宋艳江[1]2004年在《CaCO_3粒子增韧改性PVC影响因素研究》文中研究表明本文采用红外光谱分析、扫描电镜(SEM)观察和材料力学性能试验等方法对碳酸钙(CaCO3)粒子增韧改性聚氯乙烯(PVC)的影响因素进行了考察。实验结果表明:采用柔性链大分子偶联助剂,烷氧焦磷酰氧基钛酸异丙酯和端恶唑啉 聚 醚 ( NDZ+ON337 ) 复 合 处 理 超 细 CaCO3 ( dw =1.36 μ m), 可 使PVC/CPE/CaCO3(100/10/10)共混材料的缺口冲击强度显着增大,达 46.3 kJ/m2,达到被改性材料的缺口冲击强度的 1.75 倍。CaCO3 颗粒直径对此材料的增韧效果同样具有重要影响。此外,材料中 CPE 的分子量越大,则此共混材料的缺口冲击强度越大。在高含量 CaCO3 条件下,CaCO3 增韧 PVC 的效果明显受到材料基体韧性的限制,在共混材料中适当增加 CPE 或 DOP 的用量可使高含量 CaCO3共混材料的缺口冲击强度显着增大,其中尤其以 CPE 的影响最为明显。表面处理剂品种及 CaCO3 颗粒尺寸对 PVC/CPE/CaCO3 共混材料的加工性能具有一定的影响。采用柔性链大分子偶联助剂(NDZ+ON337)复合处理的超细 CaCO3可以明显改善 PVC/CPE/CaCO3共混材料的加工性能。加工和成型温度对 PVC/CPE/CaCO3共混材料的冲击韧性也具有显着影响。在 150℃下混炼、170℃下模压成型时,所得的材料的冲击韧性最佳。试样成型冷却收缩应力对 PVC/CPE/CaCO3共混材料的缺口冲击强度也具有重要影响,在较快的冷却速率和较厚的试棒条件下,所得材料的缺口冲击强度最佳。
王庆国[2]2006年在《超细全硫化粉末橡胶及其纳米无机填料复合体系对硬质聚氯乙烯的改性研究》文中研究指明本文应用辐射硫化原理、浆体共混、喷雾干燥和熔融共混等技术，成功制备了硬质聚氯乙烯／超细全硫化粉末橡胶(PVC／UFPR)二元、PVC／UFPR／纳米CaCO_3和PVC／UFPR／Na-MMT叁元纳米复合材料。并首次深入系统地研究了UFPR、UFPR／纳米CaCO_3和UFPR／Na-MMT复合粉末体系对硬质PVC性能的影响。值得注意的是，PVC叁元复合材料中的无机纳米粒子虽然没有经过有机化处理或表面处理，但能够良好地分散在PVC基体中，并提高了PVC复合材料的综合性能，这对通用高分子材料的高性能化、高功能化研究和开发具有重要的意义。 经γ射线辐射后，橡胶乳液中的橡胶粒子具有颗粒表面交联度高、颗粒内部交联度低的特点。在熔融共混过程中，与PVC相容性好的UFPR就能够均匀地分散在PVC基体中。 采用叁种丁腈粉末橡胶P-248、P-6387和P-26(粒径分别为150nm、90nm和70nm，丙烯腈含量分别为33％、33％和26％)制备了新型硬质PVC／NBR-UFPR二元复合材料PVC-1、PVC-2和PVC-3。透射电镜(TEM)照片显示，叁种NBR-UFPR颗粒均能够以单个粒子方式均匀分散在PVC基体中，从而使NBR-UFPR颗粒与PVC相间的界面积远远大于传统的PVC／弹性体共混物。增大的相界面积和界面作用力束缚了PVC分子链段的运动，提高了PVC的玻璃化转变温度(T_g)。与纯PVC的T_g相比，PVC-2的T_g提高了7℃。同时，均匀分散的小尺寸橡胶粒子减小了PVC的基体层厚度(橡胶粒子之间的距离)，有利于冲击过程中银纹的传递和终止，增加了韧性，如PVC-3的缺口冲击强度由纯PVC的3.1kJ／m~2增加到6.3kJ／m~2。
周朋朋[3]2014年在《纳米碳酸钙的表面改性及其应用于PVC的研究》文中指出为了改善纳米碳酸钙粒子在聚氯乙烯(PVC)基体中的分散性、相容性,提高纳米碳酸钙粒子对PVC的增韧效果,本文通过分子设计合成新型小分子改性剂邻苯二甲酸单酯钠盐(PAMs),采用PAMs对纳米CaCO_3粒子进行表面改性,然后对PVC进行改性研究。第二章中采用邻苯二甲酸酐分别与丁醇、辛醇、十六醇、二乙二醇丁醚单酯化制得邻苯二甲酸单酯,采用湿法对纳米碳酸钙进行表面处理,然后添加至PVC基体中进行改性研究,通过红外光谱、TEM、SEM、力学性能、塑化性能等测试挑选出最优改性剂。第叁章中采用挑选出的最优改性剂邻苯二甲酸单二乙二醇丁醚酯钠盐(PAD)对纳米CaCO_3粒子进行表面处理,通过吸油值、沉降体积、接触角等测试探究最佳湿法改性条件以及改性前后纳米CaCO_3粒子表面性质的变化。第四章中,将PAD-CaCO_3粒子添加至PVC基体中制得PVC/CaCO_3复合材料,通过抗冲击强度、拉伸强度和弯曲强度探究了改性剂用量、CaCO_3粒子的添加量、基体韧性、加工条件等对复合材料力学性能的影响,并考察分析改性纳米碳酸钙在PVC基体中的分散情况及断面微观形貌。实验结果表明：采用合成的四种改性剂对纳米碳酸钙粒子进行表面改性后,纳米CaCO_3粒子的亲水疏油性均得到明显改善,添加至PVC基体中均有一定程度的增韧效果,通过各项测试发现PAD为最优改性剂。采用PAD对纳米CaCO_3粒子进行表面改性后,改性纳米粒子在PVC基体中分散性得到改善,PVC/CaCO_3复合材料的加工性能以及抗冲击强度大幅提高,而拉伸强度和弯曲强度仅有轻微下降,实现了增韧补强的效果。
邓月义[4]2007年在《聚合物/纳米CaCO_3复合材料研究》文中研究说明本文以丁晴橡胶(NBR)和聚氯乙烯(PVC)为例，针对纳米CaCO_3改性传统聚合物材料及其实际应用进行了较为系统的探讨。1、利用SEM、RPA2000、交联密度仪和力学性能测试仪等多种测试技术研究了未改性纳米CaCO_3以及硼酸酯偶联剂改性纳米CaCO_3与NBR复合材料的结构以及包括力学性能、老化性能、耐油性能在内的各种性能。实验结果表明，使用硼酸酯偶联剂改性的纳米CaCO_3填充NBR能较大提高硫化胶的力学性能。当硼酸酯偶联剂用量为4％、改性纳米CaCO_3填充量为75份时，硫化胶的综合性能最好。填充改性纳米CaCO_3能提高NBR硫化胶的耐油性能和耐老化性能。用RPA2000分析发现，硼酸酯偶联剂改性的纳米CaCO_3填充NBR胶料比未改性纳米CaCO_3填充时弹性模量显着减小，Payne效应减弱，而tanδ却较大，表明加入硼酸酯偶联剂后使纳米CaCO_3粒子表面疏水性增加，与橡胶基体相容性增加，加工性能改善。填充改性纳米CaCO_3的硫化胶弹性模量比填充未改性纳米CaCO_3的要低，tanδ升高。交联密度测定表明填充改性纳米CaCO_3提高了硫化胶的化学交联含量。2、采用NBR为界面改性剂，对PVC／NBR／nan-CaCO_3叁元复合材料进行了研究。利用SEM、DSC、TGA、DMA、毛细管流变仪、力学性能等多种测试技术研究了复合材料的力学性能、流变行为、动态力学性能、Tg、热性能以及微观形态等。实验结果表明，NBR对PVC／纳米CaCO_3具有增韧效果，材料的拉断生长率明显增大，PVC／NBR／nano-CaCO_3为100／12／8时冲击强度最大，达到了30kJ／m~2，比对应的单独纳米CaCO_3增韧的PVC提高了大约27％。NBR能降低PVC／CaCO_3复合材料的熔体粘度，复合材料加工性能改善。随着纳米粒子的加入，PVC／NBR复合材料的Tg向低温方向移动，纳米粒子对PVC与NBR有一定的增容作用。同时NBR的加入使得复合材料的玻璃化转变温度降低，热稳定性变差。扫描电镜照片显示，PVC／NBR／nano-CaCO_3为100／12／8时，NBR的加入提高了CaCO_3的纳米级分散程度，冲击断面出现了塑性形变的纤维状拔起，使得复合材料的冲击强度提高。
佘庆彦[5]2005年在《纳米复合核—壳共聚物的制备及其与聚氯乙烯共混改性的研究》文中认为本文首次采用含有双键结构的异丙基叁油酰基钛酸酯偶联剂(T-1)和异丙基二甲基丙烯酰基硬脂酰基钛酸酯偶联剂(T-2),通过湿法处理工艺对纳米CaCO_3进行了表面处理,并对接枝率和处理主要影响因素进行了系统考察。结果表明,钛酸酯偶联剂通过化学键接枝在无机粒子表面。目前该项研究尚未见他人文献报道。 采用种子乳液聚合法合成了纳米CaCO_3/PBA/PMMA和纳米CaCO_3/PBA/P(MMA-St)核-壳结构纳米复合胶乳。并借助动态光散射粒径分析仪、TEM分别考察了复合胶乳粒径及其分布、乳胶粒的微观形态结构。探讨了各种合成因素对乳液聚合反应的影响,并对复合胶乳粒径影响因素进行了考察。对复合材料的研究表明,纳米无机粒子的引入,有利于提高复合材料的热稳定性。对纳米CaCO_3/PMMA的研究发现,纳米CaCO_3采用钛酸酯处理后,大大强化无机粒子与聚合物间的界面作用,使得聚合物在纳米无机粒子表面的接枝率和接枝效率大大提高。 将合成的纳米复合粒子与PVC树脂共混,通过TA-2000热分析仪、XWB-300F型维卡软化点温度测定仪、毛细管流变仪、TEM和SEM等手段对共混物的力学性能、耐热稳定性、维卡软化点温度、流变性能、形态结构与材料的断面形貌等进行了测试和表征。实验发现,纳米复合物能够较好地分散在PVC基体中:纳米复合物加入能明显提高共混材料的冲击韧性。当纳米复合物的加入量为8份时,当处理剂为钛酸酯T-2时,采用纳米CaCO_3/PBA/PMMA改性时,共混材料缺口冲击强度可提高3倍左右,拉伸强度也略有提高;采用纳米CaCO_3/PBA/P(MMA-St)改性时,共混材料缺口冲击强度可提高4倍左右,拉伸强度基本保持不变。比较由不同处理剂处理的纳米CaCO_3合成的纳米复合材料对PVC的改性效果,发现钛酸酯偶联剂优于硬脂酸处理剂,这是因为采用钛酸酯偶联剂处理后,纳米CaCO_3和其外层弹性体界面作用加强,更有利于纳米无机粒子与弹性体协同增韧作用的发挥。此外,共混物的热稳定性和维卡软化点温度也有一定程度的提高。
陈卉[6]2007年在《聚丙烯酸酯/CaCO_3纳米复合材料的制备与性能研究》文中研究说明聚合物/无机纳米复合材料是纳米材料中的一类具有重要应用价值的新型材料,这种材料兼具有机高分子和无机纳米材料的综合优点。纳米CaCO_3是一种重要的功能性无机填料,被广泛地应用于塑料、橡胶、涂料和造纸等工业领域。目前制备聚合物/CaCO_3纳米复合材料的主要方法是先将纳米CaCO_3经硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂等表面改性剂进行表面改性,再与聚氯乙烯(PVC)等高聚物进行共混得到,或经表面改性后在位分散聚合得到。而未见不加表面改性剂直接在聚合物中生成纳米CaCO_3及其复合材料的报道,也未见有用纳米微乳液来对纳米CaCO_3进行表面改性的报道。本论文在综述了近年来聚合物基有机-无机纳米复合材料的制备与应用的基础上,在不加任何表面改性剂的条件下,采用原位生成法合成了聚丙烯酸酯/CaCO_3纳米复合材料;采用微乳液聚合法合成了高固含量的纯丙微乳液;应用市售的普通纯丙乳液和自制的纯丙微乳液对纳米CaCO_3进行了表面改性,然后将改性的纳米CaCO_3粒子与聚氯乙烯(PVC)共混,制备了PVC/CaCO_3纳米复合材料。通过XRD、FT-IR、UV-Vis、SEM和TG等对聚丙烯酸酯/CaCO_3纳米复合材料的结构和性能进行了表征。实验结果表明,随着无机组成含量的增加,颗粒粒径的分布逐渐变大,当无机组分质量分数为3%～8%时,复合材料中纳米粒子的粒径可控制在100nm以内,且复合材料的热稳定性能显着提高;对经由纯丙和纯丙微乳液改性的纳米CaCO_3及由此得到的PVC/CaCO_3纳米复合材料进行了结构与性能的测试与表征。实验结果表明,自制的纯丙微乳液改性效果明显优于普通纯丙乳液;经由纯丙微乳液改性的纳米碳酸钙能均匀地分散于PVC中,并且当纳米CaCO_3的含量达10%时,该PVC/CaCO_3纳米复合材料的综合性能最好。
张丽珍[7]2007年在《纳米碳酸钙/P（BA-co-MMA）核壳粒子的制备及其增韧改性PVC的研究》文中指出无机纳米碳酸钙粒子增韧聚合物是具有广泛应用前景的研究领域之一。本论文通过优化界面设计，从提高无机纳米粒子在基体中的分散性及其与基体的相容性两个角度出发，以改善无机粒子与聚合物基体的界面粘结为目的，寻找适合的纳米CaCO_3表面改性方法，制备出以CaCO_3为核，PBA为内壳、PMMA为外壳的核-壳复合粒子，并将其应用于PVC树脂的填充改性上，研究其增韧改性效果。本论文第2章及第3章分别采用了乳液聚合及沉淀聚合的方法，在经预处理的纳米CaCO_3表面包覆上聚合物P(BA-co-MMA)，采用接触角测定方法，研究了两种方法改性前后纳米CaCO_3的表面性质及其与PVC的界面张力，并分析了聚合条件对反应过程及复合粒子结构的影响，利用正交试验初探改性粒子在PVC中的应用以选择合适的聚合改性方法及单体用量。在此基础上，第4章系统研究了PVC／改性纳米CaCO_3及PVC／CPE／改性纳米CaCO_3两种复合材料的综合力学性能、热性能及流变性能。研究结果表明，未改性纳米CaCO_3易团聚，在PVC基体中分散不好，界面粘结强度低，难以达到理想的增韧效果；经聚合物包覆改性纳米CaCO_3在10 phr添加量时可使复合体系的冲击强度提高1.53倍，而保持拉伸强度基本不变。此外，当PVC／CPE／纳米CaCO_3=100／8／10时，改性CaCO_3与CPE表现出良好的协同增韧效应，此时复合体系的冲击强度可达15.24 kJ／m~2，达到纯PVC基体树脂的3.98倍。加入改性纳米CaCO~3后，PVC复合材料的耐热性得到改善，维卡软化温度可提高1.9～2.4℃，且在低添加量下还能缩短体系的塑化时间，改善加工流变性能。ESEM观察显示：表面经P(BA-co-MMA)聚合物包覆的纳米CaCO~3填充PVC复合材料冲击断面出现滑移和褶皱，呈现韧性断裂特征，PVC／CPE／CaCO~3复合材料冲击断面则有更明显的网状拉丝结构。
马治军[8]2010年在《聚丙烯酸酯/纳米碳酸钙复合增韧剂的制备及其应用于PVC改性的研究》文中指出本文从改善纳米碳酸钙在聚氯乙烯(PVC)塑料基体中的分散性、相容性和界面结构的角度出发,研究制备聚丙烯酸酯/纳米碳酸钙复合增韧剂,用于PVC塑料增韧改性,考察其增韧效果。在第二章中采用乳液聚合法合成了高分子量的丙烯酸酯聚合物乳液,考察了引发剂用量、反应温度、单体配比等对于聚丙烯酸酯性能的影响,以确定聚丙烯酸酯最佳聚合工艺。在第叁章中将制备的聚丙烯酸树脂乳液用于纳米碳酸钙复合改性改性,确定了改性工艺条件,通过透射电镜、热失重分析、粒径分布测试、红外光谱分析(IR)、比表面积(BET)测试、沉降体积、吸油值等分析手段对制备的复合改性剂进行了表征。在第四章中考察了复合改性剂的制备工艺、组成、结构、填充量、基体初始性能等对PVC力学性能的影响,并考察分析改性纳米碳酸钙在PVC基体中的分散情况及断面微观形貌。研究结果表明,合成的聚丙烯酸脂质均分子量达2.0×105-2.0×106,并可控制其玻璃化转变温度(Tg)。聚丙烯酸酯/纳米碳酸钙复合改性剂实现了亲水-亲油转变。复合改性剂添加到PVC材料中,冲击强度大幅提高,复合改性剂中聚丙烯酸酯含量10%时,PVC材料冲击强度高达57kJ/m2,同时弯曲模量也随着复合改性剂添加量增加而显着增大,拉伸强度仅略微下降。冷冻切片可以观察到复合改性剂在PVC基体中均匀分散,其与基体相容性得到改善。复合改性剂引起基体较大塑性形变,吸收大量冲击能量,SEM可以观察到冲击断面显示“须根”状典型韧性断裂特征,对于具有一定韧性的PVC基体,复合增韧剂效果显着,并可有效的提高纳米碳酸钙的利用率
魏刚[9]2004年在《聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）的增韧增强改性及其结构与性能研究》文中研究指明当前,对现有高分子材料进行改性以获得综合性能优良的聚合物新材料是高分子材料科学研究的重要课题之一。作为结构材料的聚合物而言,强度和韧性是两项最重要的性能指标。PBT作为一种重要的热塑性工程塑料,广泛应用在汽车、电子、电器等行业。它具有高的结晶度和结晶速率、良好的耐化学药品性及优异的加工性能,已成为五大通用工程塑料中的一个重要成员。但纯PBT缺口冲击强度低的缺点,限制了其应用范围的进一步扩大。PBT通过与弹性体共混来改善冲击性能是目前广泛采用的方法。然而,单纯采用弹性体增韧PBT在获得高冲击韧性的同时,造成材料强度的大幅度下降。如何在增韧的基础上进一步提高材料的强度,成为高分子材料研究者努力追求的目标。本论文在传统的弹性体增韧PBT的基础上,采用弹性体(POE-g-MAH、E-MA-GMA)分别与CaCO3粒子、聚丙烯(PP)和聚碳酸酯(PC)并用以及ACR与聚碳酸酯(PC)并用对PBT进行增韧增强改性,较详细研究了共混物的力学性能与微观结构及其相互关系。提出了软壳-硬核粒子的“柔性应力释放”增韧机制,分析和探讨了软壳-硬核粒子的增韧增强作用。主要研究内容及结果如下:1. 两种官能化聚烯烃弹性体(POE-g-MAH、E-MA-GMA)对PBT具有显着的增韧作用。当弹性体用量达到15%时,共混物都发生脆韧转变,其缺口冲击强度分别从纯PBT的7.5 KJ/m2提高到50KJ/m2和53.9 KJ/m2。当弹性体用量进一步增加到20%时,共混物的缺口冲击强度分别提高到59.8KJ/m2和91 KJ/m2,但此时共混物的拉伸强度都有较大幅度的下降,从纯PBT的59.5Mpa下降到40Mpa以下。相比之下,PBT/E-MA-GMA共混物具有较高的强韧性能。DSC测试结果表明,两种弹性体具有与PBT不同的相容性,其中E-MA-GMA弹性体表
董源[10]2013年在《聚丙烯酸酯/纳米碳酸钙复合增韧剂的制备及其应用于PVC改性的研究》文中认为本文从改善纳米碳酸钙在聚氯乙烯(PVC)塑料基体中的分散性、相容性和界面结构的角度出发,研究制备聚丙烯酸酯/纳米碳酸钙复合增韧剂,用于PVC塑料增韧改性,考察其增韧效果。采用乳液聚合法合成了具有核壳结构的聚丙烯酸酯聚合物乳液,考察了引发剂用量、反应温度、单体配比等对于聚丙烯酸酯性能的影响,以确定聚丙烯酸酯最佳聚合工艺。在将制备的聚丙烯酸酯乳液破乳干燥后直接应用于PVC增韧,考察了交联剂用量、粒子粒径对抗冲改性剂增韧效果的影响,比较了聚丙烯酸酯改性剂和CPE的增韧效果。将聚丙烯酸酯乳液和纳米碳酸钙复合,通过透射电镜、接触角、红外光谱分析(IR)等分析手段对制备的复合改性剂进行了表征。考察了复合改性剂对PVC力学性能的影响,并考察分析PVC断面微观形貌。研究结果表明,通过改变聚合工艺可以得到粒径不同的PBA/PMMA胶乳,且具有明显的核壳结构。加入聚丙烯酸酯改性剂可以有效的提高PVC材料缺口冲击强度,并且表现出很好的低温耐冲击性。聚丙烯酸酯／纳米碳酸钙复合改性剂实现了亲水-亲油转变。复合改性剂添加到PVC材料中,冲击强度大幅提高,复合改性剂中聚丙烯酸酯含量为30phr时,PVC材料冲击强度高达42.9kJ/m2,同时弯曲模量也随着复合改性剂添加量增加而显着增大。复合改性剂引起基体较大塑性形变,吸收大量冲击能量,SEM可以观察到冲击断面显示“须根”状典型韧性断裂特征。
参考文献：
[1]. CaCO_3粒子增韧改性PVC影响因素研究[D]. 宋艳江. 南京工业大学. 2004
[2]. 超细全硫化粉末橡胶及其纳米无机填料复合体系对硬质聚氯乙烯的改性研究[D]. 王庆国. 北京化工大学. 2006
[3]. 纳米碳酸钙的表面改性及其应用于PVC的研究[D]. 周朋朋. 华东理工大学. 2014
[4]. 聚合物/纳米CaCO_3复合材料研究[D]. 邓月义. 青岛科技大学. 2007
[5]. 纳米复合核—壳共聚物的制备及其与聚氯乙烯共混改性的研究[D]. 佘庆彦. 河北工业大学. 2005
[6]. 聚丙烯酸酯/CaCO_3纳米复合材料的制备与性能研究[D]. 陈卉. 武汉科技大学. 2007
[7]. 纳米碳酸钙/P（BA-co-MMA）核壳粒子的制备及其增韧改性PVC的研究[D]. 张丽珍. 福建师范大学. 2007
[8]. 聚丙烯酸酯/纳米碳酸钙复合增韧剂的制备及其应用于PVC改性的研究[D]. 马治军. 华东理工大学. 2010
[9]. 聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）的增韧增强改性及其结构与性能研究[D]. 魏刚. 四川大学. 2004
[10]. 聚丙烯酸酯/纳米碳酸钙复合增韧剂的制备及其应用于PVC改性的研究[D]. 董源. 华东理工大学. 2013
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