注塑工藝參數(shù)和鋁粉含量對(duì)PP-AI粉共混體力學(xué)性能影響的研究.pdf

1、隨著社會(huì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步，人們對(duì)塑料制品性能提出了更高的要求，單一種類(lèi)的樹(shù)脂生產(chǎn)的塑料制品已經(jīng)不能滿(mǎn)足人們的各種要求。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者都在致力于聚合物的改性研究，以期望獲得高性能的塑料制品。但是，目前的聚合物改性研究都主要集中在聚合物和聚合物之間，而對(duì)聚合物與金屬粉末填料的共混改性研究比較少?；诖?，本文以聚丙烯(PP)為基體，加入高閃光鋁粉進(jìn)行共混改性。并對(duì)PP/Al粉共混體進(jìn)行了以下幾個(gè)方面的研究:
　　 第一，利用雙螺

2、桿擠出機(jī)制備PP/Al粉共混體。為了對(duì)PP/Al粉共混體的力學(xué)性能進(jìn)行研究，首先要制備PP/Al粉共混體。在本文中，主要采用機(jī)械熔融共混的方法制備PP/Al粉共混體。在制備過(guò)程中，因?yàn)榫郾?PP)和鋁粉的相容性非常差，幾乎不相容，因此需要選擇合適的添加劑以改善兩者間的相容性。為改善兩者的相容性，需要在共混時(shí)添加合適的偶聯(lián)劑。為選出一種合適的偶聯(lián)劑，本文利用HAAKE轉(zhuǎn)矩流變儀和差式掃描量熱法(DSC)研究了鈦酸酯偶聯(lián)劑、硅烷偶聯(lián)劑和鋁

3、酸酯偶聯(lián)劑三種不同偶聯(lián)劑對(duì)PP/Al粉共混體流變特性和結(jié)晶規(guī)律的影響。研究結(jié)果表明:在這三種偶聯(lián)劑中，鈦酸酯偶聯(lián)劑是最能改善聚丙烯(PP)和鋁粉相容性的偶聯(lián)劑，因此選擇鈦酸酯偶聯(lián)劑用于PP/Al粉共混體的制備。
　　 第二，研究添加不同鋁粉含量對(duì)PP/Al粉共混體力學(xué)性能的影響。利用前面選出的鈦酸酯偶聯(lián)劑作為添加劑，在聚丙烯(PP)中添加不同含量的鋁粉，制得不同配方PP/Al粉共混體，再將鋁粉含量不同的PP/Al粉共混體通過(guò)注塑

4、機(jī)注塑成型標(biāo)準(zhǔn)力學(xué)性能樣件，在通過(guò)拉伸試驗(yàn)、沖擊試驗(yàn)、彎曲實(shí)驗(yàn)和SEM分析研究不同鋁粉含量對(duì)PP/Al共混體的力學(xué)性能的影響。研究結(jié)果表明:相對(duì)于純PP，加入鋁粉制得的PP/Al粉共混體力學(xué)性能都有不同程度的降低;而隨著鋁粉含量的增加，PP/Al粉共混體的斷裂伸長(zhǎng)率、拉深強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度和彎曲模量都呈現(xiàn)先增加后減小的趨勢(shì)，其中，當(dāng)鋁粉添加量為1.5phr時(shí)，斷裂伸長(zhǎng)率達(dá)到最大值40.37％，當(dāng)鋁粉添加量為2phr時(shí)，拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度和彎

5、曲模量達(dá)到最大值37.29MPa、44.03MPa和794.81GPa;而隨著鋁粉含量的變化，PP/Al粉共混體的沖擊強(qiáng)度在很小范圍內(nèi)上下波動(dòng)，沒(méi)有明顯的增大或減下的趨勢(shì)，最大沖擊強(qiáng)度和最小沖擊強(qiáng)度相差0.33 KJ/m2，因此共混體的沖擊強(qiáng)度受鋁粉含量的影響很小。
　　 第三，研究注塑成型工藝參數(shù)對(duì)PP/Al粉共混體力學(xué)性能的影響。因?yàn)樽⑺艹尚凸に噮?shù)對(duì)塑料制品的質(zhì)量有著非常重要的影響，因此，本文中首先利用正交試驗(yàn)綜合分析法研

6、究注塑成型工藝參數(shù)分別對(duì)注塑件拉伸強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:由拉伸強(qiáng)度指標(biāo)實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出，當(dāng)熔體溫度為230℃、注射壓力為20MPa、注射時(shí)間為1s、保壓壓力為30MPa、保壓時(shí)間為4s、冷卻時(shí)間為20s、鋁粉含量為2phr時(shí)，各因素對(duì)應(yīng)的拉伸強(qiáng)度指標(biāo)都處于最大值;由彎曲強(qiáng)度指標(biāo)實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出，當(dāng)熔體溫度為215℃、注射壓力為10MPa、注射時(shí)間為3s、保壓壓力為30MPa、保壓時(shí)間為4s、冷卻時(shí)間為20s、鋁粉含量為2