硅烷交联聚乙烯及其纳米蒙脱土改性研究

硅烷交联聚乙烯及其纳米蒙脱土改性研究

何庆龙[1]2003年在《硅烷交联聚乙烯及其纳米蒙脱土改性研究》文中研究说明本文选择不同种类聚乙烯(PE)作为基体树脂,过氧化二异丙苯(DCP)作为引发剂,乙烯基叁乙氧基硅烷(VTES)作为接枝单体,二月桂酸二丁基锡(DBTDL)作为催化剂,在双螺杆挤出机中进行了二步法硅烷交联聚乙烯的研究。讨论了PE种类、DCP和VTES含量以及交联温度、时间、螺杆转速等工艺条件对交联料的性能影响规律,研制出了综合性能优异的硅烷交联聚乙烯产品,并实际用于铝塑复合热水管中。 在此基础上,比较系统地研究了纳米蒙脱土(n-MMT)对硅烷交联聚乙烯的改性。探讨了母料法、直接共混法和溶液法叁种n-MMT的分散方法,采用透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)等手段表征了n-MMT在聚合物中的分散、插层状态,采用差示扫描量热法(DSC)研究了n-MMT对PE结晶行为的影响,研究了蒙脱土含量对硅烷接枝聚乙烯的性能影响。结果表明采用聚乙烯接枝马来酸酐(PE-g-MAH)作为载体树脂,先在双螺杆挤出机中制备纳米蒙脱土母料,再与硅烷接枝聚乙烯共混挤出制备硅烷接枝聚乙烯/蒙脱土纳米复合材料是一种可行的方法,能够实现PE分子链向蒙脱土的层间插层,并使接枝料的热稳定性、屈服强度、屈服模量提高,但使接枝料的断裂延伸率和交联料的交联度下降。当n-MMT含量为3~5%(质量百分比)之间,硅烷接枝聚乙烯/蒙脱土复合材料的综合性能较好。

许佳润[2]2011年在《以超临界CO_2为介质的LDPE泡沫塑料挤出成型研究》文中研究指明支链型结构的低密度聚乙烯(LDPE)因具有良好的机械性能、化学稳定性优秀和加工性能优良等特点,广泛应用于缓冲材料、医疗器具、管材和电缆等领域。LDPE泡沫塑料应用广泛,但是工业化生产的LDPE泡沫塑料是以丁烷为发泡剂居多,丁烷极易燃易爆,且LDPE的极限氧指数仅为17.4,加上产品生产过程存在静电,贮存时易释放出丁烷气体,如果没有良好的通风仓库,容易发生火灾危险,给LDPE泡沫塑料的生产、运输、贮存和应用埋下安全隐患。CO_2具有价廉易得、无毒、环保、不燃等优点,是一种理想的物理发泡剂。本文用CO_2取代丁烷作为LDPE发泡剂,解决了丁烷存在易燃易爆的危险。本文通过以LDPE与其他材料共混的方法,以超临界CO_2为发泡剂,在连续挤出发泡过程中研究了各种配方对LDPE发泡性能的改善效果。实验中以乙烯-醋酸乙烯(EVA)与LDPE共混连续挤出发泡,试图改善LDPE泡沫塑料的力学性能和泡孔结构,研究了EVA的加入与加工工艺条件对LDPE发泡效果的影响,并对比了混合物发泡样品与纯LDPE发泡样品的力学性能与泡孔结构。结果显示加入30%EVA的混合物发泡样品能较好地提高LDPE的发泡性能并保持良好的力学性能。众所周知,CO_2在LDPE中的渗透率非常高,在发泡成型中容易出现严重的气体逸出现象,导致已成型的发泡样品出现泡孔塌陷现象,从而失去了发泡的意义。为了解决CO_2渗透性高的问题,本文引入了阻隔性材料,解决CO_2作为LDPE发泡剂的缺点,使环保的CO_2发泡剂广泛应用于LDPE制品中。文中研究了LDPE及其共混物发泡样品在成型后气体逸出的现象,并引入LDPE-g-MAH作为相容剂,以纳米蒙脱土作为阻隔气体逃逸的填料,希望减小CO_2在聚合物中的渗透率。结果表明,加入纳米蒙脱土在相容剂的存在情况下在聚合物中成功插层,形成的插层结构有效地阻隔了CO_2气体的逸出,使原来样品密度变化量由20%降低到5%以内,同时提高了聚合物的熔体强度,并得到了较好的泡孔形态,保持了良好的力学性能。

张新[3]2017年在《弹性体增韧聚烯烃纳米复合材料的研究》文中提出本文所研究的聚烯烃材料为高密度聚乙烯(HDPE)材料。本文采用反式-1,4-聚异戊二烯(TPI)弹性体作为HDPE的增韧剂,采用机械共混法、动态硫化法在挤出机中制备HDPE/TPI合金材料,从而来提高HDPE的韧性。通过力学性能、热性能及微观结构相图等测试,选出HDPE和TPI的最佳配比,并在此基础上,采用叁种纳米颗粒材料:纳米蒙脱土(nano-MMT)、纳米碳酸钙(nano-CaCO3)、纳米二氧化硅(nano-SiO2)来增强HDPE/TPI合金材料的力学性能耐热性能。结果表明:1.当HDPE与TPI的质量分数比为95/5时,HDPE/TPI合金材料具有较高的冲击强度,合金材料韧性较好,冲击强度由纯HDPE的32.5 kJ/m2提高至51.1 kJ/m2,其他力学性能和耐热性能变化不大。2.当HDPE/TPI质量分数比为95/5,硫磺用量为3份,促进剂CZ为1份时,HDPE/TPI动态硫化合金材料的冲击强度达到最大值52.8kJ/m2,此时合金材料韧性最佳。当对HDPE韧性要求不是很高的情况下,通过简单的机械共混即可较大幅度地提高HDPE的韧性,此外,机械共混方法配方简单,可提高生产效率、降低生产成本。3.当HDPE/TPI质量分数比为95/5时,添加质量分数为3%~5%的纳米材料能够较明显地增强HDPE/TPI合金材料的力学性能和耐热性能,其中纳米蒙脱土和纳米碳酸钙的增强效果较好。

参考文献:

[1]. 硅烷交联聚乙烯及其纳米蒙脱土改性研究[D]. 何庆龙. 西北工业大学. 2003

[2]. 以超临界CO_2为介质的LDPE泡沫塑料挤出成型研究[D]. 许佳润. 华南理工大学. 2011

[3]. 弹性体增韧聚烯烃纳米复合材料的研究[D]. 张新. 青岛科技大学. 2017

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