水选废旧塑料薄膜再生颗粒的增容改性研究

为改善水选废旧塑料薄膜再生颗粒基体树脂之间的相容性,提高其力学性能以制备管道专用聚烯烃颗粒,分别向再生颗粒中加入乙烯–丙烯共聚物(KT–1)、马来酸酐接枝聚丙烯(KT–2)、马来酸酐接枝乙烯–辛烯无规共聚物(KT–9)等3种增容剂,经双螺杆挤出机熔融共混制得再生塑料材料,分别研究了这3种增容剂对再生颗粒基体树脂相容性和材料性能的影响。结果表明,3种增容剂的加入对再生颗粒的相容性都有不同程度的改善且均提高了材料的热稳定性。KT–1对材料的力学性能几乎无影响,但在一定程度上提高了材料的结晶性能;KT–2的增容作用最好,当KT–2的质量分数为10%时,材料的结晶性能得到提高,与未加增容剂的材料相比,其拉伸强度提高了23%,冲击强度提高了53%,失重1%时的温度提高了25℃,综合性能最优;当KT–9质量分数为10%时,材料的韧性得到大幅提高,但其结晶度和拉伸强度均有所下降,即KT–9作为弹性体增韧的效果大于其作为增容剂增容的效果。

同质异构交联法对再生聚乙烯的改性研究

通过硅烷交联法制备了交联聚乙烯(PE),并将其加入到水选废旧塑料薄膜再生PE颗粒中进行改性研究。通过扫描电子显微镜(SEM)对再生料冲击样条的断口进行观察,研究了交联料用量对再生PE的力学性能和加工流动性的影响;用差示扫描量热法(DSC)和X射线衍射法(XRD)研究了当交联料添加量为15份时,再生料结晶性能与交联度的关系。结果表明,添加了交联料的再生料的聚集态结构发生了变化,形成了"同质异构分散结构",该结构会使再生料的拉伸强度和冲击强度大幅提升,而断裂伸长率和熔体流动速率则有一定程度的下降;当交联料的添加量为15份时,材料具有最佳的综合性能,且当添加量为15份、交联度为33.5%时,再生料的结晶性能最好。

导热聚对苯二甲酸丁二醇酯的制备及不同成核剂对其结晶性能的影响

为提高聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)的导热系数,在PBT基体中添加导热填料氮化铝(AlN)、氮化硼(BN)制备复合导热PBT材料。导热填料的加入使树脂的物理机械性能下降,采用差示量热、X射线衍射等方法研究了不同成核剂对导热PBT结晶性能的影响。结果表明:成核剂的加入改善了导热PBT的结晶性能,同时恢复了其物理机械性能。其中氧化镁起到了明显的成核作用,提高了导热PBT的结晶度、结晶峰峰值温度和熔融焓。

光、氧化、生物、潮湿多重降解聚乙烯的研究

先确定氧化降解剂维生素C、潮湿降解剂聚乙二醇1000、光降解剂硬脂酸锰的最佳用量,再加入生物降解剂交联淀粉,从四个方面多重降解低密度聚乙烯,并利用热氧老化箱、紫外老化箱、盐雾试验箱模拟降解环境,老化后对薄膜进行红外光谱分析,结晶度表征和摩尔质量测定。结果表明,4种试剂分别发挥了各自的降解作用,其中光和氧化降解剂协同降解效果较好,生物和潮湿降解剂协同降解效果较好;当加入0.4%的硬脂酸锰,1%的维生素C,8%的淀粉,1%的聚乙二醇1000时,老化后羰基峰产生且面积不断增加,结晶度提高40.2%,摩尔质量下降98.13%,薄膜降解效果最好。

有机金属改性聚乙烯生物降解材料的研究

将质量分数为8%的羧甲基淀粉钠和2%的聚乙烯醇(PVA)加入到低密度聚乙烯基体中,分别将硬脂酸铁(FeSt)和二月桂酸二丁基锡的质量分数作为变量,制取薄膜进行红外光谱分析和结晶度表征,研究金属离子对低密度聚乙烯降解材料光降解性和热氧降解性的影响.结果表明:当加入质量分数为0.8%的硬脂酸铁和0.6%的二月桂酸二丁基锡时,其光和氧化降解性增强且效果最好,降解过程中会产生大量C=C,C—O—C基团,促使聚乙烯进一步完全降解.

尿素增韧改性甲阶酚醛树脂的合成及其泡沫

在合成阶段用不同量的尿素增韧改性甲阶酚醛树脂,并将改性后的树脂制备成泡沫,测试改性泡沫的性能。结果显示:随着尿素用量的增加,泡沫的吸水率、韧性、阻燃性上升,压缩强度下降,热稳定性有所改善;合成过程中的最佳尿素用量为3%。

PBS/EVOH共混材料的阻透性能研究

通过对聚丁二酸丁二醇酯/乙烯-乙烯醇共聚物(PBS/EVOH)共混物的阻透性和力学性能测试,确定PBS/EVOH的最佳配比为90/10。研究了PBS接枝马来酸酐(PBS-g-MAH)用量对材料阻透性和相容性的影响;并通过DMA、SEM和IR对材料的相容性进行了分析。结果表明:PBS-g-MAH的加入,使材料的阻透性和相容性得到改善,力学性能有所提高;与未加相容剂相比,加入7 phr PBS-g-MAH后,阻透性提高了74%,缺口冲击强度提高了68%;SEM分析结果表明,相结构由两相海岛结构变为类层状结构。

冰醋酸改性EBS润滑剂性能的研究

采用冰醋酸对乙撑双硬脂酰胺(EBS)润滑剂进行改性,生产出一种新型润滑剂EBC。与EBS相比,EBC润滑剂分子链中减少了了N—H键,并引入了新的弱极性基团—CO—CH_3,增大了分子的极性,避免了分子间氢键的形成,使熔点降低,黏度减小,分散性增强。研究发现:高密度聚乙烯(HDPE)中加入EBC润滑剂后,熔体流动速率大幅提高,平衡扭矩明显下降。当EBC润滑剂加入量为1 phr时,塑化时间最短,拉伸强度最高,综合性能最好。

含磷、氮元素结构型阻燃聚氨酯的合成与发泡研究

在合成聚氨酯(PU)阶段在结构上引入阻燃元素,从而提高PU的阻燃性能。通过在多元醇上引入氮、磷元素,从而在不添加阻燃剂的情况下提高PU泡沫塑料的氧指数。结果表明:随着磷、氮元素含量的增加,PU泡沫塑料的氧指数大幅提高,密度、压缩强度等在一定范围内也有不同程度的提高。当发泡温度为70℃,基础PU树脂为11 g,匀泡剂为5%,水为10%,发泡剂8%时,泡沫的综合性能最佳。

成核剂对酚醛泡沫微观结构及性能的影响

以聚邻苯二甲酸一缩二乙二醇酯二醇(DPAP)共聚改性酚醛发泡树脂为原料,研究了气相法白炭黑、纳米氧化铝以及中空玻璃微珠(HGB)三种不同成核剂对酚醛泡沫微观结构及导热系数的影响。结果表明:成核剂的添加对酚醛泡沫的泡孔尺寸及其分布产生很大影响;泡沫泡孔平均直径随着成核剂的加入先减小后增大。通过多次试验最终实现了对泡孔孔径的良好控制,泡沫内部泡孔结构分布均匀,孔径分布较窄;同时酚醛泡沫的压缩性能得到提高,导热系数与吸水率降低。

复合改性酚醛树脂增韧酚醛泡沫的研究

通过在基础酚醛树脂的合成过程中同时引入长链酚(十五烷基酚)和长链醛(戊二醛),分别代替部分苯酚和多聚甲醛,制备了一种复合改性甲阶酚醛树脂,然后以之为改性剂对酚醛泡沫进行增韧。考察了该复合改性酚醛树脂对酚醛泡沫物理力学性能的影响。结果表明:复合改性酚醛树脂的引入显著改善了酚醛泡沫的韧性。另外,随着酚醛泡沫中复合改性酚醛树脂含量的增加,泡沫的弯曲位移增大、压缩强度下降、表观密度增加,吸水率则先减小后增大,而泡沫的氧指数仅略有下降。

聚丙烯耐老化改性研究

分别采用抗氧剂(1010或1076)及光稳定剂(UV-531或UV-770)作为抗老化助剂对聚丙烯(PP)进行了改性,考察了两类抗老化助剂对PP耐老化性能的影响。结果表明:两类抗老化助剂的添加分别改善了PP的耐热氧老化性能和耐紫外光老化性能。其中,抗氧剂1010对PP耐热氧老化性能的改善效果优于1076,二者的适宜添加量均为0.2%左右;光稳定剂UV-531对PP耐紫外光老化性能的改善效果优于UV-770,二者的最佳用量约为0.3%左右。

LDPE/硅藻土复合材料的制备及其对甲醛吸附性能的影响

采用溶液插层法,将低密度聚乙烯(LDPE)溶于对二甲苯溶液中,使其形成聚乙烯单链,在插层剂丙烯酰胺(AM)的作用下与经硅烷偶联剂和过氧化二异丙苯改性的硅藻土进行溶液插层,制备出具有吸附性能的LDPE/硅藻土复合材料,并考察了该复合材料的各项力学性能以及对甲醛的吸附性能。结果表明:LDPE/硅藻土复合材料对甲醛具有较强的吸附性;随着硅藻土用量的增加,LDPE/硅藻土复合材料的拉伸强度略有降低,冲击强度呈现先提高后降低的趋势,其熔体流动速率则逐渐降低。

混杂增强型聚丙烯的改性研究

以不同用量的玻璃纤维(GF)、碳纤维(CF)、硅灰石、滑石粉为填料,通过熔融共混制备了混杂纤维增强聚丙烯(PP)基复合材料,并研究了填料质量比(GF/CF、硅灰石/滑石粉、纤维/无机填料)对增强PP复合材料微观形貌及力学性能的影响。结果表明:PP中加入GF及CF后,其拉伸强度和冲击强度显著提高,断裂伸长率则降至10%左右;PP中加入硅灰石和滑石粉后,其拉伸强度基本不变,冲击强度大幅提升,而断裂伸长率仅略有提高;当纤维(GF/CF)与无机填料(硅灰石/滑石粉)的质量比为35/5时,可得到具有最优综合力学性能的改性PP复合材料。

硬脂酸锰改性LDPE降解材料的研究

将维生素C、聚乙二醇1000和交联淀粉作为降解剂按一定配比加入到低密度聚乙烯(LDPE)基体中,采用不同用量的硬脂酸锰与上述LDPE降解材料制取薄膜并进行老化试验,用红外光谱、扫描电镜和力学性能分析研究了硬脂酸锰对LDPE降解材料热氧降解性和光降解性的影响。结果表明:当加入0.4%的硬脂酸锰时,LDPE的光和氧化降解性增强,降解过程中产生大量羰基,材料质量减少,其断面出现孔洞,可促使LDPE进一步完全降解。

2,4-二氨基甲酸乙酯甲苯对聚氨酯弹性体微相分离的影响

合成了一种分子结构中含有氨基甲酸酯基的化合物——2,4-二氨基甲酸乙酯甲苯,并加至聚氨酯弹性体中,采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、差示扫描量热分析(DSC)以及扫描电镜(SEM)等表征手段研究了该化合物对聚氨酯弹性体微相分离结构的影响。结果表明:加入2,4-二氨基甲酸乙酯甲苯后,聚氨酯弹性体的各基团之间形成了更多的氢键,提高了软段的玻璃化转变温度;另外当2,4-二氨基甲酸乙酯甲苯的添加达到一定量时,会促使弹性体硬段聚集形成微区。