性。改性煤系高岭土填充量为3%时,复合材料具有最佳的冲击韧性。填充量为5%时,复合材料的断裂伸长率达到最大值。随着改性煤系高岭土填充量的增加,复合材料的弯曲强度和弯曲模量逐渐增大,填充量为10%时,二者比纯PP分别提高14.5%和27.5%。     

苯乙烯原位聚合改性氢氧化镁/聚丙烯复合材料的流变特性

采用乙烯基硅烷在纳米氢氧化镁(MH)表面引入乙烯基后与苯乙烯进行原位聚合,制备了苯乙烯原位聚合改性氢氧化镁 (MMH)。将改性前后的MH分别与聚丙烯(PP)熔融复合制备了不同的MH/PP复合材料,采用扫描电镜和毛细管流变仪研究了复合材料的形态结构和流变特性。结果表明：MH/PP复合材料为剪切变稀的非牛顿流体,其表观黏度、非牛顿指数大于PP。随着填充量的增加,MH/PP复合材料表观黏度增大,非牛顿指数总体上也表现出增大的趋势。低的填充量降低了PP的黏流活化能,随着MH填充量的增加,复合材料的黏流活化能明显增大。然而,MH的苯乙烯原位聚合改性显著改善了复合材料的分散性,改性后MH的“滚珠”效应明显降低了复合材料的表观黏度,非牛顿指数和黏流活化能也比 PP熔体的小,且黏流活化能随改性MH填充量的增加而进一步减小。     

官能团化聚丙烯改性Mg(OH)2/PP中PP结晶的异相成核作用

用DSC研究了外加官能团化聚烯烃(FPP)、接枝单体和原位形成FPP改性Mg(OH)2／聚丙烯中的异相成核作用。Mg(OH)2表面的异相成核作用使聚丙烯(PP)结晶温度提高;外加FPP使PP结晶温度进一步提高,接枝单体加入也使复合材料中PP结晶温度提高,但原位形成FPP使PP结晶温度、熔点和结晶度降低。认为在改性复合材料中存在Mg(OH)2表面异相成核作用和FPP活化Mg(OH)2表面异相成核的协同作用。     

聚丙烯聚集态结构与力学性能间关系的研究进展

从聚丙烯结晶形态和复相结构（结晶度、晶粒尺寸、无机刚性第二相分布及界面结构等）的角度出发,综述了国内外有关聚丙烯力学性能与材料聚集态结构关系的研究进展。