微交联结构对聚丙烯的流变性能及发泡性能的影响

采用自制的不饱和聚酯对线型均聚聚丙烯进行熔融接枝改性。改性后的聚丙烯形成了一种微交联结构,其中凝胶含量约为10%,且凝胶的交联点之间平均相对分子质量达到3.0×105。这种微交联的聚丙烯和未改性的线型聚丙烯相比,具有相近的剪切黏度和熔体流动速率,但熔体弹性明显增加,且有应变硬化行为,其最大拉伸黏度是本体聚丙烯的10倍。因此,微交联结构的引入改善了聚丙烯的发泡性能。以超临界二氧化碳为发泡剂,在不加入成核剂的条件下,得到了泡孔密度为1.1×109cm-3的微孔泡沫塑料。

挤出共混中的高剪切应力对PP-HDPE-滑石粉共混材料力学性能的影响

采用提高双螺杆挤出机螺杆转速的方法,研究了双螺杆挤出机的高剪切应力作用对聚丙烯(PP)、PP-滑石粉和PP-高密度聚乙烯(HDPE)-滑石粉共混材料力学性能的影响.结果表明:双螺杆挤出机的高螺杆转速、高剪切应力作用,可促进材料中滑石粉颗粒的均匀分散、促进HDPE均匀分散于PP基体的乙丙共聚物的相态之中,可引起PP或HDPE的断链反应、引起HDPE大分子自由基与PP基体中的EPR相以及与滑石粉表面偶联助剂之间的结合反应,引起共混材料缺口冲击强度的显著增大;少量极性烯类单体的加入和较低的挤出反应温度条件(180℃)有利于形成的大分子自由基与极性烯类单体的接枝、嵌段反应、界面间的偶联结合反应及其原位增粘作用,并引起PP-HDPE-滑石粉共混材料缺口冲击强度的进一步增大.

工艺温度对超临界CO2发泡聚丙烯泡孔结构的影响

以自制的高熔体强度聚丙烯为原料,利用超临界流体技术制备了聚丙烯发泡材料。重点考察了发泡温度对所得聚丙烯泡孔结构的影响。结果表明：155-170℃为适宜发泡的温度区间,随着温度的降低,泡孔密度增加,平均泡孔直径减小;当发泡温度为160℃时,泡孔密度、平均泡孔直径和表观密度依次分别为1.03×107cell/cm3、73.86μm和0.016 g/cm3,此时发泡倍率最大,达到55倍;温度通过影响聚丙烯的结晶速率、熔体的黏弹性以及发泡剂在聚丙烯熔体中的溶解度和扩散系数等来控制泡孔结构和发泡倍率。

轮胎胶应力诱导脱硫及共混丁苯橡胶力学性能

采用在熔融挤出过程中提高双螺杆挤出机螺杆转速的高剪切应力诱导方法,研究了双螺杆挤出机的螺杆转速和挤出反应温度对脱硫轮胎胶共混物(DGTR-EPDM)凝胶含量、溶液特性黏数和溶胶红外吸收光谱的影响.研究了脱硫工艺条件对丁苯橡胶-脱硫轮胎胶共混物(SBR-DGTR-EPDM)再硫化共混材料力学性能的影响.实验结果表明:双螺杆挤出机的高剪切应力作用,可诱发废旧轮胎胶粒(GTR)中交联网络的断链反应和氧化降解作用,引起脱硫共混物(DGTR-EPDM)中凝胶含量的下降、溶液特性黏数的减小和溶胶分子链中含氧基团和亚磺酸酯基团的明显增加.挤出机螺杆转速越快,挤出反应温度越高,其所得SBR-DGTR-EPDM再硫化共混材料中未脱硫凝胶颗粒尺寸即越小.在最佳脱硫反应条件下,所得DGTR-EPDM-SBR再硫化共混材料的拉伸强度和断裂伸长率分别达到19.5 MPa和400%.

发泡剂对EPDM海绵性能的影响

采用模压一步法制备EPDM海绵,研究发泡剂品种和用量对其性能的影响。结果表明,以发泡剂AC,OB-SH或H制备EPDM海绵,最佳用量分别为5,5和3份;发泡剂用量为5份时,以发泡剂H制备的EPDM海绵发泡倍率最大。以发泡剂AC/OBSH,AC/H或OBSH/H并用制备EPDM海绵,最佳并用量分别为5,4和2份;发泡剂并用量为5份时,以发泡剂AC/OBSH并用制备的EPDM海绵发泡倍率最大。扫描电子显微镜观察发现,以发泡剂AC/OBSH并用制备的EPDM海绵微孔分散均匀。

反应挤出制备聚三氟丙基甲基硅氧烷的微观结构及性能

采用反应挤出技术,将三氟丙基三甲基环三硅氧烷在双螺杆挤出机中进行负离子开环聚合制备了聚三氟丙基甲基硅氧烷(PMTFPS)橡胶,通过凝胶渗透色谱、傅里叶变换红外光谱、核磁共振氢谱表征了PMTFPS,并研究了PMTFPS的耐热性能及其硫化胶的耐老化性能和耐油性能。结果表明,制得的PMTFPS主要是以三氟丙基甲基硅氧为重复单元、数均分子量为41×104、分子量分布指数为1.33的氟硅聚合物,且具有良好的耐热性能;PMTFPS硫化胶在150℃下表现出良好的耐老化性能,同时对煤油、柴油和机油具有一定的耐受性,从优到劣依次为机油,柴油,煤油。

轮胎胶应力诱导脱硫及对聚丙烯的增韧作用

在轮胎胶粉的熔融挤出过程中添加线型高分子材料作为溶胀剂和承载流体,并通过提高双螺杆挤出机转速的高剪切应力诱导方法,研究了螺杆转速和挤出反应温度对轮胎胶脱硫共混物凝胶含量、熔体流动速率、溶胶特性黏数及红外光谱(FT-IR)的影响。结果表明,双螺杆挤出机的高剪切应力可诱发轮胎胶颗粒中交联网络的断链反应和氧化降解作用,引起脱硫共混物凝胶含量的明显下降、熔体流动速率的明显增加、溶胶特性黏数的明显减小及溶胶分子链中碳碳双键和醚键基团明显增加。在最佳脱硫反应条件下,所得脱硫共混物可使聚丙烯(PP)(J430)材料的缺口冲击强度由10.5kJ/m2提高至47.7kJ/m2。

反应挤出法制备分子结构可设计的高性能嵌段型氟硅橡胶

氟硅橡胶兼具硅橡胶的耐高低温性能，以及氟橡胶的耐油、耐化学介质等特性，是当今世界综合性能最好的合成橡胶之一。为克服目前釜式聚合技术存在的问题，我们采用反应挤出法，在双螺杆挤出机制备分子结构可设计的高性能嵌段型氟硅橡胶。首先，我们采用自制的高活性引发剂，对聚合机理及动力学进行了研究；然后，采用反应挤出技术，通过控制单体、引发剂、促进剂的配比，以及反应温度、螺杆转速、螺纹元件组合等特定工艺，实现分子量以及链段结构的可设计性和可控性聚合。最终成功制备了重均分子量高达147万，分子量分布小于1．8，D。嵌段在1～15万可调的嵌段型氟硅树脂，经混炼、硫化后，制品性能全面达到乃至超过了道康宁公司同类产品的水平。