试样缺口对悬臂梁缺口冲击强度的影响

选择聚碳酸酯(PC)、聚酰胺6(PA6)、聚丙烯(PP)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚苯硫醚(PPS)、聚甲醛(POM)、聚苯乙烯(PS)和高抗冲聚苯乙烯(HIPS)共计8种原料为研究对象,从注塑与加工缺口的间隔时间、缺口底部剩余宽度、铣刀速度3个方面,研究缺口对悬臂梁缺口冲击强度的影响。结果表明,PC、PP、POM、PS在注塑完成后1 h内加工缺口,其悬臂梁缺口冲击强度高于状态调节24和48 h后再加工缺口的值;PA6受吸潮性的影响,状态调节48 h后的悬臂梁缺口冲击强度,高于1 h内及状态调节24 h后再加工缺口的值;PC、PA6、PP、POM和PS的铣刀速度在21 m/min,缺口底部剩余宽度在8.0、8.2 mm时,悬臂梁缺口冲击强度高于铣刀速度为12和30 m/min、缺口底部剩余宽度在7.8 mm时的值;PPS的悬臂梁缺口冲击强度受树脂基体中添加的玻璃纤维填料的影响,结果变化无规律。注塑与加工缺口的间隔时间、缺口底部剩余宽度、铣刀速度的改变对ABS和HIPS悬臂梁缺口冲击强度结果没有影响。

氯化聚乙烯不同型号和用量对PP/CPE复合材料性能的影响

采用不同型号的氯化聚乙烯(CPE)对聚丙烯材料进行改性,研究了其对聚丙烯(PP)复合材料主要性能的影响。结果表明,不同型号的CPE对PP复合材料的缺口冲击强度、拉伸强度和断裂伸长率,尤其是PP共混材料的低温缺口冲击强度有较大影响,冲击强度可以提高50%以上;CPE的较佳用量是10份,用量过高,与PP材料的相容性变差,会使PP复合材料的性能呈下降趋势。

HDPE增韧改性PP及增韧机理研究

以聚丙烯(PP)为基体、高密度聚乙烯(HDPE)为增韧剂,采用熔融共混的方式制备了PP/HDPE共混物,研究了HDPE的添加量对PP的增韧效果并探究了其增韧机理。结果表明,随着HDPE添加量的增加,所制备的PP/HDPE共混物的缺口冲击强度逐渐增大,当HDPE的添加量达到20%后,缺口冲击强度达到6.2 kJ/m^(2),较纯PP的3.9 kJ/m^(2)提高了59.0%,后继续提高HDPE含量,共混物的缺口冲击强度保持不变。增韧机理为PP/HDPE共混物在受到外力作用时,HDPE与PP的界面脱黏并形成空洞,空洞吸收能量。同时,HDPE充当应力集中点,产生“拉丝”现象,HDPE颗粒边缘向垂直于受力的方向延伸,应力从PP传递到HDPE,吸收能量。

耐化学抗菌改性PC/TPU共混合金的制备及性能研究

以聚碳酸酯(PC)、热塑性聚氨酯弹性体(TPU)和抗菌剂为主要原料,利用熔融共混法制备了耐化学抗菌改性PC/TPU共混合金。系统地研究了TPU含量、硬度、类型和抗菌剂种类对材料性能的影响。结果表明,PC/TPU共混合金的加工流动性、缺口冲击强度及耐化学性能随TPU含量增大而提高。与聚醚型TPU相比,硬度更高的聚酯型TPU更有利于提高材料的缺口冲击韧性和化学稳定性。当加入0.6%活性氧化锌时,PC/TPU共混合金对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌率大于99.9%。

辐射法制备环氧功能化聚乙烯-辛烯及在尼龙6增韧改性中的应用

利用60Coγ射线辐射接枝法制备环氧功能化的乙烯-辛烯共聚物(POE-g-PGMA),并且采用双螺杆熔融挤出法制备添加POE-g-PGMA的尼龙6/聚乙烯-辛烯(PA6/POE)合金。研究了添加POE-g-PGMA对PA6/POE合金力学性能、热性能、表面形貌、界面相容性和吸水特性的影响。结果表明:γ射线引发了GMA在POE上的接枝聚合反应,PA6/POE合金断面的SEM照片显示添加POE-g-PGMA后POE分散相粒径显著减小,表明POE-gPGMA起到增容剂的作用;Molau试验的结果证实了POE-g-PGMA与PA6之间的增容反应;热分析表明,分散相POE及POE-g-PGMA的加入对PA6的熔融行为影响不大,但在降温结晶过程中结晶温度提前约18°C,结晶度提升约为4.5%。此外,与未增容PA6/POE合金相比,增容PA6/POE合金的缺口冲击强度显著提高,在本实验条件下,POE-g-PGMA添加量为3%时缺口冲击强度最高值为纯PA6的2.75倍。

基于人工神经元网络的PA6/POE/POE-g-MAH共混物力学性能预测

将人工神经元网络与全析因实验设计相结合,预测了PA6/POE/POE-g-MAH三元共混物的拉伸和缺口冲击强度,研究了注塑温度、注射速度、注射时间和冷却时间对共混物以上力学性能的影响。结果表明,当三元共混物质量比为74.5/20/5/0.5时,材料的缺口冲击强度均大于95 kJ/m^(2),POE分散相粒径约为200~400 nm。通过析因实验设计发现,注塑温度、注射速度以及两者的交互效应对共混物拉伸强度影响显著,注塑温度、冷却时间以及两者的交互效应是影响冲击强度的显著因素。采用4-14-1的ANN模型可以较好地预测三元共混物拉伸强度和缺口冲击强度,预测结果与实验结果回归曲线的斜率均大于97%。与多元线性回归模型相比,ANN模型预测性能明显更佳,其Pearson相关系数大于0.97。

滚塑工艺对IV型储氢瓶PE-HD内胆性能的影响

针对高压车载大容量IV型储氢气瓶塑料内胆工程化制备需求,研制出140L IV型储氢气瓶高密度聚乙烯(PE-HD)内胆,研究了滚塑成型加热温度及时间、滚塑设备主副轴转速比、冷却方式及时间等工艺参数对PE-HD内胆制品表观、力学性能的影响,结果表明先预热后升温的两段式加热能保证PE-HD粉料充分熔融且不发生高温氧化,制品外观无气泡等缺陷,力学及缺口冲击强度优良;随着主副轴转速比的增加,内胆制品壁厚均匀性及表面气泡问题逐渐改善,但过高的转速比易造成制品局部位置缺料;PE-HD内胆制品的韧性和冲击强度与冷却速率呈正相关,差示扫描量热曲线表明越温和的冷却方式,降温过程时间越长,PE-HD内胆试样的结晶度越大,缓慢的降温过程可以使分子链更充分地排入晶格,促进结晶;先风冷后自然冷的两段式冷却方式能有效防止制品变形,制备的内胆综合性能最佳,其拉伸强度达18.255 MPa,断裂延伸率为486.1%,简支梁缺口冲击强度为13.08 kJ/m^(2),为同类储氢气瓶塑料内胆研制及材料开发提供一定参考。

表面处理剂对硫酸钙晶须/聚丙烯复合材料的增韧(Ⅰ)

用两种表面处理剂对硫酸钙晶须进行改性,并将其添加到聚丙烯(PP)中制备出了硫酸钙晶须/PP复合材料,对该复合材料的力学性能进行了测试.结果发现:将硫酸钙晶须引入聚丙烯体系后,聚丙烯的冲击强度有显著提高;采用钛酸酯NDZ-401对硫酸钙晶须进行改性时,当晶须的质量分数为10%时,体系的冲击强度能提高85%以上.用扫描电镜(SEM)对复合材料的冲击断面形貌和硫酸钙晶须在基体中的分散性进行了观察.结果表明:表面处理能够促进硫酸钙晶须在基体中的均匀分散,很大程度上提高复合材料的冲击强度,改善材料的韧性.表面处理剂对PP/硫酸钙晶须复合体系起到了一定的增韧作用.

长玻璃纤维增强尼龙66力学性能的研究

采用自行研制的熔体浸渍包覆长玻纤装置,制备了长玻纤增强尼龙66(LFT-PA66)复合材料。研究了玻纤用量、预浸料粒料长度和相容剂聚丙烯接枝马来酸酐(PP-G-MAH)对长纤维增强尼龙66的拉伸强度和冲击强度的影响。结果表明:长玻纤增强尼龙66的力学性能明显优于短玻纤增强尼龙66(SFT-PA66),相容剂PP-G-MAH的加入增强了界面黏结强度,提高了长玻纤增强尼龙66复合材料的拉伸强度和冲击强度。

低膨胀PP-R复合体系协同效应分析

国产PP R管材缺口冲击性能不高、热膨胀系数较大的缺点,采用多种填料、改性剂正交复配的方案进行改性。针对其力学性能和热膨胀性能做了一定的分析。其中。

环氧树脂改性MC尼龙的研究

针对单体浇铸尼龙 (MC尼龙 )缺口冲击强度低的缺点 ,采用环氧树脂 (EP)对其进行改性。结果表明 ,EP改性MC尼龙的优化配方为已内酰胺 10 0份、EP 3份、NaOH 0 .4份、甲苯二异氰酸酯 1.0份 ,改性后MC尼龙的缺口冲击强度有明显提高 ,达 30 .6 8kJ/m2 。

纳米Al_2O_3/PS复合材料选区激光烧结成形域及力学性能

在前期研究确认激光功率P和扫描速度v对成形粉末NH1的选区激光烧结(Selective laser sintering,SLS)成形性具有显著性影响的基础上,重点研究P和v对NH1粉末的SLS成形性的影响,研究发现当P较小、v较快时,SLS烧结件结构不致密,强度较低;当P较高、v较慢时,SLS试件容易着火和翘曲变形;只有合理匹配P和v(即处在成形区内),才能直接制备出变形较小、密度较高的烧结件。同时对相同工艺条件下的Al2O3/PS纳米复合材料与纯聚苯乙烯SLS试件的缺口冲击吸收功进行比较,结果表明纳米复合材料的缺口冲击吸收功提高20%～50%,其最大值达到10.5kJ/m2。利用场发射扫描式电子显微镜(FE-SEM)对NH1和纯PS(Polystyrene)粉SLS试件的断面进行微观结构分析,结果表明核壳式纳米Al2O3/PS复合粒子改善纳米氧化铝表面与聚苯乙烯极性的差异,纳米Al2O3在基体中分散性良好,且很好地起着增强增韧的效果。

不同亚微观形态的聚丙烯/蒙脱土纳米复合材料的研究

通过控制不同的工艺条件,利用双螺杆挤出插层法制备出两种不同微观结构的聚丙烯/蒙脱土纳米复合材料。利用透射电子显微镜观察发现,分别制备出了插层型和半插层型聚丙烯/蒙脱土纳米复合材料,半插层型结构的材料中有机土分散更均匀,尺度更小。对两种纳米复合材料的物理性能测试表明,插层型纳米复合材料的缺口冲击强度提高幅度最大,同时耐热性并没有降低;半剥离型纳米复合材料的熔体质量流动速率降低幅度最大,屈服强度、弹性模量、耐热性提高幅度最大,缺口冲击强度略小于插层型。

玻璃纤维增强尼龙复合材料新型增韧剂研究

以马来酸酐接枝反式-1,4-聚异戊二烯(TPI-g-MAH),马来酸酐接枝乙烯–辛烯共聚物(POE-g-MAH)、马来酸酐接枝三元乙丙橡胶(EPDM-g-MAH)和马来酸酐接枝氢化苯乙烯–丁二烯–苯乙烯共聚物(SEBS-g-MAH)为增韧剂,以质量分数为15%的玻璃纤维(GF)为增强剂,通过双螺杆挤出机制备了一系列增韧型GF增强尼龙(PA)6复合材料,研究了增韧剂种类及含量对复合材料力学性能和熔体流动速率(MFR)的影响。结果表明,随着增韧剂含量的增加,复合材料的缺口冲击强度逐渐上升,拉伸强度、弯曲强度和MFR逐渐下降;其中,EPDM-g-MAH对复合材料的增韧效果最好,TPI-g-MAH和POE-g-MAH次之,SEBS-g-MAH的增韧效果最差;当增韧剂质量分数均为10%时,TPI-g-MAH增韧的复合材料的缺口冲击强度与EPDM-g-MAH增韧的已相差不大,且相对于其它增韧剂,TPI-g-MAH增韧的复合材料的拉伸强度、弯曲强度和MFR下降幅度最小。综合可知,TPI-g-MAH对GF增强PA6复合材料增韧效果明显且对其强度和MFR影响最小,是一种新型高效的增韧改性剂。

聚烯烃接枝系列产品对尼龙6的增韧研究

主要考察聚烯烃接枝系列产品对尼龙6的增韧研究.以各种基础聚合物与顺丁烯二酸酐为主要原材料,经反应挤出制备系列增韧剂,考察了系列增韧剂用量对尼龙弯曲强度和缺口冲击强度的影响.结果表明,随增韧剂用量的增加,弯曲强度降低,缺口冲击强度增加;在10％ ～ 20％添加范围内,增韧剂b的效果最好.

高密度聚乙烯共混物的抗冲击强度与熔体流动速率

制备了4种高密度聚乙烯(HDPE)HDPE 8916/5000S、HDPE 9641/5000S、HDPE 5306/5000S和HDPE 8916/6003T共混物,并测试其缺口冲击强度σin和熔体流动速率(MFR),探讨了两者之间的关系。结果表明,随着MFR的增加,缺口冲击强度逐渐下降,两者之间符合指数衰减规律。而其中HDPE 5306/HDPE5000S的σin-MFR曲线与坐标轴之间包围的面积最大,比其它3种共混物更容易实现同时满足冲击强度和流动性的要求。文中还对HDPE 5306/HDPE5000S共混物用乙烯-辛烯共高聚物(POE)进行增韧改性。结果表明,当HDPE 5306/HDPE5000S/POE的质量比为28.5/66.5/5时,缺口冲击强度达到42.88 kJ/m2,高于HDPE 5306/HDPE5000S(30/70,质量比,下同)时的28.16 kJ/m2,而POE增韧后共混物的MFR为2.64 g/10min(230℃,2.16kg),比HDPE 5306/HDPE5000S(30/70)时的MFR值2.55g/10min(230℃,2.16kg)高。

玻璃纤维增强聚碳酸酯材料的增韧研究

以甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯-有机硅组成共聚物(S-2001),丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物(RM2700)及乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯的三元共聚物(AX8900)作为增韧剂,以质量分数10%的玻璃纤维(GF)为增强剂,通过熔融共混的方法制备了系列增韧型GF增强聚碳酸酯(PC)复合材料。研究了增韧剂种类及含量对复合材料力学性能及熔体质量流动速率(MFR)的影响。结果表明,随着增韧剂含量的增加,复合材料的缺口冲击强度逐渐提高,拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量及MFR逐渐降低。其中,RM2700对复合材料增韧效果最好,AX8900次之,S-2001的增韧效果最差;当增韧剂质量分数均为8%时,RM2700增韧的复合材料的缺口冲击强度与AX8900增韧的复合材料的缺口冲击强度相差不大,且相对于其他增韧剂,RM2700增韧的复合材料的拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量和MFR下降幅度最小。综合而言,RM2700对GF增强PC复合材料的增韧效果最佳,对复合材料的强度、刚度和MFR影响最小,且当添加6%的RM2700时,复合材料具有最佳的综合性能。

用顺酐化EPDM增容的EPDM改性聚甲醛

以顺酐化三元乙丙橡胶（ＭＥＰＤＭ）为增容剂，研究了ＥＰＤＭ对聚甲醛（ＰＯＭ）的共混增韧改性。结果表明，ＭＥＰＤＭ能明显改善ＰＯＭ与ＥＰＤＭ的相容性，使共混物分散相尺寸明显减少，分布更均匀，熔点和结晶度降低，缺口冲击强度提高。当ＰＯＭ／ＥＰＤＭ／ＭＥＰＤＭ（质量比）为８５／９／６时，共混物的缺口冲击强度为１０．２ｋＪ／ｍ２。

溶液共混法制备PBT/石墨烯复合材料及其性能研究

采用溶液共混法制备聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)/石墨烯(GS)复合材料和PBT/表面功能化石墨烯(GSKH550)复合材料,并对PBT、PBT/GS复合材料、PBT/GS-KH550复合材料的性能进行研究。结果表明,GS和GSKH550的加入均使PBT的熔融温度和结晶温度均略有升高,促进了PBT的结晶,PBT的结晶度和晶粒尺寸略有增加,使结晶更完善,但并未改变PBT结晶的类型;PBT/GS-KH550复合材料的缺口冲击强度有明显的提高,添加0.2%(质量分数,下同)GS-KH550时,PBT/GS-KH550复合材料的缺口冲击强度达到14.8 J/m。

CaCO_3粒子及其增韧母料对聚丙烯材料力学性能的影响

采用扫描电镜、红外光谱和材料力学性能试验等方法研究了表面处理剂品种、CaCO3 粒径及含量对均聚PP/CaCO3 、共聚PP/CaCO3 和PP/弹性体 /CaCO3 共混材料力学性能的影响。结果表明 ,采用平均粒径在 1 0 μm左右并经端唑啉聚醚、烷氧焦磷酸酯型钛酸酯等复合处理的CaCO3 或其增韧母料增韧PP ,可使均聚PP、共聚PP的缺口冲击强度提高至 2 5～ 3倍 ,弯曲模量提高至 1 2～ 1 4倍 ,可以在较少的弹性体用量条件下较大幅度地提高PP/弹性体共混材料的缺口冲击强度 ,并同时保持较高的弯曲模量和熔体流动性。红外光谱和扫描电镜分析表明 ,端唑啉聚醚等复合偶联助剂在CaCO3 表面的作用及其弹性包覆层的形成是加强界面相的粘结、缓冲基体成型收缩应力、减少界面处微裂缝形成和提高材料缺口冲击强度的关键。