纳米Al(OH)3/PP复合材料性能与结构研究

采用双螺杆造粒,单螺杆挤出制样的方法制备了纳米Al(OH)3/PP复合材料。通过TEM及力学性能测试研究了复合材料的力学性能和Al(OH)3的分散状况。在纳米Al(OH)3/PP复合体系中,纳米Al(OH)3的加入,不但提高了复合材料的冲击强度,而且显著提高了复合材料的弯曲弹性模量。纳米Al(OH)3的增韧机理在于纳米Al(OH)3作为应力集中点诱发大量银纹,吸收大量的冲击能量。     

PP/Al(OH)3/Mg(OH)2复合材料阻燃性能研究

制备了PP（聚丙烯）/Al（OH）3/Mg（OH）2／硼酸锌和PP／Al（OH）3／Mg（OH）2阻燃复合材料,并测定了复合材料的氧指数（OI）、水平燃烧速度和烟密度。结果表明,OI随着阻燃剂质量分数的增加而升高,随着粒径的增大而降低;燃烧速度随着阻燃剂用量的增加而下降,随着粒径的增大先升后降;烟密度随着阻燃剂用量的增加而降低,随着粒径的增大而增大;添加硼酸锌后具有显著的抑烟效果。     

PP/Al(OH)_3/Mg(OH)_2复合材料的导热性能

制备了PP（聚丙烯）/Al(OH)₃/Mg(OH)₂导热复合材料,并用稳态平板导热系数测试仪在不同测试温度下测定该复合材料的导热系数。结果表明,加入Al(OH)₃和Mg(OH)₂使PP导热系数提高。复合材料的导热系数随着填料含量的增加而非线性提高,随着测试温度的升高而非线性提高,随着填料粒径的增大而非线性增大。     

β晶型成核剂对PP性能和结晶过程的影响

研究了β晶型成核剂及其含量对聚丙烯(PP)材料力学性能的影响,考察了不同注塑温度下材料的性能和结晶性能。添加成核剂后,PP晶型由α晶型转变为β晶型,材料韧性和耐热性大幅提高,加入质量分数为0.08%的成核剂使PP悬臂梁冲击强度提高了近6倍,热变形温度提高了10℃,材料性能和结晶过程强烈地依赖于加工条件,注塑温度仅改变40℃左右,材料简支梁冲击强度和β晶型含量却提高了2倍多。     

PP/Al(OH)_3/Mg(OH)_2阻燃复合材料的流动性能

制备了PP/Al(OH)_3/Mg(OH)_2阻燃复合材料,利用熔体流动速率仪测定了复合材料的熔体体积流动速率(MVR),并计算出其密度。结果表明:MVR随着阻燃剂质量分数的增加而减小,随着阻燃剂粒径的增加先降后升;复合材料密度随阻燃剂用量的增加呈近似线性增加,随阻燃剂粒径的增加呈近似线性降低,随着载荷的增加而提高。     

超细Al（OH）3对聚氨酯弹性体性能的影响

以端羟基聚丁二烯和甲苯二异氰酸酯等为主要基材，以超细A1(OH)3作为阻燃消烟剂，制备了聚氨酯弹性体，研究了A1(OH)3粒度和含量对弹性体的物理力学性能和阻燃性能的影响，测试了材料的物理力学性能、可见光的透过率和燃烧性能。结果表明，通过改变填料的粒度和含量，可以大幅度提高材料的物理力学性能和阻燃消烟性能，当粒度(50％填料粒子的粒径)为7．12μm，含量为15份时，聚氨酯材料可以获得较佳的阻燃消烟效果和物理力学性能。     

炭黑／等规聚丙烯复合体系的球晶结构与PTC特性

研究了填充炭黑的等规聚丙烯在１５０℃结晶的试样的ＰＴＣ特性，基体聚合物的结晶熔解行为及球晶的生成与长大时ＣＢ颗粒的分布等，弄清了它们的关系。     

不同条件下PP球晶的形貌大小

利用偏光显微镜并结合DSC和GPC,对不同粒径PP原料形成的球晶和不同环境条件下形成的PP球晶形貌大小进行观察和分析,结果表明:PP的粒径,PP的成核剂与非成核剂,成型的冷却速度,熔融温度高低和不同的应力状况均对PP球晶形貌大小有很大的影响.     

β晶型PP的结构与性能

采用差示扫描量热法、广角X射线衍射等表征了β晶型聚丙烯(β-PP)的结晶性能.β晶与α晶有不同的熔融温度,β晶的熔融峰在155℃附近,而α晶的熔融峰在165℃附近.从冲击试样的断面照片可明显看出:β-PP的冲击断面凹凸不平,说明其韧性较高,而α晶型PP的冲击断面相对平滑得多.     

有机硅改性剂对PP/Mg(OH)2复合材料结构和性能的影响

研究了有机硅改性剂对聚丙烯(Polypropylene, PP)和氢氧化镁(Magnesium Hydroxide,MH)复合材料的微观结构以及熔融流动性能和燃烧性能的影响.结果表明:在PP/MH复合体系中加入适量有机硅改性剂后,MH粒子的团聚程度显著降低,复合材料的微观组成更加均匀,熔融流动性能更好,水平燃烧级别下降,但对材料的氧指数影响不大.     

Mechanical properties and fracture morphology of Al(OH)3/polypropylene composites modified by PP grafting with acrylic acid

Al(OH)₃/polypropylene (PP) composites modified by polypropylene grafted with acrylic acid (FPP) were prepared by melt extrusion. Effect of PP grafting with acrylic acid on mechanical properties and fracture morphology of Al(OH)₃/polypropylene composites were investigated. Although incorporation of Al(OH)₃ reduced the mechanical properties of PP, addition of FPP increased the mechanical properties of Al(OH)₃/PP composites. It is suggested that addition of FPP improve the dispersion of Al(OH)₃ and the interfacial interaction between filler and matrix. Mechanical properties of Al(OH)₃/FPP/PP composites depend on the grafting rate and the content of FPP. © 2001 John Wiley & Sons, Inc. J Appl Polym Sci 80: 2617–2623, 2001     

氢氧化铝晶粒的应力与强度分析

根据国内氧化铝工业生产现状,结合氢氧化铝晶粒的显微结构,利用有限元方法,对氢氧化铝晶粒进行了结构静力分析,得到了氢氧化铝晶粒中填充小晶体的填充位置、数目及晶粒破损的缺口尺寸与晶粒强度的关系,并对实际产品的显微结构与强度的关系进行了考察. 结果表明,晶粒中存在小晶体填充且填充位置处于整个缺口尺度的75%时,强度改善最为明显,并且强度随填充小晶体数目的增多而提高;晶粒的缺口尺寸在1~2 mm范围内变化时,缺口越小,强度越好;通过氢氧化铝产品中晶粒的显微结构,应用有限元分析,可以从理论上判断氢氧化铝产品的强度.     

A study of the flame‐retardant properties of polypropylene/Al(OH)3/Mg(OH)2 composites

Polymeric materials are used extensively, but their applications are limited because many of them are flammable. Therefore ways to make them flame retardant have received much attention. In this work, polypropylene (PP) was used as the matrix resin, aluminium hydroxide (Al(OH)₃) and magnesium hydroxide (Mg(OH)₂) as flame‐retardant additives and zinc borate (ZB) as a flame‐retardant synergist. PP/Al(OH)₃/Mg(OH)₂ and PP/Al(OH)₃/Mg(OH)₂/ZB flame‐retardant composites were prepared with a twin‐screw extruder. The flame‐retardant properties, i.e. oxygen index (OI), burning velocity and smoke density, of the composites were measured. The results showed that OI increased with an increase of the filler content and decreased with an increase of the filler particle diameter. The burning velocity decreased with an increase of the filler content, while it first increased and then decreased with an increase of the filler particle diameter. The smoke density decreased with an increase of the filler content and increased with an increase of the filler particle diameter. There was a flame‐retardant synergy between Al(OH)₃/Mg(OH)₂ and ZB in the composites, and the smoke suppression effect was marked when ZB was added. Copyright © 2009 Society of Chemical Industry     

氢氧化铝和氢氧化锶复合粉末的制备及热处理

采用活化铝-锶合金粉末水解反应制备氢氧化铝和氢氧化锶复合粉末，并在700℃下进行热处理，利用XRD，SEM，BET和TG—DTG等分析技术对复合粉末结构、性能及热处理进行研究。结果表明，铝-锶合金粉末水解反应产物为氢氧化铝和氢氧化锶的复合粉末，微观形貌为1～3μm片状小颗粒叠加的团聚颗粒，BET比表面积较大。达到45．2m^2／g。TG—DTG结果显示，在70～190℃，八水氢氧化锶中8个结晶水脱水，在190～650℃，氢氧化铝和氢氧化锶热分解。经700℃下热处理1h后，其相组成、微观形貌、BET比表面积都将发生较大的变化。     

ZnO/MoO3/Al(OH)3阻燃聚丙烯材料的制备及性能

采用水热法制备了一维材料ZnO和MoO_3纳米线(nanowires,NWs),并通过SEM和XRD对纳米线的形貌和结构进行了表征。将一维纳米线和纳米氢氧化铝(ATH)与聚丙烯(PP)熔融共混制备了ZnO/MoO_3/Al(OH)_3/PP复合材料(NWs/ATH/PP)。利用TGA、极限氧指数(LOI)测定仪和锥形量热仪(CCT)表征了复合材料的热稳定性和燃烧性能,利用万能材料试验机测试了复合材料的力学性能。结果表明:当添加质量分数3.75%ZnO纳米线、质量分数3.25%MoO_3纳米线和质量分数21.00%纳米ATH时,NWs/ATH/PP复合材料的初始分解温度较纯PP增加了17.8℃,残重率为24.6%,峰值热释放速率(PHRR)和总热释放量(THR)分别下降了54.3%和25.7%,LOI提高7.1%。SEM结果显示:NWs/ATH/PP的残炭表面致密、连续且平整。     

氢氧化铝对有机硅电子灌封胶性能的影响

以端乙烯基硅油为基胶、含氢硅油为交联剂、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-570)为表面处理剂、Al(OH)3或Al(OH)3/铂络合物为阻燃剂,制备阻燃型有机硅电子灌封胶。研究结果表明:对Al(OH)3表面进行处理、降低其粒径、增加其含量、Al(OH)3/铂络合物并用等均有利于提升灌封胶的阻燃性能;当w(KH-570)=0.5%[相对于Al(OH)3质量而言]、Al(OH)3的平均粒径为2.6μm、m(5.0μmAl2O3):m[2.6μm Al(OH)3]=160:40和w(铂络合物)=0.002%(相对于基胶质量而言)时,可制得阻燃性优异的有机硅电子灌封胶。     

甲醇分解铝酸钠溶液制备大颗粒氢氧化铝的工艺与表征

对甲醇分解NaAl(OH)4溶液制备大颗粒Al(OH)3进行了工艺研究,考察了分解温度、分子比(Na2O/Al2O3摩尔比)、Na2O浓度、硅量指数(Al2O3/SiO2质量比)、搅拌速度和甲醇用量对产品粒度和形貌的影响. 结果表明,在NaAl(OH)4溶液的Na2O浓度为180 g/L、分子比为1.5~1.6,硅量指数550以上及甲醇与NaAl(OH)4溶液等体积的优化条件下,控制分解温度60℃,可得到平均粒径达80 mm的球形Al(OH)3. 甲醇的加入改变了Al(OH)3生长基元的径向和轴向生长速率,甲醇量越大,径向生长速率越快,生长基元越薄. 当甲醇与NaAl(OH)4溶液体积比为1:1时,Al(OH)3生长基元的厚度在100 nm左右. 随分解温度升高,Al(OH)3由Bayerite型向Gibbsite型转变,热重-差热值与理论值吻合.     

铝酸钠溶液碳酸化分解过程中氢氧化铝粒度和强度的变化

模拟工业铝酸钠溶液连续碳酸化分解条件,对分解过程不同阶段产物氢氧化铝的粒度、磨损指数和结晶形貌的变化进行了研究。结果表明分解初期产物中粒径<45μm的粒子质量分数高达38%,分解中期产物粒度显著增加,而末期粒度的变化不再明显;分解1h时析出的大量细粒子的磨损指数最小,具有较高的抗磨损能力;中期经过快速附聚而变大的产物强度最差,附聚体经过后期析出氢氧化铝的"胶结"后强度又有所提高。SEM照片表明产物附聚体颗粒的缝隙内有细小颗粒填充,形成"镶嵌"式结构,且随着分解过程的进行附聚在一起的晶体颗粒粒度逐渐接近。     

高填充聚乙烯／氢氧化铝体系的交联改性

聚乙烯中大量填充氢氧化铝可有效地提高阻燃性能,但导致聚乙烯的力学性能明显下降。本文用过氧化二异丙苯（ＤＣＰ）对线型低密度聚乙烯／氢氧化铝（１００／１５０）体系进行交联,发现适开交联时,可同时提高体系的拉伸强度和断裂伸长率。顺丁橡胶与ＤＣＰ有协同作用。