聚丙烯的增强改性及其阻燃性能研究

以聚丙烯为基料,以短切玻璃纤维为增强材料,以多聚磷酸铵为阻燃剂,通过熔融共混加工得到了一种复合材料。探索了不同短切玻璃纤维和多聚磷酸铵用量对复合材料力学和阻燃性能的影响。结果表明,当短切玻璃纤维用量为14质量份、多聚磷酸铵用量为20质量份时,复合材料的拉伸强度可达39.4 MPa、弯曲模量和弯曲强度可达3 512、52.7 MPa,悬臂梁冲击强度可达8.2 kJ·m^(-2),并且复合材料的极限氧指数可达29,垂直燃烧可达V-0级别,即复合材料具有良好的强度和阻燃性能。

短玻纤增强聚丙烯注射压力对微观结构和力学性能影响

报道了短玻纤增强聚丙烯复合材料中玻纤及注射压力对材料微观结构和力学性能的影响规律。实验结果表明 :随着玻纤含量提高 ,复合材料的拉伸强度提高 ,而断裂伸长率、冲击强度和熔体流动速率则下降。注射压力提高 ,拉伸试样芯层中玻纤的平均取向角下降 ,取向度提高 ,因而拉伸强度增大 ,冲击强度下降。皮层结构中玻纤沿熔体流动方向高度取向。聚丙烯球晶尺寸随玻纤含量增加而变小 ,规整度也变差 ,至 40 %时 ,聚丙烯已难以形成规整的球晶结构。

短玻纤增强聚丙烯的研究进展

综述了近年来有关短玻纤增强聚丙烯复合材料的力学性能、变形机理和断裂韧性等方面的研究工作。短玻纤取向后的复合材料注射样的力学性能是各向异性的 ,复合材料在取向方向上具有更高的拉伸强度。玻纤与树脂基体间界面结合力的强弱对材料的力学性能同样起着至关重要的作用。良好的界面结合力保证了应力有效地从基体向玻纤传递 ,从而提高了复合材料的强度。由于短玻纤的分布既不均匀又不规则 ,在受到负荷时的变形过程很复杂 ,包括玻纤 -基体的界面脱黏、脱黏后的摩擦、基体的塑性变形、玻纤的塑性变形、玻纤断裂。

聚丙烯纤维对硅灰混凝土氯离子渗透性能的影响

在正交试验的基础上,采用NEL试验方法研究了不同掺量(体积掺量0.067%～0.5%)、不同尺度(3、6、10mm)的聚丙烯纤维混杂对硅灰混凝土抗氯离子渗透性能的影响。研究表明,聚丙烯纤维影响硅灰混凝土抗氯离子渗透性能的因素依次为:长短纤维掺量比>纤维掺量>复合纤维长度。当纤维掺量在低掺量范围内增加时,硅灰混凝土氯离子渗透性能会降低,而当纤维掺量较高时,硅灰混凝土氯离子渗透性能反而增加;纤维对硅灰混凝土氯离子渗透性能的影响与复合纤维的长度关系不大,而与长短纤维掺量比关系密切。

短碳纤维增强聚丙烯复合材料性能的研究

本文研究了单螺杆挤出机加工短碳纤维增强聚丙烯复合材料(CFRPP)的性能.结果表明,经表面处理的短碳纤维与PP复合,得到的材料其拉伸强度、冲击强度和热变形温度有明显提高,成型收缩率显著减小、电性能与半导体相近.本文还结合拉伸断面的电镜照片,比较分析了表面处理前后短碳纤维增强PP复合材料力学性能的变化.

废聚丙烯/废轮胎胶粉/废尼龙短纤维复合材料 Ⅰ.配方

用双螺杆挤出机制备了废聚丙烯/废轮胎胶粉/废尼龙短纤维(WPP/GRT/WSF)复合材料,通过正交实验得出了制备该复合材料的最佳配方,讨论了增容剂用量、氯化聚丙烯的含氯质量分数、GRT用量及其粒径、WSF用量及预处理对该复合材料力学性能的影响。结果表明,制备该复合材料的最佳配方(质量份,下同)是WPP100,GRT30,WSF8,二甲基二硫代氨基甲酸锌、二硫化二苯并噻唑、多乙烯多胺及重油用量依次为0.6,1.2,0.3,2,聚丙烯接枝马来酸酐、氯化聚丙烯用量依次为8,4;在最佳配方下,该复合材料的非缺口冲击强度为25.2kJ/m2,拉伸强度为13.6MPa;GRT用量为30份时,该复合材料的拉伸强度和非缺口冲击强度最大,GRT的最佳粒径为40目;WSF经D法预处理后,提高了该复合材料的力学性能,拉伸强度为16.3MPa,非缺口冲击强度为27.8kJ/m2。

聚丙烯超短复合纤维的制备与性能

以蒙脱土与聚丙烯熔融插层制备纳米复合材料,经熔融纺丝和牵伸技术制成功能超短纤维,纤维直径20μm～100μm,长4mm～5mm,其韧性比纯聚丙烯纤维提高30%以上,可纺性较好。采用X射线衍射、差示扫描量热、扫描电镜研究了复合材料的分散、热学及综合性能。结果表明,蒙脱土层间距由1.18nm扩大到1.98nm,提供了聚合物插层条件,纤维表面和端面颗粒以50nm～70nm均匀分散。超短纤维改性钻井液性能表明,纤维分散性较好,钻井液产生增稠增粘效应,滤失量相对降低8mL/30min～10mL/30min。

水泥混凝土增强用短切聚丙烯纤维分散助剂

以分子量6 500的聚醚作为主平滑剂,配以聚醚型乳化剂及自制的多电荷抗黏结剂等其他添加剂进行复配,制备水泥混凝土用超短纤维分散助剂,并对其性能进行了系统的研究.结果表明:该分散助剂具有良好的平滑性、润湿性及抗黏结性;用该分散助剂对聚丙烯纤维表面进行处理,不仅能满足纺丝工艺的要求,而且切断后还使纤维具有良好的分散效果;短切纤维在水泥体系中能形成均匀的乱向支撑结构.通过平板试验发现,聚丙烯超短纤维的加入能有效延缓混凝土表面的湿度下降,提高了混凝土体系的强度,阻滞了基体材料的裂纹扩展,改善了基体的抗疲劳性能.

超声外场对复合材料注射成型流动行为影响的可视化实验

利用自主研制开发的基于可视化技术的超声激励注射成型装置,对超声频率为19.5kHz时,不同超声功率、不同注射速度以及不同玻纤含量条件下,短玻纤增强聚丙烯(GF/PP)复合材料熔体前沿充填型腔的状况进行直接观测记录,并对超声外场对复合熔体充型流动行为的影响进行研究。结果表明,超声外场在一定程度上改善了10%GF/PP的熔体充型流动行为,而且最佳超声功率值随着注射速度不同而有所改变,超声外场对于20%GF/PP的熔体充型流动行为改善效果并不明显。为后续研究超声外场对复合材料注塑成型特性的影响可以提供可靠依据。

预应力织物增强混凝土薄板弯曲性能试验研究

目前,织物增强水泥基复合材料仍处于试验与理论研究阶段。采用掺入和未掺入短切聚丙烯的两种混凝土基体制备成织物增强的混凝土薄板,并对织物施加不同的预应力,通过对比试验,考察了各类试件的比例极限强度、抗弯弹性模量、弯曲韧性及荷载-挠度曲线特征,试验表明预应力的增加能提高织物增强混凝土薄板的弯曲强度和抗弯刚度,而短切聚丙烯纤维的掺入改善了混凝土中应力的传递机制。

工艺参数对短玻璃纤维增强PP注塑制品翘曲变形的影响研究

针对玻璃纤维增强聚丙烯(PP)注塑制品存在的翘曲变形缺陷,利用计算机辅助工程(CAE)以及正交实验设计相结合的方法,以汽车内饰件为例,研究了注射工艺参数如熔体温度、模具温度、纤维含量、注射时间、速度-压力转换对制品成型翘曲的影响。结果表明,纤维含量、模具温度对翘曲变形影响作用较为明显,且存在最佳值;通过优化工艺参数,可使注塑制品翘曲变形最小,提高注塑制品的品质。

废聚丙烯/废轮胎胶粉/废尼龙短纤维复合材料 Ⅱ.工艺条件

采用反应挤出方法制备了废聚丙烯 /废轮胎胶粉 /废尼龙短纤维 (WPP/GRT/WSF)复合材料 ,讨论了螺杆转速、机头温度对WPP/GRT/WSF复合材料力学性能的影响。结果表明 ,当螺杆转速为15r/min ,机头温度为 185～ 195℃时 ,WPP/GRT/WSF复合材料的力学性能达到最佳 ,拉伸强度为13.6MPa ,冲击强度为 2 5 .2kJ/m2 。按照最佳配方和工艺挤出管材的拉伸强度为 4 .6MPa ,冲击强度为5 .4kJ/m2 ,爆破压力为 0 .6

聚丙烯纤维现状及发展趋势

综述了聚丙烯(PP)长纤维、短纤维、纺黏无纺布及熔喷无纺布的生产工艺及设备。分析了不同品种的PP纤维对PP树脂性能的要求。多功能纤维、双组分纤维、异型纤维、高强纤维等是今后PP纤维的发展趋势。随着PP无纺布应用领域的不断扩大.PP纤维在无纺布技术生产纺织品上的份额将不断上升。同时,指出了多功能纤维专用树脂和纺黏熔喷无纺布专用树脂是PP树脂的开发方向。

转速及温度对PE-HD/PP/SGF管材分子取向的影响

利用自行设计制造的剪切拉伸双向复合应力场挤管装置生产出了双向增强的高密度聚乙烯/聚丙烯/短玻璃纤维(PE-HD/PP/SGF)管材,研究分析了该装置中剪切套筒的旋转转速和剪切应力场段的温度对体系分子取向的影响。结果表明,剪切拉伸双向复合应力场挤管装置中剪切套筒旋转转速的有效形成可有效促进PE-HD/PP/SGF体系分子的取向,改善体系分子的取向度,但随着该转速的加快和该装置剪切应力场段温度的升高,PE-HD/PP/SGF体系分子的取向改善逐渐变弱,而解取向效应变得更加严重。

工艺参数对短玻纤增强聚丙烯气辅注塑成型的影响

以带加强筋的矩形平板塑件为例,基于Moldflow 2010模拟试验平台,对短玻纤增强聚丙烯气辅注塑成型过程进行三维模拟分析,结合正交试验设计方法,选用L25(56)的正交表,研究了不同工艺参数对气道气体穿透长度和塑件翘曲变形的影响。结果表明,纤维含量、纤维间相互作用系数、模具温度、熔体温度、气体延迟时间和气体注塑时间对这两个指标的影响比较复杂,均不呈单调关系;影响两个指标最重要的因素均为纤维含量;两个指标总体上都随纤维含量的增加呈逐渐减小的趋势,但当纤维质量分数为30%时,它们都有一个较大的反常突变。

共混方法和设备对聚酯短纤维增强动态硫化EPDM／PP共混型热塑性弹性体性能的影响

分别采用密炼机和炼塑机以及３种共混方法，研究了填充１８份（或２８份）聚酯短纤维的动态硫化ＥＰＤＭ／ＰＰ（６０／４０，质量比）共混型热塑性弹性体性能的变化。结果表明，预先将聚脂短纤维和ＥＰＤＭ混炼制成母炼胶，然后再与ＰＰ共混进行动态硫化制备的复合材料的性能最佳。与密炼机共混相比，炼塑机制备的复合材料的拉伸强度提高２５％～３５％。用预处理聚酯短纤维制备的复合材料的拉伸强度比未处理者提高２７％～４５％。

短玻纤填充聚丙烯复合材料的动态黏弹性及剪切流变行为

研究了短玻纤填充聚丙烯(PP)复合材料的剪切流变行为,特别是纤维长度、纤维长度分布、纤维含量等因素对复合材料的黏弹性能的影响。结果表明,复合材料的稳态剪切黏度、储能模量和损耗模量随着玻纤含量的增加、玻纤长度的增加、玻纤长度分布的增加而提高,这与材料中纤维形成的结构松弛时间变长有关。

新型抗静电聚丙烯的研制

研究了乙撑双硬酯酰胺和丙三醇合成甘油乙撑双硬酯酰胺为聚丙烯抗静电剂,同时添加石棉短纤维。结果表明,自制的抗静电剂和石棉短纤维的加入,体系的力学性能基本保持不变,表面电阻率大大降低,得到抗静电性能较好的聚丙烯塑料。

聚乳酸/碳纤维复合材料的制备及性能研究

以双螺杆挤出机制备出的短碳纤维为增韧材料,以聚乳酸为基体,制备出一种新型的聚乳酸/碳纤维复合材料。通过扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱、力学性能测试等手段,考察碳纤维含量对复合材料性能的影响。结果表明:加入碳纤维后,改变了复合材料的力学性能及耐热性,耐热性随短碳纤维含量的增大而提高,冲击强度呈现先增大后减小的趋势,碳纤维含量为5wt%左右时,复合材料的综合性能最佳。

一种新型的短纤维加强聚合物发泡复合材料

添加增强物质到聚合物发泡材料中，加强其力学性能，使之能更好地为工程领域所利用，是材料领域的一个新的趋势。利用聚丙烯短纤维作为增强材料到聚氨脂泡沫，研制出了一种新型的短纤维增强聚氨脂泡沫材料，并对其形貌、性能作了一些初步研究，发现此聚丙烯短纤维增强材料弯曲断裂力显著提高。