DYNAMIC RHEOLOGICAL BEHAVIOR OF POLYPROPYLENE FILLED WITH ULTRA-FINE POWDERED RUBBER PARTICLES

Dynamic rheological characteristics of polypropylene (PP) filled with ultra-fine full-vulcanized powdered rubber (UFPR) composed of styrene-butadiene copolymer were studied through dynamic rheological measurements on an Advanced Rheometric Expansion System (ARES). A specific viscoelastic phenomenon, i.e. 'the second plateau', appeared at low frequencies, and exhibits a certain dependence on the amount of rubber particles and the dispersion state in the matrix. This phenomenon is attributed to the formation of aggregation structure of rubber particles. The analyses of Cole-Cole diagrams of the dynamic viscoelastic functions suggest that the heterogeneity of the composites is enhanced on increasing both particle content and temperature.

用超临界氮气发泡技术制备复合纳米粒子填充聚氨酯弹性体发泡材料及其性能

在热塑性聚氨酯(TPU)基体中添加了由石墨烯、碳纳米纤维和碳纳米管复配而成的三元复合纳米填料(GFT),并采用超临界氮气发泡技术制备了TPU/纳米填料复合泡沫材料,研究了GFT含量对复合泡沫的泡孔密度、流变行为、热性能、微观形貌及导电性能的影响。结果表明,随着GFT含量的增加,TPU复合泡沫材料的储能模量和复数黏度有所增大、热稳定性有所提高。少量的GFT可以作为异相成核剂助力发泡,但其含量过多阻碍泡孔的增长,降低了发泡性能。GFT质量分数增加到2%以上时形成了填料网络,降低了TPU复合泡沫材料的结晶度,改善了其热稳定性和导热、导电性能。

含硫硅烷偶联剂对白炭黑填充天然橡胶填料网络结构及流变行为的影响

通过橡胶加工分析仪研究了分别添加偶联剂双(三乙氧基丙基硅烷)四硫化物(TESPT)、双(三乙氧基丙基硅烷)二硫化物(TESPD)、3-丙酰基硫代-1-丙基-三甲氧基硅烷(PXT)的白炭黑填充天然橡胶(NR)混炼胶的填料网络结构,考察了3种偶联剂对白炭黑填充NR混炼胶的门尼黏度及流变形为的影响。结果表明,3种偶联剂均使白炭黑填料网络化程度大幅度减轻,弹性模量和损耗模量变小,Payne效应大大减弱,增大了胶料的流动性,改善了加工性能;PXT与TESPT比TESPD更能有效地减轻填料的网络化程度。

填充聚合物的流变行为的探讨

对填充聚合物体系:炭黑填充聚合物,无机物质填充聚合物,纤维填充聚合物的流变行为分别进行了讨论。初步探讨了影响填充聚合物流变性能的因素,并对其流变特性和粘弹性质作了简要概括。

聚丙烯/碳基填料复合材料的流变行为研究

系统研究了炭黑(CB)、石墨(GP)和碳纤维(CF)填充聚丙烯(PP)三种复合材料的稳态、动态流变行为及微观形态;重点讨论了粒子外观形貌、粒径和用量对体系流变行为的影响。研究发现,CB具有强的Payne效应且形成逾渗网络的能力要强于其他两种填料,粒径小的增强效率高、逾渗值低,填料用量增加熔体非牛顿性和弹性增加。使用SEM考察三种填料的微观形态,发现同等含量下,石墨分散性最好,同一填料时,粒径越小分散性越好。

无机粒子填充改性聚乙烯研究进展

在对聚合物填充改性机理进行分析的基础上,综述了国内外近几年来各种无机填料填充改性聚乙烯(PE)树脂的研究。总结了不同填料对填充改性PE复合材料物理和化学性能的影响,并探讨了各种填料对体系加工流变行为的影响。结合研究现状,提出了填充改性聚乙烯的发展趋势。

填充聚合物的流变行为探讨

对炭黑、无机物质、纤维填充聚合物的流变行为分别进行了讨论。初步探讨了影响填充聚合物流变性能的因素,并概括了其流变特性和粘弹性质。

无机填料/PDMS复合体系流变性能研究

研究了粉体的加入对高分子基体流变性能的影响以及用偶联剂对粉体表面改性的效果。牛顿型的PDMS基体中加入粉体后体系的粘度增加且在低剪切区出现假塑性,粉体的加入具有使体系的粘流活化能降低的趋势。偶联剂对粉体表面改性后可增加无机填料与PDMS基体的相容性,从而使体系粘度降低。偶联剂的最佳用量为粉体质量分数的2%。

填充剂对PVC糊流变性能的影响

研究了纳米TiO2、普通TiO2、玻璃微珠填充PVC糊的流变性能、存放性能及凝胶化性能。探讨了加入不同填充剂、温度及存放时间对PVC糊黏度的影响。实验表明,加入纳米TiO2后,PVC糊在高剪切速率变为低剪切速率时黏度发生突增;存放10 d后黏度下降很少,仅下降0．25 Pa·s;在高温(85℃)条件下,随着存放时间的延长,黏度上升趋势很剧烈;并且随填充剂用量增多,PVC糊的黏度增大。

基于粒径及填充量影响的聚乙烯/氧化铝流变模型的建立

研究了氧化铝粒径及填充量对聚乙烯/氧化铝复合材料流变行为的影响,在此基础上建立了考虑粒径及填充量影响的聚乙烯/氧化铝流变模型。通过双转子连续混炼挤出机制备不同填料粒径及填充量的聚乙烯/氧化铝复合材料,对其进行稳态及动态流变测试,结合储能模量判断填料网络的形成,并通过对稳态黏度进行非线性回归建立修正流变模型。结果表明,对于纳米氧化铝,随着填充量的增大,复合体系黏度和模量增大,零切黏度和松弛时间延长,且当填料量为10%时,开始形成填料网络结构,出现了类液态至类固态转变;对于微米氧化铝,随着粒径的增大,复合体系的黏度和模量先增大后减小,零切黏度和松弛时间先增长后降低,但在填料量为12%时,仍未形成填料网络结构。

磷石膏基充填料浆长距离管道输送特性研究

针对磷石膏基充填料浆在管道输送中易磨损等问题,测定了料浆的理化参数,确定了料浆流变模型,运用FLUENT软件对料浆的管道输送过程进行数值模拟,探究料浆输送过程中的压力、流速、剪切应力的分布规律,计算沿程阻力损失,并通过料浆在L型管道中的输送试验对数值模拟结果进行验证。结果表明:数值模拟结果与试验结果相差10%左右,说明利用数值模拟方法可以为矿山充填管路的设计提供依据。

填料与聚合物亲合性的流变行为表征

总结了用流变行为表征填料与聚合物亲合性的方法,并对挤出过程中的填料颗粒排列、弹性效应及颗粒体积分数的影响进行了讨论。提出该法的适用条件。