納米云母改性聚丙烯復(fù)合材料的制備及性能研究.pdf

1、聚丙烯作為一種綜合性能優(yōu)異的熱塑性樹脂，具有原料來源豐富、力學(xué)性能好、密度小、化學(xué)穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，在塑料、化纖行業(yè)中應(yīng)用十分廣泛。但PP也存在許多缺點(diǎn)，如材料擠出成型過程中熔體的非牛頓性強(qiáng)，成型收縮率大、制品易翹曲等，這些缺陷限制了PP新材料的開發(fā)、應(yīng)用。本文旨在提高PP的加工成型性，在改善PP材料的結(jié)構(gòu)性能方面做實(shí)驗(yàn)和探索。
　　 本文以聚丙烯樹脂為基體，以自行制備的納米級(jí)云母為改性劑，用熔融共混法制備納米云母改性聚丙烯復(fù)合材

2、料。采用毛細(xì)管流變儀及Haul-off牽伸設(shè)備、透射電鏡(TEM)、熱臺(tái)偏光顯微鏡、差示掃描量熱儀(DSC)、X射線衍射儀(XRD)、熱重分析(TG)等測(cè)試，分析表征了所制備的復(fù)合材料的流變性能、結(jié)晶性能、熱性能以及擠出成型穩(wěn)定性。得到如下結(jié)論:
　　 1.聚丙烯/納米云母共混熔體屬于剪切變稀型流體，納米云母對(duì)聚丙烯熔體的流動(dòng)有阻礙作用。共混熔體的表觀粘度隨著云母含量的增加而增大，隨著剪切速率的升高而降低。當(dāng)偶聯(lián)劑TTS、分散劑

3、SDS用量分別是納米云母含量的1％、2％時(shí)為最佳選擇，共混熔體的表觀粘度下降明顯。PP-Mica-TTS-SDS共混熔體的表觀粘度隨溫度升高而下降，粘流活化能隨剪切速率的增大而降低。
　　 2.聚丙烯/納米云母復(fù)合材料的等溫結(jié)晶研究表明，納米云母對(duì)聚丙烯具有很好的異相成核作用，結(jié)晶時(shí)間、結(jié)晶溫度、云母含量對(duì)聚丙烯球晶的生長情況有重要影響。添加少量云母后，復(fù)合材料的結(jié)晶溫度、結(jié)晶度和熔點(diǎn)提高。Mo法適合于處理聚丙烯/納米云母復(fù)合材

4、料的非等溫結(jié)晶過程。XRD表明納米云母的加入不改變PP的結(jié)晶晶型，但使得聚丙烯的微晶尺寸和晶面間距都變小。
　　 3.聚丙烯/納米云母共混熔體的拉伸流動(dòng)屬于拉伸變稀型，隨著云母含量的增加，熔體的表觀拉伸粘度逐漸增大。納米云母的加入使聚丙烯熔體的拉伸模量明顯增大，但隨著拉伸速度的提高，共混熔體的拉伸模量下降顯著。共混熔體的拉伸應(yīng)力和表觀拉伸粘度均隨溫度的升高而下降，其拉伸流動(dòng)活化能隨著拉伸應(yīng)變速率的提高呈下降趨勢(shì)。隨著納米云母含量