碳酸钙晶须填充低密度聚乙烯的性能研究

采用钛酸酯偶联剂201作为表面处理剂,利用同向双螺杆挤出机制备了碳酸钙晶须与低密度聚乙烯复合材料的共混粒料,然后将复合材料粒料注塑成标准样条,对复合材料样条进行了热性能、力学性能以及微观形貌的测试,探究了不同含量晶须对聚乙烯材料性能的影响。结果表明:晶须填充后复合材料的力学性能和热稳定性均优于填充前的材料。当填充量达到25%时,拉伸强度、屈服强度和杨氏模量分别由填充前的13.94MPa、8.8MPa和940.48增加到14.96MPa,10.2MPa和1 132.82,热分解温度也由填充前的390.4℃增加到419.3℃。此外,晶须的加入降低了聚乙烯的结晶度;加入少量的晶须时聚乙烯的结晶速度加快,但加入量过多时又使得聚乙烯的结晶速度变慢。扫描电镜显示碳酸钙晶须和基体之间形成了良好的界面作用,晶须均匀分散在聚乙烯基体中。     

碳酸镁晶须的反向沉淀法制备及其阻燃性能

【目的】制备碳酸镁晶须并研究其作为填充物时对复合材料阻燃和力学性能的影响。【方法】以镁盐和碳酸钠为原料,采用反向沉淀法制备碳酸镁晶须,并考察镁盐(MgSO_4·7H_2O、Mg(NO_3)_2·6H_2O、MgCl_2·6H_2O等)、反应时间、滴液速度、表面活性剂[十二烷基硫酸钠(SDS)、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、壬基酚聚氧乙烯醚(OP-10)]等因素对碳酸镁晶须形貌的影响;同时研究经钛酸酯偶联剂NDZ-311改性后的碳酸镁晶须对高密度聚乙烯(HDPE)材料的阻燃性能和力学性能的影响。【结果】所制备的碳酸镁晶须形貌为棒状,以MgSO_4·7H_2O与Na_2CO_3反应30min,硫酸镁溶液滴加速率为3.5mL·min~(-1)时所制备的碳酸镁晶须长径比最大;表面活性剂可显著提高其长径比。经钛酸酯偶联剂NDZ-311改性后的碳酸镁晶须可明显提高HDPE的阻燃性能和拉伸强度,当其添加量为高密度聚乙烯的40wt%时,复合材料的拉伸强度提高一倍。【结论】采用反向沉淀法可制备棒状碳酸镁晶须,该晶须对HDPE具有良好的阻燃和增强性能。     

碳酸钙晶须/天然胶乳复合胶膜的研究

研究经钛酸酯偶联剂NDZ101表面改性的碳酸钙晶须对于天然胶乳胶膜的补强作用。结果表明:经改性后,碳酸钙晶须与天然橡胶界面结合作用增强;与纯胶胶膜相比,改性碳酸钙晶须/天然胶乳复合胶膜的力学性能显著提高,热稳定性也有所提高。改性碳酸钙晶须用量为3%时,复合胶膜综合力学性能最佳:300%定伸应力、500%定伸应力、拉伸强度、撕裂强度和断裂伸长率分别提高了133.6%、121.1%、35.8%、34.1%和15.93%。     

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.     

钛酸酯偶联剂合成和应用研究通过鉴定

钛酸酯偶联剂是七十年代开发的一种新型偶联剂。在由大量无机填料填充的高分子材料中,添加少量(1—3%)此类偶联剂后,可改善高分子材料和无机填料间的相容性,达到增强材料的物理机械性能和改善加工性能之效果。因而受到有关行业的关注。我院化学系有机化学教研组有关同志,经几年努力,合成了适合于聚烯烃—碳酸钙体系的 Sy-1、Sy-2系列钛酸酯偶联剂共4个品种。并于去年11月由上海市高等教育     

改善高填充聚乙烯/碳酸钙体系加工性能的研究

为提高碳酸钙高填充聚乙烯体系(填充质量含量在40%以上)的加工性能,借助毛细管流变仪,熔融指数仪等研究了碳酸钙填充改性聚乙烯的流变行为。结果证明:填充体系的粘度随填料含量的增加而升高;采用适量硼酸酯偶联剂对碳酸钙进行表面处理后,相同填充量的体系粘度会降低,硼酸酯偶联剂的最佳用量为2~3份。借助扫描电镜研究了该体系的断面结构,发现硼酸酯偶联剂可以促进碳酸钙在聚乙烯中的均匀分散,改善材料的加工性能。     

铝酸酯、钛酸酯偶联剂对高填充CaCO_3聚合物性能的影响

研究了铝酸酯偶联剂对PVC复合材料性能的影响 ,与钛酸酯偶联剂相比 ,铝酸酯可使CaCO3 的填充量提高10 % ,而材料的拉伸强度基本保持不变 .     

钛酸酯偶联剂表面改性煤矸石粉的研究

通过XRD与SEM研究了经钛酸酯偶联剂改性的煤矸石粉的表面性质、微观结构和改性粉体与HDPE的结合情况,通过力学性能实验分析了改性剂对煤矸石粉(CGP)填充高密度聚乙烯(HDPE)复合材料的影响。研究表明:改性后的CGP表面由亲水变成亲油;SEM照片显示改性后CGP与HDPE相容性好;力学性能测试表明改性粉体明显改善了复合材料的力学性能,当填充量为30%时弯曲强度提高了71.7%,拉伸强度提高了19.3%。文章还探讨了钛酸酯偶联剂改性煤矸石粉的机理。     

钛酸酯偶联剂改性纳米碳酸钙剂量的确定

采用钛酸酯偶联剂将纳米碳酸钙进行湿法改性后,通过活化度和吸油值确定钛酸酯改性剂用量在2.5%时为最佳用量。然后通过在液体石蜡中的沉降体积验证了此改性剂用量可以作为最佳剂量,最后给出了偶联剂的改性机理。     

纳米改性氢氧化铝(CG-ATH)表面处理工艺对纳米 CG-ATH/PA6复合材料力学性能的影响

用偶联剂对纳米改性氢氧化铝（CG-ATH）进行了表面处理,制备出纳米CG-ATH/PA6复合材料。研究了偶联剂用量、偶联剂种类及CG-ATH的改性温度对复合材料力学性能的影响。结果表明：填充表面处理后的CG-ATH,可以大幅提高复合材料的力学性能;填充用A₁偶联剂表面处理,偶联剂质量分数为1.0%,改性温度为75～80℃条件下处理的CG-ATH,得到的复合材料的力学性能最好;表面处理明显提高了CG-ATH在PA6中的分散性。     

碳酸钙-聚乙烯复合材料的开发

在碳酸钙-聚乙烯复合材料的界面之间,引入了一种新型的界面增强剂与偶联剂复合,大大提高了碳酸钙与聚烯烃的界面结合强度,从而大幅度提高注塑产品的冲击强度;考察了复合偶联剂的配比及其含量、碳酸钙的含量对复合材料性能的影响.实验结果表明:在复合偶联剂中界面增强剂JZ与偶联剂TS的质量比为1∶1,复合偶联剂的用量为碳酸钙质量的1.8%,碳酸钙的质量为复合材料的35%时,复合材料的冲击强度最大.     

钛酸钾晶须增强尼龙66时的偶联与造粒

从实用角度考察了钛酸钾晶须用于增强尼龙66时晶须的偶联处理、造粒等对复合体系性能的影响。研究表明，硅烷偶联剂KH560对钛酸钾晶须－尼龙66体系偶联效果较好，最佳偶联剂用量为晶须的0.8%～1.0%(质量分数)，相当于偶联剂在晶须表面以4分子层覆盖。湿法偶联效果较干法与迁移法好，但过程较繁，适宜于在晶须造粒时同时完成湿法偶联。造粒晶须对尼龙66的增强效果优于非造粒晶须，且加工中易于操作，避免了晶须使用时的粉尘飞扬。     

微生物诱导碳酸钙沉淀提高红砂岩堆石料无侧限抗压强度的试验研究

为改善红砂岩堆石料的力学性能,采用巴氏芽孢杆菌诱导碳酸钙沉淀矿化技术加固红砂岩堆石料。对不同含石量的红砂岩堆石料进行无侧限抗压强度试验,并测定土体的抗压强度指标与碳酸钙产量来表征微生物改良堆石料效果,结合扫描电镜分析微生物改良堆石料的微观结构特征。结果表明：巴氏芽孢杆菌诱导碳酸钙沉淀改善红砂岩堆石料的抗压性能效果明显,经过恒温养护10 d矿化效率最高,土样由初期黏土的黏结作用转变为碳酸钙胶结作用,养护后期土样表现出更大的脆性特征;在一定含石量范围,微生物矿化产生的碳酸钙产量与含石量和养护时间呈正相关性,且抗压强度与碳酸钙产量呈正比关系,进一步表明碳酸钙胶结作用是试样抗压强度增大的主要因素;从SEM(scanning electron microscope)图像分析,高含石量堆石料为微生物提供更大生存繁衍和活动空间,微生物矿化生成碳酸钙晶体主要附着在土体骨架粗颗粒上和填充于颗粒间的孔隙,有效加强了土体颗粒间的胶结作用并增强了土体的力学性能。     

硫酸钙晶须的制备及其改性聚丙烯性能的研究

在不同反应条件下制备了不同长径比的硫酸钙晶须(CSW),利用硅烷偶联剂KH550(相对于CSW质量的2%)在110 ℃下对CSW进行干法改性.以硫酸钙晶须作为增强改性剂制备了PP/CSW复合材料.力学性能与差示扫描量热分析(DSC)结果表明:不同长径比的CSW对PP的力学性能和结晶性能均有提高;采用平均长径比为29的CSW添加剂,当添加的质量分数为20%时,复合材料的拉伸强度、弯曲模量分别比纯PP的提高了11%、104%;结晶温度比纯PP的提高了12 ℃;几种CSW对复合材料的热稳定性和耐热性都有改善,且随着CSW质量分数的增加,材料的热稳定性和耐热性提高越显著.     

PP/ABS相容性及其碳酸钙高填充材料力学性能研究

将乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯（SBS）、聚丙烯接枝马来酸酐（PP-g-MAH）三种不同种类的相容剂分别加入PP/ABS（70/30）中,通过同向双螺杆挤出机熔融共混制得PP/ABS共混物和高含量活性碳酸钙（CaCO3）填充PP/ABS复合材料。利用熔体流动速率仪、电子万能试验机、记忆式冲击试验机研究了相容剂类型和含量对PP/ABS共混物及其CaCO3填充复合材料力学性能和加工流动性的影响。结果表明,PP-g-MAH对PP/ABS共混物具有较好的增容效果.当PP-g-MAH含量为30phr时,可以使PP/ABS/CaCO3的拉伸强度提高42%,弯曲强度提高37.5%。由于相容剂PP-g-MAH的增韧作用,当CaCO3用量为60%时,PP/ABS/CaCO3 复合材料仍然具有较好的力学强度和加工流动性。     

Preparation of aluminum borate whisker reinforced aluminum phosphate wave-transparent materials

Aluminum borate whisker/aluminum phosphates composites were prepared with normal pressure sintering, It was found that the aluminum borate whisker was effective to suppress the crystallization of aluminum phosphates in the aluminum borate whisker/aluminum phosphates composites and contributed to the improvement of the mechanical properties. After sintered at 1050℃ for 1 h, the flexural strength of the composites with 30 vol% aluminum borate whisker addition reached 215.3 MPa. The dielectric constant and loss tangent of the composites were 4.23 and 0.0024 at 10 GHz.     

钛酸酯偶联剂在木粉/PP复合材料中的应用

以钛酸酯为偶联剂,PP为基体,通过熔融共混法制备了木粉/PP复合材料。研究了偶联剂含量变化对复合材料力学性能及流动性能的影响,采用扫描电镜(SEM)观察了复合体系的冲击断面形貌。结果表明:当偶联剂含量为2%时,35%木粉/PP复合材料体系的拉伸强度和弯曲强度达到最大值,SEM照片表明偶联剂的加入改善了木粉与PP基体的界面结合,但由于木粉团聚,导致复合材料缺口冲击强度下降。偶联剂的加入改善了木粉/PP复合材料的加工流动性。     

钛酸钾晶须－橡胶－尼龙66体系的力学性能

考察了钛酸钾晶须－马来酸酐接枝三元乙丙橡胶－尼龙66体系的力学性能，探讨了晶须对改性橡胶－尼龙体系的增强作用以及改性橡胶对晶须－尼龙体系的增韧作用。研究表明，晶须对橡胶－尼龙体系的增强效果在橡胶含量少时较明显，体系中改性橡胶含量越多，其冲击强度随体系中晶须含量增加下降的幅度越大，而弯曲与拉伸强度随晶须含量增加上升的幅度越小。改性橡胶对晶须－尼龙体系也具有一定的增韧作用。