环境友好型增塑剂增塑PVC体系的性能测试与分析

以传统增塑剂邻苯二甲酸二辛酯（DOP）为参比对象,研究了对苯二甲酸二辛酯（DOTP）、环己烷1,2-二羧酸二异壬酯（DINCH）、聚酯3种环境友好型增塑剂增塑PVC体系的效果,对其力学性能、低温性能、稳定性能与光学性能等做了全面对比与分析。结果表明：在力学性能上,DOTP增塑PVC的效果最佳;在低温性能上,DINCH增塑PVC的效果最佳;在稳定性能上,聚酯增塑PVC的效果最佳;在光学性能上,DINCH增塑PVC的效果最佳。由此可见,针对不同使用领域,DOTP、DINCH和聚酯可取代统增塑剂DOP。     

化学改性发泡剂对泡沫铝材料性能的影响

采用熔体发泡法,利用化学镀镍改性的TiH₂作为发泡剂制备了泡沫铝,分析了改性TiH₂发泡剂的热分解行为,研究了改性TiH₂发泡剂加入量对泡沫铝材料孔隙率、压缩性能和阻尼性能的影响.结果表明,改性TiH₂发泡剂有效提高了释氢反应的开始温度,将释氢反应开始温度从480℃提升至550℃,并降低了释氢速率;随着改性发泡剂添加量的增加,泡沫铝的孔隙率增大,压缩强度变小,阻尼性能呈现先增大后减小的变化趋势;当加入质量分数1.5%的改性发泡剂时,泡沫铝的孔隙率达88%,孔洞分布及尺寸相对均匀,压缩强度、阻尼性能等综合性能良好.     

直线式双组分熔体微分电纺“月牙状”聚丙烯纤维制备

搭建直线式熔体微分电纺设备，制备了聚丙烯（PP）和聚乳酸（PLA）双组分纤维，将所制样品放入丙酮水溶液中作浸泡处理，溶解PLA组分获得PP单组分异形纤维；然后对PLA添加增塑剂乙酰柠檬酸三丁酯（ATBC）进行降黏处理，以达到改变PLA熔体流动速率（MFRs）的目的，探究不同MFRs差异所产生的不同包裹现象。研究结果表明，两种组分的MFRs差异对双组分纤维的包裹现象产生显著影响，且通过实验可知，当ATBC质量分数为6%的PLA与PP共纺时，可得到形貌最佳的PP组分异形纤维。     

增塑剂对聚氨酯弹性体结构与性能的影响

实验采用示差扫描量热仪（DSC）、热重分析仪（TGA）、万能材料试验机等手段,研究增塑剂对聚氨酯弹性体结构与性能的影响。研究结果表明,极性增塑剂y-丁内酯（GBL）对微相分离具有较好的促进作用,非极性增塑剂己二酸二辛酯（DOA）对微相分离的促进作用较为微弱;GBL和DOA的加入均能提高聚氨酯材料的耐热性能;GBL和DOA的加入均能降低聚氨酯材料的硬度,其中GBL不降低材料的拉伸强度和撕裂强度,DOA严重损伤材料的拉伸强度和撕裂强度。     

HDPE/PA54阻隔材料的制备及力学性能优化

利用高密度聚乙烯（HDPE）与尼龙54（PA54）,并加入一定量的增容剂锌中和乙烯丙烯酸三元共聚物（Zn-EAA）,熔融共混制备阻隔型HDPE／PA54共混体系．讨论了W（PA54）含量、增容剂W（Zn—EAA）含量、加工温度及共混时转子转速对共混体系熔体力矩、甲苯的阻隔性能及拉伸屈服强度的影响．研究发现,增加W（PA54）含量,共混体系的熔体力矩有所降低,对甲苯的阻隔性能有所上升,但拉伸屈服强度降低,过高的W（ZnEAA）对阻隔性能不利;升高共混温度,共混体系的熔体力矩下降,阻隔性能先上升后下降,拉伸屈服强度基本不变;增加共混时转子转速,共混体系的熔体力矩升高,阻隔性能有所下降,拉伸屈服强度略有上升．当W（HDPE／PA54）一60／40、Zn—EAA相对于PA54质量含量为15％、共混加工温度为180—190℃、螺杆转速为80-95r／min时,HDPE／PA54共混体系的阻隔性能和力学性能最优．     

4,4'-二苯甲烷二异氰酸酯改性聚碳酸亚丙酯流变及发泡性能的研究

采用4,4′-二苯甲烷二异氰酸酯（MDI）对聚碳酸亚丙酯（PPC）进行扩链改性,并用旋转流变仪表征改性PPC流变性能,采用间歇发泡装置对改性PPC进行发泡实验,研究温度及MDI含量对PPC发泡性能的影响。结果表明：MDI的加入有效提高了PPC的储能模量和复数黏度;随着发泡温度的升高,PPC的发泡倍率先增大后减小;70 ℃以下,随着MDI含量增加,泡孔平均直径减小,泡孔密度增大,发泡倍率降低;当MDI添加量达到0.7份时,发泡温区上限可以提高10 ℃左右,同时MDI的添加可以使PPC的收缩现象得到部分改善。     

钇化合物对聚丙烯／空心玻璃微珠复合材料性能的影响

采用化学沉积法以六水硝酸钇对空心玻璃微珠的表面进行改性,利用力学性能测试仪、流变仪、差热扫描量热仪、X射线衍射仪等设备评估了该稀土化合物对聚丙烯／空心玻璃微珠复合材料的力学强度、流变性能、结晶性能和晶型结构的影响．实验结果表明：硝酸钇能明显改善复合材料的界面相容性,随着改性液中六水硝酸钇浓度的增加,复合材料的力学强度呈现先增加后降低的趋势,最佳质量分数为0．5％;同时,当复合材料中空心玻璃微珠的填充量为20％时,与空心玻璃微珠未改性相比,改性后复合材料的拉仲强度、冲击强度和结晶温度分别提高了38．5％、33．8％和4．2℃;此外,该改性剂具有成核作用,可促进聚丙烯β型晶的形成．     

醇类化合物对直链淀粉增塑效果的影响

为预测醇类增塑剂所含碳原子数以及羟基数对淀粉增塑效果的影响,采用分子动力学模拟法在COM-PASS力场下模拟计算不同醇类小分子对直链淀粉增塑后玻璃化温度的影响,并测定不同醇类小分子对直链淀粉增塑后旋转扭矩、氢键削弱作用和力常数的变化。通过比较不同醇类化合物对直链淀粉增塑前后的玻璃化温度、旋转扭矩、氢键削弱作用和力常数变化预测醇类化合物增塑效果。结果表明,三类醇类化合物对直链淀粉的增塑效果依次为：乙二醇〉丙三醇〉1,2-丙二醇。由此可推断,当醇类增塑剂含羟基数相同时,碳链越短,对直链淀粉的增塑效果就越好;当所含的碳原子数相同时,醇类增塑剂中所含的羟基数越多,对直链淀粉的增塑效果就越好。     

季鏻盐改性蒙脱土的制备及性能

采用离子交换法将不同的季鏻盐交换到钠基蒙脱土的层间得到改性蒙脱土, 并对改性蒙脱土的结构和性能进行了研究. 热重量法和X射线衍射分析的结果表明, 季鏻盐已插入蒙脱土的层间, 并且季鏻盐改性蒙脱土中有机物的热分解起始温度比季铵盐改性蒙脱土的热分解起始温度提高30 ℃;解吸试验的结果表明, 改性蒙脱土中的季鏻盐在水和0.9%NaCl溶液中都很稳定. 钠基蒙脱土对金黄色葡萄球菌（S. aereus）和大肠杆菌（E. coli）的最低抑菌浓度均大于2 g/L, 而当插入季鏻盐后, 其最低抑菌浓度大幅度降低, 如十四烷基三丁基季鏻盐改性蒙脱土对S. aereus和E. coli的最低抑菌浓度分别为12.5 mg/L和200.0 mg/L. 随着季鏻盐改性蒙脱土浓度的增加和接触时间的延长, 改性蒙脱土的抗菌性能增强.     

超支化环氧树脂改性环氧树脂共混材料的制备与性能研究

以三羟甲基丙烷(TMP)和2,2一二羟甲基丙酸(DMPA)为反应单体,采用一步法合成了超支化聚合物.然后与环氧氯丙烷反应合成了低粘度液体型超支化环氧树脂,并与双酚A型环氧树脂共混,固化成型后得超支化环氧树脂改性环氧树脂共混材料.测试了共混材料的力学性能、热性能.探讨了超支化环氧树脂加入量对材料性能的影响.结果显示:共混材料的力学性能随超支化环氧树脂含量的增加先增加后下降,有最大值;当超支化环氧树脂用量为15wt%左右时,共混材料的冲击强度、拉伸强度、弯曲强度分别提高108%、83%、42%.玻璃化转变温度和热分解温度稍有下降.     

ChMI/MMA/St三元乳液共聚物的合成、表征及其与PVC的共混

用完全滴加料乳液共聚合方式合成了环己基马来酰亚胺/甲基丙烯酸甲酯/苯乙烯三元共聚物(ChM I/MMA/St),研究了三元共聚物的热性能、力学性能及流变性。结果显示:随着共聚单体中St含量的增加,共聚物的热分解温度明显提高;共聚物熔体表现出假塑性流体的行为,材料的表观粘度随St含量的增加而降低。同时用该三元共聚物作为耐热改性剂与聚氯乙烯(PVC)共混,研究了耐热改性剂含量对共混物热性能、力学性能、及流变性能的影响。结果表明:ChM I/MMA/St三元共聚物可以提高PVC的玻璃化温度和维卡软化温度,并能够抑制PVC的分解。     

TDI三聚体改性聚氨酯弹性体

通过TDI三聚反应生成异氰脲酸酯（IS）环,将其引入到聚氨酯弹性体（PUE）的大分子链中,考察其对PUE的热稳定性和力学性能的影响。DSC测试和TG测试结果表明：经TDI三聚体改性后,PUE的耐热性能提高;DMA测试表明：改性的PUE的内耗峰比未改性的宽,并且内耗峰值所对应的温度提高（由10℃提高到65℃）;力学性能测试结果表明：PUE的硬度、拉伸强度和扯断伸长率随TDI三聚体含量的增加有所下降,但撕裂强度提高（TDI三聚体质量分数20％时,PUE的撕裂强度比未改性的提高了14％）。     

UV固化环氧大豆油丙烯酸酯的合成及反应物物料比对其性能的影响研究

以环氧大豆油(ESO)为原料,丙烯酸为开环试剂,在催化剂三苯基膦的作用下以不同配比的环氧大豆油和丙烯酸合成一系列环氧大豆油丙烯酸酯(AESO)低聚物,并在紫外光照射下固化成膜.采用傅里叶红外光谱(FT-IR)对环氧大豆油丙烯酸酯低聚物进行结构表征.利用热重分析(TGA)对环氧大豆油丙烯酸酯的热性能进行测试,结果显示丙烯酸含量的提高会导致固化膜热分解温度降低.通过拉力测试研究不同配比固化膜的拉伸性能的变化,发现丙烯酸含量的变化,对固化膜拉伸性能影响显著.通过铅笔硬度、涂膜附着力及冲击强度测试研究了固化膜的其他力学性能,结果表明,随着丙烯酸含量的增加,固化膜相应的力学性能都明显提高.     

溶胶SiO2改性高度支化水性聚氨酯的研究

以甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)、聚碳酸酯二醇(PCDL)、二羟甲基丙酸(DMPA)和聚醚胺(ATA)为原料,采用A2+B3法合成了具有高度支化结构的水性聚氨酯(HBAPU),然后分别加入质量分数(下同)为0.5%,1.5%,2%,3%的SiO<,2>溶胶制成溶胶SiO<,2>改性高度支化水性聚氨酯.用红外光谱(F...     

聚丁二酸丁二醇酯/氢氧化镁生物可降解阻燃复合材料的性能研究

熔融挤出制备了聚丁二酸丁二醇酯/氢氧化镁（PBS/Mg(OH)2）生物可降解阻燃复合材料,并对其熔体流动性、热稳定性、阻燃性能、结晶与熔融行为和力学性能进行研究. 结果表明,加入Mg(OH)2降低了PBS的熔体流动速率,延缓PBS在燃烧过程中的分解,有效提高PBS的极限氧指数和抗滴落性能. Mg(OH)2对PBS结晶具有的异相成核作用,显著提高PBS的结晶温度并改变PBS的熔融行为. 当Mg(OH)2质量分数低于40%时,Mg(OH)2提高PBS的拉伸强度、拉伸模量、弯曲强度和弯曲模量,但降低PBS的断裂伸长率和冲击强度;当Mg(OH)2质量分数大于50%时,由于PBS和Mg(OH)2的相容性较差,PBS/ Mg(OH)2复合材料在拉伸和弯曲过程中均呈现出脆性断裂现象,导致拉伸强度和弯曲强度降低.     

水性非异氰酸酯聚氨酯的制备

以甲基丙烯酸缩水甘油酯、二氧化碳为原料合成环碳酸酯单体,其再与丙烯酸类单体通过乳液聚合制备出水性环碳酸酯乳液,然后与胺类固化剂反应制备水性非异氰酸酯聚氨酯（NIPU）．红外谱图表征知产物具有氨基甲酸酯的结构,表明水性NIPU制备成功．研究了水性NIPU在不同固化温度下的力学性能,并对其热性能进行了相关分析,结果表明以;乙烯三胺为固化剂,固化温度为80℃时,NIPU膜层的断裂强度和断裂伸长率可达到5．21MPa和468％,吸水率为4．95％,热分解温度高达234．85℃．     

聚偏氟乙烯（PVDF）/聚己内酯（PCL）共混体系的晶体结构和形貌

使用偏光显微镜（POM）和扫描电子显微镜（SEM）等测试手段,研究了PVDF/PCL共混体系在不同配比和结晶温度下晶型结构、球晶和片晶形貌的变化规律。结果表明：PVDF在低温下形成α型球晶,在高温下形成γ型球晶;两种不同晶型的球晶尺寸均随着结晶温度的升高而增大;α型PVDF环带球晶的环带间距随着体系内PCL含量的增多而增大。此外,共混体系内γ型PVDF球晶的含量也随着PCL含量的增大而增大。     

添加LLDPE的聚丙烯开孔发泡性能研究

采用差示扫描量热仪（DSC）和高级流变扩展系统（ARES）对高熔体强度聚丙烯（HMSPP）和 线性低密度聚乙烯（LLDPE）进行了测试和表征,并利用自行研制的超临界流体挤出发泡实 验装置,对不同配比的HMSPP/LLDPE进行了超临界二氧化碳挤出开孔发泡实验研究。结果表 明：LLDPE的结晶温度比HMSPP的低,在发泡温度下,LLDPE相还处于熔融态,而且LLDPE具有 较低的熔体弹性和熔体强度,因此LLDPE相易于在发泡过程中形成开孔结构。加入LLDPE,明 显提高了PP发泡样品的开孔率,开孔率均大于80%,但当LLDPE质量分数为30％时,发泡材料 的开孔率开始降低。     

聚丁二酸丁二醇酯合成工艺及性能表征

以丁二酸和丁二醇为原料,采用熔融缩聚法合成聚丁二酸丁二醇酯（PBS）,并对PBS的合成工艺进行研究．实验结果表明,当醇酸物质的量比为1．10,选择氯化亚锡（SnCl2）和对甲苯磺酸为催化剂,酯化温度在170℃,缩聚温度在230℃时,产物的特性黏度较高,副反应较少．通过红外光谱（FTIR）分析,产物为预期的PBS．运用差示扫描量热仪（DSC）及力学性能分析可得,随着聚酯特性黏度的增大,其熔融焓、结晶温度和结晶度都下降,拉伸强度和断裂伸长率都增大．     

高熔体强度聚丙烯的制备及其性能研究

聚丙烯（PP）因其优良性能广泛应用于诸多领域,但同时也有着韧性差,熔体强度低等缺点。而高熔体强度聚丙烯（HMSPP）是一种具有较高熔体强度、较好熔体弹性的聚丙烯树脂,它的发现拓展了聚丙烯在物理发泡、挤出涂布及热成型等领域的应用,多年来一直是聚烯烃研究工作的重点。本文以2,5-二甲基-2,5-双-（叔丁基过氧）己烷（DHBP）为引发剂,采用多官能团单体三羟甲基丙烷三丙烯酸酯（TMPTA）对市售聚丙烯（PP）进行接枝,同时加入支化促进剂二硫化四丁基秋兰姆（TBTDS）以提高接枝效率,成功制备了具有高熔体强度的聚丙烯并进行了配方优化。本文测定了接枝产物的熔体流动速率(MFR)及采用公式法计算熔体强度(MS)。通过红外光谱（IR）对所得高熔体强度聚丙烯的分子结构进行表征,结果表明单体已接枝在PP主链上,通过差示扫描量热法（DSC）、热重分析（TG）方法,对所得高熔体强度聚丙烯的热性能进行分析和表征,结果表明接枝产物的熔融温度没有显著变化,耐热温度有所上升。拉伸强度、弯曲强度、冲击强度等力学性能的测定结果表明接枝产物的力学性能有显著提高。