玻璃纤维增强聚丙烯/尼龙混杂板材的制备与性能研究

玻璃纤维增强热塑性复合材料具有重复成型、高韧性、高耐久性、可设计、环境友好及可回收利用等优势。为解决由聚丙烯树脂粘度高与尼龙树脂吸水率高引起的复合材料成型工艺与耐久性问题,本项目采用模压工艺研发并制备了玻璃纤维增强聚丙烯/尼龙混杂复合材料板材,研究了混杂模式对于板材力学性能与热性能的影响规律与机理,比较分析了水分子在混杂复合材料内的扩散行为。研究发现,单层层间交替混杂模式板材具有最高的力学性能,拉伸、弯曲和剪切强度最大提升率为132.8%、127.4%和110.4%,归因于混杂板材中两种预浸带在层间粘结-挤压作用下协同受力,材料性能充分发挥;相比之下,五层预浸带层间交替混杂模式板材存在明显薄弱界面层,削弱了板材整体协同受力作用。此外,混杂板材由于聚丙烯树脂憎水性以及逐层交替混杂模式,延缓或阻止了水分子在尼龙树脂内部的吸收和扩散行为,导致混杂板材吸水率大幅下降,这对于提升尼龙树脂基复合材料的耐久性具有重要意义。

聚丙烯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯对尼龙66/聚丙烯合金增容作用的研究

研究了聚丙烯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(PP-g-GMA)对尼龙66/聚丙烯(PA66/PP)合金相容性的影响。实验结果表明,PP-g-GMA是PA66/PP合金的良好反应型增容剂。对于PA66/PP合金,PP-g-GMA的加入使合金的拉伸强度、弯曲强度、Izod缺口冲击强度均有明显提高。DMA谱图证实,PP-g-GMA对PA66/PP的反应有增容作用,并计算出其对PA66/PP玻璃化转变活化能的影响。

纳米TiO_2对聚丙烯/尼龙6共混物的增容作用

用SiO2和环氧基硅烷偶联剂对纳米TiO2进行修饰合成功能化纳米TiO2(sTiO2-O),然后与聚丙烯/尼龙6共混物进行熔融共混制备了sTiO2-O/PP/PA6纳米复合材料。通过拉伸、冲击等力学性能测试并结合扫描电镜对分散相尼龙6尺寸大小观察表明,由于功能化纳米粒子表面环氧基与PA6中氨基能发生化学反应,有效提高了两相的界面作用;少量纳米TiO2的加入使分散相尼龙6尺寸大幅度减小,并使复合材料拉伸和冲击强度大幅度提高,由此表明功能化纳米TiO2对不相容PP/PA6共混物具有良好的增容作用。

氧化石墨烯对聚丙烯/尼龙6两组分聚合物的增容作用

采用改进的Hummers法制备氧化石墨烯,然后将其与聚丙烯/尼龙6(PP/PA6)两组分聚合物进行熔融共混制备聚丙烯/尼龙6/氧化石墨烯纳米复合材料。通过拉伸强度测试、差示扫描量热测试并结合扫描电子显微镜对尼龙6分散相尺寸大小观察表明,由于氧化石墨烯表面环氧官能团与尼龙6中端氨基能发生化学反应,有效提高了各组分之间的界面相互作用;少量的氧化石墨烯使尼龙6分散相尺寸大幅度减小,并使复合材料拉伸强度大幅度提高,由此表明石墨烯对热力学不相容聚丙烯/尼龙6两组分聚合物具有良好的增容作用。

聚丙烯接枝物反应挤出增容PP/PA6共混物的形态结构

采用 PP熔融接枝 MAH和不饱和羧酸混合单体通过反应挤出增容 PP/ PA6共混物 ,研究了增容共混物的形态结构。SEM、TEM观察表明 ,接枝物能明显降低共混物的分散相尺寸 ,改善体系的分散状况 ,提高共混物两相的相容性 ;增容共混物的两相界面结合改善 ,相界面变得模糊。WAXD、DSC测试表明 ,用该接枝物增容后的共混物 ,组分的 Xc下降 ,分散相微晶尺才减小。研究结果表明该接枝物是

车用尼龙及其复合材料的性能与应用

尼龙及其复合材料是汽车常用的塑料材料之一,研究其结构与性能有助于扩大其在汽车上的应用。文章以汽车上应用最广泛的尼龙、玻璃纤维增强尼龙、尼龙聚丙烯合金和尼龙丁腈橡胶合金材料为例,分析它们内部结构的不同以及在力学性能上的区别。针对不同材料的不同性能,列举了这些材料制造的具体零部件和使用现状。由于尼龙及其复合材料具有很高的性价比,其应用范围必将不断扩大。今后对尼龙及其复合材料缺陷的优化和改进,将成为这种材料的研究方向。

PA/PP塑料合金的研制

研究了PA/PP塑料合金的制备和力学性能,PP—g—MA和EPDM—g—MA用量及引发剂用量对PA/PP塑料合金力学性能的影响。实验结果表明,随着PP—g—MA和EPDM—g—MA的加入,可使PA/PP塑料合金的抗冲击性能明显提高。

Mg(OH)2与包覆红磷协效阻燃PP／PA6复合材料的研究

研究了包覆红磷和Mg(OH)2/包覆红磷复配体系对聚丙烯/尼龙6(PP/PA6)合金性能的影响,分析了不同阻燃体系对PP/PA6合金的阻燃性能和力学性能的影响,选用热塑性弹性体POE-g-MAH对阻燃PP/PA6复合材料进行了增韧改性。结果表明:Mg(OH)2与包覆红磷能协效阻燃PP/PA6复合体系,当包覆红磷添加量为15份,Mg(OH)2为30份时,PP/PA6复合材料的氧指数从19.2%提高到27.5%;POE较好地改善了材料的冲击性能,其添加量为15份时,材料的冲击强度可由3.4 kJ/m2增大至8.6 kJ/m2,并保持良好的阻燃性能。

电子束辐照增容PA66/PP共混体系:微结构与力学性能

利用电子束辐照改性尼龙66(PA66)/聚丙烯(PP)共混体系,研究辐照对PA66/PP共混体系微结构与力学性能的影响。结果表明,电子束辐照能使成纤的PA66与PP的相界面越来越不明显,辐照处理后的PA66与PP几乎相容为一体,表现出良好的界面相容性;PA66/PP共混体系的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度随着辐照剂量增加而先增加后减小;当辐射照量增加到25 k Gy时,材料的冲击韧性最好;当辐射照量增加到50 k Gy时,拉伸强度和弯曲强度分别增加了16.59%、5.02%。电子束辐照改性PA66/PP共混体系解决了极性的PA66与非极性的PP不易相容复合、复合后性能不够理想的问题,为高性能PA66/PP共混合金的制备与结构性能调控提供了新途径,具有广泛的应用前景。

增容剂含量对PP/PA11共混物流变行为的影响

使用毛细管流变仪研究了聚丙烯／尼龙11（PP／PA11）共混物的流变特性。实验结果表明，PP／PA11共混物为假塑性流体，在不同温度下，其非牛顿指数为0．4—0．6，其表观粘度随着增容荆含量的增加而先增加后减小．当增容荆质量分数为5％时，表观粘度达到最大值，增容荆的加入使体系的粘流活化能减小，熔体的流变性受温度的影响较小。

无卤膨胀阻燃PP/PA6合金性能研究

研究了以聚磷酸铵(APP)、三聚氰胺(MA)和层状复合金属氢氧化物(LDH)复配得到的膨胀阻燃剂(IFR)对聚丙烯/尼龙6(PP/PA6)合金性能的影响,分析了不同阻燃体系对PP/PA6合金的阻燃性能、力学性能、热性能和微观形态的影响。结果表明,当APP/MA/LDH为21．0/7．5/1．5(质量比)时,PP/PA6合金具有较好的阻燃性能并能保持较高的力学性能。LDH可以提高阻燃材料的热稳定性和残炭量,而且SEM照片显示炭层微观形态为“面包”状的膨松状。

Mie散射研究聚合物合金相结构的形成及相尺寸分布

本文应用Mie散射理论研究了聚丙烯 /尼龙 1 0 1 0合金的相结构与形态 ,计算了相尺寸分布。其结果与电子显微镜及Rayleigh散射结果进行了比较。

MPP增容PP/PA6共混物的形态结构与增容机理

采用马来酸酐接枝改性聚丙烯(MPP)为增容剂制备了聚丙烯/尼龙6(PP/PA6)共混物,研究了MPP增容PP/PA6共混物的形态结构和热行为,探讨了MPP增容PP/PA6共混物的增容机理.结果表明:PP/PA6共混物为热力学不相容的海岛型两相结构.MPP的加入改善了PA6与PP的相容性,使两相分散均匀.MPP对PP/PA6共混物的增容机理可用界面——分散相表面改性模型来描述.

PP-g-GMA的制备及其改性PP/PA6合金性能

采用双螺杆熔融接枝的方法,在引发剂过氧化二异丙苯(DCP)作用下,将甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)和共单体苯乙烯(St)接枝到聚丙烯(PP)上。通过傅立叶变换红外光谱仪确定了接枝物的生成,采用酸碱滴定法测定了接枝率。探讨了GMA,St,DCP不同用量对PP接枝物的接枝率和熔体流动速率的影响,并将接枝产物PP–g–(St–co–GMA)加入PP/尼龙6(PA6)的合金中,通过注塑成型样条,测定其力学性能,并观察微观结构。结果表明,St的加入能够提高接枝率,抑制副反应的发生。在PP/PA6合金中加入接枝物PP–g–(St–co–GMA),其拉伸强度可提高46.45%,弯曲强度可提高32.47%,但对冲击强度影响不大。

界面作用对PP/PA6共混体系相结构与力学性能的影响

研究了两种相容剂马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)、马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物弹性体(POE-g-MAH)对聚丙烯/尼龙6(PP/PA6)共混体系力学性能的影响。通过扫描电子显微镜(SEM)、差示扫描量热仪(DSC)分析和力学性能测试,研究了相容剂POE-g-MAH和PP-g-MAH对PP/PA6共混物相容性、形态结构和力学性能的影响。研究结果表明:两种相容剂的加入都使PP/PA6体系的相容性增加,但PP-g-MAH的加入主要表现为增强效果,而POE-g-MAH的加入主要表现为增韧效果。

3种隔膜对MH-Ni电池电化学性能的影响

实验测试了尼龙纤维、聚丙烯纤维、尼龙-聚丙烯纤维3种不同材料制备的隔膜性能及其对MH-Ni电池电化学性能的影响。试验表明以尼龙-聚丙烯纤维制备的隔膜性能最好,对规模化生产有利。

组分对PA6/PP/滑石粉三元复合材料的影响

通过双螺杆挤出制备了尼龙6(PA6)/聚丙烯(PP)/滑石粉三元复合材料,考察不同PA6、PP及滑石粉和增容剂种类及含量对PA6/PP/滑石粉三元复合材料力学性能的影响。结果表明,中黏度(2.4~2.7 Pa·s)PA6、聚乙烯(PE)含量达到7%~9%的嵌段共聚PP及粒径为2~5μm的滑石粉制备的PA/PP/滑石粉三元复合材料具有优异的力学性能;随着PA6含量增加,PA6/PP/滑石粉三元复合材料的拉伸、弯曲强度增加,吸水率上升,PP含量增加,PA6/PP/滑石粉三元复合材料吸水率下降,拉伸强度和弯曲强度也下降;滑石粉的粒径越大,PA6/PP/滑石粉三元复合材料的刚性越好,冲击强度越差,滑石粉的粒径越小,则容易团聚,三元复合材料形成应力集中点;增容剂马来酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVAC-g-MAH)和马来酸酐接枝三元乙丙橡胶(EPDM-g-MAH)复配对PA6/PP/滑石粉三元复合材料增容效果优于马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)或EPDM-g-MAH;当EVAC-gMAH和EPDM-g-MAH添加量各为5%,PA6/PP/滑石粉质量比为50/20/20时,制备出的PA6/PP/滑石粉三元复合材料具有较佳的力学性能,并有优异的加工性能,其缺口冲击强度可达6.6 k J/m^2。

基于DPD方法的PP/PA6二元体系混合相容性仿真分析

为了从分子角度分析聚丙烯(PP)、尼龙6 (PA6)二元体系的混合相容性,运用耗散粒子动力学(DPD)方法模拟了PP/PA6二元共混体系,并分析温度对PP/PA6共混性参数的影响。结果表明,PP与PA6在各个混合比条件下形成了不同的介观相形貌。当PA6含量上升后,体系中形成了聚集程度更高的PA6珠子。PP/PA6共混体系中都发生了同相富集的过程,导致PP/PA6共混物无法转变为均相体系,PP与PA6粒子表现出不同的密度曲线波动幅度。随着温度的不断上升,体系的介观相貌依然属于球状结构,并未形成不同的介观相;PP与PA6链的扩散系数也明显增大,表明当温度上升后链运动能力也随之增强,使体系获得更优的流动性;各共混体系的PP链均方根末端距都增大了,并且均方根末端距的上升幅度也受到PP/PA6混合比的显著影响。

和畅洲左汊口门控制工程运行中的病险及加固措施

长江镇扬河段和畅洲潜坝工程建成后,对稳定河势、减少左汊分流比等方面发挥了极其重要的作用,工程取得了预期的效果,但根据潜坝投入使用以来的历次监测资料,可以得出在坝身、坝体下游河床以及南岸大窝塘等部位均出现不利的因素,这些因素均使潜坝工程朝着不利方向发展。文中着重分析了诸多不利因素对潜坝的安全运行及局部河势产生的不利影响,以及针对不利因素提出相应对策,从而保护潜坝这一人工节点的稳定与安全。