PP/UHMWPE共混合金增韧增强机理研究

探讨了PP/UHMWPE/LLDPE(聚丙烯/超高分子量聚乙烯/线性低密度聚乙烯)共混合金的力学性能与UHMWPE及LLDPE种类及含量的关系.发现UHMWPE对含有乙烯链节的共聚型PP有显著的增强增韧效果,UHMWPE的适当加入不但使基体的韧性得以提高,同时也可使其强度、模量、加工性能等得到改善.在PP/UHMWPE二元体系中加入适量的LLDPE,可改善二者的相容性,使体系韧性得到进一步提高.PP/UHMWPE合金的力学性能与二者间的熔体流动速率比(RM)存在一定规律性关系.在一定熔体流动速率(MFR)比值范围内,共混体系呈现脆韧转变行为.当5相似文献   

LCPU对UHMWPE流变性的影响

采用液晶聚氨酯（LCPU）改性超高相对分子质量聚乙烯（UHMWPE），提高UHMWPE熔体流动速率（MFR），并讨论了液晶聚氨酯和相容剂用量对UHMWPE的熔体流动速率的影响。结果表明，共混体系中，LCPU／相容剂质量比为5时，对UHM—WPE／LCPU的相容性改善效果最好，MFR高达4．0g·10min^-1；LCPU／相容剂质量比固定后，UHMWPE／LCPU复合材料的MFR随着LCPU用量的增加呈现单调增大的趋势。由扫描电镜照片显示，在UHMWPE／LCPU复合材料破坏过程中，LCPU分子链（介晶单元）沿受力方向进行拉伸取向，原位生成长／径比较大的纤维，得到了原位增强复合材料。     

微晶白云母/UHMWPE复合材料冲蚀磨损 及其与材料性能的相关性研究

采用压制烧结工艺制备白云母/UHMWPE（超高分子量聚乙烯）复合材料并进行了材料的机械力学性能及冲蚀磨损实验.云母填充质量份数5%时,复合材料冲蚀磨损性能最好,同条件下比纯UHMWPE降低约30%,只有45#钢的0.08 倍左右.相关性分析表明,材料冲击韧性与动强度应力的乘积值与冲蚀磨损量有较好的对应规律,该乘积最大值对应最小的冲蚀磨损量.云母填充质量份数在5%以内时,复合材料冲蚀磨损量随材料硬度、静动态屈服应力及吸能效率增加而降低,填充量大于5%以后,无论上述性能参数如何变化,冲蚀磨损量均增大.     

母料中弹性体含量对HDPE/E-TMB共混物力学性能及熔体流动速率的影响

用自制增韧母料(E-TMB)与高密度聚乙烯(HDPE)热机械共混制得增韧HDPE(2200J HDPE/E1-TMB和5000S HDPE/E2-TMB)共混物,研究了E-TMB中弹性体质量分数(E)对增韧HDPE力学性能及熔体流动速率(MFR)的影响.结果表明,两系列共混物熔体的MFR随母料中E的增加大体呈增大的趋势;当E为44%时,2200JHDPE/E1-TMB共混物的综合力学性能最好;当E为36%时,5000S HDPE/E2-TMB共混物的力学性能最好.     

人工滑液成分对UHMWPE人工关节材料的生物摩擦学性能的影响

采用自行研制的往复摩擦磨损试验机,研究了不同成分人工滑液润滑的实验条件下UH-MWPE/Ti6Al4关节材料的生物摩擦学性能,并利用扫描电子显微镜观察其磨损表面形貌.结果表明,不同成分人工滑液润滑条件下的UHMWPE/Ti6Al4摩擦副的摩擦系数以及UHMWPE试样的体积磨损量有明显差异:去离子水润滑性很差,因其润滑的UHMWPE/Ti6Al4V摩擦副的摩擦系数以及UHMWPE试样的体积磨损量都最大;Hank's液的减磨性虽然较好,但是润滑性很差;小牛血清去离子水溶液的浓度在20%～40%(V/V)时,UHMWPE/Ti6Al4V摩擦副的摩擦系数以及UHMWPE试样的体积磨损量都很小.     

HAP/HDPE/UHMWPE复合材料的制备和表征

通过化学共沉淀-水热合成法制备纳米级羟基磷灰石(HAP),再用自制模具制备HAP/高密度聚乙烯(HDPE)/超高相对分子质量聚乙烯(UHMWPE)复合材料.通过扫描电镜观察、X 射线衍射分析、热重分析、燃烧实验以及力学性能测试,研究HAP/HDPE/UHMWE 复合材料的微观结构和力学性能.研究结果表明通过口模挤出可使HDPE 分子链在应力作用下伸直取向,大量平行于长轴且紧密排列的微纤维形成.UHMWPE 的加入可以改善材料的微观结构,增加材料的串晶互锁结构.而HAP 和聚乙烯之间只是机械地混合在一起,呈层状结构,HAP 被聚乙烯组分紧紧包裹在一起,且在同一样品中HAP 含量比较均匀;随着HAP 含量增加,拉伸强度和抗弯强度下降,分别从170.7 MPa 和160.8 MPa 下降到99.2 MPa 和94.3 MPa,而弹性模量有所增加,从4.9 GPa 上升到5.9 GPa.     

PP／UHMWPE共混合金增韧增强机理研究

探讨了PP／UHMWPE／LLDPE（聚丙烯偬高分子量聚乙烯线性低密度聚乙烯）共混合金的力学性能与UHMWPE及LLDPE种类及含量的关系．发现UHMWPE对含有乙烯链节的共聚型PP有显著的增强增韧效果，UHMWPE的适当加入不但使基体的韧性得以提高，同时也可使其强度、模量、加工性能等得到改善．在PP／UHMWPE二元体系中加入适量的LLDPE，可改善二者的相容性，使体系韧性得到进一步提高．PP／UHMWPE合金的力学性能与二者间的熔体流动速率比（RM）存在一定规律性关系．在一定熔体流动速率（MFR）比值范围内，共混体系呈现脆一韧转变行为．当5〈RM〈15时，合金的综合力学性能较好．     

石墨烯增强MC尼龙复合材料的力学和摩擦学性能

采用原位聚合法制备了石墨烯/MC尼龙(MCPA)复合材料。使用X射线衍射仪(XRD)和傅立叶红外光谱仪(FT-IR)对石墨烯的结构进行表征,研究了石墨烯含量对复合材料的力学和摩擦学性能的影响。研究结果表明,添加0.05%的石墨烯可以使MC尼龙复合材料的拉伸强度、弹性模量、弯曲强度和弯曲模量分别提高了17.4%,14.7%,17.5%,24.3%;在干摩擦条件下,将石墨烯添加到MC尼龙中,能显著降低复合材料的磨损量,但复合材料的摩擦系数变化不明显;随着石墨烯含量的增加,石墨烯/MC尼龙复合材料的磨损机理由粘着磨损转变成疲劳磨损。     

偶联剂对HDPE基竹塑复合材料性能的影响

以高密度聚乙烯(HDPE)、竹粉(BF)为原料,马来酸酐接枝聚丙烯(MAH-g-PP)作为偶联剂,通过混炼、平板热压成型制备竹粉/HDPE复合材料,研究了马来酸酐接枝聚丙烯添加量(0、2%、5%、8%)对竹粉/HDPE复合材料吸湿性、吸水性、弯曲强度、拉伸强度以及抗冲击强度等性能的影响。结果表明:MAH-g-PP能显著改善竹粉/HDPE复合材料的吸湿、吸水性能,明显提高复合材料的力学性能; 当MAH-g-PP添加量为5%时,复合材料的吸湿、吸水率最低,静曲强度与弹性模量分别提高68%和30.4%,拉伸强度与抗冲击强度分别增长53.7%和75%; 而当MAH-g-PP添加量为8%时,复合材料的力学性能在一定程度上有所降低。红外光谱(FTIR)分析显示,添加MAH-g-PP后竹粉的游离羟基与马来酸酐之间发生了酯化反应。     

基于UHMWPE/nano-ZnO复合材料摩擦特性的正交试验及回归分析

用热压成型法制备了纳米ZnO填充超高分子量聚乙烯(UHMWPE)复合材料,用销-盘式摩擦磨损试验机测定了复合材料的摩擦学性能,采用四水平正交表设计试验,运用多元线性回归方法处理试验数据,分别得到了复合材料的摩擦系数和磨损率与载荷、纳米粒子含量和相对滑动线速度3个试验因素间的回归方程.结果表明,载荷对复合材料摩擦系数的影响最大,纳米粒子含量和相对滑动线速度的影响相对较小.复合材料摩擦系数随着载荷的增加而减小;试验因素对磨损率的影响程度由大到小依次为相对滑动线速度、载荷和纳米粒子含量,复合材料磨损率随着相对滑动线速度和载荷的增加而增大,随着纳米粒子含量的增加而减小.     

蒸汽爆破对芦苇纤维及其木塑复合材料性能的影响

【目的】为了解决湖泊和湿地芦苇无人采收造成资源浪费和二次污染的问题,探究蒸汽爆破后芦苇纤维形态、结构和化学组分的变化,并研究了蒸汽爆破处理及芦苇纤维含量对木塑复合材料性能的影响。【方法】采用蒸汽爆破方法对芦苇进行处理,测定了纤维理化指标; 以高密度聚乙烯(HDPE)为塑料基体添加合适的助剂,采用双螺旋挤压法制备芦苇/HDPE木塑复合材料并测定其力学性能。【结果】与未经爆破处理的芦苇原材料相比,1.2 MPa和1.5 MPa蒸汽爆破处理的芦苇纤维素含量分别提高了19.2%和18.1%, 酸不溶木素分别减少了5.5%和1.0%,综纤维素分别降低了6.1%和12.7%,半纤维素大量降解,可溶性糖含量分别增加了4.51%和7.64%。1.2 MPa蒸汽爆破处理极显著增加了细纤维含量,可以改善纤维质量。同时,蒸汽爆破处理的芦苇/HDPE复合材料的拉伸强度和弯曲强度最大,较未爆破处理的分别提高了22.3%和32.6%,达到国标(GB/T 24137—2009)要求; 纤维质量分数为50%、55%和60%时的芦苇/HDPE木塑复合材料性能均达到国家标准。【结论】利用蒸汽爆破处理芦苇纤维生产木塑复合材料是一种高价值的新型芦苇资源化利用途径。     

聚磷酸铵(APP)阻燃剂对聚丙烯(PP)性能的影响

采用熔融共混挤出法制备了聚磷酸铵/聚丙烯(APP/PP)阻燃复合材料。通过FTIR、SEM、DTA及熔体流动速率(MFR)对复合材料进行了测试和表征,并对其力学性能和阻燃性能进行了对比分析。讨论了APP的添加量对阻燃复合材料熔体流动速率、热力学行为、结晶行为、力学性能和断口形貌的影响。结果表明,阻燃剂APP的添加明显地降低了PP的燃烧性,APP在复合材料燃烧过程中有催化成炭和防融滴的作用;随着添加量的增加,复合材料的热力学稳定性增加,MFR值先降低后增加;当APP含量(质量分数)大于13%时,APP对PP的结晶存在异相成核作用,这种作用不仅影响着复合材料的力学性能,使得其力学性能不会随APP添加量的增大而继续下降;同时还提高了APP与PP基体间的界面结合。     

水润滑条件对UHMWPE复合材料的摩擦行为影响研究

为研究不同水润滑条件对超高分子量聚乙烯/橡胶复合材料摩擦过程的影响,通过高温混炼和热压成型制备不同橡胶填充不同UHMWPE复合材料.利用Mrh-3型环块摩擦实验机,通过控制变量法定量研究不同组分复合材料的摩擦磨损性能,从而优选出最终UHMWPE复合材料.针对选定材料研究3种水润滑工况对摩擦过程的影响,同时利用SEM分析磨损表面,从微观层面探究摩擦机理.实验结果表明,水润滑条件对UHMWPE复合材料摩擦磨损性能指标影响显著,对应的磨损机理迥异,润滑条件的改善可使磨合期变短,稳定磨损期变长.从微观和定量方面综合评估了舰艇水润滑轴承材料在不同水润滑条件下的磨损状况,可为工况规划与实际应用提供理论指导.     

防腐剂预处理玉米秸秆皮/HDPE复合材料 制备及其力学性能研究

将不同防腐剂处理后的玉米秸秆皮(CSF)、高密度聚乙烯(HDPE)塑料和其他添加剂共混,熔融复合后,采用挤出成型制备CSF/HDPE复合材料。考察了玉米秸秆皮添加量、防腐剂种类及其处理浓度对复合材料力学性能的影响,并利用扫描电镜(SEM)和红外光谱(FTIR)对复合材料进行表征。结果表明:经氨溶铜季铵盐(ACQ)处理后,随ACQ浓度增加,复合材料力学性能逐渐降低; 玉米秸秆纤维质量分数为50%、ACQ质量分数为1%时,玉米秸秆皮/HDPE复合材料的力学性能最佳。经硼酸锌(ZB)处理后,随ZB浓度的增加,复合材料拉伸强度逐渐增强; 弯曲强度、弯曲模量、冲击强度均呈现先增大后减小的趋势; 玉米秸秆纤维质量分数为50%、ZB质量分数为2%时,CSF/HDPE复合材料的力学性能最佳。     

衣康酸接枝LLDPE/HDPE的制备与性能

以线性低密度聚乙烯(LLDPE)和高密度聚乙烯(HDPE)为基体树脂,过氧化二异丙苯(DCP)为引发剂,衣康酸(ITA)为主接枝单体、苯乙烯(St)为共接枝单体,进行熔融接枝反应制备衣康酸接枝LLDPE/HDPE共混物.利用红外光谱表征了接枝反应,并探究了LLDPE/HDPE不同配比、引发剂及接枝单体添加量对接枝产物的熔体流动性、与钢板的黏结性以及热性能的影响.通过红外光谱测试分析,表明衣康酸确实接枝到了PE大分子链上;研究结果表明:将LLDPE和HDPE以一定配比作为基体树脂,HDPE质量分数为40%~60%时,获得的接枝物的流动性、黏结性和耐热性等综合性能较好;确定了最佳的接枝配方为HDPE质量分数为50%的LLDPE/HDPE,m(ITA)∶m(St)=1∶1的ITA/St复配接枝单体添加量为1.50%,DCP添加量为0.15%,所制备的PE接枝产物的熔体流动性和黏结性能较佳.     

纳米蒙脱土对运动草坪纤维性能的影响

利用十六烷基三甲基溴化铵对钠基蒙脱土进行有机改性,将得到的纳米蒙脱土(NanoMMT)添加到线性低密度聚乙烯(LLDPE)中,通过熔融纺丝制备运动草坪纤维。借助电子强力织物机、磨损试验机和极限氧指数测试仪等手段,研究了Nano-MMT对纤维的力学性能、耐磨性能和阻燃性能的影响。结果表明:Nano-MMT的加入可以提高纤维的力学性能,在Nano-MMT添加质量分数为3%时,力学性能达到最大值,拉伸强度为22.1 N,断裂伸长率达到146.7%;少量Nano-MMT的加入可以降低纤维的磨损量,在Nano-MMT添加量为3%时,纤维的磨损量从30.2mg降低到12.2 mg,比未添加Nano-MMT时的磨损量降低了59.6%;Nano-MMT的加入可以提高纤维的阻燃效果,单独加入阻燃荆的氧指数为19.3%,而加入w=3%的Nano-MMT后,氧指数能达到22.5%。     

纳米SiC含量对Ti3SiC2/Al复合材料摩擦磨损特性的影响

采用SPS方法制备出SiC和Ti3SiC2双相增强Al基复合材料,并在MM-200型摩擦磨损实验机上进行干摩擦试验。研究了不同含量SiC对Ti3SiC2/Al复合材料组织及耐磨性的影响,结果表明,颗粒体积分数及磨损载荷对复合材料摩擦磨损特性有显著影响。复合材料具有良好的摩擦磨损性能,烧结温度为550℃,SiC的体积分数从0.5%上升到2%时,复合材料的摩擦系数从0.34降到0.285,降低16.2%。烧结温度为400℃,SiC的体积分数从0.5%上升到2%时,复合材料的磨损量从0.0079降到0.0039,降低50.63%。     

木质素/高密度聚乙烯复合材料的遮色及力学性能

采用不同的着色剂对木质素/高密度聚乙烯(HDPE)复合材料进行遮色研究,结果表明,氧化铁的加入可以显著遮蔽木质素/HDPE复合材料的黑色,从而得到红色的复合材料,但其力学性能较差.通过添加不同的塑料助剂制备性能优良的红色复合材料并进行力学性能测试,发现添加了1 phr硬脂酸铝的红色复合材料的断裂拉伸应变达到102.43%,比未添加硬脂酸铝时的断裂拉伸应变提高了一倍;熔融指数测试表明红色复合材料具有良好的流动性能;热氧老化测试表明红色复合材料具有良好的抗热分解性能;流变行为研究表明制备的红色复合材料属于假塑性流体,硬脂酸铝的加入有利于复合材料表观黏度的降低;SEM分析表明木质素和氧化铁填料在HDPE相中达到了均匀分散.     

超高分子量聚乙烯纤维拉伸性能改进

超高分子量聚乙烯(UHMWPE)添加纳米氧化铝(NAL),酸蚀纳米氧化铝(ATNAL)及功能化纳米氧化铝(FNAL)可制得拉伸性质更优异的复合纤维。正如傅里叶红外光谱分析中所述,在功能化过程中马来酸酐接枝聚乙烯(PEg-MAH)分子成功接枝在ATNAL表面,使得FNAL样品比表面积数值明显增大。当添加极少量的FNAL时,UHMWPE/FNAL(F100Aax%-81PEg-MAHzy)初丝拉伸性能得到明显增强。本文对UHMWPE/NAL,UHMWPE/ATNAL及UHMWPE/FNAL初丝热学性质及拉伸性质进行分析,并研究纳米氧化铝对纤维拉伸性质的影响。     

纳米SiO2改性UHMWPE性能的研究

文中研究了纳米SiO₂填充改性超高相对分子质量聚乙烯(UHMWPE)塑料的耐热性能。结果表明：在UHMWPE中添加少量经偶联剂表面处理的纳米SiO₂对材料的耐热性能有较显著影响。用DSC法研究了UHMWPE/纳米SiO₂复合材料在不同纳米粒子含量时的熔融结晶行为。纳米SiO₂的加入，起到了结晶成核剂作用。通过偏光显微镜观察了复合材料结晶结构，同时和纯UHMWPE进行了比较。发现较低含量纳米SiO₂在UHMWPE中有成核作用，使UHMWPE以异相成核方式结晶，UHMWPE的结晶度提高，球晶颗粒变小。