聚丙烯-玻纤界面上偶联剂作用的 FT-IR及DSC研究

中碱玻纤(CG)增强聚丙烯(PP)片状模塑料是一种新型复合材料。由于PP的非极性,因此它与CG表面结合状态的改善成为这种材料的关键问题之一。本文选取反丁烯二酸硝酸铬络合物体系作为偶联剂,以红外光谱、富里埃变换红外光谱及差示扫描量法热来研究偶联剂与PP、CG的作用。发现界面有化学作用,对PP有结晶成核作用。     

丙烯酸及其接枝物对纳米CaCO3/PP结晶与熔融行为的影响

制备了丙烯酸(AA)及其接枝聚丙烯(PP—g-AA)改性的纳米CaC03／PP复合材料。用DSC研究了纳米CaCO3对PP、PP-g-A和AA对纳米CaCO3／PP中PP结晶与熔融行为的影响。结果表明：随纳米CaCO3用量增加，PP结晶与熔融温度提高，PP—g—AA加入使PP结晶温度进一步提高，PP的结晶温度也随从用量增加而提高；在过氧化二异丙苯(DCP)存在下，少量AA能明显提高PP的结晶温度，但增加从用量对结晶温度的影响较小；WAXD证实纳米CaCO3／PP复合材料中存在β晶。     

界面处理对聚丙烯/玻璃微珠体系流变性能的影响

研究了偶联剂(KH 550)和马来酸酐接枝聚丙烯(M PP)表面偶联反应对聚丙烯(PP)/玻璃微珠(GB)复合材料界面形态和流变性能的影响。采用ARES型旋转式流变仪和扫描电镜(SEM)对材料的熔体粘度、动态特性以及界面形态作了研究。实验结果表明:玻璃微珠对材料有增加模量和粘度的作用,并且GB含量越高材料的模量和粘度就越高。使用KH 550偶联剂处理GB后,其表面变得更为粗糙,且体系相容性未得到改善,材料的粘度与模量有所上升。在基体中加入少量能与KH 550反应的低分子量M PP,虽然体系相容性得到了改善,但是降低了粘度;然而KH 550与M PP界面反应形成的“聚合物刷”又具有增粘作用,因此体系中增粘作用和降粘作用相互竞争。实验证明降粘作用为主导作用,体系粘度下降。     

官能团化聚丙烯对Mg(OH)2/PP结晶与熔融行为的影响

制备了官能团化聚丙烯改性Mg(OH)2/PP复合材料，并用DSC研究了改性PP，Mg(OH)2/PP和改性Mg/(OH)2/PP中PP的结晶与熔融行为，官能团化PP（FPP），丙烯酸（AA）和Mg(OH)2都能提高PP的结晶温度，归结于异相成核作用，AA和FPP加入进一步使Mg(OH)/PP中PP结晶温度提高，但AA用量增加对PP结晶温度无影响。     

聚丙烯-聚乙二醇嵌段共聚物的制备及其对聚丙烯薄膜的表面改性

采用双端羧基聚丙烯(PP)与聚乙二醇单甲醚(MPEG)进行酯化反应,制备了不同嵌段长度的嵌段共聚物PEG-b-PP-b-PEG,并将其作为大分子表面改性剂与PP共混制得薄膜。采用衰减全反射红外(ATR-FTIR)、接触角测试仪和原子力显微镜(AFM)分析表征了薄膜的表面组成与性能。研究表明,PEG-b-PP-b-PEG可以改善PP薄膜的亲水性和表面极性,使表面自由能增大;薄膜表面性能的改善程度取决于薄膜中PEG链段的质量分数以及嵌段共聚物的嵌段分子量;随着共混薄膜中PEG链段质量含量增加,薄膜的水接触角迅速下降,表面自由能增大;随嵌段共聚物中PP嵌段分子量以及PEG嵌段分子量的下降,薄膜水接触角减小,表面自由能增大;当嵌段共聚物中PP嵌段和PEG链段分子量均为1 000左右时,对PP薄膜表面亲水性的改善效果较好。     

改性聚磷酸铵/改性淀粉阻燃聚乳酸

以改性聚磷酸铵(MAPP)和改性淀粉(MST)分别作为酸源和碳源,以聚合物Jonctyl^®ADR-4368(简称ADR)作为体系增容剂,通过共混及热压成型制备了阻燃聚乳酸(PLA)材料。采用极限氧指数(LOI)来表征共混物的阻燃性能,采用热重分析(TGA)表征共混物的热稳定性能,差示扫描量热仪(DSC)表征共混物的热学性能,扫描电镜(SEM)表征各样品以及刻蚀淀粉后样品的表面形貌,拉伸试验表征各样品的韧性以及强度。PLA复合材料的阻燃性能以及韧性相对聚乳酸有较大程度的提升,加入MAPP后复合材料热稳定性增加,加入聚合物ADR后体系相容性提高。     

活性炭表面酸化改性对催化聚丙烯成炭的影响

通过硝酸氧化处理对椰壳类活性炭(AC)进行酸化改性,研究酸化条件(温度、时间、浓度)对AC酸值的影响,并考察不同酸值的AC对PP(聚丙烯)/NiO/AC复合材料成炭的影响。采用比表面积及孔径分析仪考察改性活性炭的比表面积及孔结构;以Beohm滴定实验、X射线光电子能谱(XPS)表征改性AC表面含氧官能团种类及含量;用马弗炉、扫描电镜(SEM)考察不同酸值的AC和NiO协效催化聚丙烯成炭及成炭结构。实验结果表明:硝酸处理后,AC比表面积和孔结构均有所变化;酸化条件对AC表面酸性官能团的含量影响显著,改性后表面酸性官能团含量明显增加,酸性官能团主要为-COOH、-CO和-OH;AC表面酸性官能团的增多促进了聚丙烯自身成炭能力,改善了残炭结构。     

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。     

PP/HDPE 共混物及其纳米复合材料超临界流体微孔发泡

通过间歇法制备了聚丙烯(PP)/高密度聚乙烯(HDPE)共混物及其纳米复合材料的微孔塑料.用扫描电镜对发泡样品的泡孔结构进行表征,研究了纳米粒子的类型和含量对泡孔结构的影响.结果表明:在PP中加入25%的HDPE可改善泡孔结构;在 PP/HDPE 共混物中加入纳米粒子可使泡孔的直径减小、密度增加、泡孔分布更均匀;泡孔直径随着纳米粒子含量的增加会出现先减小后增加的趋势.     

异氰酸酯偶联剂对木塑复合材料的影响

目的以木材纤维和废旧聚丙烯塑料为主要原料,通过热压制板工艺制造木材纤维-热塑性聚合物复合材料。方法通过对热压制板工艺中废旧聚丙烯塑料的含量、异氰酸酯用量、热压时间、热压温度等主要工艺参数的对比,找出最佳参数比。结果制定出最佳参数比。结论热压制板的物理力学性能满足中密度板国家标准的要求。     

锂瓷石粉或硼砂增强陶瓷化硅橡胶复合材料的制备与性能

以硅橡胶为基体、锂瓷石粉和硼砂为烧结助剂,采用机械共混法,制备了具有陶瓷化防火功能的硅橡胶复合材料。通过力学测试、热重分析（TG）、X射线衍射（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）表征了该材料的结构、力学性能和烧结性能,研究了锂瓷石粉和硼砂对陶瓷硅橡胶复合材料性能的影响。结果表明：通过在体系中添加锂瓷石粉和硼砂,提高了硅橡胶复合材料的力学性能,降低了陶瓷化硅橡胶复合材料的起始分解温度,加快了烧结反应进程。当锂瓷石粉与硅橡胶的质量比为5：100时,硅橡胶复合材料的综合力学性能最好,拉伸强度、断裂伸长率,撕裂强度分别提高了15.6%、34.8%、2.3%,添加锂瓷石粉的陶瓷复合材料经过烧结,能够形成均匀的陶瓷化整体结构,比添加硼砂的陶瓷化硅橡胶复合材料具有更好的烧结性能。     

BIOACTIVITY OF BIORESORBABLE OSTEOSYNTHETICDEVICES MADE OF HYDROXYAPATITE／ POLY-DL- LAC- TIDE COMPOSITES： AN EXPERIMENTAL STUDY

Aim. To investigate the bioactivity of the serf-designed biodegradable osteosynthetic devices made of resorbable hydroxyapatite microparticles/ poly-DL-lactide (HA/PDLLA) composites. Method. Forty-three rabbits with a transverse transcondylar osteotomy of the distal femur were fLxed intramedullary by a HA/PDLLA rod, the duration of follow-up were 3,6,12, 24 and 36 weeks. Histological, scanning electron microscopic (SEM), energy dispersive X-ray (EDX) and biomechanical analyses were done. Resudts. Active new bone formation and direct bone-bonding were seen at the bone-implant interface. Generous apatite crystals deposited and grew on the surface of the composites at 3 - 6 weeks postoperation. The interracial shear strength increased significantly. Conclusion. Through the incorporating of resorbable HA microparticles, specific bone-bonding and active osteogenic capacity is introduced. This kind of bioactivity, together with other properties such as sufficient mechanical strength, enhanced biocompatibi]ity and mdiopacity, which are intrinsically unobtainable in totally resorbable polymer/polymer systems, make the HA/PDLLA composites become a desirable material for the internal fixation of cancellous bone.     

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。     

动态硫化PP／EPDM强化增韧机理的动态力学研究

采用动态力学试验方法,研究了不同ＥＰＤＭ含量的动态硫化和简单共混两种ＰＰ／ＥＰＤＭ材料动态力学响应的差异及其特征。结果显示：与简单共混ＰＰ／ＥＰＤＭ相比,动态硫化ＰＰ／ＥＰＤＭ具有ΔＴｇ小,内耗峰扩宽程度大,低温和室温内耗峰强度高,所处温度低,６０－７０℃时内耗峰强度发生高低变位,在ＥＰＤＭ相的α转变以下还显示β和γ次级转变等特性。     

多巴胺表面改性碳纤维对PVDF/CF复合材料性能的影响

对碳纤维（CF）进行去浆处理,再利用多巴胺对CF改性,得到多巴胺改性CF（DARCF）,添加马来酸酐接枝聚偏氟乙烯（PVDF-g-MAH）,制备了DARCF增强PVDF-g-MAH复合材料（PVDF-g-MAH/DARCF）。采用原子力显微镜（AFM）、X射线光电子能谱（XPS）和傅里叶变换红外光谱（FT-IR）对CF表面的粗糙度、结构和官能团进行表征。采用扫描电镜（SEM）、界面接触角测试和力学性能测试对复合材料的界面、力学性能进行测试。结果表明：改性之后,DARCF表面粗糙度增加,与树脂的界面结合强度提高,PVDF-g-MAH/DARCF的弯曲强度和模量比未改性的PVDF/CF分别提高了71.3%和36.9%。     

EP-g-PU IPN 结构阻尼材料

采用—NCO封端的聚氧酯（PU）预聚物,制备了环氧树脂聚氨酯互穿网络（EP-g-PU IPN);通过添加受阻酚四［β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸］季戊四醇 (AO-60)制备了AO-60/EP-g-PU IPN。通过FT-IR、DMA、SEM分别研究了改性分子链的基团变化、改性体系的动态性能及断裂面的形态,对其力学性能进行了表征,并对制备的工艺过程进行了研究。由于AO-60与PU链段间存在强烈的氢键作用,制备的AO-60/EP-g-PU IPN体系具有优异的阻尼性能;但是添加AO-60后,由