PP/SiO_2杂化复合材料的制备与性能研究

以正硅酸乙酯 (TEOS) ,甲基丙烯酸甲酯 (MMA)为主要原料 ,甲基丙烯酸 β 羟丙酯为活性单体 ,溶胶 凝胶法制备PMMA/ SiO2 杂化准凝胶 ,并以其为填充物对PP进行复合改性。采用FT IR、XRD、SEM、PLM等对材料的结构进行分析 ,同时对其力学性能进行测试 ,研究了复合材料力学性能与组成、结构间的关系。研究发现 ,PMMA/ SiO2 杂化材料能诱导PP基体中 β晶型的生成 ,并使PP球晶细化。PP SiO2 杂化复合材料 (PSH)中SiO2 含量为 2 %(wt)时 ,缺口冲击强度较纯PP提高 81 %。

PP/纳米SiO_2复合材料的性能与结构

利用熔融共混的方法制备了PP/纳米SiO2复合材料,研究了纳米SiO2的含量对PP/SiO2复合材料力学性能的影响规律,并通过DSC、SEM等测试方法对复合材料的结构进行分析,合理地解释纳米SiO2对复合材料的影响规律。

LLDPE/纳米SiO_2复合材料的制备与性能研究

利用超声波分散、偶联剂对纳米SiO2 进行了表面改性 ,用共混法制备了LLDPE/纳米SiO2 复合材料。系统研究了该种新型复合材料的静态、动态力学性能和红外吸收性能 ,并与球磨机分散、偶联剂表面处理的纳米SiO2 制备的LLDPE/纳米SiO2 复合材料进行了对比。结果表明 ,纳米SiO2 对LLDPE具有一定的增强、增韧作用 ;复合材料的贮能模量和损耗模量随SiO2 含量的增加而增大 ,阻尼在 -15～ 30℃范围内逐渐降低 ;复合材料的红外吸收能力较LLDPE明显提高。不同的分散、表面处理方法对纳米SiO2 在基体中的分散性能影响不同。仅填加 3份纳米SiO2时 ,常规分散、表面处理方法比基体树脂的红外吸收性能提高了 42 .5 % ,超声波分散、偶联剂表面处理方法比基体树脂提高了 10 6.7%。

聚丙烯基纳米SiO_2复合材料的流变性能研究

采用普通毛细管流变仪和高压毛细管流变仪 ,通过测定流变性能 ,研究了不同表面处理工艺对PP基纳米SiO2 复合材料的团聚、分散和界面性能的影响。结果表明 ,纳米SiO2 采用偶联剂处理并包覆长链分子型分散剂后 ,可增加界面层厚度 ,形成相间缓冲层 ,由此增大纳米颗粒与颗粒间的距离 ,使纳米颗粒团聚体变得松散 ,摩擦阻力有所下降 ,熔体流动性损失减少。PP基纳米SiO2 复合材料的熔融流动性基本随纳米SiO2 用量的增加而下降 ;当纳米SiO2 质量分数约为 3 %时 ,该复合材料的熔体流变性能近似于纯PP 。

PP/纳米TiO_2复合材料的性能与结构

利用熔融共混的方法制备了PP/纳米TiO2复合材料,研究了纳米TiO2的表面处理和含量对PP/TiO2复合材料力学性能的影响规律,并通过DSC测试方法对复合材料的结构进行分析,合理地解释纳米TiO2对复合材料的影响规律。

纳米SiO_(2)@黄麻纤维/PP复合材料多相界面结构与增韧机制

采用溶胶-凝胶法在黄麻纤维表面获得了纳米SiO_(2)(n-SiO_(2))沉积层,经过模压工艺,制备了n-SiO_(2)沉积的黄麻纤维/聚丙烯复合材料(n-SiO_(2)@黄麻纤维/PP复合材料)。通过分子动力学(MD)模拟建立了n-SiO_(2)@黄麻纤维/PP复合材料多相界面的分子模型,结合复合材料冲击性能与断口形貌的分析,揭示了此类混杂型复合材料的多相界面结构与增韧机制。黄麻纤维经过n-SiO_(2)沉积处理,其增强PP复合材料的冲击韧性提高了54.87%。n-SiO_(2)沉积层通过与黄麻纤维之间的C-O-Si化学键作用及其与PP基体分子链之间的机械锁结作用,在黄麻纤维与PP基体之间形成了界面相,使得黄麻纤维/PP复合材料的界面结合能提高了27.22%。当复合材料发生冲击破坏时,n-SiO_(2)界面相将引发“银纹效应”,使得裂纹的传播方向发生倾斜或扭转,延长了裂纹的扩展路径,消耗了裂纹传播的能量,减缓了裂纹的扩展速度。此外,在冲击失效过程中,结合性能良好的多相界面不仅能够诱导PP基体产生塑性变形,吸收大量的冲击能量,而且可将部分冲击能量传递至黄麻纤维内部,使得微纤之间发生界面脱黏。由于黄麻纤维/PP基体界面结合强度小于黄麻纤维内部微纤之间的界面结合强度,因此微纤之间的界面脱黏将会消耗更多的冲击能量。