聚丙烯蒙脱土纳米复合材料的制备和性能研究

膨润土用十六烷基三甲基溴化铵处理后,再与聚丙烯（PP）熔融共混制得PP/改性形膨润土插层复合材料. 通过X射线衍射谱图和锥形量热仪等手段研究了复合材料的力学性能和燃烧性能. 结果表明,复合材料的力学性能和阻燃性均有显著的提高.     

新型无卤阻燃聚丙烯的制备以及性能研究

将多聚磷酸铵（APP）、季戊四醇（PER）、三聚氰胺（MEL）及有机化蒙脱土（OMMT）于160oC下预混，制备了新型膨胀型阻燃剂（IFR）.以聚丙烯（PP）为基材，IFR为阻燃剂，聚苯乙烯-丁二烯-苯乙烯（SBS）为增韧剂，马来酸酐接枝聚丙烯（PP-g－MAH）为增容剂，通过熔融挤出制备了新型阻燃PP（FRPP）.通过LOI、TGA、XRD、SEM对材料的阻燃性、热稳定性、结晶性、冲击断面形貌进行了分析，并对材料的力学性能进行了测试.结果表明:加入IFR后，PP的极限氧指数由17升为28.5，起始分解温度由纯PP的440.8℃升高到455.3℃，600℃的成炭率提高15.26％；IFR诱导PP形成一定量晶型；少量OMMT在基体中以剥离形式存在，使晶粒尺寸得到细化，同时起到协同阻燃和增容作用，使材料在保持拉伸强度基本不变的情况下，缺口冲击强度提高1.92倍，冲击断面表现为韧性断裂.     

用Epoxy/OMMT纳米复合材料制备阻燃聚丙烯

用环氧树脂/有机蒙脱土(Epoxy/OMMT)纳米复合材料与磷酸三苯酯(TPP)复配制备阻燃聚丙烯(PP).研究了环氧树脂种类、OMMT与环氧树脂的质量比、Epoxy/OMMT与TPP的用量等对PP性能的影响,并通过X-射线衍射分析对材料的结构进行了表征.结果表明,酚醛环氧树脂(NER)与有机蒙脱土制得的NER/OMMT纳米复合材料与TPP复配对PP具有很好的协同阻燃作用,在OMMT与NER的质量比为5∶100,NER/OMMT和TPP用量(质量分数)分别为13.33%和6.67%时,制得的阻燃PP氧指数达到36.5%.     

聚丙烯无卤阻燃复合材料的制备及性能研究

以聚丙烯(PP)为基料、Mg(OH)2／Al3/P为复合阻燃剂。通过熔融共混制备PP无卤阻燃复合材料。对材料的阻燃性能和力学性能进行了测定。实验结果表明：当PP：Mg(OH)2：Al(OH)2：P为100：50：50：5时，混合物的阻燃性能和力学性能均能满足使用要求。填加纤维状Mg(0H)2的材料要比填加球状Mg（OH)2体系的拉伸强度优异。     

聚丙烯/蒙脱土复合材料热性能和动态力学性能

用熔融混合法制备出聚丙烯／蒙脱土复合材料(PP／MMT)，采用X射线衍射(XRD)、示差扫描量热法(DSC)、热重分析(TGA)以及动态热机械性能分析(DMTA)等手段进行分析，研究了相容剂马来酸酐接枝改性的聚丙烯对复合材料微观结构、热性能和动态力学性能的影响．结果表明，当相容剂含量达到一定值时，蒙脱土片层在聚丙烯基体中几乎全部以剥离或者无序的状态存在，复合材料的热性能、动态力学性能有较大的提高．     

聚丙烯/有机改性蒙脱土纳米复合材料的制备及力学性能研究

针对两种有机蒙脱土(TJ-2型和KH-V6型),采用熔体插层法在双螺杆挤出机中制备出PP/OMMT纳米复合材料,并运用XRD和FTIR对所制得的复合材料进行表征.研究结果表明,两种OMMT片层都在PP基体中达到纳米级的分散.力学性能研究表明,相对PP而言,两种PP/OMMT纳米复合材料的硬度分别提高了11%和19%,抗冲击性能分别提高了18%和20%,且随着蒙脱土添加量的增加,冲击性能的变化符合逾渗脆韧转变机制.     

PP/MMT复合材料的制备及性能研究

采用甲基丙烯酸甲酯(MMA)与PP接枝共聚物(PP-g-MMA)为界面相容剂,在熔融共混的条件下,利用螺杆挤出机制备PP/MMT复合材料,对其流动性能及力学性能进行了研究。结果表明:PP-g-MMA的加入提高了PP与O-MMT的相容性,当PP-g-MMA用量为20wt%,O-MMT的用量为3wt%时,力学性能最佳:拉伸强度提高了17.46%;常温下冲击强度提高了91.05%;低温(-20℃)条件下的冲击性能比常温下提高了40.29%,比低温下的纯PP提高了246.78%。     

聚丙烯/蒙脱土复合材料的热氧老化性能

用3种蒙脱土(原土、OMMT1、OMMT2)与聚丙烯分别熔融插层复合.经X射线衍射(XRD)分析表明,3种蒙脱土均与聚丙烯成功插层复合,制备出聚丙烯/蒙脱土纳米复合材料.重点研究聚丙烯/蒙脱土纳米复合材料的热氧老化性能.结果表明,在聚丙烯材料中,添加少量蒙脱土不但可以提高材料的力学性能,而且明显改善材料的抗热氧老化性能.对3种PP/MMT复合材料热氧老化样品进行傅立叶红外(FTIR)分析和表面形貌观察,发现蒙脱土片层在聚丙烯中插层复合越充分(乃至剥离),其抗热氧老化效果就越明显.     

聚丙烯/蒙脱土复合材料研究进展

综述了以下两个方面的内容:1)蒙脱土对聚丙烯力学性能、热降解性能、热氧化性能、气体阻隔性能的影响;2)相容剂、温度、体系粘度、有机改性剂,蒙脱土的含量对蒙脱土在聚丙烯中分散状态的影响.最后本文对聚丙烯/蒙脱土复合材料的研究及应用前景进行了展望.     

蒙脱土纳米复合材料的制备及其在棉织物阻燃整理中的应用

采用类原位聚合法制备了硬脂酸酰胺蒙脱土纳米复合材料(EBS/MMT),并用X射线衍射(XRD)和傅里叶红外光谱((FT-IR))对复合材料进行表征,证实所得产物为插层型蒙脱土纳米复合材料.复合后蒙脱土层间距由1.32nm增加到1.78nm(蒙脱土质量分数为8%)和1.81nm(蒙脱土质量分数为5%).通过将蒙脱土纳米复合材料和高聚磷酸铵(APP)复配制得新型膨胀阻燃体系,并用制备的阻燃整理液对纯棉织物进行阻燃整理.研究表明,蒙脱土纳米复合材料在该体系起高效成炭剂作用.同时探讨了整理液各组分质量浓度及整理工艺条件对阻燃整理效果的影响,得到纯棉织物阻燃整理的优化工艺为高聚磷酸铵质量浓度为160g/L,改性2D树脂交联剂质量浓度为100g/L,蒙脱土纳米复合材料质量浓度为40g/L,焙烘温度为150℃,焙烘时间为3min.     

单分子膨胀型阻燃聚乳酸复合材料的制备及性能研究

以2-甲基-2,5-二氧-1,2-氧磷杂环戊烷(OP)为主要原料,经三步反应制备了一种新型单分子膨胀型阻燃剂——对甲基丙酰苯胺基甲基次膦酸铝(Al(PMPMP)).采用红外光谱(FTIR)、核磁氢谱(1H-NMR)等技术表征了目标产物.添加质量分数为15％的Al(PMPMP)可使聚乳酸(PLA)的极限氧指数(LOI)由...     

膨胀型阻燃聚丙烯的熔融及非等温结晶行为

将多聚磷酸铵(APP)-季戊四醇(PT)-三聚氰胺(M)体系选作膨胀型阻燃剂,研究了聚丙烯/膨胀型阻燃添加剂(PP/IFR)共混物的熔化及非等温结晶行为.从DSC获得的结果表明,IFR对PP的熔化行为影响很小,但IFR的加入导致PP/IFR共混物的结晶速率比纯PP加快, Avrami指数n和结晶速率常数Zc说明其等温结晶过程为典型的三维生长的异核球状结晶;POM和SEM分析证明,IFR影响PP球晶的尺寸,但不影响其形貌结构.     

氧化锌在膨胀阻燃体系中的协效作用

将膨胀型阻燃剂--聚磷酸铵(APP)和季戊四醇(PER)体系应用于聚丙烯(PP)中使之具有较好的阻燃性.通过氧指数(LOI)、热分析(DTA-TG)和傅立叶红外(FTIR)研究了氧化锌在膨胀型阻燃聚丙烯中的阻燃协效作用.结果表明氧化锌与APP/PER膨胀阻燃体系之间存在显著的协效作用,对酯化及成炭反应具有明显的催化作用,并可提高降解残余物的热稳定性,使材料的阻燃性显著增强而力学性能损失较小.     

耐久性阻燃尼龙-6织物的研制

提出以羟甲基改性尼龙-6织物与反应型有机磷系,溴系阻燃剂进行,耐久性阻燃整理的新方法,讨论不同阻燃整理液对尼龙－6织物阻燃性能的影响,确定最佳阻燃整理液的配方,并通过正交化实验寻找合理的复合工艺参数,红外光谱和元素分析结果表明,羟甲基改性尼龙－6织物与阻燃剂通过化学键结合,所得织物手感良好,阻燃耐久性优良。     

用锥形量热仪研究膨胀性非卤阻燃聚丙烯阻燃性

分别采用原位反应增容法和直接添加阻燃剂法制备了膨胀型非卤阻燃聚丙烯,并利用锥形量热仪系统评价了这两种方法制备的膨胀型非卤阻燃聚丙烯的阻燃性能.结果表明:膨胀型非卤阻燃聚丙烯具有优异的阻燃性能,不同制备方法对其阻燃性能有显著的影响;与直接添加法相比,原位反应增容法制备的膨胀型非卤阻燃聚丙烯的点燃时间从23s延长至27s,最大热释放速率从298 kW/m2降至249 kW/m2,平均热释放速率从125.4kW/m2降至86.5 kW/m2,总释放热从148 6 MJ/m2降至124.5 MJ/m2,总生烟量从372 m2/m2降至266 m2/m2,燃烧残重从27.5%增至33.9%,说明原位反应增容法制备的膨胀型非卤阻燃聚丙烯具有更好的阻燃性.     

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.     

金属氧化物对阻燃聚丙烯热降解动力学的影响

采用聚磷酸铵(APP)和季戊四醇(PER)作为聚丙烯材料的阻燃剂，利用氧指数(LOI)，剩炭率(CR)，热失重(TG)，傅立叶红外(FTIR)等手段研究了添加金属氧化物后的膨胀阻燃材料热降解过程．实验数据显示添加金属氧化物后材料的氧指数提高数个百分点，剩炭率有所增加，热失重(TG)表明加入金属氧化物后，降解残余物的热稳定性得以提高．根据TG曲线，应用Broido方程测得热降解过程表现活化能Ea，金属氧化物的加入使得活化能有所上升。FTIR结果表明金属氧化物对酯化及成炭反应具有明显的催化作用．     

阻燃剂聚二溴苯醚的合成

分别利用Ｋ３Ｆｅ（ＣＮ）６，ＣｕＣｌ２·２Ｈ２Ｏ－ＤＭＳＯ，Ｃｕ（ＮＯ３）２·３Ｈ２Ｏ－ＣＨ３ＣＮ，ＣｕＣｌ２·２Ｈ２Ｏ－ＤＭＦ，ＣｕＣｌ２·２Ｈ２Ｏ－ＮａＯＣＨ３，等５种不同催化体系制备了阻燃剂聚二溴苯醚，并详细地研究了其中３种催化体系中的单体浓度、催化剂用量、反应温度以及反应时间对产率的影响，找到了合成的最佳条件，并讨论了几种催化体系的反应机理。５种催化体系所得产物存在着分子量由大到小的分布，     

碳纤维毡增强聚丙烯复合材料的力学性能

将长碳纤维开松针刺成毡,并通过双钢带压机制备了碳纤维毡增强聚丙烯复合材料(CFRPP),考察了碳纤维长度、含量、纤维毡的针刺及针刺类型、基体改性等因素对复合材料力学性能的影响,并对复合材料断面进行了扫描电镜观察以分析CFRPP界面结合情况。结果表明:实验范围内的纤维长度对碳纤维增强复合材料的力学性能基本没有影响;复合材料综合力学性能最佳的碳纤维质量分数约为30%;碳纤维毡经三角形针针刺后复合材料的拉伸性能得到较大幅度提高;相容剂马来酸酐接枝聚丙烯(MPP)能够改善碳纤维与聚丙烯的界面结合,提高复合材料的力学性能,其最适宜的相容剂MPP的质量分数约为20%;将长度为80mm的碳纤维用三角针刺成毡后,以MPP改性的聚丙烯(wMPP=20%)浸渍制备得到碳纤维质量分数为30%的复合材料,拉伸强度为203.3 MPa,拉伸模量达16.6GPa,弯曲强度为223.2 MPa,弯曲模量达到12.0GPa,缺口冲击强度为752.2J/m。