一种阻燃抗静电聚丙烯的流变性能

采用毛细管流变仪和旋转流变仪分别研究了溴系阻燃剂、炭黑填充对聚丙烯熔体高剪切挤出畸变和动态黏弹特性的影响。发现低含量下随填充量的提高,发生挤出畸变的临界剪切速率提高,扩大了加工窗口。动态流变试验表明树脂中添加更多炭黑后剪切变稀时的复数黏度、储能模量和损耗模量都增大,但损耗因子下降。进一步用缠结模型和Cross模型定量分析表明,填料吸附高分子链段而减少其壁面吸附,减轻挤出畸变,进而提高临界剪切速率;粒子分布网络提高了平台模量和缠结密度,缩短了松弛时间,恢复更快而减小挤出胀大比。复合材料中添加3.5%(质量)炭黑后形成逾渗网络,表现为高零切黏度和长松弛时间,发生"类液-类固"转变;同时材料表面电阻下降明显,此时黏弹逾渗点与导电逾渗点基本一致。

阻燃抗静电聚烯烃板材的制备与性能研究

在聚烯烃树脂中加入无卤阻燃剂MRP⁃1400、炭黑及聚乙烯基弹性体(POE)制得了阻燃抗静电聚烯烃材料,研究了阻燃剂、炭黑和POE含量对材料性能的影响。结果表明,MRP⁃1400的加入能提高材料的阻燃性能,其含量为20%(质量分数,下同)时(对应磷含量为8%)材料达到UL 94 V⁃0级,可以通过MT 113—1995酒精喷灯测试;当导电炭黑含量为6%时,材料满足MT 113—1995抗静电要求;POE能进一步优化材料的力学性能,POE含量为5%时可制得综合性能较好的阻燃抗静电材料,其缺口冲击强度为35 kJ/m^(2),断裂伸长率为315%;动态疲劳实验结果表明,所开发材料的耐疲劳性能优异,动态疲劳寿命大于120万次。

可改善热稳定性的新型聚甲醛抗氧剂组合

试验采用高度受阻酚Irganox1330和小分子氢醌TBHQ作为抗氧剂组合改善神华聚甲醛产品的加工稳定性,结果表明,该抗氧剂组合具有很强的抑制氧化降解能力。与纯聚甲醛粒料相比,改性料氧化诱导期提高了56%,热分解温度提高10℃以上;重复加工5次后,熔指增加率降低一半;烘箱老化7天后,聚甲醛粒料的断裂伸长率为未老化样品的70%,而添加抗氧剂组合的样品断裂伸长率几乎没有变化。

短玻纤增强聚丙烯复合材料性能研究

研究了玻璃纤维(GF)、自制马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)和螺杆转速对短玻纤增强聚丙烯(PP/SFT)复合材料力学性能和微观形貌的影响。结果表明:随着GF用量增加,复合材料的弯曲模量和缺口冲击强度增大,拉伸强度先增大后降低,PP/SFT复合材料断面呈现脆性断裂;随着增容剂PP-g-MAH用量增加,拉伸强度和缺口冲击强度先增加后降低,弯曲模量基本不变;当PP,GF和PPg-MAH的质量比为50∶50∶3时,其综合性能最优,拉伸强度为113.0 MPa,冲击强度为15.8kJ/m^2,复合材料断面呈现韧性断裂;螺杆转速和剪切增大会降低纤维平均长度和复合材料的力学性能。

弹性体共混改性对聚甲醛结晶行为及力学性能的影响

本文采用不同弹性体——热塑性聚氨酯(TPU)和聚乙烯弹性体乙烯-辛烯共聚物(POE)对聚甲醛(POM)进行增韧改性,研究了纯POM、POM/TPU (85/15)、POM/POE (85/15)三种体系的结晶行为和微观结构演变对材料力学性能的影响。结果表明,由于纯POM在结晶过程中能够形成较大的球晶,球晶边缘无定形区分子耗尽而形成微孔,这些微孔结构导致POM具有较差的缺口冲击强度。弹性体的加入可显著提高POM的结晶速率并大幅减小其球晶尺寸,因此有效减少了微孔数量,从而增加POM的韧性。比较而言,POM/TPU (85/15)的抗冲强度提升更为明显,主要原因在于二者良好的相容性和形成的大量细小球晶;而对于POM/POE体系,二者相容性差,且两者界面对球晶形貌起到了限制作用,因此降低了机械性能。

改性聚丙烯的结晶行为和熔体强度研究

将实验室自制的长链支化聚丙烯与线性聚丙烯熔融共混,对线性聚丙烯进行了改性,研究了共混改性体系的熔体强度与结晶行为。结果表明,长链支化聚丙烯显著提高了线性聚丙烯的熔体强度。异相成核作用的存在使得共混体系的结晶温度较线性聚丙烯显著提高,结晶速度快,所形成的球晶数量多且尺寸小。