基于线性尼龙共混改性的半芳香尼龙复合材料性能研究

聚对苯二甲酰癸二胺(PA10T)是一种新型的半芳香族尼龙材料,具有良好的物理机械性能和耐热性能,但加工性和韧性较差。通过与含量不同的聚癸二酰己二胺PA610共混能够有效改善其加工流动性,并且采用一定量的聚烯烃弹性体还能进一步对PA10T起到良好的增韧改性作用。结果表明,采用质量比为70:30的PA10T与PA610共混,能够使其短纤维增强,复合材料注塑产品获得良好的力学性能、耐冲击性能、较低的吸水性和热膨胀系数,更加适合用于制造需要在高温条件下使用的抗冲击聚合物基复合材料制品。

TPAS/PLA/PLA-g-MAH共混材料制备及性能

使用熔融和注塑工艺制备热塑性醋酸淀粉(TPAS)/聚乳酸(PLA)/聚乳酸接枝马来酸酐(PLA-g-MAH)共混材料,考察PLA-g-MAH的增容效果,并对共混材料的力学性能、热性能、熔体流变性能和亲水性进行分析。结果表明:PLA-g-MAH提高TPAS在PLA中的分散程度,显著增强了两者的界面结合力;随着PLA-g-MAH含量的增加,共混材料的拉伸强度、断裂伸长率和缺口冲击强度均先升高后降低,含量为15%时达到最大值,较未增容体系分别增加17.9%、18.5%和138.5%;添加PLA-g-MAH导致共混材料结晶能力减弱,表面疏水性提高,共混材料熔体黏弹性增强,加工性能提高。

聚乳酸/聚烯烃弹性体共混体系的发泡行为

为研究聚乳酸(PLA)共混体系的界面相互作用对发泡材料泡孔结构的影响,选择聚烯烃弹性体(POE)和马来酸酐接枝聚烯烃弹性体(POE-g-MAH)分别与PLA共混,制备PLA/POE和PLA/POE-g-MAH共混物,然后利用釜压发泡,制备共混体系发泡材料。首先,利用扫描电子显微镜(SEM)观察了POE和POE-g-MAH在PLA中的分散情况;然后,利用旋转流变仪研究了PLA/POE和PLA/POE-g-MAH共混体系的流变行为;最后,利用SEM研究了PLA/POE和PLA/POE-g-MAH共混体系发泡材料的泡孔结构,通过测试样品发泡前后的密度计算了膨胀倍率,并探讨了界面相互作用对泡孔结构的影响。结果显示,随着弹性体含量增加,POE和POE-g-MAH的相区尺寸都随之增大,后者的相区尺寸较小;POE和POE-g-MAH含量增加,体系的复数黏度和储能模量也都增大,由于后者与PLA的界面相互作用更强,因此其体系复数黏度和储能模量增大得更显著;当弹性体质量分数为10%和20%时,POE的加入可增强体系的气泡异相成核,因此形成的泡孔尺寸较小,而POE-g-MAH的加入有利于泡孔生长,因此形成的泡孔尺寸较大;在90℃发泡后,PLA/POE-g-MAH10和PLA/POE-g-MAH20发泡材料的膨胀倍率比PLA/POE10和PLA/POE20的更大。

降冰片烯二酸酐接枝改性聚烯烃弹性体的制备与性能

通过熔融接枝法制备降冰片烯二酸酐(NA)接枝改性聚烯烃弹性体(POE),系统地研究了接枝单体用量、引发剂用量、主机螺杆转速以及加工温度等条件对产物接枝率的影响。通过傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)对产物结构进行表征,使用酸碱滴定法计算接枝产物中NA的接枝率,采用热分析仪(TG)和差示扫描量热仪(DSC)研究其热性能。结果表明,接枝单体用量的增加及引发剂用量在质量分数0.4%~1.0%范围内的增加均有助于提高产物接枝率。控制加工过程中挤出机主机螺杆转速、加工温度等工艺参数在合适的范围内也可提高产物接枝率。综合各指标,获得最佳工艺参数如下:接枝单体质量分数为5%~7%,引发剂质量分数为0.6%~0.8%,螺杆转速为250~300 r/min,加工温度为200~220℃。该条件下接枝率可达1.5%以上,熔体质量流动速率6~7 g/10 min(230℃,2.16 kg),热性能较佳。

聚烯烃弹性体与马来酸酐的熔融接枝

以双螺杆挤出机作为反应器 ,比较了聚烯烃弹性体 (POE)、线性低密度聚乙烯 (LLDPE)与马来酸酐 (MAH)的熔融接枝反应。尽管两种树脂具有相近的支化度 ,但由于POE树脂的大支链对大分子自由基之间的偶合反应具有抑制作用 ,所以 ,POE/MAH接枝体系的接枝率明显高于LLDPE/MAH接枝体系 ,而且接枝产物保持了较好的流动性 ;酸酐在POE树脂上的接枝率随过氧化物和接枝单体用量的增加而增大。

马来酸酐与聚烯烃接枝产物的表征

综述了马来酸酐与聚烯烃接枝产物的多种表征手段 ,重点分析了纯化处理、化学滴定以及红外分析方法的表征原理。

聚烯烃接枝MAH对PET/PA6性能的影响

用熔融挤出制备了聚烯烃马来酸酐 (MAH)接枝物 (GPE或GPP) ,同时 ,熔融挤出制备了PET/PA6 ,PET/PA6/GPE(或PET/PA6/GPP)共混物 ,扫描电镜观察了共混物的结构形态 ,表明GPE(或GPP)加入改善了PET/PA6的相容性。共混物的力学性能测试表明 ,PET/PA6中加入 5 %～ 1 5 %的聚烯烃接枝物 ,冲击强度比原来可提高1 .5～ 3倍 ,拉伸强度提高 2倍多 。

马来酸酐接枝氯化聚乙烯/聚丙烯热塑性弹性体的制备及表征

以过氧化二异丙苯(DCP)为引发剂,在转矩流变仪中,对氯化聚乙烯/聚丙烯(CM/PP)进行顺丁烯二酸酐(马来酸酐,MAH)熔融接枝制备了热塑性弹性体。考察了DCP用量和MAH用量对其接枝率、力学性能的影响。并用红外光谱、差扫描量热法、热重分析法和电子扫描电镜对其进行组成结构、热行为和形态表征。结果表明:MAH成功接枝到CM/PP热塑性弹性体上。接枝后的CM/PP热塑性弹性体的力学性能和热性能明显改善,当MAH为4份时和DCP用量为3.2份时,接枝率达到0.66%,抗拉强度比未接枝CM/PP提升了78%,达到6.3MPa。

马来酸酐和苯乙烯接枝改性对天然橡胶/聚丙烯共混物物理机械性能的影响

用动态硫化法制备了天然橡胶(NR)/聚丙烯(PP)热塑性弹性体(TPV)。研究了马来酸酐/苯乙烯/过氧化二异丙苯(MAH/St/DCP)多单体熔融接枝交联改性及纳米二氧化硅用量对NR/PP TPV物理机械性能的影响,讨论了NR/PP TPV的重复加工性能。结果表明,当MAH/St/DCP用量为3.750/1.875/0.375质量份、纳米二氧化硅用量为3质量份时,NR/PP TPV的物理机械性能最好,达到了国内外有关通用橡胶/PP TPV的水平,并且具有较好的重复加工性能。

POE-g-MAH增韧PA12T复合材料的制备与性能

使用不同质量分数的马来酸酐接枝聚烯烃弹性体(POE-g-MAH)对半芳香尼龙聚对苯二甲酰十二碳二胺(PA12T)进行共混改性,制备了具有较高韧性的PA12T复合材料,并研究了POE-g-MAH含量对复合材料力学性能、热性能及断面形貌的影响。结果表明,POE-g-MAH的加入有效地提高了复合材料的耐冲击性能,且当其质量分数为10%时,复合材料在冲击实验过程中便已无法冲断,即已具备了非常优异的耐冲击性能。由于POE-g-MAH相较于PA12T具有较低的强度,因此,复合材料的拉伸强度、弯曲强度和热变形温度随着POE-g-MAH含量的增加而有所下降。当复合材料中POE-g-MAH的质量分数为35%时,复合材料的拉伸强度、弯曲强度以及热变形温度分别降低至49.8 MPa,24.4 MPa和113.1℃,相较于PA12T基体,其保持率分别为61.5%,39.7%和92.5%。

聚烯烃熔融挤出接枝马来酸酐的研究进展

对聚烯烃(聚乙烯和聚丙烯)进行马来酸酐单体接枝改性是拓宽聚烯烃使用范围的重要手段.文章对聚烯烃熔融接枝马来酸酐的反应机理、接枝率的影响因素以及提高接枝率的方法进行了综述,并展望了聚烯烃熔融挤出接枝马来酸酐的发展趋势.

用MAC增容的NBR/PP共混型热塑性弹性体

以马来酸酐接枝聚丙烯与端羧基NBR及二乙烯三胺的反应产物(MAC)为增容剂,制备了NBR/PP共混型热塑性弹性体。研究了MAC的增容机理及各因素的影响。结果表明,使用开炼机共混,当MAC用量为5.0质量份、PP的熔融指数为2.38、NBR/PP为60/40(质量此)时,以树脂体系(酚醛树脂SP-1045-SnCl_2·2H_2O,用量约8.0质量份)为硫化体系,动态硫化时间为10～15min,硫化温度为190℃左右,可以制得拉伸强度为20MPa、扯断伸长率为317％、200％定伸应力为15.0MPa、拉伸永久变形为73％和溶剂增重率为84.9％的共混型热塑性弹性体。

SEBS-g-MA对PS/PA6共混物的相形态和动态流变行为的影响研究

采用马来酸酐接枝氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SEBS-g-MA)改性聚苯乙烯(PS)/聚酰胺6(PA6)共混物。SEM观察共混物相态发现,随着SEBS-g-MA加入量的增加,PS/PA6双连续相结构并未改变,而PS和PA6的相畴尺寸逐渐变小,加入量超过10%以后,相畴尺寸出现变大的趋势。动态流变测试表明,PS/PA6共混物熔体的复数黏度、储能模量及损耗模量均随SEBS-g-MA的加入而增加,即SEBS-g-MA同时提高了体系的黏性和弹性,但是体系的黏弹比却出现下降,且随加入量的增多,作用程度更为显著。

HDPE接枝马来酸酐粘接树脂熔融接枝工艺的研究

制备了高密度聚乙烯(HDPE)接枝马来酸酐(MAH)粘接树脂,进一步对接枝工艺进行研究。结果表明,MAH的含量、过氧化二异丙苯(DCP)的含量、共混时间都会对粘接效果产生影响。共混时间为8 min时,接枝反应已经很充分;当添加1.5份MAH和0.1份DCP时,接枝率达到最大值0.815%,此时综合粘接效果最好。

相容剂对TPS/LDPE性能及微观结构的影响

以两步法制备了热塑性淀粉/低密度聚乙烯(TPS/LDPE)体系,研究了PE-g-MA(马来酸酐接枝聚乙烯)相容剂添加量对TPS/LDPE体系力学性能、分子结构、热性能等的影响。结果表明,PE-g-MA的加入使TPS/LDPE体系具有较好的相容性,TPS/LDPE体系的拉伸强度、断裂伸长率以及热稳定性提高,当相容剂用量达到6份时,体系的拉伸强度达到最大值。

PBAT-g-MA对热塑性淀粉/聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯共混合金性能的影响

以马来酸酐(MAH)和聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯(PBAT)为原料采用熔融接枝法合成相容剂聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯接枝马来酸酐(PBAT-g-MA),并通过熔融挤出共混的方法制备了热塑性淀粉(TPS)/聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯(PBAT)共混合金。研究了PBAT-g-MA用量对TPS/PBAT共混材料力学性能、热性能、微观形貌、加工性能的影响。结果表明,PBAT-g-MA提高了TPS/PBAT二元共混合金的力学性能,当PBAT-g-MA质量分数为7%时,材料的拉伸强度为9.8 MPa,比未添加增容剂的共混材料提高了92.1%,断裂伸长率为64.3%,比未添加增容剂的共混材料提高了83.7%,SEM显示PBAT-g-MA大大改善了TPS/PBAT二元共混合金的界面相容性。

PA6/POE共混体系的性能研究

利用双螺杆挤出机将尼龙(PA)6与聚烯烃弹性体(POE)共混,研究添加过氧化二异丙苯(DCP)、马来酸酐(MAH)后的体系性能以及工艺条件对性能的影响。结果表明,POE含量在15份时缺口冲击强度仅提高了3 k J/m2,拉伸强度降低明显;当双螺杆挤出机的转速为100 r/min,DCP用量为0.2份,体系的力学性能达到最佳值;在DCP用量为0.2份时,添加0.4份MAH,体系的缺口冲击强度相对于纯PA6,提高约12 k J/m2;通过SEM分析冲击断面发现,加入了DCP或DCP/MAH后,POE分散相尺寸相对于单纯的两相共混体系的明显减小。

废旧聚烯烃热塑性弹性体/胶粉复合材料的制备及性能

采用动态接枝法制备了废旧聚烯烃热塑性弹性体(TPO)/胶粉(GTR)复合材料,研究了GTR的种类、粒径及用量对复合材料性能的影响,考察了接枝单体甲基丙烯酸缩水甘油酯、共接枝单体苯乙烯以及引发剂过氧化二异丙苯的用量对动态接枝体系的影响。结果表明,在一定范围内,随着GTR粒径的增大和用量的增多,TPO/GTR复合材料的力学性能得以提高,且当过氧化二异丙苯用量为1.5份(质量,下同)、甲基丙烯酸缩水甘油酯和苯乙烯用量均为8份时的综合性能较好,而用整胎GTR填充复合材料的性能要优于胎面GTR。动态接枝处理后的复合材料断面平整光滑,GTR与TPO的相容性明显改善。

聚烯烃接枝马来酸酐作为增容剂的应用

聚合物共混改性是制备新型高分子材料极为有效的方法 ,其中的关键是要解决各种聚合物之间一般相容性很差的问题 ,通常的解决办法是加入合适的增容剂 ,聚烯烃接枝马来酸酐 (PO g MAH)是研究的很多的增容剂。制备聚烯烃接枝马来酸酐的方法有熔融法、溶液法、辐射法和固相法 ,其中最重要的方法是熔融法 ,笔者主要介绍了聚烯烃接枝马来酸酐作为增容剂在改性聚酰胺 (PA6、PA6 6、PA12、PA10 10 )、聚酯 (PET、PBT)、热塑性聚氨酯 (TPU )等聚合物共混物 ,聚烯烃 /无机填料 ,聚烯烃 /有机纤维 ,复合增强材料 ,粘结剂等方面的应用 ,聚烯烃接枝马来酸酐与其它聚合物原位反应生成共聚物 ,一方面降低了表面张力 ,使得分散相在基体中分散得更好 ;另一方面增强了两相的粘合力 ,从而达到了增容的目的。

SEBS-g-MA对PS／PA6的相形态及非等温结晶行为的影响

采用熔融共混的方法制备共混物PS/PA6(质量比为50/50)和PS/PA6/SEBS-g-MA(质量比50/50/5)。SEM观察发现PS/PA6呈现双连续的相态,加入质量分数为5%的SEBS-g-MA到PS/PA6中,PS和PA6的相畴尺寸均减小,但仍然保持双连续的相态。采用差示扫描量热法分析了PS/PA6和PS/PA6/SEBS-g-MA的非等温结晶行为,加入SEBS-g-MA提高了PS/PA6中PA6的结晶起始温度T0、结晶峰温度Tp,减小了结晶过程总时间?t和半结晶时间t1/2。Jeziorny法和Mo法都适用于PS/PA6和PS/PA6/SEBS-g-MA的非等温结晶动力学过程,通过Jeziorny法分析第一阶段非等温结晶过程得到PS/PA6的Avrami常数n为4.40～4.91,PS/PA6/SEBS-g-MA的Avrami常数n为2.47～3.25,PS/PA6/SEBS-g-MA的Zc也大于PS/PA6的Zc。通过Mo法得到在相同的相对结晶度Xt下,PS/PA6/SEBS-g-MA的lgF(T)小于PS/PA6的lgF(T)值。这些都说明SEBS-g-MA对PS/PA6中的PA6有诱导结晶作用。而Ozawa法不适合于PS/PA6和PS/PA6/SEBS-g-MA的非等温结晶动力学过程。