抗滴落阻燃PET合金材料的研究

研究环保型阻燃剂十溴二苯乙烷协同三氧化二锑对PET合金性能的影响,并利用防滴落剂聚四氟乙烯(PTFE)解决阻燃PET合金熔融滴落现象。通过TGA、UL-94垂直燃烧、极限氧指数(LOI)及成炭性考察了阻燃剂和防滴落剂对PET/弹性体阻燃性的影响,并对阻燃合金的力学性能进行了分析。结果表明,十溴二苯乙烷、三氧化二锑及防滴落剂的加入提高了材料的热稳定性,明显改善了合金的阻燃性,尤其加入PTFE后合金材料无熔融滴落现象,使PET合金的阻燃等级达V-0级。阻燃PET合金的力学性能随着PTFE的加入得到了改善。

有机小分子接枝炭黑填充PP复合材料的结晶行为与力学性能研究

将炭黑与有机小分子在Haake转矩流变仪中进行混合,通过高剪切力的作用,实现了有机小分子在炭黑表面的接枝改性。通过对比接枝改性后的炭黑(GCB)与接枝改性前的炭黑(CB)对聚丙烯(PP)性能的影响,发现GCB能更有效地促使PP基体发生异相成核,提高基体的结晶温度,使聚丙烯的韧性和强度都有明显提高。TEM结果表明,炭黑表面经过接枝有机小分子后粒径变小,在聚丙烯中能更好地分散。DSC结果表明CB和GCB对PP基体的结晶行为都会产生影响,但GCB的影响更加显著。添加1%GCB后,PP的结晶峰值温度提高了11.6℃。添加量仅为1%时,材料的缺口冲击强度,屈服强度和弯曲强度都有明显提高。

环氧天然橡胶接枝高分散白炭黑增强天然橡胶复合材料的制备及表征

基于白炭黑表面硅羟基与环氧基团的可反应性,利用Haake流变仪的高温高剪切作用,在170℃下,实现了环氧天然橡胶(ENR)对白炭黑的固态原位接枝,制备出一种高分散疏水型白炭黑.探讨了白炭黑和ENR的反应配比对增强性能的影响,确定合适的反应比例为3∶1.FTIR、TGA和TEM的分析结果证实了ENR被接枝到白炭黑表面上.对比研究了接枝前、后白炭黑对增强天然橡胶(NR)复合材料性能的影响,测试结果表明接枝白炭黑在天然橡胶中具有良好的分散性并能明显改善对天然橡胶的增强效果;接枝于白炭黑表面上的环氧天然橡胶分子玻璃化转变向高温偏移,使该复合材料在常温下具备优异力学性能的同时也体现出了高动态滞后的特点.

(NBR/PVC)/CuSO_4复合材料中配位交联反应的研究

采用差示扫描量热法(DSC)和傅立叶转换红外光谱(FT-IR)对丁腈橡胶/聚氯乙烯合金/无水硫酸铜((NBR/PVC)/CuSO4)混合物的配位交联反应进行了研究.结果表明,(NBR/PVC)/CuSO4共混物在升温过程中出现两个放热峰,分别归因于腈基(—CN)和CuSO4之间的配位交联反应和体系中NBR/PVC的自交联反应.通过对共混物配位交联反应动力学参数的计算发现,混合物中CuSO4含量的多少并未对体系配位交联反应的进行产生影响.同时共混物中PVC的存在促进了配位交联反应的进行,降低了铜离子(Cu2+)与—CN之间配位交联反应的表观活化能Ea.

原位接枝炭黑/天然橡胶复合材料的制备及性能

采用原位固相接枝方法,使在高温和强剪切作用下降解的天然橡胶接枝到炭黑表面.通过对接枝前后炭黑填充天然橡胶的性能对比发现,原位接枝炭黑不但能提高天然橡胶的硫化速度,还能提高拉伸强度,定伸应力和撕裂强度等;动态力学性能的测试结果表明接枝炭黑填充的天然橡胶中接枝炭黑网络化程度较低,这些结果主要归因于接枝炭黑在橡胶基体中分散性的改善及炭黑与橡胶之间作用力的增加.

低温固相反应挤出PET/PC合金中的多重网络增韧结构

以聚对苯二甲酸乙二酯(PET)瓶片为主要原料,加入聚碳酸酯(PC)、热塑性弹性体及扩链剂,采用低温固相反应挤出制备了具有良好强度与韧性的新型合金.在加工过程中产生PET相和PC相互穿的网络结构的同时,反应性扩链剂在PET相中发生交联反应,形成了次级网络结构.由于这些网络结构的存在,使合金材料的力学性能得到明显提高,特别是缺口冲击性能有了明显的改善.

纳米有机蛭石/天然橡胶复合材料的制备及性能

以十六烷基三甲基溴化铵为插层剂,用球磨法对蛭石进行了快速有机插层,用过熔融共混法制备出纳米有机蛭石/天然橡胶复合材料。用XRD、SEM、TEM对其微观结构进行了表征与分析,证明蛭石以纳米片层分散在天然橡胶基体中。力学性能测试表明:复合材料拉伸强度、扯断伸长率、300%定伸强度、邵氏A硬度、撕裂强度得到明显的改善。DMA、DSC测试表明:复合材料的模量具有明显的提高,而玻璃化转变温度无明显变化。可见有机插层蛭石对天然橡胶的综合性能具有较明显的改善作用。

氢化丁腈橡胶/受阻酚阻尼复合材料的制备与结构

将受阻酚AO-80加入氢化丁腈橡胶(HNBR)中,成功制备了氢化丁腈橡胶/受阻酚阻尼复合材料。利用差示扫描量热分析(DSC)、X射线衍射分析(XRD)、动态力学分析(DMA)、扫描电子显微镜(SEM)等测试手段对该复合材料进行了表征。测试结果表明:随着AO-80含量的增加,复合材料的阻尼因子逐渐增大,峰值对应温度逐渐移动至室温附近;在氢化丁腈橡胶(HNBR)内部,AO-80以无定形微球颗粒和无定形聚集体两种形式存在,以这两种形式存在的AO-80均可以利用氢键作用提高HNBR的阻尼性能。

炭黑表面改性对HAF/NR复合材料动态粘弹性的影响

采用含有吡啶官能团的分子对高耐磨炭黑粒子HAF进行改性。利用橡胶加工分析仪(RPA2000)研究了炭黑填充天然橡胶的非线性动态粘弹行为,结果发现,改性炭黑增强了填料-橡胶之间的相互作用,减弱了填料-填料之间的相互作用。而且利用时温等效原理研究了硫化胶在高频下的动态粘弹行为,发现改性炭黑增加了在104Hz^106Hz的损耗因子,减小了在10 Hz^100 Hz的损耗因子。

高填充可降解淀粉基聚烯烃材料的制备及其堆肥降解

制备了高填充的聚乙烯(PE)-淀粉-碳酸钙(CaCO3)三元复合材料,根据ASTM D6400标准对该材料进行了堆肥降解。采用熔体流动速率(MFI)、差示扫描量热分析(DSC)、扫描电镜分析(SEM)等方法研究了该复合材料的堆肥降解行为。结果表明:堆肥降解过程中,熔体流动速率(MFI)在堆肥1个月左右出现极小值;降解过程中聚合物的结晶度下降、形态变化显著;随着堆肥时间的延长,淀粉相含量不断降低;降解3个月后断裂伸长率、冲击强度及弯曲强度分别下降了28.0%、24.5%及25.5%,但降解对材料的拉伸强度影响较小。

PET/LLDPE-g-MA反应共混体系的研究

采用反应挤出工艺制备了PET/LLDPE-g-MA/MDI的共混合金,研究了该体系在力学性能、形貌形态和热性能的变化。结果表明:共混体系的冲击强度随着扩链剂MDI用量的增加而大幅提高,当扩链剂MDI的添加量为1.2份时,PET/LLDPE-g-MA/MDI共混合金的冲击强度达到26.9kJ/m2,比未加入MDI时增加了144%。从电镜照片分析看出,该体系形态结构随着MDI用量的增加而逐渐形出了交联网络结构。DSC结果表明扩链和交联反应的发生抑制了PET的结晶。

聚乳酸-木粉-甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝乙烯辛烯共聚物复合材料的制备及性能

选用甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝乙烯辛烯共聚物(POE-GMA)和聚乳酸、木粉在Haake转矩流变仪中熔融共混。通过拉伸、冲击、差示扫描量热、扫描电镜等测试方法对共混复合材料的性能进行了研究。结果表明:聚乳酸木塑复合材料的拉伸强度和弯曲性能随POE-GMA添加量的增加而减小;POE-GMA的加入使聚乳酸木塑复合材料的结晶温度下降,结晶度升高;当m(PLA)∶m(WF)∶m(POE-GMA)=80∶20∶20时,复合材料的表面自由能最低,接触角最大,吸水性最低;随着木粉含量的增加,复合材料的起始热降解温度降低,POE-GMA的含量增加对聚乳酸木塑复合材料的起始热降解温度影响不大。

废旧橡胶的脱硫再生研究

利用Haake流变仪使废旧橡胶脱硫,综合分析了脱硫后橡胶的性能及脱硫程度,获得适宜的工艺参数。将废旧橡胶的脱硫扩大到工业生产中,即采用温度更高、剪切作用更大、效率更高的双螺杆挤出机对废旧橡胶回收。该方法无需添加任何化学助剂,直接将破碎过筛后的胶粒通过双螺杆挤出脱硫,所得胶料性能优异,可进行深加工,也可直接添加到其他橡胶中以降低生产成本,不仅解决了废旧橡胶的黑色污染问题,而且对资源的循环再利用做出了贡献。

新型配位交联硫酸铜/丁腈橡胶复合材料的影响因素

研究了金属盐填充的丁腈橡胶(NBR)材料。影响金属盐与NBR二者之间的配位交联反应的因素众多,如金属盐种类、金属盐含量、NBR中丙烯腈的含量、增塑剂、结晶水等等。本文通过对力学性能的分析,逐一考察了这些因素对二者配位交联反应的影响。结果发现,硫酸铜(CuSO4)是比较有效的一种可配位金属盐;当CuSO4含量、NBR中丙烯腈含量逐渐增加时,CuSO4与NBR的配位交联反应均逐渐增强,且随CuSO4含量增加,所得配位交联CuSO4/NBR显示出特殊而优异的力学性能。另外,在CuSO4/NBR体系中加入聚氯乙烯(PVC)或在CuSO4中引入结晶水均可有效提高CuSO4与NBR的配位效率。

LLDPE-g-MA改性R-PET的研究(英文)

Sol采用低温固相挤出工艺制备了R-PET/LLDPE合金,并对LLDPE-g-MA用量对合金的性能的影响进行了系统的讨论。结果表明添加10%的LLDPE-g-MA就可以明显改善回收PET的断裂伸长率,继续增加LLDPE的用量,合金的断裂伸长率并没有进一步提高,但PET的结晶度随着LLDPE-g-MA用量的增加而呈下降趋势。SEM图表明,LLDPE-g-MA在PET基体中分散得很均匀。

HAF/NR复合材料中填料/基体界面相互作用的控制及其对橡胶补强的影响

采用含有吡啶官能团的分子对高耐磨炭黑粒子(HAF)原位接枝改性调控填料/基体界面相互作用。采用Ayala参数定量计算填料/基体界面相互作用,研究了界面相互作用对天然橡胶(NR)补强性能的影响。复合材料的拉伸应力-应变曲线表明,填充接枝炭黑的复合材料具有更高的力学性能,其原因是炭黑接枝增强了填料-基体界面相互作用,削弱了填料-填料相互作用。

亲水性炭黑-天然橡胶纳米复合材料的制备及性能

利用原位球磨法制备了聚苯乙烯磺酸钠表面修饰炭黑,粒径分析和离心沉降实验结果表明,改性炭黑在水中具有十分优异的分散稳定性。利用该改性炭黑通过胶乳混合法成功制备了亲水性炭黑-天然橡胶纳米复合材料。采用万能电子拉力机、扫描电子显微镜、结合橡胶含量分析和动态热机械分析等多种手段对该复合材料进行了测试和研究。结果表明,与未改性炭黑相比,改性炭黑在橡胶基体中的分散性明显改善,与基体的相互作用显著增强,材料的力学性能大幅提高,填料网络化程度明显减弱。

外加剂对水泥基注浆材料流变性能的调控作用

为了解决水泥基注浆材料在施工过程中出现的高温引起的注浆返浓问题,本文选取聚羧酸减水剂和蔗糖进行了水泥浆液流变性能试验,考察减水剂和蔗糖掺量对浆液流动性的影响,并研究了温度、时间对水泥浆液流变性能的影响。结果表明,水化时间对水泥浆液的流变性影响不大,而温度升高会增大水泥浆液的剪切应力和表观粘度,利用减水剂与蔗糖的复合作用可以降低水泥浆液的屈服应力和表观粘度,可以有效调控水泥浆液随温度变化的流变性能。

苯丙乳液的粒径与形貌控制研究

以甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)和苯乙烯(St)为单体,采用半连续种子乳液聚合工艺,制备了苯丙聚合物乳液,研究了乳液聚合过程中的制备工艺、引发剂类型、乳化剂用量、种子乳液的乳化剂用量、预乳液和引发剂的滴加速率对不同阶段的乳胶粒粒径及其分布的影响。结果表明:半连续种子乳液聚合,单体滴加工艺制备的乳液粒径最小;引发剂种类对粒径无影响;乳化剂用量为10%时,乳液的粒径为96 nm,且分布宽度最窄,在种子乳液中乳化剂用量为40%时,乳液粒径最小,为104 nm;当预乳液滴加速度小于163 mg/s,引发剂滴加速率小于11.5 mg/s时,粒径未有变化。TEM测试表明了乳胶粒在整个乳液聚合过程中的成核长大的机理,并得到乳胶粒形貌可控的最佳方案。

凹凸棒粘土对炭黑/环氧复合材料电性能的影响

通过溶液混合法制备了凹凸棒(ATT)/炭黑(CB)/环氧树脂(EP)复合材料。使用紫外可见光光谱仪(UV-Vis)和Zeta电位测试仪对CB和(或)ATT在丙酮溶剂中的分散稳定性进行了研究。使用扫描电子显微镜(SEM)和电阻仪分别研究了不同填料比例以及含量对EP复合材料微观结构和电阻率的影响。结果表明,ATT的加入可以有效增强CB在溶剂中的分散稳定性并促进EP基体中导电网络的形成。当CB与ATT质量比为5∶1时,复合材料的电阻率比不添加ATT时下降了2个数量级;其渗流阈值(1%)(质量分数,下同)小于具有相同填料含量的CB/EP复合材料(1.8%)。最后探讨了ATT对CB/EP复合材料电性能影响的可能机理。