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。     

煤矸石粉填充聚丙烯复合材料力学性能和断裂行为研究

制备了煤矸石粉填充的聚丙烯(PP)复合材料,并加入聚丙烯-马来酸酐接枝物(PP-gMA)进行改性,对二元(PP-煤矸石粉)及三元(PP-煤矸石粉-(PP-g-MA))复合材料的力学性能和断裂行为进行了深入研究。结果表明,煤矸石粉含量增加对复合材料的拉伸性能影响不大,但使冲击韧性有一定下降;适量PP-g-MA能在一定程度上提高三元复合材料的拉伸强度和冲击强度。复合材料的比基本断裂功(W_(b′))在煤矸石粉质量分数较低(5%)时有明显降低,但随煤矸石粉含量增大又有显著回升,仅略低于纯PP,而总塑性能(βW_(c′))则随煤矸石粉含量增大有明显的逐次降低趋势。通过PP-g-MA改性,煤矸石粉可以用作聚丙烯复合材料的填充物。     

SBS和POE增韧阻燃HIPS的研究

分别以苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(SBS)和乙烯-辛烯共聚物(POE)为增韧剂,研究了它们对阻燃高抗冲聚苯乙烯(HIPS)物理机械性能和阻燃性能的影响.结果表明:以SBS为增韧剂所得复合材料的综合性能优于以POE为增韧剂所得复合材料的综合性能;复合材料的冲击强度随SBS用量的增大而增大,当SBS用量为12%时,其冲击强度达到8kJ/m2左右,较未经增韧改性复合材料的冲击强度增加了6 kJ/m2左右,并且SBS的加入不会对复合材料的阻燃性能产生不利影响.     

弹性体改性聚丙烯的研究

为了提高了聚丙烯(PP)的综合性能,本研究通过加入EVA和SBS,分别对聚丙烯(PP)进行了共混改性,并对共混体系的力学性能(拉伸强度、冲击强度等)进行了测试与分析,得出复合材料各组分的最佳配比。EVA和SBS的加入使共混体系的冲击强度明显升高,但拉伸强度有所降低。EVA和SBS的加入量为20%时,共混体系的综合力学性能最好。     

超细CaCO3改性SBS的性能研究

利用Si-6偶联剂改性超细CaCO3,通过直接共混法将改性的CaCO3和SBS制备Ca-CO3/SBS复合材料.利用各种测试手段研究材料的拉伸性能、硬度、热性能、耐老化性能的变化规律.实验结果表明:与纯SBS相比,CaCO3改性SBS复合材料的硬度明显提高,断裂伸长率降低.材料的拉伸强度和弯曲强度呈先增加后降低的变化规律.与此同时,材料的热稳定性、耐老化性能明显改善,但其加工性能却未见明显变化.当100份SBS中添加10份的CaCO3时,材料的综合性能 达到最佳.该方法的研究不仅可以降低SBS的使用成本.而且还开拓了SBS的应用领域.     

机械粉磨对煤矸石-水泥体系颗粒群特征及力学性能的影响

采用了煤矸石单独粉磨后取代水泥、煤矸石与水泥混合后共同粉磨(先混后磨)、煤矸石与水泥分别单独粉磨后混合(先磨后混)(三者均按w(煤矸石):w(水泥)=30:70的比例)3种不同的机械粉磨方式研究粉磨对煤矸石-水泥体系的颗粒群特征以及力学性能的影响.研究结果表明:煤矸石单独粉磨掺入体系与煤矸石和水泥"先混后磨",不同粉磨时间的混合体系的颗粒群具有相似的级配组合特征;煤矸石与水泥"先磨后混"形成的颗粒群特征不同于"先混后磨";对于相同的粉磨时间,煤矸石与水泥"先混后磨"的粉磨制度优于"先磨后混";不同的煤矸石-水泥体系的颗粒群特征对于体系的力学性能产生不同的影响.     

苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物-改性胶粉复合改性沥青路用性能流变学分析

为研究改性剂掺量对苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(styrene-butadiene-styrene block copolymer,SBS)-改性胶粉(modified rubber powder,MCR)复合改性沥青路用性能的影响,通过常规流变学试验方法,定性对比研究了SBS和MCR改性剂掺量对SBS-MCR复合...     

SBS和EVA对炭沥青的改性研究

采用SBS和EVA对路用煤-石油基混合沥青进行改性处理,对SBS和EVA引起的炭沥青改性效果进行了研究.结果表明,SBS改性后的炭沥青具有更好的高温抗车辙、低温抗裂性能和感温性能,采用4.5%～6%的SBS改性炭沥青(软化煤沥青比例为15%),所得性能最优.     

SBS/胶粉复合改性新疆沥青制备及性能评价

为解决新疆沥青与SBS、胶粉相容性差,SBS对其难以改性等技术问题,提高新疆交通建设中废料利用水平,采用SBS、胶粉对克拉玛依(KLMY)、塔河(TH)调和沥青进行复合改性,制备了SBS/胶粉复合改性新疆调和沥青,优化其制备工艺,确定适用于新疆炎热地区及严寒地区的SBS/胶粉复合改性新疆沥青掺配方案;采用动态剪切流变(DSR)试验、多应力重复蠕变恢复(MSCR)试验、弯曲梁流变(BBR)试验、线性振幅扫描(LAS)试验、布氏旋转黏度试验,对比评价了SBS/胶粉复合改性新疆沥青、SBS改性沥青和橡胶改性沥青的高温流变性能、低温流变性能、疲劳性能和黏温特性。结果表明：优化后的SBS/胶粉复合改性新疆沥青制备工艺为沥青分2次剪切;适用于新疆严寒地区的复合改性沥青(SBS/CR-N)掺配方案为KLMY90∶TH60=2∶3、掺量15%胶粉(质量分数,下同)、3%SBS、2%PR-1助剂、4%相容剂SH、0.12%稳定剂SWD;适用于新疆炎热地区的复合改性沥青(SBS/CR-S)掺配方案为KLMY90∶TH60=2∶3、15%胶粉、3.5%SBS、2%PR-1助剂、3%相容剂SH、0.12%稳定...     

氢氧化镁阻燃剂的改性及其对聚丙烯热分解行为和机械力学性能的影响

采用硬脂酸对氢氧化镁阻燃剂进行表面改性,考察了改性剂用量、改性时间和改性温度等因素对粉体改性效果的影响,并通过测定活化指数、吸油值、透光率等性能测试对改性结果进行表征,确定最佳改性工艺条件.对改性前后的氢氧化镁粉体进行红外光谱测定.将氢氧化镁与聚丙烯混合压板制成氢氧化镁/聚丙烯复合材料,测试复合材料和纯聚丙烯的热失重(TG),通过测试拉伸强度和冲击强度,考察了改性前后氢氧化镁对复合材料的机械力学性能的影响.实验结果表明:最佳改性条件为改性时间为90 min,改性温度为80℃,改性剂用量为4%;通过红外谱图对比可看出改性剂已很好的键合在氢氧化镁粉体表面上;通过纯聚丙烯和复合材料的TG对比,聚丙烯的热分解温度从290℃升高到380℃,比纯聚丙烯升高了90℃;改性氢氧化镁的添加虽降低了复合材料的拉伸强度和断裂伸长率,但复合材料的冲击强度由2. 09 kJ·m~(-2)上升到3. 23 kJ·m~(-2),比纯聚丙烯提高了54. 55%.     

SBS/蒙脱土纳米复合材料插层结构影响因素和力学性能

为提高苯乙烯-丁二烯共聚物(SBS)的性能,采用溶液混合方法制备了SBS/有机蒙脱土(OMMT)纳米复合材料(NC).对影响NC插层结构的因素:混合条件、OMMT种类和含量、线型和星型结构SBS等进行了研究.XRD测试结果表明:存在一最佳混合时间和最佳OMMT含量;SBS在不同种类OMMT中插层效果明显不同,星型SBS更容易插层,制备的NC具有插层型结构.力学性能研究表明,添加OMMT对于所有复合材料均产生增强效果,其中以SBS4303/OMMT-DK1B NC最为明显,拉伸强度提高1倍多,并且断裂伸长率显著增加.表明OMMT具有增强和提高SBS弹性的双重作用.应力-应变曲线、300%定伸强度均从不同角度证实了OMMT的增强效果,但SBS/OMMT NC永久变形增大.     

纳米OMMT/SBS/沥青复合材料的性能研究

采用熔融插层复合法制备了有机蒙脱土(OMMT)/苯乙烯与丁二烯的三嵌段共聚物(SBS)复合改性沥青,利用X-射线衍射仪(XRD)及光学显微镜对复合材料的微观结构进行了分析,讨论了不同质量分数的OMMT对SBS改性沥青物理性能以及对复合材料流变性能的影响,采用示差扫描量热计(DSC)对复合材料的热稳定性进行了研究,并运用离析实验对复合改性沥青的高温贮存稳定性进行了初步探讨。结果表明,OMMT的加入能有效地改善SBS的基本物理性能,提高改性沥青高温抗车辙能力、高温稳定性、耐老化性能以及贮存稳定性等。当OMMT的质量分数为3%时,复合改性沥青的综合性能最优。     

干法苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物改性沥青玛蹄脂碎石混合料的动态力学性能

采用简单性能试验机测试苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)占基质沥青质量分数分别为6%、 8%的干法SBS改性SMA-13型沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA13)在不同试验温度、加载频率时的动态模量与相位角,并与常规的湿法SBS改性SMA13进行对比分析,建立各自的动态模量主曲线。结果表明：在低温5℃及常温20℃时,改性剂含量不同的干法SBS改性SMA13的动态模量差异较小,并且均比湿法SBS改性SMA13的动态模量小,表明干法SBS改性SMA13具有较好的低温柔性;在较高温度50、 60℃时,干法SBS改性SMA13的动态模量、弹性模量与黏性模量均比湿法SBS改性SMA13的大,说明干法SBS改性沥青的高温抗变形能力更强,高温稳定性更优。     

马来酸酐改性氧化石墨烯微片对沥青性能影响

为了研究马来酸酐氧化石墨烯微片对SBS改性沥青的粘弹性能的影响,基于酯化反应的原理制备马来酸酐氧化石墨烯(MAH-GOs)改性剂,并以石墨烯(GNPs)改性SBS改性沥青为对照组之一,采取三大指标、动态剪切流变仪试验(DSR)等测试评价制备的MAH-GOs/SBS改性沥青和GNPs/SBS改性沥青的机械性能,通过傅里叶...     

基于动态剪切流变试验的硅粉/SBS复合改性沥青性能分析

为研究硅粉与SBS复合改性沥青的流变性能,对不同Si O2含量的硅粉进行沥青3大指标试验,通过动态剪切流变实验(DSR)对基质沥青、硅粉改性沥青、SBS改性沥青和硅粉/SBS复合改性沥青进行流变性能指标测定,并对硅粉掺量为2%、4%、6%、8%的硅粉/SBS复合改性沥青进行系统研究。试验研究表明:硅粉的加入可有效提高复合改性沥青性能,并且Si O2含量越高改性沥青的性能越好。在DSR流变试验中,相同温度下,硅粉的加入使得复数剪切模量G*以及抗车辙因子G*/sinδ均有所上升;硅粉掺量的增加使得复数剪切模量G*以及抗车辙因子呈先增大后减小的趋势,加入掺量为6%硅粉的得到的复合改性沥青性能最优。     

MMA对SBS胶接枝与结构表征

研究了用MMA对SBS胶接枝改性方法 ,并用FTIR红外光谱和TG -DTA差热分析仪对产物SBS -g -MMA进行结构表征和性能测定。结果表明 :MMA :SBS为 0 .75～ 1 .0 (质量比 )、BPO的用量为 2 %～ 3% (反应物 )、反应温度为 80～ 85℃、反应时间为 4～ 5h ,可获得接枝效率达 1 2 %～ 1 4%、粘度为 1 0 0 0～ 1 5 0 0mPa·s的理想接枝胶 ,SBS -g -MMA胶的FTIR红外光谱上含有 -C =C -双键吸收峰 ,表明SBS -g -MMA接枝胶能进一步固化和交联 ,同时也说明该胶易发生凝胶现象 ;TG -DTA差热分析谱图显示SBS -g -MMA胶比SBS胶的热失重温度要高 ,表明MMA对SBS接枝改性可提高SBS胶的热稳定性     

接枝SBS改性沥青的制备及性能

为了改善SBS改性沥青的存储稳定性,选择与沥青相容性好的单体,对SBS进行接枝改性.采用正交试验研究了接枝工艺参数(反应温度、反应时间和配料)对接枝率的影响,比较了不同接枝率下SBS改性沥青的性能,并采用1H-NMR和FTIR对接枝产物进行了分析,确定了合适的接枝工艺参数,即反应温度为90℃,反应时间为2 h,BPO与SBS的质量比为1.5%,L与SBS的质量比为0.2.在该试验条件下,获得了接枝率为7.21%,接枝效率为36.1%的改性SBS.存储软化点差和DSC分析表明,通过适量接枝,可显著改善沥青与SBS的相容性.     

牡蛎壳粉及其铝盐、铁盐改性产物处理高浓度含磷废水研究

牡蛎壳广泛应用于污水中磷的去除,但是将牡蛎壳作为吸附剂来处理高浓度含磷废水的研究较少。本研究以天然牡蛎粉为实验对象,探究牡蛎壳粉及其铁盐、铝盐改性产物对1 000 mg·L^-1模拟含磷水的处理效果。结果表明,Langmuir和准二级动力学模型能更好地拟合牡蛎壳粉对高浓度含磷废水的吸附过程,R²值分别为0.992和0.983。牡蛎壳粉对磷的理论饱和吸附量达到212 mg·g^-1,且在pH为3时牡蛎壳粉对磷的吸附效果最好。当牡蛎壳粒径为100目时,其对磷的单位吸附量达到(41.96±4.58)mg·g^-1。在质量分数分别为1%～5%的铝盐、铁盐改性牡蛎壳粉获得的复合材料中,用1%Al(NO₃)₃溶液改性的牡蛎壳粉对磷的吸附效果最好,单位吸附量达到了(55.73±4.34)mg·g^-1,比未改性牡蛎壳粉提升了27%。本研究结果表明牡蛎壳及其铝盐、铁盐改性产物对高浓度含磷废水具有良好的除磷效果,值得进一步研究。     

苯甲酸/硬脂酸复合改性剂对PP/木粉复合材料性能的影响

采用苯甲酸(BA)/硬脂酸(SA)复合改性剂改性木粉,并制得聚丙烯(PP)/木粉复合材料,研究BA/SA复合改性剂配比及用量对PP/木粉复合材料力学性能及流动性能的影响.结果表明,随着改性剂的加入,复合材料力学性能和流动性能均有一定程度的提高.当BA/SA复合改性剂配比为1∶3时,复合材料力学性能和加工性能均出现最佳值.SEM分析表明,木粉经BA/SA复合改性剂处理后,木粉与PP基体树脂的相容性得到改善,界面变得模糊,因此在宏观上表现为复合材料的力学性能和流动性能提高.     

SBS改性沥青老化后的动态力学性能

为了研究老化对苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)改性沥青动态力学性能的影响,通过1种基质沥青和4种SBS改性沥青的常规试验和动态剪切流变试验(DSR),分析比较了原样沥青、旋转薄膜烘箱(RTFO)老化沥青和压力老化(PAV)沥青的试验结果.研究表明:常规试验难以反映改性和非改性沥青老化后性能的差异;DSR试验则可准确地描述老化作用对改性沥青性能的影响.通过傅立叶转换红外线光谱(FTIR)试验和胶凝渗透色谱法(GPC)试验分析了SBS改性沥青的老化机理,表明SBS改性沥青的老化是由基质沥青的氧化硬化和SBS老化降解共同作用的结果,且DSR试验更能揭示聚合物改性沥青的老化特点.