納米-CaCO-,3--OMMT-HDPE三元復(fù)合塑料的制備和性能研究.pdf

1、高密度聚乙烯(HDPE)是一種通用塑料，其化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，在管道生產(chǎn)、包裝工業(yè)等多個(gè)領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用，但其強(qiáng)度低，易變形，不耐熱，易燃燒，這極大地限制了它的應(yīng)用范圍。采用物理改性的方法向高密度聚乙烯塑料中添加無機(jī)納米粒子制得納米復(fù)合塑料，可以提高HDPE的性能，擴(kuò)大HDPE的應(yīng)用領(lǐng)域。 常用的無機(jī)納米粒子有球狀的納米碳酸鈣和片層狀的蒙脫土(MMT)等，納米碳酸鈣的加入能改善HDPE的沖擊性能及彈性模量，但是對(duì)復(fù)合塑料的拉伸性能貢

2、獻(xiàn)不大，加入MMT。能改善HDPE的拉伸強(qiáng)度，并且由于結(jié)晶成核作用，能使復(fù)合塑料的熱力學(xué)性能得到顯著的提高。文獻(xiàn)中報(bào)道的多是向聚乙烯塑料基體中添加單一的某種無機(jī)納米粒子，雖然某一方面的性能得到提高，但往往導(dǎo)致其他方面的性能的降低，因而改性的效果并不十分令人滿意。 本文首先采用硬脂酸(SA)對(duì)納米CaCO3進(jìn)行表面活化，考察了改性納米CaCO3、馬來酸酐接枝聚乙烯(PE-g-MAH)分別或共同添加到高密度聚乙烯中形成的復(fù)合塑料的拉

3、伸性能。結(jié)果表明：用7％(wt)硬脂酸改性的納米CaCO3，能較好地促使無機(jī)粒子的分散和與HDPE的結(jié)合，提高復(fù)合塑料的拉伸性能。PE-g-MAH的進(jìn)一步嫁接作用，可延長硬脂酸分子鏈，加強(qiáng)硬脂酸和基體樹脂之間的纏結(jié)作用，從而顯著提高了復(fù)合塑料的拉伸強(qiáng)度。隨后研究了兩種不同形態(tài)的無機(jī)納米粒子共同添加到高密度聚乙烯中對(duì)復(fù)合塑料性能的影響，制備了以HDPE為基體，添加了納米碳酸鈣和有機(jī)蒙脫土(OMMT)兩種無機(jī)納米粒子的nano-CaCO3/

4、OMMT/HDPE三元納米復(fù)合塑料，并對(duì)其進(jìn)行了力學(xué)性能、熱力學(xué)性能、微觀形態(tài)等方面的表征和對(duì)比研究，結(jié)果表明，三元納米復(fù)合塑料在各方面的性能上均要比單一添加一種納米粒子制得的二元納米復(fù)合塑料優(yōu)異，其中三元復(fù)合塑料與HDPE相比拉伸強(qiáng)度和拉伸彈性模量分別提高124.6％和302.7％，彎曲強(qiáng)度和彎曲彈性模量分別提高73.86％和58.97％，抗沖擊強(qiáng)度提高27.25％。三元納米復(fù)合塑料熱分解溫度比HDPE提高了30℃，結(jié)晶速率和耐熱性能