朱德钦
,
生瑜
,
邹寅将
,
苏晓芬
高分子材料科学与工程
以丙烯酸(AA)为纽带,将聚丙烯蜡(PPW)原位固相接枝在碳酸钙(CaCO3)表面,将得到的改性CaCO3与聚丙烯(PP)、三元乙丙橡胶(EPDM)通过2种不同的加工混合工艺制备了PP/EPDM/CaCO3三元复合材料.研究了改性CaCO3的表面性能,并通过热力学、动力学参数预测了复合材料中可能形成的分散形态,以阐明复合材料宏观性能与微观形态的关系.结果表明,改性CaCO3表面极性降低,与PP、EPDM的相容性变好,界面张力明显降低;从热力学因素考虑,改性CaCO3更容易分散在PP相中,和EPDM形成单独分散结构;动力学因素表明,将改性CaCO3先与EPDM复合、再与PP复合的“两步法”工艺可以减缓CaCO3从EPDM中迁出而有利于形成以CaCO3为核、EPDM为壳的核-壳结构,这一结果通过电镜得到证实;核-壳结构使复合材料的各项力学性能均得到提高,尤其是在复合材料韧性方面,并且随着核-壳结构的增加,复合材料的韧性也随之增加,但这种核-壳结构不利于提高复合材料的熔体流动速率.
关键词:
聚丙烯
,
碳酸钙
,
原位固相接枝
,
三元乙丙橡胶
,
核壳结构
朱德钦
,
张丽珍
,
生瑜
,
王剑峰
高分子材料科学与工程
通过乳液聚合反应,在经γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(MPTMS)预处理的纳米CaCO3表面实现聚合物包覆,讨论了乳化剂用量、投料方式、CaCO3与单体投加比、乳液体系pH值等因素对聚合过程的影响.IR分析发现,产物经甲苯抽提后,CaCO3表面仍有聚合物存在,说明除物理吸附外,部分聚合物以化学键合方式包覆在CaCO3表面,形成复合粒子;接触角测定和沉降体积方法研究表明,较之未处理CaCO3,复合粒子表面极性和表面张力得到显著降低,在非极性溶剂中的润湿性有所提高.
关键词:
纳米碳酸钙/丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸甲酯共聚物(纳米CaCO3/P(BA-co-MMA))
,
表面改性
,
聚合物包覆
朱德钦
,
生瑜
,
邹寅将
,
苏晓芬
高分子材料科学与工程
用马来酸酐(MAH)在碳酸钙(CaCO3)表面引入双键,通过原位固相接枝法将聚丙烯蜡(PPW)化学键合在CaCO3表面,制得3种不同PPW接枝率的CaCO3-MAH-PPW,测定CaCO3和PP的接触角,计算其表面张力、界面张力和粘附功,探讨这些因素与复合材料界面相互作用和力学性能的关系.结果表明,PP与CaCO3之间的相互作用和复合材料的力学性能同它们之间的粘附功与界面张力的比值大小趋势相同,这一结果与通过动态力学性能得到的界面相互作用强弱顺序一致.因此可把粘附功与界面张力的比值作为衡量PP/CaCO3之间相互作用强弱、力学性能好坏的重要参数,为合理地选择和改性填料提供科学判据.
关键词:
聚丙烯
,
碳酸钙
,
原位固相接枝改性
,
界面相互作用
,
力学性能
生瑜
,
朱德钦
,
苏晓芬
,
邹寅将
,
王真
,
陈前火
高分子材料科学与工程
研究了苯甲酸（BA）、硬脂酸（SA）、甲苯-2,4-二异氰酸酯（TDI）对聚丙烯/木粉复合材料的改性效果。结果表明,木粉经改性剂处理后,表面极性减弱,与聚丙烯的界面张力降低,相容性提高;所有改性剂均可提高复合材料的拉伸强度、冲击强度以及熔体流动性能,但对弯曲强度影响不大。用TDI/SA复合处理木粉,复合材料的综合性能最好。扫描电镜（SEM）分析表明,木粉经过处理后,木粉与聚丙烯间界面较模糊。
关键词:
聚丙烯
,
木粉
,
复合材料
,
改性剂
,
性能
朱德钦
,
生瑜
,
苏晓芬
,
邹寅将
应用化学
doi:10.3724/SP.J.1095.2013.30038
用甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)和硬脂酸(SA)复合改性木粉,在双螺杆挤出机中制备了聚丙烯(PP)基的木塑复合材料(wPC),研究了SA/TDI摩尔比对木粉表面性能、复合材料力学性能和加工性能的影响.结果表明,随着SA/TDI摩尔比的增大,改性木粉的表面张力逐渐减小,与PP的界面张力先减小后增大；与未改性的WPC相比,SA/TDI复合改性剂对WPC的拉伸强度、弯曲强度、缺口冲击强度影响不明显,但对无缺口冲击强度提升较大；当SA/TDI摩尔比为1.07时,复合材料的无缺口冲击强度和熔体质量流动速率分别达到9.74 kJ/m2和13.12 g/10 min,分别比未改性WPC提高了77％和22％.
关键词:
木塑复合材料
,
甲苯二异氰酸酯
,
硬脂酸
,
表面性能
,
力学性能
朱德钦
,
生瑜
,
邹寅将
,
方镇
,
苏晓芬
应用化学
doi:10.3724/SP.J.1095.2013.30137
用马来酸酐(MAH)在碳酸钙(CaCO3)表面引入双键,通过原位固相接枝法将聚丙烯蜡(PPW)化学键合在CaCO3表面,制得3种接枝率的CaCO3-MAH-PPW.将这3种改性CaCO3填充聚丙烯(PP)制备复合材料,研究了PP/CaCO3界面作用对复合材料强度的影响.结果表明,CaCO3表面经PPW接枝改性后在PP中的分散性提高,与PP相容性变好;随着改性CaCO3表面PPW接枝率的提高,CaCO3与PP之间界面作用逐渐增强.当PPW接枝率为4.48 mg PPW/g CaCO3时,CaCO3与PP之间的界面作用最强,复合材料拉伸强度下降最小,杨氏模量提升最大,当m(PP)∶m(CaCO3)=100∶50时,杨氏模量达0.86 GPa,是纯PP的1.63倍;而PPW化学接枝率为2.49 mg PPW/g CaCO3时,CaCO3与PP之间的界面作用适中,复合材料缺口冲击强度提升最大,且当m(PP)∶m(CaCO3)=100∶10时,缺口冲击强度达3.91 kJ/m2,是纯PP的1.35倍.
关键词:
聚丙烯
,
碳酸钙
,
原位固相接枝改性
,
界面作用
,
材料强度
生瑜
,
朱德钦
,
邹寅将
,
方镇
,
苏晓芬
应用化学
doi:10.3724/SP.J.1095.2013.20504
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/CaCO3-MAH-PPW复合材料,并与添加相容剂聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)所制得的PP/PP-g-MAH/CaCO3复合材料进行比较.结果表明,CaCO3良好的分散性及其与PP基体适宜的界面粘接是复合材料具有较好韧性的关键因素.与PP/PP-g-MAH/CaCO3复合材料相比,PP/CaCO3-MAH-PPW复合材料表现出更佳的冲击、弯曲和加工性能,当m(PP)∶m(CaCO3)=100∶20时,材料缺口冲击强度达到最大值,是基体树脂的1.19倍.
关键词:
复合材料
,
聚丙烯
,
碳酸钙
,
原位固相接枝改性法
,
聚丙烯接枝马来酸酐
朱德钦
,
生瑜
,
童庆松
,
王真
应用化学
doi:10.3724/SP.J.1095.2014.30629
在转矩流变仪中用熔融接枝法制备马来酸酐(MAH)和苯乙烯(St)接枝聚丙烯(PP)—PP-g-(MAH/St)和PP-g-MAH,将其作为聚丙烯/木粉复合材料的相容剂.FTIR证实MAH和St单体与PP发生接枝反应.用SEM和DSC等手段考察两种相容剂对PP/木粉复合材料微观形貌和结晶性能的影响,探索了各种PP/木粉复合材料加工和力学性能不同的内在原因.SEM显示,PP-g-(MAH/St)改性木粉比PP-g-MAH改性木粉在PP基体中分散性更佳,木粉与PP的界面更加模糊,相容性进一步改善.DSC结果表明,PP-g-(MAH/St)改性体系可增强木粉对PP的异相成核作用,提高结晶温度和结晶度.复合材料的加工和力学性能测试结果表明,pp-g-(MAH/St)改性效果明显优于PP-g-MAH.复合材料的熔体质量流动速率随相容剂用量的增加而逐步下降,PP-g-(MAH/St)改性体系拉伸强度和弯曲强度却逐步上升,并在相容剂用量为4.8g/l00 g PP时达到极值.此时其拉伸强度达40.62 MPa,分别是未改性体系和PP-g-MAH改性体系的1.29和1.17倍;其弯曲强度达45.72 MPa,分别是未改性体系和PP-g-MAH改性体系的1.23和1.59倍;而无缺口冲击强度却在相容剂用量为3.6 g/l00 g PP时达到极值13.35 kJ/m2,分别是未改性体系和PP-g-MAH改性体系的1.62倍和1.42倍.
关键词:
聚丙烯
,
木粉
,
马来酸酐/苯乙烯双单体熔融接枝聚丙烯
,
相容性
,
性能
生瑜
,
陈建定
,
朱德钦
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2004.04.001
通过合理选择二氧化锰加入苯胺/过硫酸铵/酸水反应体系的时间,制备了各种含量的聚苯胺/二氧化锰复合材料(PANI/MnO2).用FTIR、UV-VIS、XRD和SEM对原位制备的PANI/MnO2进行了表征.XRD证明了原位合成的复合材料中聚苯胺组分为无定型,MnO2的晶型在反应前后未发生变化.SEM证明了反应中形成的聚苯胺倾向于在MnO2颗粒表面沉积,得到一种包裹型的PANI/MnO2复合材料.用苯胺的盐酸溶液在静止状态下处理复合材料,可得到一种树状珊瑚形貌的聚苯胺,这种形貌的聚苯胺不同于酸水体系中常见的颗粒状聚苯胺.
关键词:
聚苯胺
,
二氧化锰
,
复合材料
,
原位聚合
,
形貌
,
导电高分子
