無(wú)機(jī)超細(xì)粒子改性聚丙烯復(fù)合材料結(jié)構(gòu)與性能的研究.pdf

1、聚丙烯(PP)是一種綜合性能優(yōu)良、用途廣泛的通用塑料，PP作為通用塑料高性能化的首選材料，日益引起各研究領(lǐng)域和工業(yè)部門的重視。通過(guò)合理的增韌增強(qiáng)改性，普通的PP在很多應(yīng)用場(chǎng)合完全可以代替工程塑料。本文采用空心玻璃微珠、納米高嶺土、納米SiO<,2>等對(duì)PP進(jìn)行增強(qiáng)、增韌改性研究。 分別選用不同粒徑玻璃微珠與PP進(jìn)行熔融共混，制得PP/玻璃微珠復(fù)合材料。研究了復(fù)合材料的力學(xué)性能、流動(dòng)性，同時(shí)考察了POE-g-MAH的不同含量對(duì)填充

2、體系相容性的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明未經(jīng)表面處理的玻璃微珠填充PP復(fù)合材料綜合力學(xué)性能下降，而經(jīng)偶聯(lián)劑處理的玻璃微珠的加入有效提高了復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度，體系的流動(dòng)性得到改善，而沖擊強(qiáng)度下降不大。相同條件下，小粒徑玻璃微珠填充PP復(fù)合材料的綜合性能更好。POE-g-MAH作為玻璃微珠與PP的相容劑效果較為明顯，加入POE-g-MAH后，復(fù)合材料的沖擊強(qiáng)度得到改善，拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度也有一定的提高。 以納米高嶺土、納米SiO<,

3、2>作為PP的增韌、增強(qiáng)改性劑，通過(guò)熔融共混的加工工藝制備了聚丙烯基無(wú)機(jī)納米粒子復(fù)合材料。納米粒子與基體間的界面作用以及納米粒子的良好分散是影響復(fù)合材料的力學(xué)性能的關(guān)鍵。試驗(yàn)結(jié)果表明，經(jīng)過(guò)偶聯(lián)劑表面處理的納米粒子填充PP，對(duì)復(fù)合材料起到了既增強(qiáng)又增韌的目的，各項(xiàng)性能均得到了提高。 通過(guò)偏光顯微鏡觀察及DSC分析發(fā)現(xiàn)，無(wú)機(jī)粒子在PP熔融冷卻過(guò)程中能起到明顯的結(jié)晶誘導(dǎo)作用，使PP得以在較高的溫度下結(jié)晶且使球晶尺寸變得細(xì)小而均勻；經(jīng)過(guò)

4、合適的表面處理后，或是在允許的范圍內(nèi)提高用量，無(wú)機(jī)粒子對(duì)體系的這種結(jié)晶誘導(dǎo)作用將變得更加明顯，這正是無(wú)機(jī)粒子能對(duì)PP增強(qiáng)增韌的一個(gè)內(nèi)在原因。 本文還研究了聚丙烯接枝馬來(lái)酸酐(PP-g-MAH)、偶聯(lián)劑的種類及偶聯(lián)劑的用量對(duì)PP/無(wú)機(jī)粒子填充體系的增容作用及復(fù)合材料力學(xué)性能的影響。研究表明PP-g-MAH對(duì)復(fù)合材料相容性有明顯改善效果，各方面力學(xué)性能均有提高。硅烷偶聯(lián)劑KH-550對(duì)空心玻璃微珠、納米高嶺土、納米SiO<,2>的表