拉伸挤出加工聚对苯二甲酸-己二酸-丁二醇酯/热塑性淀粉共混物的结构与性能

采用偏心转子挤出机制备了聚对苯二甲酸-己二酸-丁二醇酯(PBAT)/热塑性淀粉(TPS)共混物。通过与双螺杆挤出方式进行对比,研究了拉伸挤出对PBAT/TPS共混物形态结构、结晶结构、流变特性和力学性能的影响。结果表明,拉伸挤出加工促进了淀粉的塑化及在PBAT基体中的分散,强化了PBAT与TPS之间的界面相互作用。与双螺杆挤出共混物相比,拉伸挤出加工PBAT/TPS共混物的拉伸强度、断裂伸长率和冲击强度分别提高了19%,9%和28%。当TPS含量为40%时,拉伸挤出共混物拉伸强度仅比PBAT降低了29%,但其断裂伸长率与PBAT相当,冲击强度比PBAT提高了75%。偏心转子挤出机为制造低成本、高性能生物降解高分子材料提供了有效工具。

微晶纤维素对两步拉伸挤出的PBAT/TPS共混材料的结构与性能的影响

采用偏心转子挤出机两步挤出法,制备了聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)/热塑性淀粉(TPS)/微晶纤维素(MCC)复合材料,研究了MCC对复合材料的形貌、结晶结构、力学和热性能的影响。并通过组分和加工工艺优化,制备了PBAT/TPS/MCC复合薄膜,研究了薄膜的力学性能和对水汽的阻隔能力。结果表明,经过两步拉伸挤出加工后,MCC在共混物中分散均匀,提升了增容PBAT/TPS共混物的结晶度和热稳定性。同时,PBAT/TPS/MCC复合材料保持了双连续相结构,具有高的弹性模量。这为制备高性能、低成本的生物降解材料提供了新思路。

多级拉伸挤出制备PP/OMMT纳米复合材料的性能研究

采用自行设计的多级拉伸设备制备了聚丙烯/有机改性蒙脱土纳米复合材料,并对复合材料的热稳定性,阻隔性能和流变学性能进行了研究。实验结果表明:多级拉伸挤出技术不仅能有效的使填料分散,并且能使有机改性的蒙脱土在基体中沿流动方向取向,从而在一定程度上提高复合材料的性能。

多级拉伸挤出对纳米有机蒙脱土/高密度聚乙烯复合材料形态结构及性能的影响

采用多级拉伸挤出工艺和传统挤出工艺制备了纳米有机蒙脱土/高密度聚乙烯(OMMT/HDPE)复合材料,利用广角X射线衍射(WAXD)、TEM、DSC和小角X射线散射(SAXS)等手段对比研究了两种不同工艺制备OMMT/HDPE复合材料的形态结构和性能。结果表明:多级拉伸挤出作用能够细化OMMT的颗粒尺寸,促进OMMT在HDPE基体中的分散;随多级拉伸挤出次数的增加,OMMT的分散性越好,OMMT颗粒的长径比增加,从而使OMMT/HDPE复合材料的初始成核速率和结晶速率明显提高,诱导复合材料形成取向串晶(Shishkebab)结构,显著提高OMMT/HDPE复合材料的拉伸强度;当OMMT∶HDPE分别为1∶100和5∶100时,多级拉伸挤出OMMT/HDPE复合材料的拉伸强度相对于传统挤出OMMT/HDPE复合材料的拉伸强度分别提高了50%和356%。

多级拉伸PP/PA1010/CB导电复合材料的结构与性能

利用自主设计的多级拉伸挤出设备,制备了含不同长径比的聚酰胺/炭黑(PA1010/CB)纤维的原位微纤聚丙烯/聚酰胺/炭黑(PP/PA1010/CB)导电复合材料,炭黑仅选择性分散在PA1010中,形成一种特殊的双逾渗现象。扫描电子显微镜观察、电学性能测试结果表明,随着分割叠加单元个数的增加,(PA1010+CB)导电相经历了由球状变成高长径比纤维状,然后纤维被拉断成短纤维,最后又重新拉伸成长纤维的过程。相应地,其体积电阻率也随着导电相形态的演变而先急剧下降,然后上升,最后又降低,电阻率最大下降了5个数量级。复合材料的形态演变和导电性能都极大地依赖于分割叠加单元(LME)个数。

聚丙烯挤出双向拉伸工艺的研究

聚丙烯由于结构简单，规整且有好的结晶能力，而拉伸更有利于它的结晶并提高熔点。能制成强度高，透明性好，耐热性高，尺寸稳定的产品，故聚丙烯薄膜常用双向拉伸方法制取。

多级拉伸PP/(PA1010＋CB)复合材料的相形态演变

利用自主设计的多级拉伸挤出设备,制备了聚丙烯/(聚酰胺+炭黑)(PP/(PA1010+CB))复合材料,该聚合物熔体在挤出过程中受纵向拉伸力(F∥)和横向拉伸力(F⊥)的双向拉伸作用。通过扫描电子显微镜观察,随着分散相(PA1010+CB)含量的增加,CB在PA1010中含量的增加,相容剂含量的降低,分散相(PA1010+CB)的尺寸变大且变形能力增强,此时F⊥发挥作用,使分散相发生横向变形。体系中尺寸较大的分散相形成二维片状,尺寸较小的分散相形成纤维状。

PET/PE原位微纤化共混物的形态与性能

用“熔融挤出-热拉伸-淬冷”方法制备了聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)/聚乙烯(PE)原位微纤化共混物(MCB),研究了热拉伸比恒定时组成对MCB形态和力学性能的影响.形态观察发现,MCB形成了良好的纤维结构.热拉伸比恒定时,纤维的形态特征(如直径及其分布等)主要受PET含量影响,MCB拉伸模量和强度较通常共混物有显著提高,但太低和太高PET含量,增强效果有所减弱。随着PET含量的提高,MCB经历了从韧性拉伸断裂到脆性拉伸断裂的转变。

聚氯乙烯中空纤维多孔膜研究进展

介绍了聚氯乙烯(PVC)膜材料的特点及其中空纤维膜的3种主要制备方法,即溶液相转化法、双螺杆挤出纺丝-拉伸法和同质增强法。分别阐述了PVC中空纤维膜3种制备方法的技术路线和致孔机理,并回顾了其研究进展,展望了PVC中空纤维膜的发展及应用前景。

HDPE/PA6原位微纤共混物的制备与性能

采用挤出-拉伸工艺制备了高密度聚乙烯(HDPE)/聚酰胺6(PA6)原位微纤共混物,探索了单螺杆挤出机的螺筒温度、螺杆转速、PA6用量及热拉伸比对产物微纤形成、熔体流动速率(MFR)和应力应变性能的影响。结果表明,PA6质量分数在5%～20%,HDPE/PA6在200,230,250,210℃(机头)的挤出机中熔融挤出,螺杆转速20～50r/min,料条经15℃水浴短时间冷却,再在70～75℃的空气中进行热拉伸,可以在HDPE连续相中形成直径5～10μm的PA6微纤。随PA6用量增加,HDPE/PA6原位微纤共混物的MFR急剧降低,拉伸强度显著提高,形成的微纤能够显著增强HDPE。

海藻酸钠/明胶溶液3D低温沉积成形线材的尺寸精度

以海藻酸钠/明胶溶液为打印材料,采用3D低温沉积成形(LDM)技术在6℃成形环境下打印成线材,对比研究了挤出压力、溶液黏度和喷头速度对试验得到的和理论计算得到的挤出胀大率和挤出拉伸率的影响,确定了最佳打印参数,并探讨了在最佳打印参数下打印件的尺寸精度。结果表明:线材的挤出胀大率随溶液黏度的增加而减小,随挤出压力的增加而增大,挤出拉伸率随喷头速度的增加而增大;最佳打印参数为溶液黏度1.26Pa·s、挤出压力80kPa、喷头速度8mm·s-1,此时线材的成形效果较好,试验值和理论计算值的相对误差最小;在最佳打印参数下,基于挤出胀大率和挤出拉伸率的理论计算结果对打印件尺寸进行调整,调整后打印出的矩形件和空心圆环实际尺寸与设计尺寸的相对误差小于5%,打印精度较高。

增容作用对PP/PA6原位微纤复合材料形貌及性能的影响

以马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)为增容剂,采用熔融挤出-热拉伸法制备了聚丙烯(PP)/聚酰胺6(PA6)/PP-g-MAH原位微纤复合材料。研究了复合材料的微观相形态以及结晶、流变和力学性能。结果表明,加入0.5%(质量分数,下同)的PP-g-MAH有利于大长径比PA6微纤的形成;而当PP-g-MAH的含量继续增加时,相界面相容性的提高反而阻碍了微纤的生成;加入0.5%PP-g-MAH的PP/PA6原位微纤复合材料在动态流变特性中呈现出很强的弹性响应,并且其结晶和力学性能显著改善。

增容剂对PP/PET原位微纤化共混物的影响

通过"熔融挤出—热拉伸—淬冷"的方法制备了原位微纤化共混物。采用扫描电镜、差示扫描量热仪和力学性能测试等方法研究了增容剂PP-g-GMA含量对共混物微观形态、力学性能和结晶性能的影响。结果表明,增容剂可显著提高两相相容性,改善界面效果,明显降低拉伸前初始粒子的尺寸,但会造成拉伸过程中形成的微纤长径比降低。增容剂可以明显改善微纤化共混物力学性能,当其含量为2%(质量分数,下同)时拉伸强度比未增容试样提高了11.0%,弯曲强度均提高了11.3%;当其含量为6%时冲击强度也比未增容共混物提高了34.5%。此外,PET微纤对PP有很好的异相成核作用,使其结晶温度提高了16.3℃,结晶时间为纯PP的32%左右,而增容剂的加入使共混物中PP的结晶时间延长。

有序定构聚集态β-iPP薄膜的重结晶行为研究

采用熔体挤出-拉伸法制备了稀土类β成核剂改性等规聚丙烯(iPP)薄膜.然后将上述薄膜加热到不同熔融温度,通过差示扫描量热法(DSC)和偏光显微镜(POM)实验分别考察了有序熔体结构对β-iPP薄膜非等温和等温结晶行为的影响.结果表明:在非等温结晶过程中,随着设定温度(T_m)的降低,部分熔融的β-iPP能够诱导形成更多成核位点,使其在较高温度下发生结晶;同时,试样中诱导形成密集的柱晶结构.在等温结晶过程中,当165℃<T_m<169℃时,在试样内部会发生β晶向α晶转变;然而当169℃<T_m<172℃时,在试样内部的α晶逐渐向β晶转变.

后处理对聚丙烯中空纤维膜性能的影响(英文)

采用熔融挤出拉伸法制备了聚丙烯中空纤维膜 .详细探讨了中空纤维的机械性能 ,尤其是各种条件对其弹性恢复性能的影响 .研究发现后处理 (热处理条件和牵伸比 )对膜材料的孔隙率 ,平均孔径和气体的穿透性能有很大的影响 ,采用片晶和微纤模型可以很好地解释中空纤维膜的实验现象和成孔机理 .

LLDPE/MWCNTs复合薄膜的结晶行为和力学性能

为提高线性低密度聚乙烯(LLDPE)的拉伸强度和模量,扩大其应用领域,将多壁碳纳米管(MWCNTs)与LLDPE共混,通过熔体挤出-拉伸法制备了LLDPE/MWCNTs复合薄膜.利用扫描电子显微镜(SEM)、X-射线衍射仪(XRD)、拉曼光谱分析和拉伸测试对LLDPE/MWCNTs复合薄膜的结晶行为及力学性能进行表征.结果表明:MWCNTs在基体中分散均匀,形成取向的纳米杂化串晶结构;MWCNTs和LLDPE基体间界面结合力较强;MWCNTs的异相成核作用促进了聚合物分子链的结晶,使结晶度增加;MWCNTs的加入显著改善了复合薄膜的拉伸强度和模量,当MWCNTs的含量为1%时,拉伸强度和模量分别提高了101.8%和117.6%,同时,韧性也提高到原来的2.5倍.