纳米SiO2对聚丙烯微孔发泡行为的影响研究

通过二次开模注塑成型法制备了聚丙烯／纳米SiO2复合材料的微孔发泡塑料。研究了SiO2对微孔发泡材料的泡孔结构和力学性能的影响。用扫描电镜对发泡样品的泡孔结构进行了表征。结果表明：在聚丙烯中加入纳米SiO2可以使泡孔直径减小、泡孔密度增加；但对发泡材料与未发泡材料的力学性能改变不大。     

不同发泡剂对微发泡PP复合材料发泡及表面质量的影响

以化学发泡为主线,通过注塑成型技术制备不同发泡剂的微发泡聚丙烯(Polypropylene,PP)复合材料,研究了PP材料中添加AC母粒(Azodicarbonamide,AC)、AC粉和微球母粒3种不同发泡剂对微发泡PP材料发泡质量和表面质量的影响。结果表明:不同特性的发泡剂添加到PP材料中进行发泡后,对发泡质量有较明显的影响; PP材料中添加AC母粒发泡质量最好,泡孔平均直径较小,为35. 8μm,泡孔个数较多,泡孔尺寸分布均匀。表面质量也存在明显的影响,PP材料中添加微球母粒(Na HCO3母粒)后,表面无明显的气痕和凹坑,表面光泽度最大,表面质量较理想。综合发泡质量和表面质量的影响因素,微球母粒适合于微发泡聚丙烯制品的发泡。     

炭黑填充LDPE体系发泡复合材料的导电性能

以低密度聚乙烯（LDPE）和乙烯-乙酸乙烯酯（EVA）为主基体, 乙炔炭黑(ACET)为导电填料, 偶氮二甲酰胺（AC）为发泡剂, 过氧化二异丙苯（DCP）为交联剂制备LDPE/EVA/CB导电泡沫复合材料. 通过分析炭黑含量、 交联剂、 发泡剂对复合材料电性能的影响表明, 该导电泡沫具有较理想的泡孔结构, 升温电阻测试表明, LDPE/EVA/ACET导电发泡复合材料具有较好的开关特性, 呈明显的正温度系数(PTC)特性, 并确定了发泡剂和交联剂的用量, 获得了具有较好泡沫性能和PTC特性的导电泡沫材料.      

超临界CO_2对发泡PP/木粉复合材料性能的影响

以超临界CO2为发泡剂,对聚丙烯(PP)/木粉复合材料进行快速降压发泡,并通过扫描电镜进行泡孔形貌观测。通过控制变量法,研究了发泡温度、饱和压力、降压速率和木粉质量分数对发泡体系泡孔形貌的影响,从超临界CO2溶解过程、泡孔成核过程以及泡孔孔径增大过程三方面分别进行了分析,并结合反应条件研究了泡孔密度及泡孔孔径的变化规律及其机理。     

立构共聚聚乳酸/纳米β-磷酸三钙复合材料制备可吸收双层椎间融合器及其降解性能

利用纳米β-磷酸三钙/聚乳酸(β-TCP/PLA92)复合材料制备内外双层结构的颈椎椎间融合器.考察了β-TCP重量百分数为10%,30%和60%的外支架复合材料在磷酸盐缓冲溶液中的降解行为、机械性能和热力学性质.结果表明,体外降解30周,降解液的pH>6.9,材料失重率<1.1%,外观形态完好;PLA分子量下降50%以上,复合材料机械性能明显下降,但10%和60%TCP的复合材料抗压强度均大于50 MPa,满足椎间融合器的临床应用要求.10%TCP的复合材料降解过程中,PLA发生了明显的结晶,而其余材料则不明显,说明β-TCP的存在不利于PLA结晶.乳液相分离/粒子沥滤法制得了大孔235～435μm和小孔1～10μm并存的复合孔结构的内层支架.为新型生物可降解颈椎融合器的研制提供了依据.     

天然植物纤维木塑复合材料的研究进展

针对天然植物纤维木塑复合材料质量小、综合性能好、环保、成本低等特点,综述天然植物纤维木塑复合材料的研究进展,总结3种改性方法,即植物纤维表面改性、添加相容剂、混杂增强对复合材料性能的影响,介绍丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)基、聚乳酸(PLA)基、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)基木塑复合材料及发泡木塑复合材料等新型木塑复合材料的研发进展,指出天然植物纤维木塑复合材料的发展趋势。     

聚乳酸/苎麻纤维(PLA/RF)复合材料的制备与性能

对苎麻纤维(RF)进行偶联剂处理和聚乳酸(PLA)/氯仿溶液浸润处理后,采用溶液浇铸法制备PLA/RF复合材料,并观察RF处理后的表面形态及PLA/RF的等温结晶情况.结果表明:RF能够有效提高PLA/RF复合材料的拉伸强度;3种偶联剂(KH5501,KH570,A151)在80,℃下处理的RF对PLA的增强效果较在室温下处理的增强效果好;RF经过浸润处理后吸水率下降;在RF的浸润液中添加增塑剂柠檬酸三丁酯(TBC)能够提高材料断裂伸长率;通过偏光显微镜(POM)观察到,在靠近RF附近位置PLA球晶较其他位置处细小;随着TBC质量分数的增加,PLA球晶尺寸增大.     

EVA/HSP复合发泡材料的制备和性能

以用途广泛的乙烯-醋酸乙烯酯(ethylene-vinyl acetate, EVA)为基体,采用模压成型工艺制备了EVA/汉麻秆芯粉(EVA/hemp stem powder, EVA/HSP)复合发泡材料.通过扫描电子显微镜(scanning electron microscopy, SEM)观察了EVA/HSP复合发泡材料的泡孔形貌,通过哈克转矩流变仪研究了EVA/HSP复合发泡材料的流变形能,表征了不同HSP添加量的EVA/HSP复合发泡材料的吸湿快干性能和力学性能,探讨了HSP添加量对吸湿快干性能和断裂伸长率的影响机制.结果发现,当HSP的添加量为10～20 phr时,材料的综合性能最优.这是因为适量的HSP有助于改善材料的泡孔形貌,兼具补强和增韧的效果,并赋予了材料优异的吸湿快干性能.     

生物高分子材料聚乳酸研究新进展

聚乳酸(PLA)是具有可生物降解性和生物相容性的高分子材料.介绍了聚乳酸的发展背景及其性能.阐述了合成聚乳酸的主要方法,包括直接缩聚法和开环聚合,以及聚乳酸改性方法.并揭示了聚乳酸材料的研究开发前景.     

支化及交联聚对苯二甲酸乙二醇酯的制备及其发泡性能

采用聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)与苯乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯低聚物(GS)的化学键合产物(PBT-GS)为扩链剂,与聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)熔融反应,制备了支化及交联PET。分析了反应过程的扭矩变化,以及支化及交联PET的特性黏数、交联度和流变性能。并以超临界CO2为物理发泡剂,通过釜式发泡对比了支化及交联PET的可发性,制备了平均泡孔直径为50~75μm、泡孔密度为1×108~4×108 cells/cm3、泡孔形貌规整的PET泡沫材料,研究了发泡温度和饱和压力对发泡过程的影响。     

HSP含量对EVA发泡材料微观结构和力学性能的影响

采用注射成型工艺制备了一系列不同配比的乙烯-乙酸乙酯共聚物(ethylene-vinyl acetate,EVA)汉麻秆芯粉(hemp stem powder,HSP)发泡材料.通过扫描电子显微镜(scanning electron microscopy,SEM)观察了HSP的结构形貌和EVA/HSP发泡材料的泡孔形貌;通过哈克转矩流变仪和旋转流变仪测试了EVA/HSP共混物的熔体强度和储能模量;探究了HSP含量对EVA/HSP发泡材料力学性能的影响规律.研究结果表明:HSP表面含有大量的裂缝和凹槽;随着HSP含量的增加,EVA/HSP发泡材料的泡孔尺寸由79.64μm下降到69.85μm,EVA/HSP共混物的熔体强度由3.7 N·m提升到4.5 N·m,EVA/HSP发泡材料的密度、硬度、拉伸强度和回弹性下降,断裂伸长率和压缩永久变形提高.     

PTFE原位成纤对PP/MWCNTs/PTFE复合材料发泡性能和力学性能的影响

采用共混造粒和微孔发泡注塑成型工艺,制备了聚四氟乙烯(PTFE)原位成纤增强的聚丙烯/多壁碳纳米管/聚四氟乙烯(PP/MWCNTs/PTFE)微孔复合材料,并对其结晶、流变、微孔发泡和力学性能进行了测试和表征。结果表明：与不加PTFE的PP/MWCNTs复合材料相比,PTFE的加入可以提高PP/MWCNTs/PTFE复合材料的结晶度,增大储能模量,降低损耗因子;PTFE的加入可以改善PP/MWCNTs/PTFE复合材料的泡孔结构,使泡孔密度增大,泡孔直径减小;相比PP/MWCNTs复合材料,当PFTE的加入量为1%(质量分数)时,PP/MWCNTs/PTFE复合材料的断裂伸长率提高了67.5%,抗拉强度提高了21.1%,杨氏模量提高了12.5%。     

PBC/PLA/凹凸棒土纳米复合材料的制备与性能研究

将聚碳酸丁二醇酯(PBC)/聚乳酸(PLA)全生物降解材料与凹凸棒土制备成PBC/PLA/凹凸棒土纳米复合材料,研究了凹凸棒土对共混材料性能的影响。采用热失重(TG)、差热扫描量热法(DSC)等测试分析方法,分别对全生物降解材料的热性能及结晶性能进行分析和研究。结果表明,加入凹凸棒土制备的全生物降解材料的热稳定性及结晶度都有所提高,改善了材料的性能,扩大了其应用领域。     

冷结晶对杨木纤维/聚乳酸复合材料性能的影响

采用杨木纤维与聚乳酸(PLA)粉末共混压制成一种新型生物质复合材料,以不同升温方式对纯PLA板材及其复合材料进行冷结晶,并通过示差扫描量热仪(DSC)、偏光显微镜(POM)、扫描电子显微镜(SEM)和万能力学试验机等对其进行测试和表征。结果表明:通过冷结晶方法,纯PLA板材和复合材料的结晶度分别由6%和18.3%提高到50%左右,两者的密度和冲击强度没有发生明显变化; 但是复合材料弯曲强度和模量分别下降了约30%和16%,纯PLA板的弯曲强度也有一定程度的下降。通过SEM对复合材料微观结构进行表征,发现力学强度的下降是由于结晶后的PLA基体与木纤维之间的界面相容性变差造成的。通过POM观察冷结晶过程,发现纯PLA板及其复合材料形成大量的微小晶体,导致两者的透明性下降,因此,调控晶体结晶度有望成为改变PLA材料透明性能的新方法。     

改性聚磷酸铵/改性淀粉阻燃聚乳酸

以改性聚磷酸铵(MAPP)和改性淀粉(MST)分别作为酸源和碳源,以聚合物Jonctyl?ADR-4368(简称ADR)作为体系增容剂,通过共混及热压成型制备了阻燃聚乳酸(PLA)材料。采用极限氧指数(LOI)来表征共混物的阻燃性能,采用热重分析(TGA)表征共混物的热稳定性能,差示扫描量热仪(DSC)表征共混物的热学性能,扫描电镜(SEM)表征各样品以及刻蚀淀粉后样品的表面形貌,拉伸试验表征各样品的韧性以及强度。PLA复合材料的阻燃性能以及韧性相对聚乳酸有较大程度的提升,加入MAPP后复合材料热稳定性增加,加入聚合物ADR后体系相容性提高。     

天然橡胶对聚乳酸的改性研究

为了更好地将聚乳酸(PLA)这种可以完全降解的环境友好型高分子材料应用在环保塑料这个领域中，并克服其固有的脆性.选用具有良好的韧性、生物相容性以及低成本可再生的天然橡胶(NR)来对PLA进行改性.采用动态硫化熔融加工的方法制备不同NR质量分数(5%～15%)的NR-PLA复合材料.通过机械性能测试发现，加入10%NR后，断裂伸长率由7.3%(PLA)升高到41.1%，表明NR对PLA具有显著增韧的效果；并且通过SEM发现两者之间相容性较好.本研究对进一步更好地应用PLA具有推进作用.     

工艺温度对超临界CO_2发泡聚丙烯泡孔结构的影响

以自制的高熔体强度聚丙烯为原料,利用超临界流体技术制备了聚丙烯发泡材料。重点考察了发泡温度对所得聚丙烯泡孔结构的影响。结果表明:155~170℃为适宜发泡的温度区间,随着温度的降低,泡孔密度增加,平均泡孔直径减小;当发泡温度为160℃时,泡孔密度、平均泡孔直径和表观密度依次分别为1.03×107cell/cm3、73.86μm和0.016 g/cm3,此时发泡倍率最大,达到55倍;温度通过影响聚丙烯的结晶速率、熔体的黏弹性以及发泡剂在聚丙烯熔体中的溶解度和扩散系数等来控制泡孔结构和发泡倍率。     

PS/Talc复合材料的制备及其超临界CO_2挤出发泡

利用混合效果优异的平行三螺杆挤出机制备了聚苯乙烯/活性滑石粉(PS/Talc)复合材料,分析了Talc在PS基体中的分散性,研究了复合材料的力学性能和热稳定性,并通过挤出发泡正交试验,探讨影响泡孔结构的主次因素.研究结果表明,三螺杆挤出混炼能很好地改善Talc在基体中的分散效果,当Talc含量在6%以下时,能够均匀分散在PS基体中;拉伸强度、冲击强度以及断裂伸长率随着Talc含量增加呈现先增加后减小的趋势,当Talc含量为6%时,拉伸强度、冲击强度以及断裂伸长率出现极大值;随着Talc含量增加,弯曲强度下降,弯曲模量增加;Talc能够增加复合材料的热稳定性,当Talc的填充量为10%时,复合材料的热稳定最好;挤出发泡正交实验结果表明,影响PS/Talc复合材料发泡行为的主次因素为:Talc含量、口模压力、口模温度;当Talc填充量为8%时,得到的泡孔尺寸最小,泡孔密度最大,它们分别为12.4μm和2.4×108个/cm3.     

聚氯乙烯/炭黑复合型泡沫导电高分子材料的电性能

以特导炭黑（CB）为导电填料, 聚氯乙烯（PVC）和三元乙丙橡胶（EPDM）为主基体制备PVC泡沫导电复合材料, 研究该复合材料的泡孔结构和阻温特性, 分析炭黑含量、 交联剂和发泡剂对复合材料电性能的影响. 结果表明, 所制备的导电泡沫具有较理想的泡孔结构, 经过升温电阻测试, 该泡沫体出现负温度系数（NTC）效应, 随着炭黑含量的增加, 在NTC效应后期出现正温度系数（PTC）效应. 通过探讨NTC效应 的机理, 确定了发泡剂和交联剂的用量, 从而获得良好的泡沫性能和NTC特性的导电泡沫材料.      

纳米蒙脱土/PAE/PLA复合材料的制备及性能

聚乳酸(PLA)材料极易脆性断裂,为了提高其韧性,采用片状纳米级蒙脱土颗粒与医用级聚酰胺弹性体(PAE)对PLA进行共混改性.测试并分析了不同混合比例条件下复合材料的力学性能,并通过SEM、DSC对材料的性能进行表征.结果表明:所得到的三元复合材料具有优良的力学性能,其中当纳米蒙脱土含量为2.5%、PAE含量为10%、PLA含量为87.5%时,材料的韧性更好,综合力学性能最佳.纳米蒙脱土及PAE的含量对体系的分散形态均有影响:当纳米蒙脱土含量为2.5%时,其在聚合物中能够均匀分散,含量继续增加时易出现团聚现象;当纳米蒙脱土含量为2.5%、PAE含量为20%时,相与相之间界面较为模糊,形成了一定厚度的界面过渡层.纳米蒙脱土被引入聚合物体系后起到成核作用,提高了PLA的结晶度,从而有利于复合材料力学性能的提高.