微发泡聚丙烯共混改性研究进展

综述了微发泡聚丙烯(PP)制备中常用的化学发泡剂和物理发泡剂,以及近几年有关微发泡PP共混改性用无机填料和有机填料对其发泡性能和力学性能的影响。经共混改性的微发泡PP泡孔直径为1~100μm,泡孔密度达1×10^(10)个/cm^(3)。分析了微发泡PP的发展现状及应用前景,以进一步促进新产品开发。

聚乳酸复合材料共混改性研究及应用进展

对可降解材料、纳米材料和聚氨酯等对聚乳酸(PLA)的改性研究进展进行了总结,并对其应用领域进行了归纳,最后进行了展望。

双螺杆挤出机共混改性工艺对高温尼龙基LED支架材料填料硅灰石分散的影响及改善

为了解决高温尼龙(PPA)基发光二极管(LED)支架材料共混改性过程中出现的力学性能偏低及注塑成型过程中频繁堵塞进胶口导致成型制件缺胶的问题,研究了双螺杆挤出机螺杆组合、双螺杆侧喂机关键尺寸参数对产品力学性能和硅灰石分散性的影响,同时研究了产品中是否含有硅灰石团聚体对注塑成型过程的影响,并分析其原因。结果表明,使用偏心结构的三头啮合块分散混合硅灰石和使用低外内径比、与主机螺杆间隙大的双螺杆侧喂机喂送硅灰石,均会造成硅灰石在共混改性过程中承受机械挤压形成团聚体,使产品拉伸强度由79.9 MPa下降至最低52.2 MPa,弯曲强度由147.1 MPa下降至最低105.6 MPa,并造成产品在注塑成型过程中频繁堵进胶口,使注塑成型缺胶率大幅上升的严重异常。而在共混改性过程中,使用双头啮合块替换偏心结构的三头啮合块分散混合硅灰石,并使用喂料能力更强的双螺杆侧喂机(高外内径比,与主机螺杆间隙更小)喂送硅灰石,可以有效解决该产品因硅灰石团聚导致的力学性能偏低和注塑成型频繁缺胶的问题。

共混β-环糊精改性PVDF膜的制备及性能

以N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)为溶剂、聚乙二醇20000(PEG 20000)和聚乙烯吡咯烷酮K30(PVP K30)为致孔剂,以β-环糊精(β-CD)为添加剂进行共混改性,采用非溶剂致相分离法(NIPS)制备了β-CD共混改性聚偏氟乙烯(PVDF)膜。考察了β-CD添加量对改性膜微观形貌、渗透性能和截留性能、亲水性和抗污染性能的影响。结果表明,添加β-CD后改性膜表面开孔数量及孔径增加,膜截面皮层变薄,亚层发展出小指状孔,贯通的大指状孔数量降低,指状孔壁上出现更为疏松的大孔结构。添加β-CD后改性PVDF膜的纯水通量和牛血清蛋白(BSA)截留率均大幅提高,其中β-CD添加量为4%时改性膜的综合性能最佳,其纯水通量为1848 L/(m^(2)·h·bar),BSA截留率为90.43%。添加β-CD后改性膜动态水接触角下降为0°的时间减少,说明其内在湿润性增强。改性膜在渗透性能和分离性能提高的同时保持了较好的抗污染性能,所有膜的通量恢复率均达到98%以上。

次磷酸铝的形貌可控制备及其共混改性

通过“多相界面反应技术+微波陈化”制备了次磷酸铝(AHP),并采用纳米氢氧化镁(nano-MH)对AHP进行了表面改性,对复合阻燃材料(AHP@MH)的阻燃性能进行测试和分析。实验结果表明:当添加剂体系为“STAC+PEG6000”,陈化方式为微波陈化800 W、1 min时,所得AHP形貌由无规形貌发展为鳞片堆积球形形貌,一次粒径仅为600 nm;通过纳米氢氧化镁对次磷酸铝的共混改性,可实现对次磷酸铝的表面改性和进一步超细化改性处理,实验收率为93.15%,产物粒径为5~10μm;AHP@MH添加量为白料质量的15%时,材料的极限氧指数已达30,阻燃性能可达V0级,且阻燃测试阶段未出现熔滴现象。

不同类型TPU的共混改性及其超临界发泡行为特征研究

以聚酯型和聚醚型不同类型热塑性聚氨酯(TPU)为考察对象,通过共混改性并采用超临界发泡技术制备了鞋用TPU复合发泡材料。研究了不同共混比例对复合材料官能团结构、熔体流动性,以及复合发泡材料的微观形貌结构、密度和发泡倍率的影响。结果表明,不同类型TPU共混后化学结构并未发生明显变化;随着聚醚TPU比例的增加,复合材料热稳定性略有降低,但其熔融指数提高;复合发泡材料泡孔为闭孔结构且孔径先增大后缩小并趋于均匀,密度先减小后增加,发泡倍率先增加后减小。当聚酯TPU与聚醚TPU共混比例为30∶70时,复合发泡材料密度最轻且达到0.132 g/cm^(3),发泡倍率最大且达到9.86倍。聚酯TPU与聚醚TPU二者在超临界发泡成型时存在协同作用。

活-硫共混橡胶改性沥青混合料路用性能及机理研究

为了在橡胶改性沥青的基础上继续提高废旧橡胶的利用率,同时解决橡胶改性沥青黏度大、易离析的问题,将易溶于沥青基体的活化橡胶与硫化橡胶共同掺入基质沥青进行改性,制备高掺量活-硫共混橡胶(activated-vulcanized compound rubber,AVCR)改性沥青。通过改性沥青聚合物离析试验、沥青动态剪切试验和沥青低温弯曲蠕变试验,测试AVCR改性沥青的技术性能,通过高温车辙、三轴压缩、低温小梁弯曲和冻融劈裂试验,对比AVCR改性沥青混合料相对于硫化橡胶(vulcanized rubber,VR)改性沥青混合料和SBS改性沥青混合料在路用性能方面的优势,利用扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)观察并分析AVCR改性沥青的微观机理。结果表明:相比于VR改性沥青和SBS改性沥青,AVCR改性沥青的失效温度分别提高了15.1℃和20.5℃,蠕变劲度模量分别降低了76 MPa和89 MPa,高低温性能均有明显提升;AVCR改性沥青混合料相比其他2种改性沥青混合料,高温性能和抗水损坏性能优良,低温抗裂性能突出,其最大弯拉应变分别比SBS和VR改性沥青混合料高出29.4%和10.8%;AVCR改性沥青微观呈现“海岛结构”,其中活化橡胶、硫化橡胶和沥青均匀融合,整体性好,同时具有一定的抗变形能力。研究结果可为AVCR改性沥青混合料在路面工程中的应用提供参考。

热塑性淀粉共混改性PBAT纤维的制备及其性能研究

针对聚己二酸丁二醇酯-对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)在熔融纺丝时易发生热熔黏连、纤维强度低等问题,通过共混改性的方法引入热塑性淀粉(TPS),制备了TPS质量分数为1%、5%、10%的PBAT/TPS共混切片及共混纤维,对PBAT/TPS共混切片的稳定性、熔融结晶性能及共混纤维的形貌结构、力学性能和回弹性能进行了表征。结果表明:质量分数为1%、5%的TPS能够在PBAT中实现均匀分散,且TPS在PBAT中能够起到结晶成核剂的作用,提升PBAT结晶温度与结晶速率,同时TPS的多羟基结构能够连接起PBAT的分子链,提升PBAT熔体的稳定性与可纺性;在共混纺丝中,添加TPS质量分数为1%、拉伸倍数为2.4时,PBAT/TPS共混纤维表现出较好的力学性能及回弹性能,断裂强度达2.2 cN/dtex,断裂伸长率为96.8%,在30%定伸长下弹性回复率达97.67%。

面向3D打印应用的PP/PET共混线材制备和性能

为了拓展聚丙烯(polypropylene,PP)在3D打印技术中的应用,并改善其力学性能,采用熔融共混的方式将PP与聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene terephthalate,PET)挤出,制备PP/PET共混线材。分析不同PP,PET混合比例的共混线材的流变行为、结晶结构、熔融和结晶行为、微观形貌结构、力学性能以及3D打印试样的力学性能。结果表明:PP/PET共混物的黏度随剪切速率的提高而下降,表现出切力变稀行为;在PP结晶过程中,PET充当成核剂的角色,且没有改变PP的晶型;PP的熔融温度在150℃左右,结晶温度随PET含量增加而提高;PP基体和PET分散相存在明显的“海-岛”结构,其中PET为“岛”相,直径为2~5μm;共混线材的拉伸强度随PET含量的增加不断提高,同时,3D打印试样的拉伸强度和冲击强度提高,而由于层间界面作用3D打印试样的力学性能普遍低于共混线材。

PBAT与天然高分子共混的研究进展

聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)是一种可完全生物降解的合成聚酯,其力学性能较佳,因此被广泛应用于地膜、购物袋和淋膜纸等产品中。然而PBAT价格较高,难以靠市场的自发推动得到广泛应用。为了降低成本,除了添加诸如碳酸钙之类的填料外,还可将PBAT与其他生物可降解高分子材料共混改性。PBAT与天然高分子共混不仅可以改善产品性能,而且能降低成本,变废为宝,实现生物质废弃物的高值利用。通过对近年来PBAT与天然高分子共混的研究进展进行综述,并对该领域的未来发展进行展望,以期为开发新型高性价比PBAT复合材料提供科学依据与借鉴。

可降解塑料聚乳酸共混增韧改性进展

聚乳酸是一种生物可降解聚合物,具有易加工成型、力学强度较高等特点,在生物医疗、纤维纺丝、食品包装等领域中应用广泛。但是,其存在结晶速率较慢、脆性大、耐热性差等缺陷,限制了聚乳酸的工程应用。结合聚合物的可降解性、界面增容、增韧机理等,对近年来聚乳酸共混增韧改性方面的研究进展进行概述,发现,生物基和/或可降解柔性聚合物对聚乳酸增韧改性效果与传统石油基聚合物接近;另外,重点综述了引发剂和扩链剂原位反应增容、纳米粒子增容的界面增容方法、增容机理及特点,并且,简要介绍了共混改性PLA的力学性能及耐热性;阐述了共混增韧改性效果与聚乳酸基体结晶的关系,发现,聚乳酸结晶与柔性聚合物具有协同增韧作用,最后,展望了聚乳酸共混物的应用前景。

《聚合物共混改性原理》教学探索与实践

《聚合物共混改性原理》课程内容涵盖知识面广,兼具理论性和实践性的特点。该课程的知识框架中,性能、组成、过程、组织形貌、相容性等诸多因素彼此关联,错综复杂,增加了学生的学习难度。本文以“聚合物共混体系的增容”为例,详细阐述了教学过程中如何构建章节知识之间的内在逻辑关系,由浅及深,层层递进,引导学生建立自己的知识体系。同时,结合相关专业课程的关联知识,构建知识桥梁,帮助学生扫清知识盲区。

聚酰胺6-聚醚胺弹性体的制备及其共混改性研究

以己内酰胺、聚醚胺为原料,采用一步法制备聚酰胺6-聚醚胺(TPAE)弹性体,并将该弹性体与聚酰胺6(PA 6)进行熔融共混制备PA 6/TPAE共混料,研究了TPAE弹性体含量对PA 6结晶性能、熔体流动性能及力学性能的影响。结果表明:制备的TPAE弹性体断裂伸长率为703.45%,常温冲击不断,热失重5%时的温度为341.3℃,具有弹性体高韧性的特征和较好的热稳定性,在高温高剪切作用下适合与PA 6共混;当共混添加质量分数为2.5%的TPAE弹性体时,PA 6/TPAE共混料的结晶度为23.07%,共混熔体压力为2.60 MPa,每10 min熔体流动速率为11.06 g,优于经螺杆剪切的PA 6,拉伸强度和弯曲强度分别为75.31,105.11 MPa,达到未经螺杆剪切的PA 6的强度,弥补了PA 6经高温剪切后的力学性能损失。

共混改性聚苯乙烯研究进展

本文重点阐述了PS(聚苯乙烯)的共混改性技术及其回收再利用的研究进展,指出当前PS的主要改性方式仍是共混改性。分析了三元乙丙橡胶、聚丙烯、聚苯醚、聚碳酸酯、尼龙材料及其他材料对PS改性的影响。

纳米ZnO共混改性PVDF膜的制备及性能试验

聚偏氟乙烯(PVDF)膜由于机械强度高、分离通量大等优点被广泛应用于污水处理领域,但由于其强疏水性易产生膜污染。研究采用无机纳米ZnO与铸膜液共混的方法对PVDF滤膜进行基体改性,以提高膜的亲水性能与耐污染性能。研究结果表明,当铸膜液中ZnO添加量为0.50%时,改性膜的纯水通量最大可提高22%;相对于原始膜,无机纳米粒子的加入有效提高了膜的机械性能与亲水性,且当ZnO添加量为1.00%时,改性膜的抗污染性能最强;纳米粒子对膜性能的影响有一定的限度,当纳米粒子含量超过1.00%时,纳米粒子间的团聚现象、铸膜液稳定性改变等原因,使得改性膜的抗污染性能降低。文中提出的纳米ZnO共混改性PVDF膜方法,能够有效提高膜的亲水与抗污染性能,为膜在污水处理领域应用提供技术支持。

浅析《高分子共混改性》课程中的“相容性”

《高分子共混改性》是高分子材料相关专业的一门专业课程。高分子共混物组分之间的“相容性”是该课程的重点及难点所在,同时也是高分子共混改性科学研究领域的一个重要组成。目前,相关教材中与相容性相关的概念有多种,但具体介绍相容性的内容却很少,容易令人混淆,使“相容性”的教与学都存在困惑。对这些概念进行了辨析并对如何理解高分子共混物的相容性进行了详细阐述。

聚丙烯共混改性研究新进展

概述国内外改性聚丙烯研究的新进展,介绍以共聚丙烯为基础料的共聚共混改性研究的最新成果,包括用21种不同牌号乙丙橡胶对聚丙烯增韧的效果,并介绍用质量分数2％～10％三元乙丙橡胶增韧的超高韧性聚丙烯合金和滑石粉填充聚丙烯复合材料等的性能。

聚碳酸亚丙酯共混改性研究进展

聚碳酸亚丙酯(polypropylene carbonate,PPC)是一种新型可完全生物降解的热塑性脂肪族聚碳酸酯。与其它聚合物进行共混改性是改善PPC基材综合性能的有效手段。本文从PPC的合成工艺、性能特点和应用出发,综述了近十年来PPC与可降解聚合物、非降解聚合物、无机粒子等进行溶剂共混和熔融共混改性的研究进展;并对PPC将来的发展作了展望。

反应挤出在聚合物共混改性中的应用与进展

综述了反应挤出技术发展概况 ,反应挤出实施要点 ,分析了反应挤出共混改性效果的影响因素 。

弹性体共混改性聚丙烯的增韧机理

阐述了以聚丙烯（ＰＰ）／高密度聚乙烯（ＨＤＰＥ）为复合基体，苯乙烯－丁二烯－苯乙烯（ＳＢＳ）为增韧剂经三元共混所得的性能优异的一类新材料．从三个层次（形貌结构转变、宏观力学响应和裂尖过程区演化）系统地探讨了其增韧机理．结果表明由形貌结构控制和对早期体膨胀变形抑制可造成裂尖平面应变区的超钝化从而达到增韧．