纳米CaCO_3-PVC复合材料微观结构和力学性能研究

将纳米CaCO3 进行表面改性 ,制备了纳米CaCO3 PVC复合材料。用透射电子显微镜观察纳米CaCO3 改性前后及纳米CaCO3 PVC复合材料的微观结构。结果表明 ,表面改性后纳米CaCO3 在PVC基体中达到了纳米级的分散 ,对PVC复合材料有显著的增韧作用 ,复合材料的缺口冲击强度达到 41 2kJ/m2 。此外 ,还研究了纳米Ca CO3 PVC的流变性能     

纳米碳酸钙增韧聚氯乙烯复合材料的微结构及界面行为

选择微米、亚微米和纳米级碳酸钙增韧聚氯乙烯复合材料,研究了填料粒度对聚氯乙烯（PVC）复合材料微观结构、材料力学性能及界面行为的影响。结果发现少量CaCO3填充PVC复合材料使体系的加工流动性变好,大粒径颗粒填充PVC复合材料的流动性能更好。纳米CaCO3／PVC复合材料断面出现大量的拉丝结构。采用纳米CaCO3填充PVC可使材料产生脆韧转变,显著提高PVC复合材料的韧性;微米CaCO3对PVC基本上没有增韧作用,拉伸强度随着填充量的增加而下降,而且粒径越大拉伸性能下降的趋势也越大。引入了TPT方程的半经验参数B对不同粒径的CaCO3填充PVC复合材料的界面粘接情况进行定量描述,发现碳酸钙颗粒粒径越小,界面作用越大。     

AA改性纳米CaCO3/聚丙烯的结晶与熔融行为

用双螺杆挤出机制备了丙烯酸(AA)改性纳米CaCO3，PP复合材料，通过DSC研究改性纳米CaCO3，PP中PP的结晶与熔融行为。结果表明纳米CaCO3对PP有异相成核作用，加入纳米CaCO3可使PP结晶温度提高，对熔融峰温影响不大，但能诱导β-PP晶的形成，熔融曲线上出现双峰。随从用量增加，PP的结晶温度和β-PP熔融峰的强度都提高。DCP存在下，能进一步提高了AA改性纳米CaCO3/PP的结晶温度。     

聚氯乙烯／超细碳酸钙的研究进展

本综述了近十年来，国内外碳酸钙填充聚氯乙稀(PVC)的研究进展。介绍了碳酸钙的表面处理，微米和蚋米级碳酸钙改性PVC的物理与力学性能。超细CaCO3对PVC有显的增韧效果，少量纳米CaCO3就可使PVC缺口冲击强度达到最大值，而且增韧效果比微米CaCO3的明显。随着蚋米级CaCO3用量增加，PVC拉伸强度提高。轻质CaCO3填充PVC的拉伸强度和断裂伸长率明显降低。轻质CaCO3仅起着填充或降低成本作用，而纳米CaCO3能有效地增韧增强。     

PP/ABS相容性及其碳酸钙高填充材料力学性能研究

将乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯（SBS）、聚丙烯接枝马来酸酐（PP-g-MAH）三种不同种类的相容剂分别加入PP/ABS（70/30）中,通过同向双螺杆挤出机熔融共混制得PP/ABS共混物和高含量活性碳酸钙（CaCO3）填充PP/ABS复合材料。利用熔体流动速率仪、电子万能试验机、记忆式冲击试验机研究了相容剂类型和含量对PP/ABS共混物及其CaCO3填充复合材料力学性能和加工流动性的影响。结果表明,PP-g-MAH对PP/ABS共混物具有较好的增容效果.当PP-g-MAH含量为30phr时,可以使PP/ABS/CaCO3的拉伸强度提高42%,弯曲强度提高37.5%。由于相容剂PP-g-MAH的增韧作用,当CaCO3用量为60%时,PP/ABS/CaCO3 复合材料仍然具有较好的力学强度和加工流动性。     

增韧增强塑料与纳米载银抗菌材料的研究

增韧增强塑料是在PP塑料中填充纳米级的碳酸钙CaCO3颗粒，以改变塑料的杨氏模量达到增韧增强的作用。纳米载银抗菌材料是纳米级硅基氧化物SiO2-x为银离子提供一个载体。     

纳米CaCO3/聚丙烯的结晶熔融多峰行为研究

用差示扫描量热法(DSC)研究了纳米CaCO3/PP和改性纳米CaCO3/PP的非等温和等温结晶的多熔融行为。结果表明纳米CaCO3明显提高PP的结晶温度,诱导PP形成β晶。反应性单体改性纳米CaCO3/PP的结晶温度进一步提高,但对β晶熔融峰强影响不大。而在引发剂存在下反应性单体改性的纳米CaCO3/PP,促进β晶的熔融峰强明显增强。PP出现双熔融峰与PP形成β晶或者在等温结晶时形成两种不同形态有关。结晶温度提高,双峰移向高温;纳米CaCO3/PP的高温熔融峰高比低温熔融峰的高,但改性纳米CaCO3/PP在较高结晶温度时,高温熔融峰高反而比低温熔融峰的低。延长等温结晶时间对熔融峰温影响不大。     

纳米二氧化硅粒子增韧聚丙烯的研究

研究了纳米二氧化硅(SiO2)粒子对聚丙烯(PP)的冲击强度和拉伸强度的影响,比较了溶液共混法与聚合法的改性效果差异,并从机理上进行了探讨.研究发现:用溶液共混法制备的纳米SiO2/PP复合材料,其冲击强度在纳米SiO2粒子含量为4%左右时达到最大值,约为未经改性的PP材料的8倍;用纳米SiO2粒子改性的PP材料的拉伸强度与未经改性的PP材料基本一致;在相似的工艺条件下,共混法对PP的增韧效果较聚合法显著.     

纳米Al2O3改性不饱和聚酯树脂的研究

用未经表面处理和经过表面处理的纳米Al2O3对不饱和聚酯树脂(UPR)进行填充改性,研究了纳米Al2O3的用量对UPR拉伸强度、弯曲强度、冲击强度的影响.结果表明,当纳米Al2O3的填充量为8%时,材料的增强增韧效果最好,但当纳米Al2O3的加入量为6%～8%时出现了很明显的脆韧转变.用差热分析法测定复合材料的玻璃化温度(tg)发现,UPR/纳米Al2O3复合材料的tg比纯UPR高,且经表面处理的纳米Al2O3填充的UPR的tg更高,这与力学性能测试结果一致.原位共混法可以实现纳米Al2O3的良好分散,相应地具有更好的增韧效果.     

纳米CaCO_3/ABS复合材料的制备

通过偶联剂处理和超声波振荡的方法使纳米CaCO3 粒子在ABS基体中均匀分散 ,制备出纳米CaCO3/ABS复合材料。利用冲击、拉伸、弯曲测试 ,熔融指数测定对复合材料的力学性能、加工流动性能进行研究。实验测试结果表明 ,纳米CaCO3 粒子起到了增强、增韧ABS的作用 ,同时提高了ABS的熔融指数     

改性纳米碳酸钙在硬质PVC中的应用性能

在172 d的贮存期内,对经表面活性剂改性的纳米碳酸钙的粒径变化进行了考察,并对其在硬质PVC中的应用性能进行了测试.结果显示,经合适的表面活性剂改性的纳米碳酸钙具有较好的贮存稳定性.经表面活性剂改性的纳米碳酸钙应用于硬质PVC之后,测试其力学性能,结果显示,添加纳米碳酸钙的PVC,其力学性能优于添加普通活性轻钙的.添加量相同时,添加纳米碳酸钙的PVC的拉伸强度比添加普通活性轻钙的高10%~15%;CaCO3质量分数<30%时,断裂伸长率提高一倍以上;冲击强度最大可提高2倍以上.如以同样的力学性能为指标,则纳米碳酸钙在硬质PVC中的添加量可显著地提高.     

纳米CaCO3在有机颜料塑料着色中的应用

用纳米CaCO₃部分替代有机颜料制备纳米复合色母粒用于PP,PE和ABS树脂着色。采用色度计、Brabender万能塑化仪等测试方法,研究纳米CaCO₃部分替代颜料IRGALITERED 2BP对着色材料性能的影响。结果表明:纳米CaCO₃部分替代IRGALITERED 2BP,降低有机颜料用量,塑料制品的着色效果不会下降,甚至有所提高,共混体系的加工流变性能基本不变。用透射电子显微镜分析着色材料的微观形态,发现纳米CaCO₃ 的加入可以改善有机颜料颗粒在塑料基体中的分散状况。     

搅拌磨机械化学改性制备复合粉体的研究

根据搅拌磨超细粉碎的特殊工作原理和高效性，利用搅拌磨的机械化学效应实现超细—改进一体化制备了ＳｉＣ－Ｍ／滑石粉复合粉体，研究了矿浆浓度、改性剂用量对复合粉体粒度及改性剂包覆量的影响．研究结果表明，这种复合粉体粒度分布均匀、工艺简单、活性好、性能稳定．复合粉体填充ＰＰ的制品性能比单纯Ｍ／滑石粉填充ＰＰ的更好．４０％复合粉体填充ＰＰ制备的材料成功地应用于汽车零部件，性能指标达到上海大众汽车公司的标准，应用效果十分显著．     

EVA-g-MAH和改性纳米碳酸钙增韧PC/ABS合金的研究

分别将醋酸乙烯酯-马来酸酐接枝共聚物(EVA-g-MAH)和改性纳米碳酸钙与聚碳酸酯(PC)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)在双螺杆挤出机中共混,制备了PC/ABS复合材料。对复合材料力学性能研究表明,添加3份EVA-g-MAH增韧的合金的缺口冲击强度增加到最大值50.3kJ/m²,增幅达43%。添加7份双单体聚合改性的纳米碳酸钙微粒将PC/ABS合金的缺口冲击强度增加到41.3kJ/m²。主要以银纹化增韧的弹性体EVA-g-MAH的增韧效果优于改性纳米碳酸钙的剪切流动增韧效果,增韧过程均是将点应力分散为整个颗粒表面的面应力。改性纳米碳酸钙增韧弥补了弹性体增韧对合金拉伸强度降低的不足。     

Preparation of poly （methyl methacrylate）／nanometer calcium carbonate composite by in-situ emulsion polymerization

Methyl methacrylate (MMA) emulsion polymerization in the presence of nanometer calcium carbonate(nano-CaCO3) surface modified with γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane (MPTMS) was carried out to prepare poly (methyl methacrylate) (PMMA)/nano-CaCO3 composite. The reaction between nano-CaCO3 and MPTMS, and the grafting of PMMA onto nano-CaCO3 were confirmed by infrared spectrum. The grafting ratio and grafting efficiency of PMMA on nano-CaCO3 modified with MPTMS were much higher than that on nano-CaCO3 modified with stearic acid. The grafting ratio of PMMA increased as the weight ratio between MMA and nano-CaCO3 increased, while the grafting efficiency of PMMA decreased. Transmission electron micrograph showed that nano-CaCO3 covered with PMMA was formed by in-situ emulsion polymerization.     

纳米刚性粒子对硬质PVC的增韧增强效果

研究了纳米碳酸钙复合ACR对RPVC的增韧增强效果及纳米碳酸钙复合ACR和CPE的协同改性效果.实验结果表明,采用自制的纳米碳酸钙复合ACR对RPVC的增强增韧效果显著,且在其与CPE的复合改性体系中,纳米碳酸钙复合ACR与CPE产生了协同效应.通过扫描电镜显示,在此复合改性体系中,出现了拉丝及网化结构,使低温韧性大幅度提高.     

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。     

PP和PE对废旧聚丙烯塑料的改性研究

以废旧聚丙烯为基体材料,加入不同比例的PP和PE进行增强和增韧改性,形成新的复合材料。研究了PP和PE的不同加入量对复合材料各种力学性能的影响,并对其微观结构进行分析。结果表明:当废塑料/PP/PE为100/20/10时,复合材料具有较好的综合力学性能。     

绢云母质二维纳米薄片材料机械力化学改性及应用研究

使用搅拌磨湿法机械力化学方法对绢云母质二维纳米薄片材料进行了表面改性.采用钛酸酯偶联剂作为表面改性剂研究了改性剂用量、介质物料比、磨矿浓度、改性时间以及温度和pH值对改性效果的影响,并对最终改性产品填充聚丙烯(PP)后的复合材料进行了性能测试.结果表明,采用机械力化学方法对二维纳米材料进行改性是可行的,填充改性产品PP复合材料具有较强的抗紫外线性能.     

纳米CaCO3对水泥基材料性能与结构的影响及机理

采用超声波分散方式将纳米CaCO_3掺入水泥基材料,研究了不同掺量纳米CaCO_3对水泥基材料性能与结构的影响,并利用X射线衍射和扫描电镜分析其影响机理.结果表明:掺入纳米CaCO_3后,水泥基材料流动度降低,浆体表观密度增大,抗折和抗压强度提高.纳米CaCO_3掺量为1.5%(质量分数)时,对水泥基材料的力学性能提高最为显著,纳米CaCO_3掺量过多则不利于强度发展.纳米CaCO_3的掺入会加速水泥的水化,早期使水化产物Ca(OH)_2等增加;纳米CaCO_3改善了界面结构和水泥石结构,使水泥基材料的结构变得更加均匀密实.结果显示纳米CaCO_3掺入后对水泥基材料的力学性能与结构有利.