废旧PP塑木复合材料的研制

以废旧PP、锯末木粉为原料,采用双螺杆挤出机造粒生产环保型塑木复合材料。研究了木粉、相容剂(PP-g-MAH)对复合材料性能的影响,探讨了塑木型材的挤出成型工艺。结果表明,PP-g-MAH可以增加木粉与PP的界面结合,提高复合材料的性能,合适的用量是6～9份(质量份数,下同)；增加木粉含量(低于100份)可以提高复合材料的拉伸弹性模量、弯曲性能和热变形温度,但韧性和硬度呈降低趋势,木粉的理想用量是70～100份左右。塑木型材的挤出成型温度过高容易造成质量缺陷,须严格控制。

再生聚丙烯/木粉复合材料性能研究

研究木粉用量、PP-g-MAH相容剂、WBG晶型改性剂,对再生聚丙烯/木粉复合材料性能和结构形态的影响。试验结果表明:PP-g-MAH能增加木塑复合材料的相容性,提高木塑复合材料的性能;适量木粉能提高复合材料的拉伸模量、弯曲性能和热变形温度,但材料的冲击强度和断裂伸长率有所降低。添加WBG晶型改性剂,能改善复合材料的晶体结构,提高材料的塑性。

MC尼龙/OMMT纳米复合材料的研制

采用正交试验方法研究了MC尼龙／有机蒙脱土（OMMT）纳米复合材料的配方，测试了复合材料的力学及耐热性能，探讨了OMMT、催化剂（NaOH）扣助催化剂（TDI）对复合材料性能的影响。结果表明，OMMT对MC尼龙的聚合反应有阻聚作用，少量（1—2份）的OMMT可以提高复合材料的多数力学强度、硬度和维卡软化温度，继续增加OMMT的用量则使复合材料的性能降低。以加权综合评分法优化的试验配方是：己内酰胺100份、OMMT2份、NaOH0．25份、TD10．45份。

纳米碳酸钙对PA6/PP共混合金的性能影响

研究了纳米CaCO3的表面处理及用量对尼龙(PA)6/聚丙烯(PP)合金材料性能的影响。结果表明,采用钛酸酯偶联剂对纳米CaCO3进行表面处理,能有效提高合金材料的力学性能。合金材料中加入10份纳米CaCO3,其力学性能最优,热变形温度达到最大值90.8℃。合金材料的冲击断面SEM照片显示,加入适量的纳米CaCO3能提高各组分材料的相容性,形成韧性的冲击断面。

再生PVDF/蒙脱土纳米复合材料制备与性能

通过新型非对称双螺杆挤出机制备再生聚偏氟乙烯(PVDF)/蒙脱土(MMT)纳米复合材料,采用傅里叶变换红外光谱仪、差示扫描量热仪、热重分析仪、扫描电子显微镜(SEM)、转矩流变仪和万能电子试验机等对材料进行表征测试,研究MMT含量对复合材料结构和性能的影响。结果表明,MMT对复合材料的结晶行为有一定的影响,添加MMT后复合材料的熔融温度、结晶温度和结晶度都有提高,添加1% MMT复合材料的熔融温度和结晶温度分别比未加MMT的再生PVDF提高1℃和0.94℃;再生PVDF/MMT复合材料的降解温度随着MMT含量增加而降低,失重50%的温度反而随MMT含量增加而升高;SEM发现,MMT以100~200 nm的片状分散在PVDF基体中,随着MMT含量增加,出现MMT团聚、脱落现象;在实验范围内,随着MMT含量的增加,复合材料的拉伸强度和缺口冲击强度随之提高,添加5% MMT复合材料的拉伸强度比未添加MMT的提高33.5%,缺口冲击强度提高29.7%;转矩流变实验发现,适量的MMT增加了复合材料加工时的剪切作用,降低了熔体塑化平衡扭矩。

MC尼龙的改性研究

MC尼龙的聚合反应属于阴离子型催化反应;改性研究是赋予材料功能化、开发新产品的一种有效方法。本文分别从物理、化学角度论述了MC尼龙改性的方法及取得的成果;无机纳米材料改性MC尼龙复合材料将进一步拓展MC尼龙的应用领域,关键是解决纳米颗粒在基体中均匀分散问题。

石墨烯对再生PVDF复合材料性能的影响

利用新型非对称同向双螺杆挤出机制备再生聚偏氟乙烯(PVDF)/石墨烯复合材料,通过扫描电子显微镜、差示扫描量热仪、同步热分析仪、电阻率测试仪、电子万能试验机等手段对复合材料结构和性能进行表征测试。结果表明,石墨烯在PVDF基体中分散均匀,未见明显的团聚现象;在实验范围内,复合材料的导电性能随着石墨烯含量的增加而提高,添加5%质量分数石墨烯的复合材料体积电阻率为8.98×10^8Ωm,表面电阻率为1.18×10^12Ω,电导率由不加石墨烯时的2.34×10^-14 S/m提高到1.68×10^-9 S/m。复合材料试样的拉伸强度在石墨烯质量分数3%时有最大值30.2 MPa,比未加石墨烯的PVDF提高了22.6%,断裂伸长率则提高了80%。石墨烯能提高复合材料的热稳定性能,添加5%石墨烯试样的最大降解温度为383℃,比未加石墨烯的PVDF提高了16.1℃。

稀土稳定剂对PVC/CaCO_3复合体系影响的研究

测试并分析了稀土稳定剂对PVC/CaCO3复合材料的静态稳定时间、流变性能及力学性能的影响,并与复合铅稳定剂进行了对比实验。结果表明:稀土稳定剂在复合材料中表现出较好的热稳定性、加工性和增容偶联的功效;在相同的配比条件下,稀土稳定体系的拉伸强度和冲击韧性比复合铅稳定体系的高。复合材料试样的断面SEM照片显示CaCO3在稀土稳定体系中粒子分散均匀,进一步验证了稀土稳定剂有增容偶联的作用。

废旧周转箱塑料增强改性研究

研究了乙烯-辛烯共聚物(POE)和纳米CaCO_3对废旧周转箱再生塑料的增强改性行为,探讨了POE和纳米CaCO_3用量对复合体系力学性能的影响。结果表明,在实验数据范围内,再生料复合体系的冲击强度和断裂伸长率随POE用量增加而提高,而弯曲强度和拉伸强度则呈下降趋势。添加纳米CaCO_3可以提高复合体系的冲击强度、弯曲强度和弹性模量,当CaCO_3用量分别为20份(质量含量,下同)和30份时,冲击强度和弯曲强度分别达到最大值,比未添加CaCO_3时提高了100%和50%；实验还发现,POE弹性体和纳米CaCO_3在再生体系中具有协同增强效果。

无机纳米粉体表面处理设备与工艺研究

研究了混合喷嘴的间隙大小、表面处理液浓度和处理时间对无机纳米粉体表面处理效果的影响,测试不同工艺参数下,纳米粉体在酒精溶液中的沉降时间,吸光度。实验结果表明:采用高浓度的表面处理液、小间隙的喷嘴和经过多次的处理,纳米粒子的粒径变小,分散性得到了改善。同时也研究了CaCO3/HDPE复合体系中,纳米CaCO3对复合材料性能的影响,结果表明,经过表面处理的纳米CaCO3在复合体系中分散基本均匀,起到增强增韧的作用。

PA6/PP合金的研制

以马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)为增容剂,制备了PA6/PP合金,研究了PA6/PP配比及PP-g-MAH用量对PA6/PP合金性能的影响。结果表明,加入一定量的PP-g-MAH能有效地改善PA6与PP之间的相容性,提高合金材料的各项性能指标。当PP-g-MAH用量为4份时,合金的力学性能最好;SEM分析显示,未加入PP-g-MAH时,PP在PA6基体中的分散不均匀、粒径大,当加入适量(4份)的PP-g-MAH时,PP在PA6中分散比较均匀,粒径尺寸明显减小;在PA6/PP(80/20)体系中加入4份PP-g-MAH制得合金的吸水率约为PA6的15%,缺口冲击强度分别比PA6、PP提高了72%和109%,热变形温度分别比PA6、PP提高了12℃和5.5℃。

环氧树脂改性MC尼龙的研究

针对单体浇铸尼龙 (MC尼龙 )缺口冲击强度低的缺点 ,采用环氧树脂 (EP)对其进行改性。结果表明 ,EP改性MC尼龙的优化配方为已内酰胺 10 0份、EP 3份、NaOH 0 .4份、甲苯二异氰酸酯 1.0份 ,改性后MC尼龙的缺口冲击强度有明显提高 ,达 30 .6 8kJ/m2 。

自洁型非对称同向双螺杆挤出机混合分析

设计了自洁型非对称同向双螺杆,并采用实验研究及数值模拟方法分析其混合特性。采用活性纳米CaCO3(nano-CaCO3)填充线形低密度聚乙烯(PE-LLD)的体系进行实验研究,在挤出量一定的前提下分别在自洁型非对称同向双螺杆挤出机以及普通同向双螺杆挤出机上造粒,通过扫描电子显微镜观察产品中nano-CaCO3分布情况。结果表明,非对称双螺杆挤出PE-LLD/nano-CaCO3复合材料中nano-CaCO3分布较为均匀,粒径尺寸更小,具有明显的增韧效果,这与数值模拟结果一致。

MC尼龙/无机纳米轴瓦材料的摩擦磨损性能研究

以纳米碳酸钙/石墨为增强改性剂制备MC尼龙/无机纳米复合轴瓦材料,在自制的摩擦磨损试验机上研究复合材料的摩擦磨损性能,并与普通MC尼龙材料作对比试验。结果表明,实验条件的变化影响着MC尼龙纳米材料的摩擦磨损行为,随实验压力和对磨速度的增加,摩擦系数和磨损体积都呈现先快速降低而后逐渐上升的趋势。在相同的实验条件下,MC尼龙纳米材料的摩擦系数和磨损体积均比普通MC尼龙的低,当对磨速度和压力分别为2.1 m/s和120 N时,MC尼龙纳米材料的摩擦系数和磨损体积分别约为普通MC尼龙的60%和17%。干磨时,MC尼龙纳米材料的磨损体积约为水润滑时的25倍。

己内酰胺钠催化剂合成MC尼龙的研究

研究了己内酰胺钠的制备及用己内酰胺钠作催化剂合成MC尼龙的方法,并与氢氧化钠作催化剂合成的MC尼龙作了性能对比。结果表明,使用己内酰胺钠催化剂合成的MC尼龙的转化率、吸水率、力学性能基本保持不变,但加入己内酰胺钠后可不抽真空,因此可以大批量生产,提高生产效率。

MC尼龙/蒙脱土纳米复合材料在榨糖机轴瓦的应用

介绍了采用在MC尼龙聚合过程中,添加适量的纳米蒙脱土,制备MC尼龙/蒙脱土纳米复合材料的方法。将MC尼龙/蒙脱土纳米复合材料与普通MC尼龙进行性能比较,测得其维卡温度、弯曲强度、硬度和耐磨性比普通MC尼龙都有明显提高;并在部分糖厂的压榨机上试用MC尼龙/蒙脱土纳米复合材料制备的轴瓦,试用结果显示:轴瓦磨损量少,没有"抱瓦"现象,可进一步推广。

正交实验法研制MC尼龙/纳米CaCO_3/石墨复合材料

通过正交实验法研究了MC尼龙/纳米CaCO3/石墨复合材料的配方,分析了纳米CaCO3、石墨、催化剂(NaOH)和助催化剂(TDI)对复合材料性能的影响。结果表明,添加适量的纳米CaCO3、石墨能提高复合材料的力学性能和维卡软化温度。以加权综合评分法得出复合材料的优化配方为:己内酰胺100份、NaOH0.17份、纳米CaCO32份、石墨0.40份、甲苯二异氰酸酯0.40份。

PVC塑料供水管的配方研究

研究了CaCO3和ABS对硬聚氯乙烯(UPVC)复合体系的力学性能的影响。结果表明,在实验数据范围内,复合体系中加入ABS可以提高其冲击强度和弹性模量(少于5份),但材料的拉伸强度下降;在体系中加入适量的经表面处理的CaCO3能明显提高材料的冲击强度和断裂伸长率,当CaCO3用量为12份时,其冲击强度和断裂伸长率分别提高了2.5倍和2.8倍左右,复合体系的弹性模量随CaCO3用量增加而提高。最优配方为:PVC100份(质量份,下同)、CaCO312份、ABS5份、钙锌复合稳定剂3.5份、其他助剂适量。以该配方生产的UPVC供水管各性能完全符合GB/T10002.1标准规定。

PVC防水卷材的配方研究

研究了利用废旧软聚氯乙烯回收料(旧料)生产PVC塑料防水卷材的配方及其对卷材拉伸性能的影响。结果表明,PVC塑料卷材的拉伸强度和断裂伸长率随PVC树脂添加比例增加而提高,而相同添加量的SG-3型PVC树脂比SG-5型PVC树脂的拉伸性能高；在试验范围内,增塑剂用量增加,卷材的拉伸强度降低,伸长率先升后降；添加CPE能提高PVC卷材伸长率,但拉伸强度有所下降。当CaCO_3用量低于20份时,卷材的拉伸强度和伸长率随CaCO_3添加量增加而提高。PVC防水卷材的优选配方(质量份)：旧料85份,PVC树脂(SG-3型)15份,DOP 5份,CPE 3份,稳定剂(TLS)0．6份,其它助剂适量。

高职示范性实训基地建设的探索——高分子材料加工技术专业校内实训基地的建设

高职教育的培养目标是培养技术开发与应用性人才．而开发与应用性人才必须通过各种实训来获得专业知识和应用能力．即通过高职实训基地创设一个生产现场模拟训练或真实训练的实践环境．让学生自己动手进行设计和操作．熟悉并掌握本行业的主要仪器设备和基本工具，以及生产工艺、基本技能、专业技术等．进而让学生真正掌握职业岗位知识．提高能力。