MCA协同阻燃EVA/MH体系性能研究

以乙烯-乙酸乙烯共聚物(EVA)为基体树脂,氢氧化镁(MH)为阻燃剂,以无毒、高润滑的三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)为协同剂,制备了MCA协同EVA/MH复合阻燃体系,系统研究了其力学性能、燃烧性能、加工流动性能和尺寸稳定性。结果表明:MCA能够改善体系的力学性能,在提高韧性的同时,屈服强度和断裂强度也有所提高。同时,MCA能减缓体系燃烧剧烈程度,抑制燃烧滴落现象,但体系的氧指数有所降低。此外,MCA能够改善复合体系的加工性能,MFR增加,扭矩降低。MCA使EVA/MH复合材料的膨胀率由0.87%降低到0.17%,尺寸稳定性提高。

表面处理工艺对PA6/硅灰石复合材料力学性能的影响

采用硅烷偶联剂KH-550和钛酸酯偶联剂JN-114及直接法和预处理法两种表面处理工艺对硅灰石进行表面改性并制备了相应的尼龙6(PA6)/硅灰石复合材料,分析和研究了这两种处理工艺对PA6/不同偶联剂改性硅灰石复合材料力学性能的影响。结果表明,直接法可以改善PA6/硅灰石复合材料的拉伸强度和冲击强度,其中KH-550的改善效果明显优于JN-114。预处理法可明显增加硅灰石表面活性基团的数量,进一步提高PA6/KH-550改性硅灰石复合材料的拉伸强度(最高达96.26MPa);但对PA6/JN-114改性硅灰石复合材料力学性能的影响不显著。扫描电子显微镜(SEM)观察和熔体流动速率(MFR)测试表明,经预处理法处理的KH-550改性硅灰石与PA6的界面结合得到了进一步增强。

预处理方法对PP固相接枝MAH的影响

以聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)为研究对象,探讨了紫外光照射法和化学溶胀法预处理对固相接枝体系的影响。适当的紫外光照射时间和照射强度可提高PP-g-MAH的接枝率。化学溶胀剂的种类和预处理条件对接枝率有影响：采用甲苯为化学溶胀剂时,PP-g-MAH的接枝率是未处理时的4.9倍；预处理温度为100℃,预处理时间为10min时,PP-g-MAH的接枝率较高。对PP预处理不会改变它的晶体结构,但能降低其结晶度。

纳米碳酸钙填充尼龙6体系结晶行为的研究

采用偏光显微镜、差示扫描量热仪和广角X射线衍射仪系统地研究了纳米碳酸钙(n-CaCO3)粒子填充聚酰胺6(PA6)体系的结晶行为。结果表明,n-CaCO3粒子的引入不仅使PA6材料变为两相结构,而且使其结晶行为发生了改变;n-CaCO3粒子对PA6等温结晶行为影响较大,球晶尺寸大小及球晶形态发生了很大变化;n-CaCO3粒子不仅具有异相成核剂的作用,而且能引发PA6产生新的晶型,且这种成核作用具有逾渗行为。

MCA/APP协同作用对E/VAC燃烧性能与成炭机制的影响

通过筛选复配,组成了以三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)为气源、聚磷酸铵(APP)为酸源的化学膨胀复配阻燃体系,用于对(乙烯/乙酸乙烯酯)共聚物(E/VAC)进行阻燃改性。通过极限氧指数(LOI)测试、垂直燃烧实验研究了MCA/APP协同阻燃作用对E/VAC燃烧性能的影响;并运用光学显微镜(OL)、扫描电子显微镜(SEM)和傅立叶变换红外光谱(FTIR)等分析手段对阻燃E/VAC体系燃烧后的结构进行了分析。结果表明,随着APP在MCA/APP体系中比例的增加,阻燃E/VAC的LOI由25.2%提高到28.3%;当MCA/APP配比为1.8∶1时,阻燃E/VAC的燃烧等级可以达到FV-0级;燃烧试样膨胀层的OL分析表明,随着MCA在MCA/APP体系中比例的增加,其膨胀层横截面处的孔洞增多、孔径变大,证明燃烧时形成了良好的膨胀和隔热层;燃烧试样炭层的OL和SEM分析表明,随着APP在MCA/APP体系中比例的增加,燃烧试样形成了具有良好阻燃效果的多孔泡沫状炭层;FTIR分析表明,阻燃E/VAC试样燃烧时发生脱水炭化现象。

聚丙烯/聚乳酸共混体系的结构和性能

以聚丙烯(PP)树脂与降解材料聚乳酸(PLA)的共混体系为主要研究对象,探索PLA用量对PP结构、力学性能和流动性的影响。SEM结构分析表明:适量的PLA,会使PP表现出明显的韧性断裂现象。力学性能和流动性研究结果表明:PLA含量对PP的力学性能有较大影响。当PLA含量为10份时,PP/PLA共混体系的冲击强度是PP的1.3倍,但PP的拉伸强度和弹性模量有所下降。剪切速率一定时,PP/PLA共混体系的表观粘度随测试温度的提高而降低。

Mg(OH)_2阻燃热塑性聚烯烃弹性体的研究

采用5种表面处理剂对氢氧化镁(Mg(OH)2)进行表面改性,并以热塑性聚烯烃弹性体(TPO)为基体树脂,制备了TPO/Mg(OH)2阻燃材料。通过氧指数(OI)、垂直燃烧和拉伸性能测试,研究了表面处理剂的种类、Mg(OH)2用量和粒径等对TPO/Mg(OH)2阻燃材料燃烧性能和力学性能的影响。OI测试结果表明,钛酸酯改性的粒径为2μm的Mg(OH)2使体系的OI达27.8%;改性Mg(OH)2用量为70份时成为难燃材料。垂直燃烧测试结果表明,100份改性Mg(OH)2使材料的燃烧等级达到FV-0级,无法引燃。力学性能测试结果表明,钛酸酯改性的粒径为2μm的Mg(OH)2使材料保持较高的应变;70份的Mg(OH)2使阻燃材料的拉伸屈服应力和拉伸断裂应力达到最大值。

阻隔改性组分PA6对HDPE/PA6合金性能的影响

研究了HDPE/PA6合金阻隔改性组分PA6的筛选及其含量对该合金阻隔性能和力学性能的影响。结果表明,在增容剂的存在下,具有适当粘度的PA6能与HDPE共混制得宏观均匀的合金材料;PA6含量对共混体系的阻隔性能影响显著,当PA6占30份以上时,HDPF/PA6合金阻隔非极性溶剂的性能大幅度提高。同时,PA6的加入对合金有一定的增强作用。

PE-g-MAH对HDPE/PA6共混合金的增容作用

利用DSC研究了PE g MAH对HDPE/PA6共混体系的增容作用 ,并讨论了PE g MAH对HDPE/PA6共混物的混容性能和力学性能的影响。结果表明 :PE g MAH能有效地增强HDPE/PA6共混体系两相界面的相互作用 ,改善HDPE和PA6的相容性 ,是效果较好的增容剂。适量的PE g MAH的加入可使HDPE/PA6共混合金的可混性能提高 。

熔融法制备PP-g-MAZn离聚物的正交优化分析

采用正交优化设计的方法研究了熔融法制备马来酸锌接枝聚丙烯(PP-g-MAZn)离聚物的各种影响因素,分析了反应物浓度、实验条件等对接枝率的影响规律,并对离聚物结构进行了表征。PP-g-MAZn离聚物的最佳制备条件是马来酸锌(MAZn)质量分数20%,引发剂质量分数0.6%,反应时间6 min,反应温度185℃;PP-g-MAZn离聚物在1585.88～1560.78 cm^(-1)出现羧酸盐的C=O特征峰,说明MAZn与PP发生了接枝;离聚物在衍射角为9.10°,32.08°,36.10°处出现了新的衍射峰,说明存在新的有序区;与PP形成的球晶相比,离聚物形成的球晶不规整,并且离聚物接枝率越高,球晶受到的破坏程度越高。

PP/滑石粉/PP-g-MAZn三元复合体系流变性能的研究

采用双料筒毛细管流变仪系统地研究了以聚丙烯接枝马来酸锌(PP-g-MAZn)为界面改性剂的PP/滑石粉/PP-g-MAZn三元复合体系的流变性能。结果表明:随着剪切速率的增加,PP/滑石粉/PP-g-MAZn三元复合体系表观黏度下降;同一剪切速率下,与PP/滑石粉二元复合体系相比,PP/滑石粉/PP-g-MAZn三元复合体系的表观黏度和剪切应力变小;随着PP-g-MAZn用量的增加,三元复合体系表观黏度变化不大,体系的黏流活化能随着剪切速率的增大而降低。挤出物弹性效应的研究表明:PP/滑石粉/PP-g-MAZn三元复合体系挤出物无熔体破裂现象表,面基本光滑对,剪切速率敏感性下降。

工艺条件对HDPE/PA-6共混体系形态结构影响的研究

通过测试HDPE、PA 6的流变性能和对共混物进行显微镜法 (PCM)分析 ,研究了加工温度和剪切速率等工艺条件对HDPE/PA 6共混体系形态结构的影响。结果表明 :改变加工温度可以调节HDPE/PA 6共混组成粘度比。PA 6和HDPE的粘度比较大时 ,PA 6相呈层状分布结构 ,剪切作用有利于共混体系两相的分散 ,剪切速率过低易使PA 6相区尺寸大 ,分散不均匀。较高的剪切速率使PA 6相尺寸减小 ,分散更均匀 ;适合的加工温度和剪切速率可以获得具有耐油性的层状HDPE/PA

发泡温度和发泡剂用量对溴化丁基橡胶发泡材料结构与性能的影响

通过无转子发泡流变仪、扫描电镜以及物理机械性能测试等研究了发泡温度和发泡剂4,4'-氧双苯磺酰肼用量对溴化丁基橡胶(BIIR)发泡材料结构与性能的影响。结果表明,随发泡温度或发泡剂用量的提高,BIIR混炼胶的转矩和交联密度均减小,正硫化时间缩短,发泡速率和泡孔内压力明显升高。发泡材料的拉伸强度、撕裂强度等力学性能以及密度均随发泡温度升高而缓慢下降,冲击回弹率则逐渐增大。发泡材料的密度和体积收缩率均随放置时间的延长先逐渐增大,并在第5至第6天时基本不变,但二者增幅都较小,且不同的发泡温度对此变化趋势的影响较弱。当发泡温度为160℃、发泡剂用量为9～12份(质量)时BIIR发泡材料的综合性能较好。

制备HDPE/PA-6阻隔性共混合金工艺条件的研究

本文通过测试HDPE、PA 6的流变性能、共混合金的溶剂透过率和PCM,研究了制得阻隔性层状HDPE/PA 6共混合金工艺条件,如加工温度、剪切速率和混合时间等。结果表明:改变加工温度可以调节HDPE/PA 6共混组成粘度比,当PA 6与HDPE的粘度比较大时,能得到PA 6相呈层状分布结构的阻隔性共混合金;剪切作用有利于共混体系两相的分散,适当的剪切速率有利于使PA 6相形成层状结构。较高的剪切速率使PA 6相尺寸减,分散更均匀,但对提高共混物的阻隔性不利;较短的混合时间可以获得具有阻隔性的HDPE/PA

MCA与MH阻燃PA-6复合材料性能研究

分别以三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)和氢氧化镁(MH)为阻燃剂制备了聚酰胺6(PA-6)阻燃复合材料,研究和对比了MCA和MH对复合材料的阻燃性能、力学性能影响。结果表明,当MCA和MH用量同为20份时,PA-6/MCA复合材料的极限氧指数(LOI)达到30.5%,而PA-6/MH复合材料的LOI仅为23.5%,说明MCA的阻燃效率比MH高。同时,PA-6/MCA复合材料的拉伸强度为66.8 MPa,是PA-6/MH复合材料的1.14倍。熔体流动速率PA6/MCA复合材料熔体流动速率达74 g/10min,是PA-6/MH复合材料的4.9倍。

填充油种类对BR/SBR/NR并用胶硫化特性及力学性能的影响

采用模压法制备的顺丁橡胶(BR)/丁苯橡胶(SBR)/天然橡胶(NR)并用胶,分别填充3种分子量的环烷油和石蜡油,考察几种橡胶油对并用胶硫化性能及力学性能的影响。结果表明,充油的胶料较未充油的胶料硫化性能均有一定的改变,其中最大最小扭矩、扭矩差、最大硫化速率、正硫化时间、最大硫化时间,均有不同程度的减小或缩短,而焦烧时间均有所延长;对比相同分子量的环烷油和石蜡油,环烷油对并用胶硫化性能的积极影响大于石蜡油。充油后的硫化并用胶的力学性能均有所下降(除冲击回弹率有所上升);对比相同分子量的两类油,填充环烷油对硫化并用胶力学性能的改善作用优于石蜡油。

低光衰环氧树脂共聚物的制备

采用接枝缩聚的方法,将端羟基硅酮(HTPDMS)与环氧树脂(EP)反应,制各低光衰HTPDMS接枝EP(EP-g-HTPDMS)共聚物。利用傅里叶变换红外光谱和热重分析表征其结构,并将制备的EP-g-HTPDMS共聚物应用于发光二级管封装,通过测试光衰和折射率分析其光学性能,同时利用硬度测试仪和扫描电子显微镜研究其力学性能和微观结构。结果表明:HTPDMS成功接枝在EP分子链中;引入HTPDMS对共聚物折射率的影响并不明显,当w(HTPDMS)小于9%时,共聚物的相对输出功率均高于EP,光衰明显降低;随着w(HTPDMS)增加,共聚物的硬度减小;引入HTPDMS使共聚物断面呈韧性断裂,体系的内应力降低,抗开裂性能得到改善。

苯硅醇改性环氧树脂的透明性及耐湿热性能

利用一苯基硅三醇单体(CAB)为改性剂,与环氧树脂(EP)接枝共聚,制备EP-CAB共聚物。采用红外光谱(FT-IR)对其结构表征,通过透光率、折射率、热重分析(TGA)、吸水率和接触角等手段,对其光学性能、耐热性和耐湿性分析。结果表明,共聚物分子链上有Si-O-C键生成;当CAB质量分数为10%时,EP-CAB共聚物的折射率为1.5337,在300 nm～800 nm紫外-可见范围内,其透光率均高于80%,优于EP;CAB的加入使共聚物的耐热性明显提高;当CAB质量分数为10%时,其接触角和吸水率分别为85.1°和0.2125%。

弹性体接枝马来酸酐对PP/PA6的增容作用

以4种弹性体接枝马来酸酐(MAH)共聚物作为聚丙烯/聚酰胺6(PP/PA6)共混体系的增容剂,从界面相互作用、形态结构和力学性能等方面比较了它们的增容作用。乙烯-辛烯共聚物接枝马来酸酐(POE-g-MAH)和乙丙三元共聚物接枝MAH(EPDM-g-MAH)使PP与PA6两相间的界面相互作用增强,增容效果较好;POE-g-MAH为增容剂时,PA6粒子分布较均匀,粒径约为1μm。POE-g-MAH能明显改善PP/PA6共混体系的韧性和强度,具有良好的增容作用。当w(POE-g-MAH)为10%时,w(PA6)为60%的共混体系拉伸强度最高,达到53.4MPa;适当增加PA6用量,可明显改善共混体系的流动性。

填胶量对BR/SBR/NR发泡材料硫化发泡特性及相结构的影响

采用无转子发泡流变仪系统研究了不同填胶量对顺丁橡胶(BR)/丁苯橡胶(SBR)/天然橡胶(NR)发泡体系的硫化及发泡特性的影响,并采用两步模压法制备了预交联度为30%不同填胶量的发泡材料,通过扫描电镜(SEM)观察并计算出填胶量对相结构(泡孔直径、泡孔壁厚度、单位体积内的泡孔数)的影响。结果表明,体积分数为70%～120%的填胶范围时可呈现典型的硫化历程;填胶体积分数为60%～80%时可清晰地呈现典型的发泡历程;填胶体积分数在70%～90%范围内,随着填胶量增加,泡孔直径显著减小,泡孔壁显著变薄,单位体积内的泡孔数显著增加;填料体积分数在100%～120%范围内对相结构的影响较小。