高密度聚乙烯/硅烷偶联剂改性硫酸钙晶须复合材料的制备与性能

以γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)改性的硫酸钙晶须(CSW)为高密度聚乙烯(HDPE)的填料,采用熔融共混法制备了HDPE/CSW复合材料。通过SEM、XRD、TG、DSC表征了KH570改性的CSW对复合材料HDPE/CSW的性能影响。结果表明,改性CSW质量分数为20%时,HDPE/CSW的拉伸和弯曲强度比纯HDPE分别增加9.28%和33.04%,且易产生异相结晶,提升了HDPE/CSW复合材料的耐热性和结晶度。纯HDPE的热降解反应活化能为244.11 k J/mol,改性CSW质量分数为50%时,HDPE/CSW复合材料的热降解反应活化能降到236.99 kJ/mol,表明CSW提升了HDPE/CSW复合材料的热降解反应速率,扩展了复合材料的使用范围。

接枝POE增韧尼龙6的性能

研究了接枝POE增韧PA6及无水氯化锂增强POE接枝甲基丙烯酸环氧丙酯/尼龙6(POE-g-GMA/PA6)复合材料。结果表明:POE接枝甲基丙烯酸环氧丙酯(POE-g-GMA)对PA6具有很好的增韧效果,无水氯化锂在增强POE-g-GMA/PA6复合材料的同时,改变了PA6的结晶度和结晶形态,当氯化锂的添加量为5份时,可以得到无定形的PA6/POE-g-GMA/LiCl复合材料。

氟树脂改性漆酚复合涂料的老化性能研究

采用氟树脂对漆酚进行改性,对改性后漆酚涂膜进行了自然老化和人工加速老化测试。通过傅立叶红外光谱(FTIR)、紫外光谱(UV)及扫描电镜(SEM)等手段对老化后的样品进行表征。结果表明,氟树脂含量在30%～90%(wt)时改性样品经过人工加速老化试验后表面出现破坏的时间大于漆酚涂膜,且经模拟太阳光照射120h后,失光率较小;暴露在自然环境中2880h后,表面仍未出现破坏现象。而漆酚涂膜在自然环境中暴露2544h后,表面已被破坏。研究表明,改性漆酚涂膜的耐老化性能较漆酚涂膜有大幅提高。

一种疏水性生漆膜的性能研究

采用共混改性法制备了漆酚/氟硅树脂复合材料,对复合材料膜的疏水性能、耐老化性能、耐腐蚀性能以及常规物理机械性能进行测试,并用FT-IR及DSC对膜进行分析表征.结果表明,改性后漆膜的疏水性能和耐老化性能有了很大的提高,并保持了生漆本身耐强酸、强碱的性能;氟硅树脂与漆酚发生了化学反应,复合材料只出现一个玻璃化转变温度,与聚合后漆酚相比,玻璃化温度升高了.

氟树脂-漆酚-三氯化铁复合涂膜表面的亲水改性

采用NaOH溶液对氟树脂/漆酚/三氯化铁复合涂膜的表面进行化学处理,考察了溶液浓度和浸泡时间对涂膜表面润湿性的影响,并通过扫描电镜观察处理前后涂膜表面的形貌变化,结果表明:接触角随浸泡时间的增加先减小后有所增大,最后趋于稳定;用不同浓度的碱液处理达到最小接触角的刻蚀时间不同;经NaOH溶液处理后的涂膜表面形成了不同程度的突起。

阻燃型LGF/PA6复合材料的制备及阻燃机理研究

利用溴化环氧树脂(BER)协同三氧化二锑(Sb2O3)制备新型卤素阻燃长玻纤增强尼龙6复合材料(FR/LGF/PA6)。通过极限氧指数(LOI)、垂直燃烧(UL94)、热重分析法(TGA)、锥形量热(cone)、红外光谱分析(FTIR)等方法研究了BER协同Sb2O3对长玻纤增强尼龙6复合材料阻燃性能影响。结果表明:在BER与Sb2O3的协效阻燃体系质量分数为12%时,可使FR/LGF/PA6复合材料的阻燃等级达到FV-0级,LOI为23.9%,且力学性能表现为最佳。锥形量热与热失重分析均表明:BER协同Sb2O3能提高FR/LGF/PA6复合材料的热稳定性,缓解PA6分解速率,从而起到良好的阻燃作用,成功地解决了玻纤增强材料燃烧时的"烛芯效应"问题。红外光谱和锥形量热分析表明:LGF/PA6与FR/LGF/PA6复合材料热处理后的炭层结构不完全相同,说明了BER协同Sb2O3不仅在气相发挥阻燃作用,在固相也同样发挥阻燃作用。

热氧老化对阻燃型长玻纤增强尼龙6静动态力学及降解动力学的影响

研究了160℃不同热氧老化时间对阻燃型长玻纤增强尼龙6(FR/PA6/LGF)复合材料的静、动态力学性能及降解行为的影响。热与氧对FR/PA6/LGF复合材料的影响通过差示量热分析、动态力学性能分析、扫描电镜及力学性能表征。结果表明,虽然由动态力学性能分析可知热氧老化使得树脂基体分子链的刚性增加,但最终基体分子链断裂、降解导致老化试样表面出现的凹坑、微裂纹和脱粘在老化进程中占据了主导地位。利用Ozawa法求出了不同老化时间处理后FR/PA6/LGF热氧降解反应的活化能,结果表明热氧老化降低了阻燃材料的热稳定性,影响了其在不同燃烧区的阻燃效率。

溴化聚苯乙烯阻燃长玻璃纤维/PA6复合材料性能的研究

利用溴化聚苯乙烯(BPS)协同三氧化二锑(Sb2O3)制备新型卤素阻燃长玻璃纤维(LGF)增强尼龙6复合材料(BPS/LGF/PA6),通过极限氧指数(LOI)、垂直燃烧(UL94)、热重分析法(TGA)、锥形量热(cone)等方法研究了BPS协同Sb2O3对LGF/PA6复合材料阻燃性能影响。结果表明,在BPS与Sb2O3的协效阻燃体系的质量分数为16%时,可使BPS/LGF/PA6复合材料的阻燃等级达到FV-0级,LOI为25.2%。而且,BPS协同Sb2O3能提高BPS/LGF/PA6复合材料的热稳定性,缓解PA6分解速率,从而起到良好的阻燃作用,成功地解决了玻纤增强材料燃烧时的"烛芯效应"问题。

基于CAE技术的汽车外饰件翘曲分析及工艺优化

采用Moldflow对汽车外饰件进行翘曲分析,结合正交实验设计,得出最优工艺参数并获得其影响规律,提出了基于二次开发的翘曲缺陷量化方法,为模具设计及制件成型提供指导。

水滑石对IFR/LGFPP性能的影响

通过熔融共混法制备了水滑石/膨胀阻燃剂/长玻纤增加聚丙烯(LDH/IFR/LGFPP)复合材料,利用氧指数(OI)、热失重分析(TGA)和力学对复合材料进行测试,考察LDH对IFR/LGFPP性能的影响。结果表明:LDH在适量的添加量下可以提高IFR/LGFPP的氧指数和力学性能;LDH的加入提高了膨胀炭层在高温时的稳定性和残炭量。当LDH添加量为1%时,IFR/LGFPP的氧指数达到24.1%,拉伸强度提高至108.5 MPa,弯曲强度提高至131.6 MPa,冲击强度提高至23.4 kJ/m2。

熔融-拉伸法制备亲水聚丙烯/聚乙烯醇缩丁醛中空纤维膜

以聚丙烯(PP)为基材,聚乙烯醇缩丁醛(PVB)为亲水改性剂,聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)为增容剂,通过熔融-拉伸法(MS-S)制备亲水PP/PVB中空纤维膜.采用差示扫描量热(DSC)和水接触角(WCA)测试考察了PVB添加量对PP/PVB共混物结晶行为及亲水性的影响;采用广角X射线衍射(WAXD)和小角X射线散射(SAXS)研究了PP/PVB中空纤维热处理后片晶微观结构;采用场发射扫描电镜(FESEM)观察了PP/PVB中空纤维膜内表面孔结构的变化,测试了PP/PVB中空纤维膜的孔隙率及纯水通量.研究结果表明,随着PVB含量的增加,PP/PVB共混物的WCA从103°降低到76°,表明PP/PVB共混物亲水性得到明显改善.同时,PVB可以起到异相成核作用,但由于MAH与PVB发生键合作用,过量添加PVB会阻碍PP分子链段运动,导致晶体结构不完善,这与WAXD和SAXS分析结果相同.PP/PVB2.5(PVB质量分数为2.5%)中空纤维膜热处理后结晶度、片晶取向度、厚度及Shish-kebab结构完善度均高于纯PP样品.对应膜孔隙率为66%,纯水通量达到320 L/(m2·h),比纯PP膜提高了76.8%.

POE熔融接枝GMA的制备及其增韧PBT的应用研究

采用熔融接枝法制备聚烯烃热塑弹性体(POE)接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA),将接枝物[POE-g-(GMA-g-St))]用于聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)的增韧改性。研究了接枝物含量对共混物力学性能、结构以及熔融结晶行为的影响。结果表明:POE-g-(GMA-g-St)对PBT具有良好的增韧效果,当加入弹性体30%时,共混物的冲击强度为71.97 kJ/m2。SEM图像显示:作为分散相的接枝物在PBT基体中的尺寸更小且粒径分布更均匀。DSC图像显示出现两个熔融峰且随接枝物含量的增加其结晶度逐渐降低。

热氧老化对长玻璃纤维增强聚酰胺6复合材料的影响

研究了160℃条件下不同热氧老化时间对未添加抗氧剂和添加抗氧剂的长玻璃纤维(LGF)增强聚酰胺(PA)6(PA 6/LGF)复合材料力学性能、热稳定性、结晶度及表面形貌的影响,并采用热重分析,差示扫描量热法分析和扫描电子显微镜观察对PA 6/LGF复合材料进行了表征。结果表明:PA 6基体分子链的断裂、降解以及LGF与PA 6基体的脱黏导致了PA 6/LGF复合材料宏观力学性能、熔融温度、结晶温度、结晶度以及热稳定性的下降。添加抗氧剂的PA 6/LGF复合材料拉伸强度保持率为83.9%,而未添加抗氧剂的复合材料则为76.8%。添加抗氧剂能使PA 6/LGF复合材料具有相对优异的力学性能保持率。

天然胶乳/羧基丁腈胶乳黏胶剂的性能

研究羧基丁腈胶乳与天然胶乳在不同替代配比下的物理性能,测试共混胶乳的弹力、黏接力、抗拉强度、扯断伸长率等。并考查了蒙脱土用量与黏接性能的关系。结果表明:当天然胶乳与羧基丁腈胶乳在1:1掺混时性价比最高,添加乳化松香能提高掺混胶的互黏性,以掺混5%为宜,添加蒙脱土对黏结力有明显的效果。

热氧老化对溴化聚苯乙烯阻燃LGF/PA6复合材料表层结构性能的影响

研究了160℃条件下,不同热氧老化时间对溴化聚苯乙烯与三氧化二锑复配阻燃长玻纤增强尼龙6复合材料(FR/LGF/PA6)表面热稳定性、结晶度及表面形貌、结构变化的影响,并采用热重分析、差示扫描量热法分析、傅里叶红外光谱技术和扫描电子显微镜在热与氧共同作用下对FR/LGF/PA6复合材料表层结构与性能的影响进行了表征。结果表明:热氧老化导致的FR/LGF/PA6复合材料表层基体分子链的断裂、降解以及形成的微裂纹、凹坑是导致表层复合材料熔融温度、结晶度、热稳定性降低以及表面结构变化的主因。热氧老化处理50 d后,FR/LGF/PA6复合材料表层结构的结晶度减小25.4%,且易形成生色基团使材料发生黄化。

红外光谱法定量研究硅烷自然交联聚乙烯的结构演变

为了利用傅立叶变换红外光谱（FTIR）定量分析硅烷自然交联聚乙烯分子结构的演变，提出了一种通过热压成型制备FTIR测试用薄膜试样的方法，采用热延伸装置和索氏提取法及FTIR对一步法硅烷自然交联聚乙烯的交联结构和性能进行了分析和考察。结果表明，采用的薄膜试样制备方法操作简单，效果明显；一步法硅烷自然交联聚乙烯在湿度75％以上、温度1～15℃的自然条件下交联4d后其热延伸率、永久变形率以及凝胶率等性能均可满足JB／T10437—2004的相关要求；相应的FTIR谱图中Si-O-Si基团对应1080cm-1处的峰强度在交联第4天时为0．27，可作为快速判断一步法硅烷自然交联聚乙烯交联性能是否达标的一种参考方法。

DBDPE-Sb_2O_3复合阻燃长玻纤增强聚丙烯性能的研究

采用十溴二苯乙烷(DBDPE)协同三氧化二锑(Sb2O3)组成复合阻燃剂DBDPE-Sb2O3阻燃长玻纤增强聚丙烯(LGFPP),通过氧指数测定仪、水平-垂直燃烧试验仪、锥形量热仪、万能试验机和冲击试验机研究了DBDPE-Sb2O3的用量对DBDPE-Sb2O3/LGFPP复合材料的阻燃性能、热稳定性能、燃烧性能和力学性能的影响。结果表明,当DBDPE-Sb2O3复合阻燃剂质量分数为16%时,DBDPE-Sb2O3/LGFPP复合材料的氧指数和垂直燃烧等级分别达到了26.54%和FV-0级,且力学性能最优;DBDPE-Sb2O3提高了复合材料的热稳定性,降低了复合材料的热释放速率平均值及峰值,延缓了复合材料的引燃时间。

POE接枝GMA的制备及其增韧PBT的研究

采用熔融接枝法制备聚烯烃热塑弹性体(POE)接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA),将接枝物(POE-g-(GMA-g-St))用于聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)的增韧改性,研究接枝物含量对PBT/POE-g-(GMA-g-St)共混物力学性能、结构以及熔融结晶行为的影响。结果表明:POE-g-(GMA-g-St)对PBT具有良好的增韧效果,当弹性体中加入25%时,共混物的冲击强度为66.62 kJ/m2。SEM图像显示:作为分散相的接枝物在PBT基体中的尺寸更小且粒径分布更均匀。DSC图像显示出现两个熔融峰且随接枝物含量的增加使其结晶度逐渐降低。

聚氨酯型不饱和聚酯树脂的合成及其性能的研究

采用两步法由二元醇、二元酸酐和甲苯二异氰酸酯(TDI)合成了一种聚氨酯型不饱和聚酯树脂(UPPU)。第一步由二元醇和二元酸酐合成出以—OH封端的不饱和聚酯(UP);第二步利用UP的—OH与TDI的—NCO的高反应活性由UP与TDI合成UPPU。同时研究了反应温度、反应时间、原料配比等对UPPU树脂涂膜性能的影响。结果表明,当乙二醇:邻苯二甲酸酐:顺丁烯二酸酐物质的量比为1.2:0.7:0.3,反应温度为205℃,反应时间8 h,酸值在40mgKOH/g以下时,得到UPPU树脂涂膜性能较好。

POE接枝MA增韧PBT的研究

用熔融接枝法制备的马来酸酐接枝乙烯-1-辛烯共聚物(POE-g-MA)对聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)的增韧改性,研究了不同接枝率的POE-g-MA对PBT/POE-g-MA共混物力学性能、结构以及熔融结晶行为的影响。结果表明,POE接枝MA后可明显提高POE与PBT的相容性及PBT的冲击性能,但接枝率过高反而会影响界面黏结,使冲击性能降低。