白炭黑填充氯化聚乙烯防水卷材的力學(xué)性能及填料網(wǎng)絡(luò)分析.pdf

1、炭黑是氯化聚乙烯防水卷材的傳統(tǒng)補(bǔ)強(qiáng)填料。炭黑填充的氯化聚乙烯防水卷材具有優(yōu)異的力學(xué)性能和耐老化性能，但產(chǎn)品千篇一律全是黑色，暴露防水工程中大量使用很不美觀，作為屋頂防水材料時(shí)黑色卷材吸熱嚴(yán)重，容易造成夏季屋內(nèi)溫度過高。淺色防水卷材是高分子防水卷材的一個(gè)重要發(fā)展方向，淺色防水卷材的研制具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。采用淺色填料填充氯化聚乙烯可制得彩色防水卷材。白炭黑具有粒徑小、比表面積大的特點(diǎn)，是首選的彈性體淺色增強(qiáng)填料。白炭黑作為氯化聚乙烯的補(bǔ)強(qiáng)

2、劑，其用量、品種選擇、改性劑選用與否都與炭黑有很大差異，因此，對(duì)白炭黑填充氯化聚乙烯防水卷材的配方及相應(yīng)的產(chǎn)品性能進(jìn)行細(xì)致研究很有必要，本論文就是在這樣的背景下構(gòu)思建立的。
　　 本課題旨在對(duì)氯化聚乙烯防水卷材的白炭黑增強(qiáng)配方及其加工性能做一系統(tǒng)研究。通過常規(guī)力學(xué)性能分析、RPA分析、動(dòng)態(tài)機(jī)械熱分析、紅外光譜分析、SEM分析、門尼粘度測試等表征方法首先確定了白炭黑填充氯化聚乙烯的最佳用量，進(jìn)而對(duì)比了不同比表面積白炭黑對(duì)氯化聚乙烯

3、力學(xué)性能的影響，最后選用多種硅烷偶聯(lián)劑對(duì)氯化聚乙烯/白炭黑復(fù)合材料進(jìn)行改性，篩選出了最佳的偶聯(lián)劑。研究結(jié)果表明:(1)當(dāng)白炭黑填充量為30phr時(shí)，可形成明顯的填料網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，CPE的綜合力學(xué)性能最好，拉伸強(qiáng)度可達(dá)9MPa，斷裂伸長率保持在500％以上。填充量繼續(xù)增加，CPE卷材的斷裂伸長率下降到400％以下，體系門尼粘度偏大，物料流動(dòng)性變差。(2)白炭黑2填充制品力學(xué)性能最好;白炭黑的比表面積越大，材料在低應(yīng)變下的模量也越高，但各型號(hào)白

4、炭黑填充試樣在大應(yīng)變下的模量相近;對(duì)比各組分△G'發(fā)現(xiàn)，白炭黑2與CPE基體的相互作用最強(qiáng)、3最差;門尼粘度測試結(jié)果顯示，3號(hào)白炭黑填充配方的流動(dòng)性最好，易于加工，2號(hào)最差，1號(hào)適中。(3) Si69、A151、KH560均能改善白炭黑在CPE基體中的分散性，降低白炭黑之間的相互作用，提升白炭黑與CPE之間的作用，而KH550改性后增強(qiáng)了白炭黑之間的團(tuán)聚傾向，膠料的門尼粘度上升。Si69改性后的氯化聚乙烯/白炭黑復(fù)合材料動(dòng)靜態(tài)力學(xué)性能都