PBT复合材料的剪切稠化现象

当PBT（聚对苯二甲酸丁二醇酯）中加入PTW（乙烯-丙烯酸丁酯甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物）和GF（玻璃纤维）后,在较低的剪切速率下都可以观察到剪切稠化现象。但两者产生稠化的机理不同：PBT／PTW体系中剪切稠化具有较好的可逆性;而PBT／GF体系中稠化只是初始的相形态引起的粘度变化,当玻璃纤维的取向调整到与流动方向一致时,不会有稠化产生。实验还发现：当PTW和GF同时加入PBT中,剪切稠化现象也会变弱。     

挤出循环对玻纤增强PA66复合材料流变性能和力学性能的影响

通过双螺杆挤出机对w=35%玻纤增强尼龙66（PA66/GF35）复合材料进行循环加工,研究了挤出循环次数对PA66/GF35的流变性能、热性能、玻纤长度和力学性能的影响。结果表明：随挤出循环次数的增加,PA66/GF35复合材料的熔体体积流动速率逐渐增加,表观黏度显著下降;多次挤出加工使PA66基体发生热氧降解,特性黏度逐渐减小,熔点、结晶温度、结晶度略有降低;玻纤断裂,玻纤保留长度变短。PA66/GF35复合材料的力学性能随挤出循环次数的增加逐渐下降,经4次挤出循环后其拉伸强度、弯曲模量和冲击强度分别下降了38.41%、21.73%和67.33%。     

玻纤分布层合热塑性复合材料的力学性能及其失效行为

使用连续玻纤毡和玻纤网格布两种形态增强体,通过宏观不均匀增强体结构设计,在连续化运行的双钢带压机上制备得到了玻纤分布层合热塑性复合材料,探讨了玻纤增强体分布层合结构对复合材料力学性能及其失效破坏行为的影响。结果表明,玻纤增强体的宏观不均匀层合结构对复合材料的拉伸及弯曲性能的影响存在差异;连续玻纤毡位于外侧的分布层合结构能够抑制裂纹在垂直于拉力方向的扩展,层间分离的同时使更多的纤维束拔出断裂,显著改善了复合材料的拉伸性能;玻纤网格布位于外侧的分布层合结构则使其弯曲性能明显提高,外侧玻纤网格布中取向的玻纤呈现张力破坏使复合材料能够承受更高的弯曲载荷;分布层合结构中引入的玻纤网格布发挥了纤维束增韧作用,大幅提高了复合材料的冲击强度;与玻纤毡增强热塑料复合材料（GMT）相比,适宜的分布层合结构可使复合材料的拉伸及弯曲性能提高59%~76%、冲击强度提高53%。     

超支化聚(胺-酯)增韧环氧树脂

采用一步法合成超支化聚(胺-酯)(HBP),并测试不同温度下的粘度变化情况;以所合成的超支化聚(胺-酯)作为增韧剂,增韧环氧树脂,测试其冲击强度与弯曲性能,并采用扫描电镜对冲击断口进行了观察。结果表明:所合成的超支化聚(胺-酯)的粘度随温度升高而下降,超支化聚(胺-酯)作为增韧剂与环氧树脂相容性好,使环氧树脂的冲击强度从9.8 kJ/m2提高到22.4 kJ/m2,弯曲强度和弯曲模量有一定程度提高,冲击断口表现出明显的韧性断裂的特征。     

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80 mm的碳纤维用三角针刺成毡后,以MPP改性的聚丙烯(w_MPP=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16.6 GPa,弯曲强度为223.2 MPa,弯曲模量达到12.0 GPa,缺口冲击强度为752.2 J/m。     

聚丙烯/ZnO复合材料的力学性能及热性能

研究了ZnO体积分数和界面对复合材料力学性能和热性能的影响规律,为导热复合材料制备过程中基体与填料配比的选择、合适的填料表面处理方法以及实现力学性能与热性能的兼顾提供了指导依据。研究结果表明：当φ(ZnO)<20%时,填料的加入有利于全面提高复合材料的力学性能和热性能;NDZ-132偶联剂的加入有助于改善聚丙烯/ZnO复合材料的热性能与力学性能,但是界面强度过大会使材料呈现脆性,冲击性能略有下降。加入大分子偶联剂相当于在填料表面增加一个柔性层,有利于提高材料的冲击性能,但是不利于热能在材料内部传递。随着NDZ-132偶联剂质量分数的增加,复合材料的导热性能、拉伸及弯曲性能都呈现出先增加后降低的趋势;当偶联剂质量分数约为1.5％时,复合材料性能达到最佳值     

木粉含量对木粉/PE-HD复合材料力学性能的影响

目的研究木粉含量以及界面相容剂对木粉/PE-HD复合材料力学性能、界面相容性的影响。方法以木粉为填料,与高密度聚乙烯(PE-HD)在双螺杆挤出机上挤出制备复合材料,并测其性能。结果随着木粉添加量的增加,复合材料的力学性能呈现下降趋势;而加相容剂马来酸酐接枝聚乙烯(MAPE)的复合体系,力学性能有了明显改善,并且拉伸强度和弯曲强度随木粉添加量的增加而增加,冲击强度则随之下降。结论MAPE提高了木粉在PE-HD基体中的分散性以及木粉与PE-HD的界面粘结性。     

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。     

MMA接枝改性PVC/CaCO3纳米复合材料的力学性能

采用熔融共混法制备PMMA接枝改性纳米CaCO3增韧PVC（PVC/CaCO3）复合材料,并研究了复合材料的力学性能.结果表明,通过表面PMMA的接枝改性,可以显著提高纳米CaCO3增韧聚氯乙烯复合材料的拉伸强度和拉伸模量,在纳米CaCO3颗粒表面PMMA包覆层厚度为2nm时,复合材料的拉伸强度和拉伸模量达到极大值.对比于未处理纳米CaCO3和钛酸酯偶联剂处理纳米CaCO3,PMMA接枝改性纳米CaCO3增韧PVC复合材料的拉伸强度得到较大幅度提高.SEM显示,经过PMMA接枝改性后的碳酸钙在PVC基体中分散均匀,与基体界面结合良好.     

聚甲基丙烯酸甲酯纳米复合材料的制备与性能

用原位无皂乳液聚合法制备了聚甲基丙烯酸甲酯/钠基蒙脱石(PMMA/ MMT)、聚甲基丙烯酸甲酯/硅溶胶(PMMA/SiS)二元纳米复合材料,以及聚甲基丙烯酸甲酯/钠基蒙脱石/硅溶胶(PMMA/MMT/SiS)三元纳米复合材料。用凝胶液相色谱、小角X射线衍射、差热分析、热重分析以及拉伸测试探讨了纳米粒子种类、用量对聚合物组成、热稳定性和拉伸性能的影响。纳米粒子的加入使PMMA的分子量分布变宽。当纳米组分含量适当时,PMMA的热稳定性和拉伸强度得到增强,且三元纳米复合材料具有比二元纳米复合材料更好的热稳定性和更大的拉伸强度。     

HIPS的官能化及HIPS/PBT共混体系的研究

以过氧化二异丙苯（DCP）为引发剂，甲基丙烯酸缩水甘油酯（GMA）为活性单体，高抗冲苯乙烯（HIPS）通过熔融接枝制得了动能化的高抗冲聚苯乙烯接枝物（HIPS－g-GMA)。用红外光谱和电子能谱对其结构进行了表征。HIPS－g-GMA的红外谱图，证明GMA已经接枝到HIPS上。电子能谱分析也提供了相似的结论。研究了单体浓度和DCP用量对产物接枝率的影响，并用化学滴定方法测定了接枝物的接枝率。用DSC、SEM、WAXD、DMA等研究了PBT／HIPS和PBT、HIPS－g-GMA的结晶、形态结构、动态力学性能及力学性能随组成的变化。SEM及DMA分析表明增容后体系的相容性得到改善，力学性能有较大提高。     

酯交换反应对PBT／PC共混体系相容性及热行为的影响

研究了ＰＢＴ、ＰＣ间的酯交换反应及共混体系的相容性和热行为。ＩＲ结果表明，在熔融共混过程中ＰＢＴ、ＰＣ间发生了酯交换反应，磷酸三苯酯可在一定程度上抑制酯交换反应的进行，但是当温度过高或共混时间过长时，ＴＰＰ的作用减弱甚至消失。     

PBT／SBS—g—GMA共混体系的研究

采用溶融共混法制备了ＰＢＴ和甲基丙烯酸缩水甘油酯功能化改性ＳＢＳ的共混物，用ＦＴＩＲ、ＷＡＸＤ，ＤＳＣ，ＭＩ等方法对共混物进行了表征，探讨了熔融共混过程中ＰＢＴ和ＳＢＳ－ｇ－ＧＭＡ的反应机理，研究了ＳＢＳ－ｇ－ＧＭＡ对共混体系相容性，结晶性能，热性能和流变性能的影响。     

PBT／PET共混体系的协同效应

ＰＢＴ、ＰＥＴ具有良好相容性，且两种聚合物分子链间存在相互作用，它们的共混体系在熔体降温结晶过程中以及溶液中均表现出协同效应。虽然ＰＢＴ、ＰＥＴ在共混体系中各自形成晶区，但熔体降温结果过程中只能观察到一个结晶放热峰，当ＰＢＴ／ＰＥＴ共混物中两组份分子链段数目相近时，熔体降温结晶峰温较低，峰形变宽，共混体系的结晶程度降低在溶液中两组份分子链段数目相近时，共混物特性粘度（η）值最大，分子链的均方根末端     

PBT／PET共混体系的熔融行为

用差示扫描量热法（ＤＳＣ）考察了ＰＢＴ／ＰＥＴ共混体系的结晶熔融行为，在共混体系中两组份的结晶熔上均随着含量的减小而下降，熔点下降既有形结构变化因素，又有因两组份相容而引起的热力学因素。熔融热焓△Ｈｍ的变化与两组份结晶熔点的变化有相似的规律。这些结果说明在共混体系中ＰＥＴ、ＰＢＴ两组份在结晶一熔融过程中存在相互协同作用，同时也说明ＰＢＴ、ＰＥＴ两组份是晶相分离的，而非晶区是相混容的。     

PBT／PET共混体系非晶区的相容性

利用ＰＢＴ、ＰＥＴ的特性参数，通过不同组份比ＰＢＴ／ＰＥＴ共混体系的混合自由能△Ｇｍ，从理论上预测其相容性。在一定的条件下△Ｇｍ＜０，ＰＢＴ、ＰＥＴ可以相容。对不同组份比共混体系的玻璃化转变过程从分子链段运动的角度进行分析。     

溶致性液晶高分子PBT的结构表征

聚苯撑苯并二噻唑(PBT)具有典型的溶致性液晶行为,聚合后期有液晶态搅拌乳光现象。偏光显微镜观察到具有向列型织态结构,溶液粘度随浓度变化,当进入液晶区时有明显的反常突变。对高分子链和凝聚态结构进行了X射线衍射研究,测定了晶胞参数、C轴等同周期和高分子链的取向度,并表明取向的PBT凝聚态是由刚性棒状的分子呈园柱体形态二维有序堆砌而成的。     

HIPS-g-GMA共聚物对PBT/HIPS体系性能的影响

研究了高抗冲聚苯乙烯与甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝共聚物(H IPS-g-GMA)作为增容剂,对聚对苯二甲酸丁二醇酯/高抗冲聚苯乙烯(PBT/H IPS)体系性能的影响。用DSC、SEM、DMA及力学性能等方法研究PBT/H IPS/H IPS-g-GMA三元共混体系的结晶、形态结构、动态力学性能及力学性能随组成的变化。SEM结果显示:含有增容剂的共混体系的微区尺寸明显变小,几乎看不到光滑的球形粒子,界面比较模糊,分不清两相结构;且随着增容剂量的增加,体系的微区尺寸明显变小;以PBT为分散相,在增容体系中的PBT出现了分级结晶现象,结晶温度降低。DMA结果表明:在PBT/H IPS-g-GMA体系中有接枝共聚物生成,体系中两个聚合物的Tg松弛均出现了较明显的降低,体系的相容性得到改善;增容后体系的力学性能提高。