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工程塑料应用
工程塑料应用

王金立

月刊

1001-3539

epa@epa1973.com

0531-85878057

250031

济南市天桥区田庄东路3号

工程塑料应用/Journal Engineering Plastics ApplicationCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊为专业技术性刊物。报道国内外工程用树脂、塑料及其复合材料、功能材料等高分子材料的研究、开发、加工与应用等方面的科研成果及技术改进经验。主要栏目有材料、加工、应用、测试、综术、简讯等，读者对象为从事高分子材料科研、生产及应用的工程技术人员及相关专业高校师生。
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    PC/铜负载氧化石墨烯复合材料的抗菌性能

    梁佳丰李岳
    1-6页
    查看更多>>摘要：聚碳酸酯(PC)是一种具有优异综合性能的工程塑料,在抗菌产品的应用中,改进PC材料的短效抗菌性能和耐洗刷性能,可提高其抗菌效率和使用寿命.通过液相混合和喷雾干燥工艺,在不同氧化石墨烯(GO)和硫酸铜添加比例条件下,合成了三种铜负载氧化石墨烯抗菌剂(Cu@GO).随后,将抗菌剂与PC进行混合和注塑,制备了一系列PC/铜负载氧化石墨烯复合材料(PC/Cu@GO).测试了三种PC/Cu@GO复合材料的常规抗菌性能、高效抗菌性能和耐洗刷性能.结果表明,Cu@GO抗菌剂能够显著提升PC的抗菌性能,当GO与硫酸铜添加比为1∶9时,对应PC的短时间抗菌性能优异,接种6 h,其对大肠杆菌和金黄葡萄球菌的抗菌率为96.8%和70.0%.当GO与硫酸铜质量比为1∶3时,经洗刷后PC的抗菌耐久性较好,经过4次洗刷和浸泡处理后,其对大肠杆菌和金黄葡萄球菌的抗菌率仍保持在68.2%和61.7%.

    铜负载氧化石墨烯聚碳酸酯抗菌性能短时间抗菌性能耐洗刷性能

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    光固化3D打印可聚合低共熔导电凝胶

    谢灏荻张世杰刘灏贾雲超...
    7-12页
    查看更多>>摘要：离子凝胶对于柔性电子设备的发展具有重要意义,然而离子液体价格昂贵、有毒易造成环境污染.使用氯化胆碱(CHCL)、丙烯酸羟乙酯(HEA)、丙烯酰胺(AAm)制备了可聚合低共熔溶剂(PDES)替代传统离子液体,利用数字光处理(DLP)3D打印的成型方法,通过紫外光引发自由基聚合制备了P(HEA-co-AAm)-CHCL低共熔凝胶.通过傅里叶变换红外光谱、差示扫描量热分析证明了PDES的成功制备.对P(HEA-co-AAm)-CHCL的导电性能、力学性能、光学性能、传感性能进行了测试分析.结果表明,当CHCL和可聚合单体的物质的量之比为1∶3.5时凝胶的导电性能最好,离子电导率可达1.1×10-2 S/m.然后,固定CHCL和可聚合单体的物质的量之比为1∶3.5,改变HEA和AAm的物质的量之比制备了5种P(HEA-co-AAm)-CHCL,结合导电性能和力学性能测试结果发现,当HEA与AAm的物质的量之比为2.5∶1时,其拉伸强度、断裂伸长率分别为2.81 MPa,1 200%;具有优异的光学透明性,可见光透过率能够达到90%;应变系数为0.74;此外,具有优异的传感性能、循环稳定性等.

    3D打印可聚合低共熔溶剂传感性能透明性离子凝胶

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    不同官能团修饰碳纳米管填充PP复合材料分子模拟

    李亚莎赵光辉曾跃凯熊英莹...
    13-20页
    查看更多>>摘要：随着光伏发电和海上发电等新型清洁能源的迅速发展,对薄膜电容器的工作温度提出了更高的要求.然而,当前使用最泛的双向拉伸聚丙烯(BOPP)电容器薄膜在高温以上时无法胜任应用需求.基于实验与仿真的方法,对聚丙烯(PP)、碳纳米管及羟基、氨基、羧基功能化碳纳米管(CNTs-COOH)填充PP复合体系进行热重试验、玻璃化转变温度、热导率、自由体积分数和均方位移等性能的研究.结果表明,经羧基修饰的碳纳米管与PP复合后的热学性能增加效果最为显著,氨基、羟基修饰的碳纳米管体系次之.CNTs-COOH复合材料具有更优异的性能,其起始热分解温度和玻璃化转变温度分别提高了76.15℃和40.33℃,热导率较纯PP体系提高了18.27%,自由体积分数降低至17.96%.羧基的加入能够有效占据PP/CNTs复合体系中的空穴,减缓复合体系分子链段的移动和降低复合体系的均方位移,使得PP复合体系保持良好的热稳定性.研究结果可为适用于高温条件的PP电容器薄膜材料提供参考.

    聚丙烯碳纳米管热学性能热重试验分子动力学

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    PBAT/PA6原位微纤复合材料的性能

    孙静黄安荣李剑罗珊珊...
    21-27页
    查看更多>>摘要：为了对聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯(PBAT)进行增强改性,选择尼龙6(PA6)作为分散相,采用自制的多级挤出拉伸装置制备了PBAT/PA6原位微纤复合材料.通过扫描电子显微镜、万能试验机、差示扫描量热仪与旋转流变仪对PBAT/PA6原位微纤复合材料的微观结构、力学性能、结晶性能及流变性能进行研究.结果表明,分散相PA6在PBAT基体中形成了微纤,当PA6质量分数为4%时,在PBAT-4试样的断面中PA6分散相呈短棒状形状,随着PA6含量的增大,PA6微纤平均直径逐渐增大,其直径分布范围也增大;当PA6质量分数为12%时,PBAT-12试样中的PA6微纤长度较长,大部分PA6微纤的长度大于30 μm.PA6的加入提高了PBAT的结晶温度及屈服强度,PA6微纤对PBAT的结晶起到明显异相成核作用,使PBAT的结晶温度提高了14℃左右,PBAT/PA6原位微纤复合材料的玻璃化转变温度随PA6含量增加而逐渐向高温方向移动;随着PA6含量的增加,PBAT/PA6原位微纤复合材料的屈服强度及拉伸弹性模量先增大后减小,PBAT-12试样的屈服强度及拉伸弹性模量最大,分别为10.3 MPa和233.5 MPa.随着PA6微纤含量增加,PBAT/PA6复合材料的储能模量(G')、损耗模量(G'')和复数黏度(η*)值先增大后减小,PBAT-12试样呈现出最高的G',G''和η*值.

    聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯尼龙6原位微纤力学性能

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    科技引领变革——CHINAPLAS 2024"科技讲台"

    雅氏展览有限公司
    27页
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    硅酮粉改性超高分子量聚乙烯及其熔体纺丝加工性能

    刘杰高阳秦升学张弘斌...
    28-32页
    查看更多>>摘要：针对超高分子量聚乙烯(PE-UHMW)熔体加工性能差的问题,应用硅酮粉,采用熔融共混方法对PE-UHMW进行改性,以提高其熔体加工时的流动性.通过扫描电子显微镜与能量色散谱(EDS)表征了硅酮粉在PE-UHMW中的分布,并采用熔体速率测试、旋转流变测试,分析了硅酮粉含量对PE-UHMW熔体流动速率与流变性能的影响.对改性后的PE-UHMW采用熔体纺丝法制备了PE-UHMW单丝,并进行了拉伸强度测试.实验结果表明,随着硅酮粉的增加,其分散性逐渐变差,PE-UHMW熔体流动速率随硅酮粉含量先增加后降低,当硅酮粉质量分数达到4%,其熔体流动速率最高,复数黏度与储能模量最低,5%质量分数的硅酮粉在PE-UHMW基体中团聚较明显,改性后的PE-UHMW熔体流动性降低.熔体纺丝实验结果表明改性后的PE-UHMW可以通过普通单螺杆挤出机熔融挤出初生丝,经超倍热拉伸可以制备高强度单丝.当拉伸倍率为36时,质量分数3%的硅酮粉改性PE-UHMW单丝拉伸强度最高,可达1 565 MPa.因此综合考虑加工性能与单丝强度,采用质量分数3%的硅酮粉改性PE-UHMW较合适.

    超高分子量聚乙烯硅酮粉熔融共混熔体纺丝拉伸强度

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    生物基聚酰胺510弹性体的制备及表征

    田盼盼李迎春王文生袁城可...
    33-38页
    查看更多>>摘要：以生物基戊二胺和癸二酸为单体采用熔融缩聚制备全生物基聚酰胺510.以双端羧基的聚酰胺510作为硬段,聚乙二醇为软段,采用两步熔融缩聚法制备生物基聚酰胺510弹性体.采用核磁共振氢谱和傅里叶变换红外光谱表征聚酰胺510弹性体的化学结构;通过差示扫描量热仪和热重分析仪测试聚酰胺510弹性体的热性能;利用万能试验机测试力学性能.结果表明,聚酰胺510弹性体的熔点、结晶温度、起始热分解温度、最大分解速率温度分别为210,163,395,452℃,低于聚酰胺510的217,177,410,456℃;在热学性能表征中,与聚酰胺510相比,聚酰胺510弹性体具有宽的加工窗口;在力学性能上,聚酰胺510弹性体的拉伸强度为42.7 MPa,低于聚酰胺510的拉伸强度60.3 MPa,断裂伸长率为224%,高于聚酰胺510的172%,聚酰胺510弹性体的柔韧性要高于聚酰胺510;在流变性能分析中,聚酰胺510弹性体低于聚酰胺510的储能模量、损耗模量及复数黏度,这是因为聚乙二醇影响了聚酰胺510的晶型结构及晶型的完整性.

    生物基材料熔融缩合聚合聚乙二醇聚酰胺聚酰胺弹性体

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    无卤阻燃改性超高分子量聚乙烯纤维的制备及性能

    苏家凯刘双艳厉勇温晓丹...
    39-44页
    查看更多>>摘要：通过氮磷系阻燃剂复配方式,以三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)为主阻燃剂,二乙基次膦酸铝(ADP)为协效阻燃剂,六方氮化硼(h-BN)为杂化改性剂,白油为溶剂,制备了无卤阻燃超高分子量聚乙烯(PE-UHMW)纤维.首先对阻燃剂粉体进行干燥、表面处理,然后与白油共混,经过超声波液相分散、研磨机高速研磨,得到无卤阻燃浆料.将此阻燃浆料分散到PE-UHMW纺丝原液中,经双螺杆挤出机挤出得到冻胶丝,冻胶丝经过溶剂萃取、干燥、热牵伸,最终得到阻燃PE-UHMW纤维,对纤维的阻燃性能和力学性能进行表征.结果表明,通过研磨机的反复研磨,可将粉体粒径降低到百纳米级别,更易于在PE-UHMW溶胀液中分散,且极大地提升了阻燃纤维的可纺性;杂化改性剂提升了复配阻燃剂的阻燃性和材料的阻燃等级,当h-BN质量分数为4%时,阻燃剂质量分数可以到20%,PE-UHMW纤维的极限氧指数值达到27.5%,材料阻燃等级达到V-0级;通过一系列改性手段,可使PE-UHMW纤维在添加大量的阻燃粉体后,仍能保持良好的可纺性,且改性对纤维力学性能影响较小,拓宽了PE-UHMW纤维的应用领域,提升其使用价值.

    杂化无卤阻燃阻燃剂复配超高分子量聚乙烯纤维极限氧指数

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    相变辅助PE-LD/EG共混物制备与性能

    黄军元尹艳平
    45-49页
    查看更多>>摘要：针对层状填料在聚合物基体中剥离与分散困难的问题,将水引入层状填料层间并冷冻成冰,相同质量的水从液态变为固态体积增大,使填料的层间距增大,在熔融共混过程中,高温作用下填料层间的冰迅速转变为水蒸气并产生瞬时高压,进而实现层状填料的原位剥离;由此提出一种相变辅助熔融共混制备低密度聚乙烯(PE-LD)/膨胀石墨(EG)复合材料的新工艺方法,研究新工艺对复合材料微观形貌、结晶性能和导热性能的影响.相变辅助制备的PE-LD/EG复合材料的扫描电子显微镜图像呈现出更薄的片材堆叠结构,X射线衍射线表现出更低的(002)衍射峰强度,说明相变效应可以有效地促进EG的原位剥离;动态扫描量热分析结果表明,剥离后的EG片层可以作为异相成核点促进PE-LD结晶,复合材料的结晶度从23.47%提高到28.44%;导热性能测试结果表明,PE-LD/EG复合材料的热导率随EG含量的增加而增加,且相变辅助制备的复合材料热导率大于常规熔融共混制备,最大值达0.715 W/(m·K).引入相变效应制备的PE-LD/EG复合材料中的EG剥离程度更高,分散效果更好,有助于EG片层相互搭接形成导热通路,从而提高复合材料的导热性能.

    相变作用原位剥离膨胀石墨低密度聚乙烯热导率

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    玻璃纤维纸增强聚四氟乙烯基复合材料的制备

    彭龙翁孝宇崔梦婷龙金...
    50-56页
    查看更多>>摘要：玻璃纤维增强聚四氟乙烯(PTFE)复合材料是应用于高频/高速电子领域的一类关键基础材料.针对玻璃纤维布浸渍路线制备的复合材料上胶量不高的问题,以无碱玻璃棉纤维、短切石英玻璃纤维作为原料,采用湿法成型技术通过改变玻璃棉的打浆度制备了一系列结构均一、孔隙率高的玻璃纤维纸,并通过进一步浸渍PTFE乳液,采用冷压烧结的方式制备了一系列具有高树脂含量的PTFE基复合材料.系统研究了纸张孔隙结构对上胶量的影响,同时对不同上胶量的PTFE基复合材料的性能进行了进一步探究.结果表明,通过降低玻璃棉的打浆度可以有效提高纸张的孔径、透气度、孔隙率从而获得更高的上胶量以制备出介电性能更加优异的介质基板材料.随玻璃棉打浆度由21°SR增加至46°SR,玻璃纤维纸的透气度由382 mm/s降低至55 mm/s,平均孔径由8.21 µm降低至2.20 µm.当所用玻璃棉打浆度为21 °SR时,抄造的玻璃纤维纸孔隙率为89.7%,上胶量高达89.17%.此时PTFE基复合材料具有最优异的介电特性,相对介电常数为2.246,介电损耗为1.26‰.

    玻璃纤维纸孔隙结构冷压烧结介电性能

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