SMA增容PPO/PA66合金的结构与性能 Ⅰ 相形态和结晶结构

用挤出 注塑方法制备了SMA增容PPO/PA66塑料合金。用SEM、DSC研究了PPO/PA66 =30 / 70、50 / 50、70 / 30 (质量 )共混物的相形态和PA66结晶结构随SMA用量 (Cs)的变化。结果表明 ,在Cs=0～ 1 0 % (质量 )范围内 ,SMA能使富PA66和等配比共混物中的粒子细化、界面粘接改善 ,对于等配比共混物作用更明显 ;也能使富PPO共混物由两相共连续转变为海 (PA66) 岛 (PPO)结构 ,获得PPO粒子精细分散的相形态 ;富PPO共混物中PA66结晶度随Cs 的先降低后升高 。

TGDDM对PPO/PA66合金性能影响的研究

采用熔融共混反应挤出法制备N,N,N′,N′-四缩水甘油基-4,4′-二氨基二苯甲烷(TGDDM)反应增容的聚苯醚(PPO)/聚酰胺66(PA66)合金。采用傅里叶红外光谱法对反应产物的结构进行了研究,并对共混物的流变性能、力学性能、微观结构进行了分析。结果表明,反应挤出过程中生成了起相容作用的PA66-co-TGDDM-co-PPO;随着TGDDM含量的增加,合金体系的熔体流动速率降低,能耗增大;少量的TGDDM即可明显改善合金体系的力学性能;TGDDM能使分散相粒子的形状发生变化。

MPPO/PA66合金体系流变性能的研究

研究了MPPO/PA66组成、相容剂用量、加工温度等因素对MPPO/PA66合金体系流变性能的影响。结果表明相容剂用量的增加、加工温度的升高等都能降低体系的粘度 。

不同混合设备对聚苯醚/聚酰胺66合金性能的影响

通过力学性能测试和扫描电子显微镜分析,研究了啮合同向双螺杆挤出机、啮合异向双螺杆挤出机和往复式单螺杆销钉挤出机(Buss机)3种连续共混设备对聚苯醚/聚酰胺66(PPO/PA66)合金性能的影响。结果表明,作为传统共混改性设备,啮合同向双螺杆挤出机适于PPO/PA66合金的制备;啮合异向双螺杆挤出机对于PPO/PA66合金的制备也具有一定的可开发性;Buss机不利于PPO/PA66合金的制备。

SMA增容PPO/PA66合金的结构与性能 Ⅱ.力学和耐热性能

用马来酸酐接枝聚苯乙烯 (SMA)增容PPO/PA66,能明显提高PPO/PA66共混物的强度、刚性和韧性 ,对于富PPO共混物尤为明显 ;共混物的热变形温度随PPO含量增加而升高 ,随SMA用量增加而降低。根据共混物形态结构随PPO和SMA含量的变化 ,对共混物的增容和增塑效应进行了分析 。

聚苯醚接枝马来酸酐/聚酰胺66共混物的制备与性能

通过辐照法将马来酸酐(MAH)基团接枝到聚苯醚(PPE)上,制备了PPE-g-MAH,将其和聚酰胺(PA)66通过熔融共混挤出方法制备了PPE-g-MAH/PA66共混物。采用差示扫描量热、吸水性实验、维卡软化和热变形实验、拉伸和冲击性能测试及动态力学性能测试等对PPE-g-MAH/PA66共混物性能进行了研究。结果表明,与PPE/PA66共混物相比,PPE-g-MAH/PA66共混物的耐热性能、力学性能和吸水性能均得到改善;随PPE-g-MAH含量的增加,PPE-g-MAH/PA66共混物中PA66的熔融温度和玻璃化转变温度均向PPE方向移动,表明两者的相容性有所提升,且共混物的维卡软化温度、热变形温度、25℃之前的储能模量均升高,吸水率降低;当PPE-g-MAH含量较低时,共混物拉伸强度提升明显而冲击强度升幅较小,当PPE-g-MAH含量较高时,共混物冲击强度提升明显而拉伸强度基本不变。因此,可以根据实际的应用要求选择合适的PPE-g-MAH含量。

PPS/PA66/GF复合材料的制备及性能研究

在聚苯硫醚(PPS)树脂基体中引入聚酰胺66(PA66),随着PA66含量增加,PPS/PA66共混物的拉伸强度和弯曲强度逐渐下降,结合PPS/PA66共混物的相形貌分析,提出了通过玻璃纤维(GF)的引入,制备具有互锁结构的PPS/PA66/GF三元体系复合材料,达到同时提高复合材料的强度、刚度及韧性的目的。分别考察了短玻璃纤维(SGF)和中长玻璃纤维(LGF)增强PPS/PA66的综合性能。结果表明,GF的引入显著提高了共混物的力学性能,同时,PPS/PA66/SGF和PPS/PA66/LGF复合材料的扫描电子显微镜和动态力学性能分析都表明共混物内部形成了一个高度互锁的结构。

高韧性高流动性PPE/PA66合金制备及性能

通过熔融挤出将马来酸酐(MAH)接枝聚苯醚(PPE)上,制备PPE-g-MAH;从PPE-g-MAH/尼龙66(PA66)的比例,PA66种类及润滑剂种类等方面对PPE/PA66合金的流动性及韧性的影响进行研究。结果表明,当PPE-g-MAH/PA66质量比为50/50,选用PA66 EP-158树脂及脂肪族酰胺类润滑剂C时,制备的高韧性高流动性PPE/PA66合金的熔体流动速率能达到65 g/10 min,悬臂梁缺口冲击强度超过500 J/m。

反应挤出法制备PPO/PA6/SEBS共混物的研究

研究了 PPO- g- MA对 PPO/PA6 /SEBS共混体系的原位增容作用和 SEBS对 PPO/PA6的增韧作用。 PPO/PA6 /SEBS共混物的 TEM结果表明 ,SEBS分散在 PPO中 ,而 PPO又分散在 PA6基体中。 TEM和 SEM的结果均表明 ,PPO- g- MA细化了分散相的相畴 ,增加了界面强度 ;冲击实验的结果表明 ,PPO- g- MA和 SEBS的用量分别为 2 0 %～ 2 5 %和 10 %～ 15 %时 。

PPO/PA6/PPO-g-GMA反应共混体系的形态及性能

以活性单体甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)对聚苯醚(PPO)进行熔融接枝,制备PPO-g-GMA接枝共聚物,以此作为相容剂与PPO和尼龙6(PA6)熔融共混,重点研究了PPO-g-GMA含量对共混物形态结构和性能的影响。在PPO/PA6(质量比60/40)共混物中加入相容剂PPO-g-GMA后,PPO-g-GMA中的环氧基团与PA6分子链上的端氨基或端羧基发生反应,增强了界面粘附力,相形态由海-岛结构转变为双连续结构,共混物的拉伸强度和冲击强度提高,吸水性降低。在PPO-g-GMA添加量为5phr时,拉伸强度由42.0MPa增加到59.5MPa,冲击强度由2 kJ/m2增加到3.7 kJ/m2,同时吸水性由1.75%下降到1.46%。

聚苯醚/ 聚酰胺/ 聚( 乙烯-1-辛烯) 共混体系的形态结构与冲击性能

采用透射电子显微镜（ Ｔ Ｅ Ｍ） 、扫描电子显微镜（ Ｓ Ｅ Ｍ） 和冲击试验机研究了 Ｐ Ｐ Ｏ／ Ｐ Ａ６／ Ｐ Ｏ Ｅ 多相共混体系各组份之间的相容性和 Ｐ Ｏ Ｅｇ Ｍ Ａ 的接枝率及其用量对 Ｐ Ｐ Ｏ／ Ｐ Ａ６ 共混物冲击性能的影响。结果表明， Ｐ Ｐ Ｏ、 Ｐ Ａ６ 、 Ｐ Ｏ Ｅ 三组份间互不相容； Ｐ Ｐ Ｏｇ Ｍ Ａ 和 Ｐ Ｏ Ｅｇ Ｍ Ａ 分别增强了 Ｐ Ｐ Ｏ 与 Ｐ Ａ６ 、 Ｐ Ｏ Ｅ 与 Ｐ Ａ６ 之间的相容性， 起到了原位增容的作用； 在本研究的组份范围内， Ｐ Ｐ Ｏ 和 Ｐ Ｏ Ｅ 分散在 Ｐ Ａ６ 的连续相中；

PPO/PA6/EPDM/滑石粉共混体系的加工-性能-形态之间关系研究

采用熔融共混法制备了聚苯醚(PPO)/聚酰胺6(PA6)/三元乙丙橡胶(EPDM)三元和PPO/PA6/EPDM/滑石粉四元体系的共混合金,而且在制备四元共混合金时采取先用马来酸酐接枝的三元乙丙橡胶(EPDM-g-MAH)与滑石粉制成母粒,然后再将母粒与PPO、PA6共混的方法,研究了三元和四元共混体系的力学性能、流变性能和相态结构。结果表明:将制备的母粒与PPO和PA6进行共混,当母粒含量在一定范围内时可以实现弹性体和无机刚性粒子对体系的协同增韧作用,且母粒含量在15％时达到最佳,其增韧效果优于相同用量的纯EPDM-g-MAH弹性体增韧体系,同时母粒的加入可以改善共混体系的流动性,对拉伸强度的影响也比较小。

金属基复合材料的摩擦学性能及结合强度试验研究

以聚酰胺66(PA66)、聚苯硫醚(PPS)及65Mn钢板为主要原料,制备了一系列不同配比的金属基复合材料,并对这些材料进行不同条件下的摩擦学性能试验,最后通过结合强度试验来分析材料间的结合强度。结果表明,当PA66的含量在40%～70%变化时,复合材料的摩擦因数及磨损速率随着PA66的增加而降低;同种材料的摩擦因数及磨损速率随着载荷和对摩速度的增加而先增大后减小;结合强度试验表明,金属基复合材料的结合强度随着PPS的增加而逐渐增大。

聚苯醚/聚对苯二甲酸丁二醇酯合金的增容改性研究

分别以苯乙烯-马来酸酐共聚物(SMA)、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物(EMA)和聚苯乙烯-氢化丁二烯-苯乙烯接枝马来酸酐为增容剂,通过双螺杆挤出机熔融共混制备了一系列聚苯醚/聚对苯二甲酸丁二醇酯(PPO/PBT)合金。通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜、动态机械分析、万能拉伸试验、简支梁冲击试验以及高压毛细管流变仪等,对合金的"金相结构"、相容性、力学性能以及加工流动性等进行了研究。结果表明,无增容剂的PPO/PBT合金断面光滑,分散相PPO的微粒尺寸较大、且有明显的团聚现象,力学性能差。加入增容剂后,PPO微粒尺寸均有下降,断面粗糙度提高,相容性得到改善。特别是加入SMA后,分散相的PPO微区尺寸明显降低——由原来的1μm降低至250 nm左右,基本无团聚现象,体系相容性提高最明显,合金的拉伸强度提高了60%,冲击强度提高了75%,合金中PBT的玻璃化转变温度提高幅度也最大,由70℃提高到了80℃。高压毛细管实验结果表明,加入PBT可显著改善PPO的加工流动性。

抽油杆扶正块材料性能对比实验

为提高抽油杆扶正块材料的使用寿命、降低其井下磨损,在目前常用的扶正块材料——30%玻璃纤维(GF)增强尼龙(PA)66(PA66/30%GF)中分别添加固体润滑剂二硫化钼(Mo S2)、石墨、聚四氟乙烯(PTFE),或将基体树脂PA66分别替换成聚苯硫醚(PPS)和聚对苯二甲酰对苯二胺(PPA),通过熔融共混制备了5种新材料,将这5种新材料与原材料PA66/30%GF进行硬度、冲击强度等性能对比实验,同时模拟抽油井的实际工况设计并自制了往复式摩擦磨损试验机,测试了这6种材料的耐磨性。结果表明,添加固体润滑剂后材料在–20,25℃和90℃下的冲击强度总体上提升明显;添加Mo S2的材料耐磨性最佳,其次为添加石墨的材料,而添加PTFE的材料耐磨性未有改善。更换基体为PPS和PPA后,材料在各温度下的硬度均有所提升,但冲击强度下降明显,只有以PPA为基体的材料在90℃下的冲击强度接近原材料;以PPA为基体的材料耐磨性明显提升,而以PPS为基体的材料与之相反。综合来看,添加Mo S2的材料是最佳的扶正块材料,可满足一般油井的应用要求,添加石墨的材料为次选材料,在3 km高温深井段可选择以PPA为基体的材料作为替补材料。

纺织纱染用聚苯醚合金材料的研究

通过熔融挤出的方式制备了适用于纺织纱染的聚苯醚(PPO)合金材料,探讨了PPO合金材料在棉纱染色方面的适用性、多次重复使用性能和耐热性能。

SEBS增韧PPO/PA6合金结构与性能研究

采用双螺杆熔融挤出的方法制备了氢化(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯)共聚物(SEBS)增韧聚苯醚/聚酰胺6(PPO/PA6)合金。通过扫描电子显微镜(SEM)、差示扫描量热(DSC)分析、毛细管流变分析、动态热机械分析(DMA)等方法研究了PPO/PA6合金的断面形貌、结晶性能、流变性能和动态力学性能。结果表明:加入SEBS后,共混合金的断裂方式由脆性断裂向韧性断裂转变;合金材料的结晶度降低,表观黏度提高,储能模量下降,冲击性能得到明显改善。