聚丙烯/乙烯-乙烯醇共聚物/聚丙烯接枝马来酸酐共混体系的流变性能

以聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)为相容剂,采用双螺杆共混法制备聚丙烯/乙烯-乙烯醇共聚物(PP/EVOH)共混物.利用毛细管流变仪研究PP/EVOH共混物的流变行为,研究了共混物配比、剪切速率和温度对流体的剪切应力、表观黏度、非牛顿指数和黏流活化能等方面的影响.结果表明,EVOH的加入降低了共混体系的剪切应力和表观黏度,温度在低剪切速率时对表观黏度的影响较大.     

纳米CaCO3/β-聚丙烯/短切涤纶纤维三元复合材料的结晶行为

通过挤出共混制备纳米碳酸钙/β-成核聚丙烯/短切涤纶纤维复合材料,用马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MA)改善相容性.研究了材料中PP的结晶和熔融行为,用修正Jeziorny法、Ozawa法及莫志深法处理了PP的非等温结晶行为.结果表明涤纶纤维和CaCO3能够促进PP的结晶和诱导形成β晶.加入β-成核剂后可得较高β晶含量的复合材料,相容剂对β-成核剂的协同作用使得β晶含量进一步增加.莫志深法能够很好地描叙复合材料中PP的非等温结晶动力学过程,而Jeziorny法和Ozawa法分析的效果不理想.     

聚丙烯/凹凸棒土复合材料的制备与性能研究

本文以聚丙烯(PP)为基体,分别以凹凸棒土(ATB)有机改性凹凸棒土(ATBf)为无机粒子填充剂,通过熔融共混的方法制备了PP/ATB、PP/ATBf复合材料。对改性ATBf进行了TEM结构表征并讨论和比较了ATB、改性ATBf对PP/ATB、PP/ATBf复合材料的机械性能、流动性能、结晶行为的影响。结果表明PP-g-MAH均匀地吸附在ATB表面,达到了表面改性的效果测试,ATB和ATBf的加入都能使复合材料的拉伸性能和冲击性能大大提高:在ATB含量为1wt%时,PP/AT复合材料的拉伸强度达34MPa,冲击强度达到了2.8kJ/m2;当ATBf的含量达到2wt%时,PP/ATBf复合材料的拉伸强度达到了37.5MPa,冲击强度明达到了3.3kJ/m2。ATB、ATBf的加入,对基材起到了明显的成核作用,降低了复合体系对对结晶温度的依赖性,提高了结晶速率。ATB的加入对复合材料熔融指数的增加不大,而ATBf的加入对提高了复合材料流动性能。     

紫外光老化PP/纳米CaCO_3复合材料结晶与熔融行为研究

用DSC和WAXD研究了紫外光老化PP/纳米CaCO3(PP/CC)和相容剂改性PP/CC复合材料的结晶与熔融行为,结果表明随着紫外光老化时间增加,PP熔融温度逐渐降低,结晶度先增加后趋于稳定;PP结晶温度先提高后降低,PP/CC结晶温度降低,相容剂改性PP/CC降低更加明显。紫外光老化PP/CC结晶温度高于纯PP,表明CC对老化PP还具有异相成核作用。未光照的PP-g-MA和POE-g-MA改性PP/CC结晶温度高于未改性的,归结于相容剂与CC相互作用形成的钙盐的异相成核作用;但紫外光老化后PP结晶温度低于未改性PP/CC的,归结于钙盐受到紫外光的作用,失去对PP结晶的异相成核作用和诱导PP生成β晶的能力。     

铝系新型聚丙烯成核剂的制备及表征

利用苯甲酸、硬脂酸、对叔丁基苯甲酸与铝酸异丙酯,制备了新型的聚丙烯成核剂AlB,AlY和AlD.利用TG考察了成核剂的热稳定性,采用广角X射线衍射分析(XRD)、差示扫描量热法(DSC)对其改性聚丙烯的结晶性能进行了表征,并测试了其维卡温度和力学性能.结果表明,成核剂AlB,AlY和AlD的加入诱导PP以α晶型结晶,PP/AlY,PP/AlB和PP/AlD的冲击强度由纯PP的9.43 kJ/m2分别提高到30.13,24.06和29.83 kJ/m2,且拉伸强度和弯曲强度都略有提高.DSC分析和维卡软化点测试可以看出,成核剂AlD,AlB提高了PP的结晶温度和结晶度,AlY使PP的结晶温度提高,但结晶度略有下降.     

增容对回收PET/PP共混物的结晶与熔融行为的影响

制备了不同相容剂增容回收PET/PP共混物,用DSC方法研究了相容剂对r-PET结晶与熔融行为的影响,r-PET对PP结晶与熔融行为的影响和相容剂对r-PET/PP共混物结晶与熔融行为的影响,观察到PP结晶温度随着r-PET含量增加而提高,r-PET结晶温度随着PP含量增加而降低,相容剂加入明显降低共混物中r-PET结晶温度,但不同相容剂对共混物中r-PET结晶与熔融行为影响不大,共混物中PP结晶性能与相容剂的大分子链有关。     

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。     

相容剂对玻纤毡增强聚丙烯复合材料力学性能的影响

利用熔融浸渍法制备了玻纤毡增强聚丙烯复合材料,考查了相容剂马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)含量对玻纤毡增强聚丙烯复合材料力学性能的影响;并使用FTIR、DSC、POM对不同相容剂PP-g-MAH含量下玻纤毡增强聚丙烯复合材料的结晶特点进行了研究。结果表明:树脂基体中含有适量的PP-g-MAH时,玻纤毡增强聚丙烯复合材料强度增加的同时冲击韧性可以得到保持。通过对其基体结晶结构研究发现,适量的PP-g-MAH含量可促使玻纤表面产生适量界面横晶的同时也可使基体主体产生均匀的晶体结构,进而获得适宜的界面结合和基体韧性,平衡强度和韧性之间的矛盾。     

聚乙烯醇对聚丙烯等温结晶行为的影响

利用差示扫描量热仪(DSC)研究了聚乙烯醇(PEG)的加入对聚丙烯(PP)结晶速度的影响,并用Avrami方程分析了聚丙烯在PP/PEG共混物中的结晶动力学。结果表明,当PEG的含量较低时能增加PP的结晶速度,PEG的含量增加,PP的结晶速度有降低的趋势。等温结晶动力学参数表明,PEG的加入对PP起着异相成核作用,但同时又有溶剂化的作用,使其对PP的结晶速度的影响比较复杂。PEG加入使共混物对结晶温度的敏感性降低。     

相容剂含量对玻纤毡增强聚丙烯复合材料力学性能的影响

利用熔融浸渍法制备了玻纤毡增强聚丙烯复合材料,考查了相容剂马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)含量对玻纤毡增强聚丙烯复合材料力学性能的影响;并使用FTIR、DSC、POM对不同相容剂PP-g-MAH含量下玻纤毡增强聚丙烯复合材料的结晶特点进行了研究。结果表明:树脂基体中含有适量的PP-g-MAH时,玻纤毡增强聚丙烯复合材料强度增加的同时冲击韧性可以得到保持。通过对其基体结晶结构研究发现,适量的PP-g-MAH含量可促使玻纤表面产生适量界面横晶的同时也可使基体主体产生均匀的晶体结构,进而获得适宜的界面结合和基体韧性,平衡强度和韧性之间的矛盾。     

不同改性剂对PP/CaCO_3复合材料结晶和动态力学性能的影响

以马来酸酐(MAH)、聚丙烯蜡(PPW)为主要原料,采用原位固相接枝改性法制得PP/Ca-CO3-MAH-PPW复合材料,对改性CaCO_3进行表面性能分析,并与PP/PP-g-MAH/CaCO_3复合材料进行结晶、动态力学和耐热性能的比较.结果表明,CaCO_3经原位固相接枝改性后,表面极性减弱,与PP的界面张力降低、相容性提高; CaCO_3表面的PPW层虽会阻碍CaCO_3的异相成核作用,但其可使复合材料形成适宜的界面粘接,有利于材料韧性的提高; CaCO_3-MAH-PPW可降低基体分子链的缠绕程度,增加其柔顺性,使复合材料玻璃化转变温度下降. PP-g-MAH的存在有助于提高PP/PP-g-MAH/CaCO_3复合材料的结晶温度,与基体形成较强的界面粘接,提高复合材料的模量、强度以及耐热性能.     

两种类型成核剂对聚丙烯结晶行为及力学性能的影响

用差示扫描量热仪和X射线衍射仪对两种类型成核剂改性的聚丙烯的结晶行为进行了表征,结果表明,两种成核剂的加入均可提高聚丙烯的结晶起始温度和结晶峰温度,并加快结晶速度.α成核剂的加入使聚丙烯结晶度增大,从而使刚性增加,但抗冲击强度有所下降;β成核剂的加入使聚丙烯中β晶含量大幅度地提高,从而使聚丙烯抗冲击强度提高,即韧性增加.     

相容剂改性Al(OH)3/PP复合材料的非等温结晶行为

制备了4种大分子相容剂与PP共混物及其改性A l(OH)3/PP复合材料。用DSC结晶曲线研究了共混物、A l(OH)3/PP和改性A l(OH)3/PP复合材料的非等温结晶行为。结果表明相容剂/PP共混物的结晶温度与相容剂有关。相容剂对PP异相成核能力从高到低为PP-g-MA>PP-g-AA>POE-g-MA>EVA-g-MA。A l(OH)3异相成核能力比相容剂的高,PP-g-AA、PP-g-MA与A l(OH)3存在协同诱导结晶作用,使PP结晶温度和结晶度进一步提高。     

聚丙烯/云母复合材料热稳定性能研究

热降解是聚合物材料在热加工和使用过程中不可避免的问题,因此提高聚合物材料热稳定性对聚合物材料的应用具有重大意义。本课题以云母作为填料填充至聚丙烯中,研究云母、相容剂、增韧剂等含量对聚丙烯/云母复合材料热稳定性能的影响。研究结果表明将云母加入聚丙烯中可使材料的热变形温度、维卡软化温度增加以及起始分解温度增加,提高材料的热稳定性能,而降低相容剂聚丙烯接枝马来酸酐PP-g-MAH含量、增加增韧剂乙烯-辛烯共聚物接枝马来酸酐POE-g-MAH含量会使复合材料的热稳定性能下降。     

PVC/PP共混体系的PP结晶行为及晶态-非晶态共混体系的相态结构模型

从晶态-非晶态共混体系的晶相、非晶相相互作用出发,首次分析归纳山晶态-非晶态共混体系的8种相态结构模型。研究表明:PVC/PP共混物随着PP浓度的增加,PP的结晶度逐渐增大,结晶度随组成单调变化,而PVC/PP/CPE共混物的PP结晶度随组成变化曲线在PVC/PP/CPE=60/40/3处出现极大值,超过纯PP的结晶度,这与CPE诱导PP结晶有关。成核剂苯甲酸使共混物PP结晶度提高,晶区尺寸变小。     

PP-g-MMA对PP/W力学性能及等温结晶动力学的影响

用差示扫描量热法(DSC)考察了聚丙烯(PP)、聚丙烯/硅灰石(PP/W)和聚丙烯/聚丙烯-g-甲基丙烯酸甲酯/硅灰石(PP/PP-g-MMA/W)的等温结晶过程。用Avrami方程对上述过程进行分析,n、K、t1/2、tmax、G1/2等参数表明,W和PP-g-MMA的掺入改变了PP的结晶成核和生长机理。用Lauritzen-Hoffman异相成核理论对PP球晶的生长速率进行了分析,△E数值表明,W有较强的成核活性,PP-g-MMA的掺入不仅进一步提高其成核活性,同时对PP大分子的扩散起阻碍作用。总之,PP-g-MMA对PP/W复合材料起增容作用,充分发挥了W的增强增韧效果。     

二亚(3,4-二甲基)苄基山梨糖醇对聚丙烯非等温结晶及其动力学的影响

分析了透明成核剂二亚(3,4-二甲基)苄基山梨糖醇对聚丙烯(PP)的非等温结晶特性和结晶动力学的影响.由实验结果可知,添加透明成核剂可以使PP结晶速率、结晶温度和结晶度等结晶特征参数有所提高.其中:使半结晶时间t1/2缩短27%以上;Avrami指数n趋于3,表明结晶呈异相三维成核增长;结晶速率常数Zt增加50%以上.在相同条件下,单一加快降温速率,使t1/2和n减小而Zt增大,加快了结晶速率但不利于结晶温度和晶粒分布等结晶特征参数.     

纳米二氧化钛/聚丙烯复合材料的结晶及抗紫外性能研究

利用熔体共混方式制备了纳米TiO2/聚丙烯(PP)复合材料,研究了复合材料的结晶特性、力学性能和抗紫外性能.结果发现:纳米TiO2对聚丙烯有一定的结晶成核作用,填充纳米TiO2的改性PP的球晶尺寸明显小于纯PP;复合材料具有良好的力学性能;随着纳米TiO2含量的增大,复合材料对紫外光的屏蔽效果越强.     

PB-1/PP共混合金的结晶形态与动态流变性

采用熔融共混的方法制备了聚丁烯–1/聚丙烯(PB-1/PP)共混合金,利用偏光显微镜观察了共混合金的结晶形态,使用动态力学分析仪和旋转流变仪研究了共混合金的动态流变性.结果表明:PP的加入导致PB-1晶体尺寸略有减小,合金固体的储能模量以及损耗因子增大;随PP含量的增加,熔体的储能模量、损耗模量、复数黏度和剪切变稀敏感性逐渐下降;在熔融状态下,共混合金的两相具有一定的相容性.     

加苯甲酸类成核剂的等规聚丙烯结晶动力学的研究

用膨胀计法和偏光显微镜法研究了加入苯甲酸类成核剂的等规聚丙烯结晶动力学.结果表明,成核剂的加入使聚丙烯成核密度增加而提高结晶速率,但对球晶生长速率影响微小.根据结晶理论,从结晶速率和球晶生长速率数据推算了成核界面能差参数Δσ值;成核剂的Δσ越小,其成核活性越大.