聚烯烃导热复合材料老化性能的研究

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关于聚烯烃(聚丙烯、聚乙烯)共混改性的现代研究

关于聚烯烃(聚丙烯、聚乙烯)共混改性的现代研究

关于聚烯烃(聚丙烯、聚乙烯)共混改性的现代研究摘要随着当今社会的快速发展和科学技术的不断进步,高分子材料在工农业中应用的比重也在不断增加,并得到了广泛的应用。

由于塑料是高分子材料发展的重要内容之一,PP在使用过程中,不仅应该具有较高的强度,也应该有良好的韧性。

因此对通用大品种树脂聚丙烯(PP)和聚乙烯(PE)开展改性研究一直是高分子材料科学研究领域的重要课题。

关键词聚烯烃;聚丙烯;聚乙烯;共混改性前言众所周知,PP和PE是重要的通用大品种树脂,聚丙烯(PP)具有比重小、耐应力开裂性和耐磨性能突出、较好的耐热性和化学稳定性等优点,但脆性和低温抗冲击性能差。

聚乙烯(PE)具有优良的电绝缘性、耐化学性、耐低温性和良好的加工流动性等特点,但耐热性差、耐大气老化性能差以及易应力开裂等缺点也相当突出。

因此聚丙烯和聚乙烯的改性研究已经成为目前高分子材料科学研究的重点,本文主要对聚丙烯(PP)与聚乙烯(PE)的共混改性进行研究与探讨。

1 聚烯烃概述1.1 聚丙烯聚丙烯(即)是非常重要的廉价通用高分子材料,它具有比重小、耐应力开裂性和耐磨性能突出、较好的耐热性和化学稳定性等优点,广泛用于薄膜、管材、板材、注射产品及中空制品中。

聚丙烯相对低的价格和适宜的特性提高了它的市场效能,不仅用做其他材料的替代物,而且也不断地开发出一些新的应用[1]。

1.2 聚乙烯聚乙烯工艺化已有60多年的歷史,聚乙烯现在是世界上产量最大、品种繁多的最重要的合成树脂之一。

其应用已深入到国民经济的各个部门和人们的日常生活中。

历经半个多世纪的开发,现在已能生产各种类型和品级的聚乙烯树脂,可以做成不同形式、不同用途的系列制品。

在满足最终用途的前提下,与其他聚合物和非聚合物材料相比,聚乙烯树脂以其价廉质优而具有强劲的市场竞争力,已发展成生产量大、用途宽广的最重要的一类通用树脂。

2 聚烯烃(聚丙烯,聚乙烯)共混改性方法2.1 塑料增韧PP采用塑料类作为PP增韧改性的改性剂,不仅可以达到增韧的目的,而且可使材料的耐磨性、染色性等得到改善,且价格低廉。

聚丙烯复合材料的阻燃抗老化性能和作用机理

聚丙烯复合材料的阻燃抗老化性能和作用机理

聚丙烯复合材料的阻燃抗老化性能和作用机理摘要:本文研究了聚丙烯复合材料的阻燃和抗老化性能,分析了其作用机理。

本文采用各种手段研究了不同组分的复合材料的阻燃性能和耐老化性能。

结合SEM、TGA、FTIR等表征技术,探讨了材料的界面相容形态、热稳定性以及老化过程中的化学变化。

实验结果表明,添加无机阻燃剂和纳米氧化硅可以提高材料的阻燃性能。

而添加蒽醌类化合物可以使材料具有良好的抗老化性能。

此外,聚丙烯基质中加入足量的多官能团协同稳定剂也能够提高聚丙烯复合材料的耐老化性能。

本文通过分析材料的作用机理和结构特征,为聚丙烯阻燃和抗老化性能的改性提供了新的思路。

关键词:聚丙烯;复合材料;阻燃性能;抗老化性能;作用机理1. 引言随着现代工业的迅速发展,人们对聚合物材料的性能要求也越来越高,其中阻燃和抗老化性能是热塑性聚合物复合材料中一种非常重要的性能参数。

在许多领域中,如电子电器、建筑、汽车等,阻燃和抗老化性能都是保障材料安全可靠的重要指标。

其中,聚丙烯作为一种普遍应用的热塑性聚合物,其复合材料具有广泛的应用前景。

然而,由于聚丙烯本身不具备阻燃和抗老化性能,因此需要探究如何通过改性手段来提高聚丙烯复合材料的阻燃和抗老化性能。

本文将从阻燃和抗老化两个方面进行深入研究,探讨聚丙烯复合材料的改性途径和作用机理。

2. 阻燃性能的提高2.1 添加无机阻燃剂无机阻燃剂是一种重要的阻燃材料,可以通过其热解产物中气体复合物的形成来提高材料的阻燃性能。

在聚丙烯基质中添加适量的氢氧化铝、氧化镁和氧化锆等无机阻燃剂,可以显著提高聚丙烯复合材料的阻燃性能。

实验结果表明,添加10%的氧化镁可以使聚丙烯复合材料的极限氧指数(LOI)从18.6%提高到26.8%。

2.2 纳米氧化硅的加入纳米氧化硅作为一种新型的阻燃剂,具有高比表面积、低毒性、高稳定性等优点。

本文将不同比例的纳米氧化硅加入聚丙烯基质中,结果表明,当纳米氧化硅的含量为5%时,材料的LOI值可以达到27.5%。

聚烯烃复合材料(PO)特性及防腐性能

聚烯烃复合材料(PO)特性及防腐性能

聚烯烃复合材料(PO)特性及防腐性能
聚烯烃复合材料(PO)是一种以乙烯、丙烯、丁烯等均聚物为主的改性复合材料,其克服了单一组份的缺点,具有聚乙烯良好的韧性及耐低温性、聚丙烯较高的软化温度、聚丁烯优良的热和光的稳定性,是目前最理想的防腐材料之一。

其克服了聚四氯乙烯衬里管法兰翻边不平服,聚丙烯衬里管法兰口翻边易弯折受损或焊口不牢靠等缺陷,衬里层与钢管表面咬合牢固,是地地道道的紧衬里型钢塑管。

表中代号:A—耐腐蚀郑州天一萃取科技有限公司(防腐事务部)
)。

耐长期光热老化低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料的研究与开发

耐长期光热老化低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料的研究与开发

我国自主研发生产的“和谐号”和“复兴号”高速动车组已全面采用低烟无卤阻燃电缆。

其内部布线中部分型号电缆需敷设在白炽灯或LED灯等发光源下,在长时间光照和热作用的环境下,如果电缆的颜色为非黑色,即无法加入炭黑屏蔽紫外线,则不具备耐长期光热老化的能力,在长期使用过程中会发生表面降解、龟裂等现象,极易导致电缆击穿或引发火灾[1,2]。

传统的耐紫外光稳定剂可确保低烟无卤材料在紫外光下保持性能稳定,但在光和热同时作用的情况下,材料的老化速度将比单一的光和热老化速度更快,亟需开发同时具有耐光热作用的耐老化低烟无卤阻燃聚烯烃材料替代传统产品[3-5]。

受阻胺紫外光稳定剂HALS(hindered amine light stabilizer)是20世纪70年代中期由日本研制开发的一类新型高效稳定剂,用于提高塑料和橡胶等高分子材料的防日光老化性能[6-8]。

本文采用受阻胺光稳定剂与气相法白炭黑复配抗氧剂作为低烟无卤阻燃聚烯烃材料的防日光老化剂,同时考察其对材料的长期光热老化性能的影响,制备具有耐长期光热老化性能的低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料。

一、试验部分1.原料EVA:EV421,日本三井;ACM:AR54,日本瑞翁;EPDM:3722P,陶氏化学;受阻胺光稳定剂HALS:巴斯夫2020;纳米级气相法白炭黑:10~50nm;YIPHOS3010,广州志一化工;粉体抗氧剂:1010,北京极易化工;炭黑:上海凯茵化工,粒径15~25nm;DCP:上海方锐达;氢氧化镁:Magnifin公司,粒径1.25~1.65μm;氢氧化铝:HT-205,济南泰兴,平均粒径≤7μm;硬脂酸(SA):合肥荣光化工;沉淀法白炭黑:上海西蒙化工;其他助剂。

2.主要设备及仪器开炼机(JG3010)、平板硫化仪(JG3012)、万能电子拉力机(JG-4000D),扬州金刚;燃烧氧指数试验仪,HC-2摘要:本文将受阻胺光稳定剂与气相法白炭黑复配抗氧剂加入到以EVA为基体的低烟无卤阻燃聚烯烃复合材料中,制备了具有耐长期光热老化性能的低烟无卤阻燃聚烯显示,与传统的炭黑屏蔽料的耐长期光热老化性日光老化热老化耐长期光热老化低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料的研究与开发文/陈龙1叶斌1朱静波1王平2丁运生3陈贝贝1(1.安徽华菱电缆集团有限公司 2.安徽建筑大学 3.合肥工业大学)研究园地安徽科技542019年第9期2019年第9期型,上海捷胜;氙灯耐候试验箱,Q-SUN Xe-3型,美国Q-Lab ;高温老化试验箱,LHX-Ⅱ,呼和浩特德塔。

导热聚烯烃复合材料及其应用研究

导热聚烯烃复合材料及其应用研究

导热聚烯烃复合材料及其应用研究周大纲1,2许乾慰2,3(1.中国华源集团(国际)有限公司,上海,200070;2.先进土木工程材料教育部重点实验室,上海,200092;3.同济大学材料科学与工程学院,上海,200092)摘要研究了聚烯烃导热塑料复合材料及其应用,研究表明,由于填充不同的导热材料(如铜纤维、铝纤维、铝粉、石墨、鳞片石墨),导热聚丙烯复合材料导热系数为0.800~8.650W·m-1·K-1,达到普通塑料导热系数(约0.2W·m-1·K-1)的4~42.25倍。

导热线型低密度聚乙烯有优良的力学性能和导热性能。

导热聚烯烃复合材料已用于采暖、地热利用和蓄冰空调工程。

关键词填充塑料线型低密度聚乙烯聚丙烯导热塑料采暖空调Study on Heat Conductive Polyolefine CompositeZhou Da-gang1,2Xu Qian-wei2,3(1.China Worldbest Group International Company Limited,Shanghai,200070;2.Key Laboratory of Advanced Civil Engineering Materials of Ministry of Education,Shanghai,200092;3.School of Materials Science and Engineering,Tongji University,Shanghai,200092)Abstract:The research of heat conductive polyolefine(PO)composite and its application were introduced.The results show that the heat transfer coefficient of polyproprene(PP)composite is0.800~8.650 W·m-1·K-1,which is4~42.25fold of one when adding different heat conductive materials such as copper fiber,aluminum fiber,aluminum powder,graphite and squama graphite.Heat conductive linear lowere density polyethlene(LLDPE)have good mechanic and heat conductive properties.These composites have been used in heating,earth heat wtilization and ice storage type cooler.Keywords:filled plastics;linear low density polyethylene;polypropylene;heat conductive plastic; heating;air-condition节能是一个世界性的重大课题,利用地热和蓄能是其中最有潜力的领域之一。

聚烯烃研究报告

聚烯烃研究报告

聚烯烃研究报告聚烯烃作为一种热塑性塑料,在现代工业生产、日用品制造等领域都有着广泛的应用。

如何深入研究其性质及应用前景,对于不断发展的科技和市场需求具有重要的意义。

因此,一份“聚烯烃研究报告”迎来了大家的关注。

一、研究目的和意义这份报告主要的研究目的是对聚烯烃的性质和应用领域进行深入探讨,进而寻找该材料的发展方向和潜在市场。

聚烯烃具有低密度、尺寸稳定性好、耐化学腐蚀等优点,近年来受到了广泛的关注。

通过系统的研究和分析,可以更好地掌握聚烯烃材料的性能和特性,为其进一步的应用和推广提供有益的参考。

二、研究内容和方法报告主要涉及以下研究内容:1.聚烯烃的组成结构和物理化学性质分析;2.聚烯烃的加工工艺和工业应用;3.聚烯烃产品的市场现状和潜在市场调查;4.聚烯烃材料的未来发展方向和趋势研究。

以上研究内容主要通过实验、文献调研等多种方法进行,重点关注了聚烯烃的化学结构、物理性质、加工工艺等方面。

同时也基于聚烯烃在市场上的需求情况,进行对潜在市场的探究。

三、研究结果和结论通过对聚烯烃的组成结构、性质和应用工艺的详细分析,本研究得出了以下几点结论:1.聚烯烃是一种无色半透明的热塑性材料,具有较好的物理和化学稳定性;2.聚烯烃的加工工艺较为简单,可采用吹塑、注塑等方法进行制造;3.聚烯烃制成的塑料袋、建材等产品已经广泛应用在生活和各行业领域,具有稳定的市场需求;4.聚烯烃材料的未来发展趋势是向复合材料、高强材料等高附加值领域转型。

四、意见建议在聚烯烃的研究中,我们仍有许多不足之处。

为了更好地发掘该材料的特性和价值,需要加强以下几方面的研究:1.加大对聚烯烃的技术研发和创新力度;2.发扬产学研一体化的特点,注重培养应用型人才;3.继续加强聚烯烃应用市场的调研和分析,开拓新的使用领域。

总之,这份“聚烯烃研究报告”从多个方面对聚烯烃这一材料进行了系统的探究和分析,提出了宝贵的研究成果和发展建议。

相信在全社会的共同努力下,聚烯烃这一材料必将发掘出更大的价值空间,为人类的发展和进步做出更为深刻的贡献。

聚乙烯材料热及光氧老化的研究进展

聚乙烯材料热及光氧老化的研究进展

( 9)
2P P- P
( 10)
氢过氧化物的生成和积聚是聚乙烯材料降解最
关键的步骤, 当一定浓度的氢过氧化物生成后, 自由 基枝化链的自氧化反应即快速推进。
2 热氧老化机理
在热氧老化过程中往往会同时伴有降解和交联 这两类不可逆的化学反应, 只不过是它以哪一类反 应为主而已[ 13] 。在受热或氧直接引发作用下, 高聚 物产生游离基的过程是热氧老化的游离基链式反应 整个过程中较难进行的一步[ 14] , 故测定氧化诱导期 是评定塑料老化的常用指标。对于聚乙烯热氧化中
第6期
氟树脂防腐蚀涂层涂装工艺的研究进展
27
要光解产物可能是通过氢过氧化物和相邻链段之间
的双分子反应得到的, 即在聚乙烯中酮主要是由仲
氢过氧化物光解产生的, 反- 亚乙烯基主要是产生于 叔氢过氧化物, 故与无支链的 PE 分子作用时, 叔氢
过氧化物不引发光氧化。室温下, 由于自由基均解 活化能较低, 氢过氧化物总是按自由基方式均解:
聚乙烯是一种通用热塑性高分子材料, 其分子 量高, 支化度小, 力学性能优异, 常用作薄膜、通信电 缆及其防腐蚀护套材料、各种塑料制品和包装材料 等[ 1 5] 。因聚合物在加工、贮存和使用过程中常受 到光、热、氧、臭氧、水份、工业有害气体、微生物等外 界环境因素的作用而老化, 从而使聚合物的使用性 能逐渐下降以 致失去使用价 值[ 6] 。聚合物的 结构 状态及其组成和配方在很大程度上决定着材料的耐 老化性的优劣, 其中分子结构中的影响因素有支链、 羰基、过氧化 氢基团、分子量、分子量分布、结晶度 等[ 7] 。聚乙烯在空气中热的作用下发生热氧老化; 在大气中会同 时发生热氧老 化和光氧老化[ 8] 。一 般认为, 在户外大气环境下光是引起老化降解的主 要因素。

复合材料的导热性能研究与优化

复合材料的导热性能研究与优化

复合材料的导热性能研究与优化导热性能是复合材料在工程领域中一个重要的性能指标之一。

如何研究和优化复合材料的导热性能,对于提高材料的综合性能和扩大应用范围具有重要意义。

本文将介绍复合材料导热性能研究的现状、方法以及针对不同应用需求的优化策略。

首先,复合材料的导热性能由多种因素决定。

材料的热导率是其中最重要的一个因素,它与材料成分、结构以及导热路径等密切相关。

不同的复合材料具有不同的导热性能,如碳纤维复合材料具有较高的导热性能,而陶瓷复合材料则具有较低的导热性能。

因此,研究复合材料导热性能需要从这些因素入手,寻找影响导热性能的主要因素,并进行相应的优化。

其次,研究复合材料导热性能的方法多种多样。

一种常用的方法是通过实验测定材料的热导率,例如热物性测试仪等。

这种方法可以直接得到材料的导热性能参数,但是需要进行复杂的实验操作,费时费力。

另一种方法是通过数值模拟计算材料的导热性能,例如有限元分析等。

这种方法可以较为准确地模拟材料的导热过程,但是需要具备一定的计算能力和模拟经验。

在进行复合材料导热性能优化时,需要考虑不同应用需求。

例如,对于导热界面材料而言,优化导热性能可以提高散热效率,降低温度,从而提高设备的工作稳定性。

对于导热材料而言,优化导热性能可以提高材料的传热效率,降低能耗,提高系统的能效。

因此,在进行导热性能的研究和优化时,需要根据具体应用需求确定相应的指标,并针对这些指标进行材料设计和制备。

针对不同复合材料导热性能的优化需求,可以采取不同的方法。

例如,对于热界面材料,可以通过界面的改性来增加导热性能。

一种常用的方法是在热界面材料中引入导热纳米颗粒,增加导热路径,提高导热性能。

此外,还可以采用表面改性技术,增加界面接触面积,减小热界面阻抗,提高导热性能。

对于导热材料而言,可以通过材料的结构优化来提高导热性能。

例如,可以选择导热系数较高的材料作为基体,通过增加填充物含量或者改变填充物尺寸分布等方式来提高导热性能。

复合材料的抗老化性能分析

复合材料的抗老化性能分析

复合材料的抗老化性能分析在现代工业和日常生活中,复合材料因其独特的性能而得到了广泛的应用。

然而,随着使用时间的推移,复合材料往往会面临老化的问题,这可能会影响其性能和使用寿命。

因此,深入研究复合材料的抗老化性能具有重要的意义。

复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料通过物理或化学方法组合而成的。

常见的复合材料包括纤维增强复合材料(如碳纤维增强复合材料、玻璃纤维增强复合材料)、聚合物基复合材料等。

这些材料通常具有高强度、高刚度、耐腐蚀等优异性能,但在长期使用过程中,受到环境因素如紫外线辐射、温度变化、湿度、化学物质侵蚀等的影响,其性能可能会逐渐下降。

紫外线辐射是导致复合材料老化的一个重要因素。

紫外线能够破坏复合材料中的化学键,使其分子结构发生变化。

对于聚合物基复合材料来说,紫外线会引发聚合物的降解,导致材料的强度和韧性降低。

例如,一些塑料在长期暴露在阳光下后会变得脆化、变色,甚至出现裂纹。

为了提高复合材料的抗紫外线性能,可以在材料中添加紫外线吸收剂或稳定剂,这些添加剂能够吸收或转化紫外线的能量,从而减少其对复合材料的损害。

温度变化也是影响复合材料抗老化性能的关键因素之一。

高温会加速材料的热老化过程,导致材料的物理性能和化学性能发生改变。

例如,复合材料在高温下可能会出现软化、变形、失去强度等问题。

而低温则可能导致材料变脆,降低其韧性和抗冲击性能。

为了提高复合材料在不同温度条件下的稳定性,可以选择具有良好热稳定性的基体材料和增强材料,并优化复合材料的制造工艺,以减少内部缺陷和残余应力。

湿度对复合材料的老化也有着不可忽视的影响。

水分可以渗透到复合材料内部,与其中的成分发生化学反应,或者导致材料的膨胀和收缩,从而产生内应力,破坏材料的结构。

对于纤维增强复合材料,水分还可能会腐蚀纤维与基体之间的界面,降低两者之间的结合强度。

为了增强复合材料的抗湿性能,可以对材料进行表面处理,如涂覆防水涂层,或者采用具有良好耐湿性的基体材料和增强材料。

多手段研究分析聚丙烯的热氧老化机理

多手段研究分析聚丙烯的热氧老化机理

多手段研究分析聚丙烯的热氧老化机理摘要:聚丙烯作为一种常见的高分子材料,因其具备性能优异、易加工且价格低廉等优点而广泛应用于建筑防水等行业。

例如以聚丙烯为主要原料之一制备的热塑性聚烯烃(TPO)防水卷材,具有抗老化性好、拉伸性能优良、施工方便等优点,目前在国内的产量与销量均呈上升趋势,具有广阔的应用前景。

本文主要分析多手段研究分析聚丙烯的热氧老化机理。

关键词:聚丙烯;热氧老化;动态热机械分析法;红外光谱法;力学性能;表面形貌引言对聚丙烯片材进行热氧老化,采用动态热机械分析法、拉力机测试其机械性能、力学性能的变化,随着热氧老化时间的延长,聚丙烯的分子链段受到破坏,机械、力学性能显著下降。

FT-IR测试结果表明,聚丙烯片材在老化过程中存在诱导期,初期积聚能量,到一定程度后会迅速老化并发生大幅度降解。

超景深显微镜观察结果表明,聚丙烯片材在老化过程中,表面形貌出现了较大的缺陷,表层结构受到破坏。

1、实验部分1.1原料聚丙烯颗粒:荷兰利安德巴塞尔公司。

1.2设备动态热机械分析仪:DMA,瑞士METTLERTOLEDO公司;傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR):IS50,美国ThermoFisher公司;超景深三维数码显微镜:SVM6,德国LeicaMicrosystem公司;微机控制电子万能试验机:ETM503B,深圳万测试验设备有限公司。

1.3样品制备将聚丙烯颗粒在215℃熔化后注塑成型制作聚丙烯片材,并放置在23℃、相对湿度50%的房间内养护7d。

养护结束后将聚丙烯片材放入烘箱进行115℃老化,分别老化0d、7d、15d、30d、45d、60d,取出静置至室温后进行性能测试。

1.4样品测试与表征在拉伸模式下,对聚丙烯片材进行动态热机械扫描测试,频率范围为0.1~100Hz,观察其模量随老化时间的变化;将聚丙烯片材裁成GB27789—2011《热塑性聚烯烃(TPO)防水卷材》规定的哑铃Ⅰ型,拉伸速度为(250±50)mm/min,测试其拉伸强度;采用傅里叶变换红外光谱仪对样品进行扫描,扫描次数为16次,扫描范围为4000~400cm-1,分辨率为4;采用400~4000倍镜头进行超景深显微测试,观察聚丙烯片材表面放大2000倍的形貌特征。

导热聚烯烃复合材料及其应用研究

导热聚烯烃复合材料及其应用研究
3 0
塑 料 助 剂
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导热聚烯烃复合材料及其应用研究
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热聚 烯烃 复合材 料 已用 于采暖 、 热利 用和 蓄冰 空调 工程 。 地
关键 词 填充 塑料
线型低 密度 聚 乙烯
聚 丙烯
导 热 塑料
采 暖 空调
S u y o e tCo d ci ePoy lf eCo p s e t d n H a n u t lo e n m o i v i t
p le l e(L P ) aego e h nca dh a o d ciepo et s T eec m oi sh v enu e o t e L D E h v odm c a i n et n u t rp r e. h s o p s e aeb e sdi yh n c v i t n
it d cd T ersl h w ta teh a t nfrce ce t f o po rn (P c m oi .0 - .5 nr u e . h ut so t h e tr s of i l rpee P ) o p sei 08 0 86 0 o e s h a e i f nopy t s
W ・ K~ m一 ・ .wh c s 4~ 2 2 0d o n e d i g dfe e th a o d c ie mae a s s c s c p e ih i 4 . 5 f l f o e wh n a d n i r n e t c n u t tr l u h a o p r v i i r a u n m b r a u n m o d r g a h t a d s u ma g p i He tc n u t i a o r e s y f e , l mi u f e , l mi u p w e , r p i n q a a h t . a o d ci e l e r lwe e d n i b i e r e v n t

复合材料环境老化性能研究

复合材料环境老化性能研究

复合材料环境老化性能研究在现代工程领域中,复合材料凭借其优异的性能,如高强度、高刚度、良好的耐腐蚀性等,得到了广泛的应用。

然而,这些材料在长期使用过程中,不可避免地会受到环境因素的影响,从而导致性能下降,这就是所谓的环境老化现象。

因此,深入研究复合材料的环境老化性能,对于确保其在实际应用中的可靠性和耐久性具有重要意义。

复合材料通常由两种或两种以上不同性质的材料组成,常见的有纤维增强复合材料和聚合物基复合材料等。

纤维增强复合材料中的纤维,如碳纤维、玻璃纤维等,赋予了材料高强度和高刚度;而聚合物基体则起到粘结纤维、传递载荷和保护纤维的作用。

然而,这些材料在不同的环境条件下,如温度、湿度、光照、化学介质等,其性能会发生不同程度的变化。

温度是影响复合材料老化性能的重要因素之一。

高温会导致聚合物基体的软化、分解甚至燃烧,从而降低材料的强度和刚度。

同时,高温还会引起纤维与基体之间的界面性能下降,影响载荷的传递效率。

例如,在航空航天领域中,飞机在高速飞行时,机身表面会受到高温气流的冲击,如果所使用的复合材料不能承受这样的高温环境,就可能会出现结构失效的危险。

湿度也是不可忽视的因素。

水分会渗透到复合材料内部,与聚合物基体发生水解反应,导致基体的性能劣化。

对于纤维增强复合材料来说,水分还可能会沿着纤维与基体的界面扩散,降低界面的粘结强度,进而影响材料的整体性能。

在一些潮湿的环境中,如海洋工程中使用的复合材料,长期受到海水的浸泡,就容易出现因湿度引起的老化问题。

光照同样会对复合材料产生老化作用。

紫外线能够破坏聚合物分子链的结构,使其发生降解,导致材料的外观和性能发生变化。

例如,在户外使用的复合材料制品,如复合材料的广告牌、太阳能板支架等,长期暴露在阳光下,会出现褪色、脆化等现象。

化学介质的侵蚀也是复合材料老化的一个重要原因。

酸、碱、盐等化学物质会与复合材料发生化学反应,破坏其结构和性能。

在化工领域中,使用的复合材料管道、储罐等设备,如果接触到腐蚀性的化学物质,就需要具备良好的耐化学腐蚀性,否则就会因为化学老化而失效。

聚合物基复合材料老化性能研究进展

聚合物基复合材料老化性能研究进展
p e i to r d ci n
复 合 材 料 以其 高 比强 度 和 比模 量 , 异 的抗 疲 至损 坏 变质 , 常称 之 为 “ 优 通 腐蚀 ” “ 或 老化 ”I 境 因 。环
劳 眭以及耐腐蚀性极强的可设计性等特点 已广泛应 素对复合材料性 能的影 响主要是通过树脂 基体 、 增
(. 1 海军航空工程学院 青岛分院 , 山东 青岛 2 6 4 ; . 6 0 1 2 海军航空工程学院 , 山东 烟台 2 4 0 ) 6 0 1
摘 要 : 析 了湿热 老化 、 学侵 蚀 和 大气 老化 对复 合材 料 的作 用机 理及 对其 力 学性 能的影 响 , 分 化 阐述 了上
述 环境 作 用 下的 聚合 物基 复合 材料 腐蚀 寿命 预 测模 型 , 出了存在 的 主要 问题及 今 后 的发展 趋 势 。认 为材 提
文 章编 号 :17 — 2 2 2 1 ) 4 0 4 — 8 62 94 (00 0— 09 0
Pr g e so i r o m a eR e e r h o l m e a r x Co p st s o r s fAg ng Pe f r nc s a c fPo y rM t i m o ie
用于航空航天 、 车 、 汽 船舶 、 筑 等 领 域 。 聚合 物 基 强 纤 维 以 及 树 脂/ 维 粘 接 界 面 的 破 坏 而 引 起 性 能 建 纤 复 合 材 料 在 自然 环 境 下 使 用 , 能会 受 到许 多 环 境 的改 变 。 目前 , 境 作 用 下 的 聚 合 物基 复 合 材 料性 性 环 因子 ( 紫 外 辐 射 、 、 氧 、 、 度 、 度 、 学 介 能 研 究方 法 有 自然 老化 和 人 工加 速 老 化 2 1 如 氧 臭 水 温 湿 化 种 , 研究 质 、 生物 等 ) 微 的影 响 。这些 环 境 因子 通过 不 同 的机 内容 可 归结 为 湿 热 老化 、 学 侵 蚀 、 气 老化 3 主 化 大 个 制 作 用 于 复合 材 料 , 导致 其 性 能 下 降 、 态 改 变 、 状 直 要 方面

聚烯烃防老化体系的耐热性改善研究

聚烯烃防老化体系的耐热性改善研究

聚烯烃防老化体系的耐热性改善研究王朝晖陈宇摘要:将新型复合型抗氧剂AOD同传统的抗氧剂B215分别与783、622、944复配使用于聚丙烯和聚乙烯体系中,无论从加速老化实验还是自然老化实验来看,AOD体系都体现了明显优于B215体系的耐热氧老化性能,其同783的协效性更说明了通过抗氧剂的选择和配伍也可达到提高防老化体系性能的目的,这比单纯选用高性能的光稳定剂效果更好,且性价比更高。

0 前言导致聚烯烃降解老化的因素不仅有众所周知的光、热、氧,还有基础树脂中的的催化剂残留、加工过程中金属元素的混入、使用环境中化学品的侵蚀、外力的冲击、使用方法的不当等诸多因素。

通常人们筛选聚烯烃防老化体系时关注程度最高的是光稳定剂的品种及用量,普遍认为解决了聚烯烃光降解问题也就基本解决了聚烯烃的防老化问题。

聚烯烃防老化体系中选用抗氧剂的目的也仅仅是防止聚烯烃加工过程中的热氧降解,而实际上抗氧剂在聚烯烃制品使用过程中能否和光稳定剂协同解决其光、热氧降解是不容忽视的问题。

在众多聚烯烃品种中,聚丙烯由于支链结构的存在,使得其耐候性对热敏感。

尽管聚乙烯不象聚丙烯那样对热敏感,但随着其户外应用制品厚度的降低(减薄),高温高湿环境下的扩大应用,如近几年来薄型农用棚膜的普遍增多,使得聚乙烯薄制品的耐候性也逐渐成为受关注的对象。

因此,聚丙烯耐热性问题的解决不仅对其本身有重大意义,同时对聚乙烯薄制品耐候性问题的解决也将起到极大的推动作用。

目前受阻胺光稳定剂(HALS,hindered amine light stabilizer)是各类光稳定剂中研究最多、发展最快的品种。

尽管国内外相继报道,二苯甲酮类、苯并三氮唑类紫外线吸收剂等产量不断提高,应用范围不断拓宽,但未见具有更新结构的化合物投入工业化应用。

在品种创新、应用创新方面最为活跃的当属受阻胺光稳定剂。

在聚烯烃制品中受阻胺光稳定剂的应用已占据了绝大部分市场,其中以622、944、6911、783、3346、770等产品为代表。

高分子材料的老化及防老化研究

高分子材料的老化及防老化研究

高分子材料的老化及防老化研究1. 引言1.1 高分子材料的老化问题高分子材料的老化问题是指高分子材料在长时间使用过程中所面临的性能衰减、物理结构变化和化学组成变化现象。

高分子材料在实际应用中往往会受到光、热、氧、湿等环境因素的影响,导致其老化加剧。

聚乙烯材料在阳光照射下会发生裂解和氧化反应,导致材料表面变得粗糙、发黄甚至开裂;聚氯乙烯材料在长时间加热作用下会发生塑化剥离、变脆等现象。

高分子材料的老化问题不仅会降低材料的性能和寿命,还会影响产品的安全性和稳定性。

针对高分子材料的老化问题,科研人员们开展了大量的研究工作,希望找到有效的方法延缓材料的老化进程,提高材料的稳定性和耐用性。

对高分子材料的老化机理进行深入研究,并寻找有效的防老化技术成为了当下研究的热点之一。

随着科学技术的不断发展,高分子材料的老化问题必将得到更好的解决,为各行各业提供更加稳定、可靠的材料。

1.2 研究背景高分子材料的研究背景十分重要,随着高分子材料在各行各业的广泛应用,其老化问题也日益凸显出来。

高分子材料的老化是指材料在长期使用过程中受到外界环境和内部因素影响,导致结构和性能发生不可逆转的变化。

这种变化可能表现为颜色变浅、机械性能降低、表面开裂或龟裂等现象,严重影响材料的使用寿命和性能。

研究高分子材料的老化问题具有十分重要的意义。

随着科技的不断进步和人们对材料性能要求的提高,高分子材料的老化问题已成为当前研究的重点之一。

在实际生产和应用中,高分子材料的老化问题给企业带来了经济损失,也给消费者带来了安全隐患,因此探讨高分子材料老化机理,并寻找有效的防老化技术具有重要的现实意义。

研究高分子材料老化问题的背景是十分重要的,只有深入了解老化机理、分析老化影响因素并探讨防老化技术,才能为延长材料寿命、提高材料性能提供科学依据。

1.3 研究意义高分子材料的老化问题一直是材料科学领域的重要研究方向。

随着高分子材料在各个领域的广泛应用,其老化问题日益凸显。

一种聚烯烃导热复合材料

一种聚烯烃导热复合材料

一种聚烯烃导热复合材料
一种聚烯烃导热复合材料是指通过将热传导性能较好的填充物与聚烯烃基树脂进行混合,从而制备出具有优异导热性能的材料。

这种复合材料通常被用作电子设备的散热材料、汽车发动机的散热罩、飞机发动机的防冰排等高温环境下需要散热的场合。

常见的聚烯烃导热复合材料填充物包括铝粉、铜粉、碳纤维、陶瓷颗粒等,其中以铝粉和铜粉为主流。

这些填充物具有良好的导热性能,可以将聚烯烃基树脂中产生的热量快速传递到周围环境中,从而实现散热的效果。

聚烯烃导热复合材料具有低密度、耐腐蚀、尺寸稳定性好等优点,同时也具有可塑性强、易加工等优良特性。

因此,它在高温环境下需要散热的应用领域中有着广泛的应用前景。

聚烯烃管道材料老化性能研究概况

聚烯烃管道材料老化性能研究概况

聚烯烃管道材料老化性能研究概况摘要:本篇论文主要对聚烯烃管道材料老化性能进行了研究。

关键词:聚烯烃;管道材料;老化性能1引言聚烯烃管道材料主要有聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚丁烯(PB)等材料。

市政冷水供水管道以聚乙烯管道居多,家装给水管道以聚丙烯管道材料居多,供暖领域以聚丁烯、耐热聚乙烯(PE-RT)、交联聚乙烯(PE-X)居多。

聚丙烯管道按材质可分为均聚聚丙烯(PP-H)、嵌段共聚聚丙烯(PP-B)、无规共聚聚丙烯(PP-R)、六方β晶无规共聚聚丙烯即四型聚丙烯(PP-RCT)四类[1]。

最早出现的为均聚聚丙烯(PP-H)管材,因其具有较大的冷脆性,后采用丙烯和乙烯嵌段共聚的方法生产嵌段共聚聚丙烯(PP-B)管材,为了进一步提高管道的长期耐热承压强度,欧洲于20世纪90年代初又开发出由丙烯和乙烯无规共聚方法生产的无规共聚聚丙烯(PP-R)管材,并被称为第三代的新型聚丙烯(PP)管材。

PP-RCT作为PP-R系列材料,被成为第四代聚丙烯,为六方β晶结构,具有高耐热、耐压、高韧性等特点,多用于高温采暖设施,如高温采暖管等领域[2]。

2国外硏究进展聚烯烃材料早在上个世纪60年代后期国外就己经应用于压力管道领域,至今己有近50多年的历史。

从管材选用、成型、管道焊接、施工及对焊接工人的要求都列入到各种规范之内,使聚烯烃管道的应用成为完整的系统工程。

国外关于聚烯烃管道材料的老化试验研究起步较早,手段较先进,机理研究比较深入,有的甚至达到了分子水平。

由于自然老化试验比较接近材料的实际使用环境,能取得比较可靠的耐候性能结果,国外也很重视这种试验方法。

美国上世纪三十年代,在处于亚热带气候地区的佛罗里达州,建立了当时世界上最大的暴露场—南佛罗里达州暴露试验场[3]。

从1976年开始又进行人工气候箱的研究和生产,使自然老化试验和人王加速老化试验进一步结合起来,形成了对自然老化试验的科学研究体系。

美国的迈阿密试验场设有固定角度暴露架约1500个,还有玻璃板下暴露试验架、黑箱暴露试验架、加热黑箱暴露试验架、玻璃板下黑箱暴露试验架和控温变角度玻璃板下暴露试验架,配备有阳光型碳弧灯、封闭式碳弧灯、氙气灯、紫外灯等人工加速气候试验箱,可对塑料、涂料、织物、地毯、纤维等各种高分子材料制品,甚至整个房子及汽车进行加速老化试验,并在大量的自然老化试验的基础上建立起各种材料的试验方法和测试方法的国家标准。

阻燃聚烯烃复合材料热稳定性的研究

阻燃聚烯烃复合材料热稳定性的研究

第16卷第4期高分子材料科学与工程V o l.16,N o.4 2000年7月POL Y M ER M A T ER I AL S SC IEN CE AND EN G I N EER I N G Ju l.2000无卤阻燃聚烯烃复合材料热稳定性的研究α谢大荣,刘 微,吴南屏(西安交通大学电气工程系,陕西西安710049)摘要:研究了树脂基体、填料含量和偶联剂对无卤阻燃聚烯烃复合材料体系热稳定性的影响。

为了研究聚烯烃类复合材料的老化机理,用扫描电镜(SE M)对老化试样断面进行了分析,在此基础上揭示了提高无卤阻燃聚烯烃材料热稳定性的有效途径。

关键词:无卤阻燃聚烯烃复合材料;热稳定性;中图分类号:TQ317 文献标识码:A 文章编号:100027555(2000)0420127204 填充复合改性是聚烯烃实现高性能化和功能化以及降低成本的一个有效途径。

近年来,由于聚烯烃复合材料在自控温、低烟低卤和低烟无卤阻燃技术方面的应用而倍受重视。

但无论在研究过程中或是材料在投入实际应用中都发现这类复合材料的热稳定性较差,特别在高填充量时热老化稳定性更成为其致命的弱点[1],它直接关系着材料的使用性能甚至使用寿命。

因此,弄清影响无卤阻燃聚烯烃材料热稳定性的因素,寻求提高热稳定性的方法至关重要,有关这方面的研究报道甚少。

1 实验部分1.1 原料与试样制备线形低密度聚乙烯(LLD PE):M I为1.7,大庆石化公司产品;聚乙烯醋酸乙烯酯共聚物(EVA):日本东洋630;聚硅氧烷(S I):晨光化工研究院产品;氢氧化铝(A TH)、氢氧化镁:温州阻燃材料厂提供;偶联剂由化学试剂门市部售。

填充复合物在双辊炼塑机上,于150℃混炼15~20m in,用平板硫化机压制成型。

1.2 测试拉伸性能在I N STRON2T SK型拉力实验机上进行测定,拉伸速率为250mm m in。

热老化按GB2951.7规定进行,热老化条件: 100±2℃,168h;老化稳定性用试样老化后拉伸强度和断裂伸长率的保留率来表征。

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关键词 :聚丙烯 ;交联聚 乙烯 ;导热材料 ;老化
S u y o h i g P o e t so lo e n e ma n u t ec mp sts t d n t eAgn r p ri fPoy lf sTh r lCo d ci o o i e i v e
Ke wo ds PP; Cmsln d PP; T ema n u tv mp sts Ag n y r : sike h r l Co d cie Co o i ; e ig
导热 材料广 泛应 用于 换热 、采 暖 、电子 封装 等领 域 ,采用 最为普 遍 的是金 属材 料 。 由于金 属 材料在 耐
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1 实验部分
1 1 原料 及设 备 .
聚丙烯 :Y10 ,熔体 质量 流 动速 率 (6 )g 60 1 ±3 /
1 n 0mi,上海石 油 化工 股 份公 司 ;交 联 聚 乙烯 :P X E 一
4 1,上 海 高分子 功能 材料研 究所 ;石 墨 :G ,上海 27 3
故需要 添加 导热 率 高 的填 料 来 获得 高 热 导 率 的 材 料 ,
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第 3 卷 增 刊 6
20 0C N S RY HI A f A S I DU I I
聚烯烃导热复合材料老化性能的研究
孙 占英 ,张 陆晏 ,戴干 策
( 华东理工大学化 学工 程联合国家重点实验室 ,上海 20 3 ) 0 27
Abtat h gn rpre f Pad c sl kd P e a cn ut ecm oi sw r s d du dr s c:T eai p et so P n r sn e Pt r l od cv o p se ee t i n e r go i o i hm i t u e
如石墨,其热导率为 1 3 W/( k 。石墨填充聚 5 m・) J
烯烃 导热材 料 由于制备 容 易而获 得 了广泛 应用 。 聚合 物材料 在使 用过 程 中会 由于 内外 因素 的综 合
影 响而逐 步失去 原有 的优 良性 能 。这些 因素 由物理 因
胶体化工厂 ;抗氧剂 :11、18 00 6。 高 速混 合 机 :G 10 H一0Y,北京 塑 料 机 械厂 ;双螺
摘要 :研究 了聚丙烯与交联聚 乙烯两种 聚烯烃导 热材 料在 3 %的硫酸溶液 、1%的氢氧化钠溶液 以及紫外线 照射 0 0 条件下的老化性能 ;并采用傅里叶红外光谱仪进行 了分析 。结果表 明,两种导热材料 的老化机理存 在着不 同,溶液增 塑 、基体结晶 、交联聚乙烯交联度的破坏共同作用导致材料性能上 的改变 ,紫外线 照射亦有较大影 响。
而在老 化研 究 中 ,真 实环 境下 材料性 能 的检测 费 时费 力 ,因此很 多情 况下 是采 取对应 用 环境逼 真 的试 验室模 拟 方法来 进行 的 ,本文 主要 采用 此方法 针对 聚 烯 烃 导热材 料来 开展 此方 面 的研究 。
腐蚀 、绝缘性等方面的缺点往往限制了其应用范 围。
杆 挤 出 造 粒 机 :G 28341 E ..0 ,卢 森 堡 G dr集 团 ; n a e
近年来 ,导热高 分子 材料 的研 发 、应用得 到 了广 大研 究者 的关 注 ,随着其 制备 技术 的成熟 、导热性 能 的提 高 ,使用 范 围及 使用 量都 在不 断扩 大 。导热 高分 子材 料选 用 的基材 主要包 括聚 烯烃 、聚 酯 、聚酰 氨 ,液 晶
等各种 树 脂 。然 而 ,多 数 高 分 子 材 料 是 热 的不 良导 体 ,纯聚合 物热 导率一 般 为 0 1 03W/ ( k l , .5 . m・)l L J
r s l h w d t eewee sme df r n g n c a i nt i t e m lc n u t ec mp s e . S lt n pa — e u t s o e r r o i ee t ig me h s i s wo t r a o d ci o o i s o ui l s h a n ms h h v t o s t iain, ma i rs l z t n a d te d s u t n o msl k d d g e f msl k P tg te ob d p — i zt c o t x cy t l a i e t ci f r ai o n h r o c si e e re o si e P eh rl t a mp n c nd o d e e t s a d te u t voe s a mp r t f c n t e p p r . r e , n l a ilta o h i o t f t h r e y i h r l d n a ee o o t
3 0% H2 04, 1 S 0% Na OH d uta iltc n i o s a d t e a i g r a o s a ay e y me n fFI R. T e n a lrv oe o dt n , n h gn e s n wa lz d b a s o I i n h
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