rPET/mLLDP/EMAH-g-POE复合材料的制备及性能研究

以回收聚对苯二甲酸乙二酯(rPET)瓶料为基体材料,茂金属线性低密度聚乙烯(mLLDPE)为增韧材料,马来酸酐接枝(乙烯/辛烯)共聚物(MAH-g-POE)为增容剂,制得rPET/mLLDPE/MAH-g-POE复合材料。研究表明,mLLDPE的加入使得rPET的结晶温度提高,与纯rPET相比,含质量分数5%MAH-g-POE的rPET/mLLDPE/MAH-g-POE复合材料的结晶温度提高24.39℃,缺口冲击强度提高216.6%,断裂伸长率提高14.54倍;MAH-g-POE使rPET/mLLDPE中rPET的玻璃化转变温度向低温方向移动,rPET与mLLDPE的相容性提高,界面粘结力增强,熔融塑化时的扭矩增大。

HDPE/GF的力学性能及非等温结晶行为研究

采用双螺杆挤出机制备了高密度聚乙烯(HDPE)/玻纤(GF)复合材料,并对HDPE/GF复合材料的力学性能和非等温结晶行为进行了研究。结果表明,MAHgPOE可以提高复合材料的冲击强度,复合材料中玻纤与HDPE的界面粘结状况良好;复合材料的Avrami指数(n)不随冷却速率改变而改变。

增韧PA/PPO合金的制备技术

在一定比例的聚苯醚(PPO)、尼龙66(PA66)、尼龙6(PA6)以及自制的增容剂CR-1体系中加入增韧剂gPOE、g-SEBS,经双螺杆挤出机共混挤出制备增韧PA/PPO合金。考察了增韧剂的种类和用量对PA/PPO合金的断裂伸长率、强度、韧性等力学性能以及热性能的影响。结果表明,当PPO用量为30 phr、PA66为65 phr、PA6为5 phr、CR-1为10 phr、增韧剂总用量为7 phr时,g-POE单独使用具有更好的增韧效果;g-SEBS能够使合金中PA的结晶温度升高;g-POE和g-SEBS的用量分别按2、5 phr复配时,合金的拉伸强度最低、断裂伸长率达到最高。

TPU增韧PP共混材料的力学性能

利用双螺杆熔融共混挤出方法制备了TPU(热塑性聚氨酯弹性体)增韧PP(聚丙烯)新材料。考察了两种聚酯型TPU(TPU1和TPU2)和两种增容剂[三元乙丙橡胶接枝马来酸酐(EPDM-g- MAH)和乙烯-辛烯共聚物接枝马来酸酐(POE-g-MAH)]对PP/TPU的力学行为的影响。结果表明,TPU2较TPU1能更有效的改善PP的缺口冲击强度,TPU1则使PP/TPU保持较高的强度和刚性保留率,且加入5质量份的TPU较为适宜;加入适量的EPDM-g-MAH较POE-g-MAH可以更有效地改善PP/TPU的韧性、强度和刚度。

尼龙6/乙烯-1-辛烯共聚物接枝马来酸酐共混体系的亚微相态与性能

采用熔融挤出法制备了ＰＡ６／ＰＯＥ和ＰＡ６／ＰＯＥｇＭＡＨ共混合金，借助于力学试验机、ＴＥＭ、ＳＥＭ、Ｍｏｌａｕ实验和毛细管流变仪测定了共混合金的力学性能、亚微相态、冲击断口形貌和流变性能，系统地研究了ＰＯＥｇＭＡＨ对ＰＡ６的增容增韧作用。结果表明，ＰＯＥ与ＰＡ６是不相容体系，经ＭＡＨ接枝改性后的ＰＯＥ与ＰＡ６发生化学反应，生成的ＰＯＥｇＰＡ６共聚物起到了原位增容作用，细化了分散相尺寸，有效地改善了合金的力学性能，ＰＡ６／ＰＯＥｇＭＡＨ共混合金的缺口冲击强度是ＰＡ６的１２倍。

高性能玻纤增强聚丙烯材料的研制及应用

研究了自制聚丙烯接枝马来酸酐与乙烯/辛烯共聚物(PP-g-POE-MAH)和螺杆组合对玻璃纤维(GF)增强聚丙烯(PP)性能及产品外观的影响,制备了高性能、成型外观优的玻纤增强PP材料。结果表明,加入PP-gPOE-MAH可显著提高玻纤增强PP的拉伸、弯曲、冲击性能;在30%GF的玻纤增强PP体系中,PP-g-POE-MAH添加的最佳比例为8%,此配比制备的玻纤增强PP综合性能优良且性价比高;螺杆组合的剪切强弱较大幅度地影响材料的性能及成型外观,适当剪切强度生产的玻纤增强PP材料可兼具优良力学性能与优质成型外观。目前该材料已广泛应用于汽车、家电行业。

HDPE-g-MAH和POE-g-MAH对HDPE/PA6共混物性能的影响

分别以高密度聚乙烯接枝马来酸酐(HDPE-g-MAH)和乙烯-辛烯共聚物接枝马来酸酐(POE-g-MAH)作为相容剂,通过熔融挤出法对PE100/PA6共混物进行共混改性。研究了两种相容剂的用量对共混物力学性能、热性能和微观结构的影响。结果表明:HDPE-g-MAH与POE-g-MAH相比,都使体系发生反应性增容的同时,对共混物的结晶性更为有利,使得PE100/PA6/HDPE-g-MAH的综合性能更好,更适合作为PE100耐热改性时的增容剂。

新型弹性体POE及其应用技术进展

简述了乙烯-辛烯共聚物等聚烯烃弹性体(POE)发展历程,介绍了POE主要特性及产品特点,重点讨论了POE作为增韧改性剂在聚烯烃等高分子材料中的应用技术进展,论述了POE接枝改性产品在工程塑料等聚合物材料中的应用研究现状以及其它领域的应用开发情况。

POE-g-MAH增韧改性PA6的力学性能

研究了接枝马来酸酐的乙烯-辛烯共聚物(POE-g-MAH)对增韧改性尼龙6(PA6)力学性能的影响.结果表明:随着POE-g-MAH含量的增加,PA6的拉伸模量和强度及弯曲模量和强度均有所下降,但冲出强度和断裂伸长率均显著提高;增韧改性后PA6断面形貌明显成韧性断裂,且其熔体流动速率随POE-g-MAH含量增加而下降;当POE-g-MAH质量分数为25%时,增韧PA6的综合性能最佳,可用作PA柔性管材专用料.

POE-g-MAH在木粉/PVC复合材料中的应用研究

在木粉/PVC共混体系中,POE-g-MAH的加入提高了复合材料的拉伸、冲击强度,改善了材料的外观及加工性能。通过SEM发现,POE-g-MAH的引入增强了木粉和PVC之间的界面黏接性。而CPE的加入与POE-g-MAH共同作用,进一步改善了体系的机械性能、加工性及外观。

PP/PA6复合材料力学性能的研究

研究了PA6用量对PP、PP/SiO2拉伸强度的影响以及不同相容剂PP-g-MAH、POE-g-MAH对PP/PA6共混体系力学性能、相容性和结构的影响。通过力学性能测试、DSC热分析和SEM观察,研究了复合材料的性能。研究结果表明:PA6的加入可以提高PP、PP/SiO2体系的拉伸强度;两种相容剂的加入都可使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PP-g-MAH的加入主要表现为增韧效果。

PP/M-HOS/POE三元复合材料的界面改性与力学性能

采用马来酸酐接枝聚丙烯 (PP g MAH)及马来酸酐接枝乙烯 -1-辛烯共聚物 (POE g MAH )为界面相容剂 ,利用熔融共混法制备PP/镁盐晶须 (M HOS) /POE三元复合材料 ,研究了PP g MAH及POE g MAH的用量及配比、M HOS和POE的用量对三元复合材料力学性能的影响。结果表明 :当PP/M HOS/POE的质量比为 10 0 /10 /2 0时 ,PP g MAH的最佳用量为 3份 ;利用PP g MAH及POE g MAH作为复合相容剂可同时改善M HOS与PP和POE的界面相容性 ,促进POE、M HOS对PP的增韧补强作用 ,使三元复合材料的力学性能得到了明显的改善。

POE-g-MAH对PP/PA6共混体系形态结构与力学性能的影响

研究了乙烯-辛烯共聚物接枝马来酸酐(POE-g-MAH)作为相容剂对PP/PA6共混体系相容性、形态结构和宏观力学性能的影响。研究结果表明:在PP/PA6共混体系中加入相容剂POE-g-MAH,不仅能够显著改善PP/PA6共混物的相容性,明显降低分散相的粒径,而且能够使PP/PA6共混物在保持较高的拉伸强度和弹性模量的同时,大幅度地提高共混物的缺口冲击强度和断裂伸长率,与纯PP相比提高幅度分别达到198.3%和778.8%。POE-g-MAH增容PP/PA6共混体系的非等温结晶行为的研究表明,PA6作为成核剂使PP的结晶温度提高,POE-g-MAH的加入能进一步促进PA6对PP基体的异相成核作用。

竹粉/聚丙烯发泡复合材料的增韧效果

为研发可代替聚丙烯(polypropylene,PP)应用于汽车内饰件的木塑复合材料,减少白色污染,节约化石能源,同时提高木塑复合材料的附加值,拓宽其应用领域。该文以注塑法制备竹粉/聚丙烯发泡复合材料,并分别采用乙烯-1-辛烯共聚物(polyolefin elastomer,POE)和马来酸酐接枝POE(maleic anhydride grafted polyolefin elastomer,POE-g-MAH)增韧复合材料。研究了增韧填料对发泡复合材料力学性能的影响,用环境扫描电镜(environmental scanning electronic microscopy,ESEM)对复合材料的冲击断面进行观察,并进行了频率扫描的动态流变测试。结果表明:添加POE和POE-g-MAH在略微降低材料拉伸和弯曲强度的同时,可明显提高材料的缺口冲击强度,二者最佳用量分别为15%和8%;8%POE-g-MAH增韧的复合材料的缺口冲击强度为8.55kJ/m2,提高了35.7%,可很好地应用于汽车内饰件。ESEM显示,增韧后,复合材料的断裂形式转变为韧性断裂。动态频率扫描结果显示,POE对复合材料流变性能的影响较小,而POE-g-MAH增韧的复合材料的储能模量和复数黏度明显增大,且"第二平台"现象更为明显。

POE-g-MAH对PA66共混体系性能的影响

讨论了POE-g-MAH含量、MAH接枝率对PA66/POE/POE-g-MAH共混物性能的影响。当POE-g-MAH含量为10wt%～15wt%时,PA66/POE-g-MAH共混物发生脆-韧转变;随POE-g-MAH含量增加,共混物的缺口冲击强度、断裂伸长率显著增大,拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量、熔体流动速率、吸水率均明显下降。当POE-g-MAH接枝率为0.05wt%～0.2wt%时,PA66/POE/POE-g-MAH共混物发生脆-韧转变;随POE-g-MAH接枝率增加,共混物的缺口冲击强度、断裂伸长率增大,拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量、吸水率变化不大,熔体流动速率下降。SEM照片和Molau实验表明,POE-g-MAH对PA66具有显著的增容增韧效果。

马来酸酐接枝物对PP/PA6共混物相容性的影响

采用熔融共混法制备了PP/PA6/POE-g-MAH和PP/PA6/PP-g-MAH共混物。通过扫描电子显微镜(SEM)、差示扫描量热(DSC)仪分析和力学性能测试研究了增容剂POE-g-MAH和PP-g-MAH对PP/PA6共混物相容性、形态结构和宏观力学性能的影响。结果表明,在PP/PA6共混体系中分别加入POE-g-MAH和PP-g-MAH不仅能显著改善两相界面的相容性,减小分散相的粒径,而且能使共混物的力学性能显著提高。当增容剂的用量为5份时,PP/PA6共混物有较好的综合力学性能。POE-g-MAH和PP-g-MAH增容PP/PA6共混体系非等温结晶行为的研究表明,POE-g-MAH和PP-g-MAH均能促进PA6对PP基体的异相成核作用。

PP／POE-g-GMA／纳米SiO2复合材料性能研究

采用熔融共混法制备了聚丙烯/甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝POE/纳米二氧化硅(PP/POE-g-GMA/纳米S iO2)复合材料,研究了材料的力学性能、动态力学性能与结晶性能。结果表明:5%的POE-g-GMA和3%的氨基功能化纳米S iO2(S iO2-g-NH2)具有明显的协同增韧效应,冲击强度提高157%,使PP出现较大的低温损耗模量峰和内耗峰;POE-g-GMA和纳米S iO2对PP的结晶均有促进作用,S iO2-g-NH2的异相成核作用更明显;POE-g-GMA能诱导PPβ晶的形成,添加纳米S iO2使β晶含量降低。

PP／无机纳米粒子／POE-g-MAH三元复合材料的研究

采用熔融共混法分别制备了PP/纳米SiO2/POE-g-MAH和PP/纳米TiO2/POE-g-MAH两种复合材料;通过力学性能测试和SEM照片研究了其力学性能及微观形态结构。结果表明:纳米SiO2和纳米TiO2对PP/POE-g-MAH复合材料具有增强增韧作用,在POE-g-MAH的用量为5%、纳米粒子的用量为2%时,PP/无机纳米粒子/POE-g-MAH复合材料的综合力学性能达到最佳;SEM分析表明,该复合材料在断裂过程中发生塑性变形,因而韧性较佳;由DSC分析可知,纳米SiO2、TiO2均对PP基体有异相成核作用,此作用随POE-g-MAH的加入得到进一步促进。

PA66/POE/POE-g-MAH的分散相形态与力学性能研究

以（乙烯／辛烯）共聚物（POE）和马来酸酐接枝POE（POE—g—MAH）并用，制备了尼龙（PA）66／POE／POE—g—MAH合金，研究了POE—g—MAH用量对合金形态结构、力学性能的影响。结果表明，随着POE—g—MAH含量的增加，PA66／POE／POE—g-MAH合金的形态结构得到明显改善，弹性体分散相粒径细化且分布均匀，冲击强度显著提高；分散相粒径越小，粒径分布越均匀，POE—g-MAH较好增韧PA66的粒径范围是0．1～0．3μm；弹性体含量一定时，合金的缺口冲击强度随弹性体的细化而增大，但拉伸屈服强度和拉伸弹性模量不受影响。

反应挤出法制备马来酸酐接枝POE

采用双螺杆挤出机反应挤出制备马来酸酐接枝乙烯-1-辛烯共聚物(POE-g-MAH)。通过红外光谱分析(FTIR)、化学滴定等方法,揭示MAH过氧化二异丙苯(DCP)及供电子体(EDS)对接枝物的接枝率(GD)、凝胶率、熔体指数(MI)的影响规律。MAH和DCP的加入使MI降低,GD增大;过量的MAH使激发态的MAH猝灭,导致能引发接枝反应的激发态MAH和大分子自由基的数量减少,从而使MI上升及GD下降。在高剪切、短停留时间的挤出机中,EDS会使接枝物的性能恶化。与传统的EPDM-g-MAH增韧尼龙相比,PA/POE-g-MAH复合材料的强度保持相当,而韧性明显提高。