聚丙烯的增強、阻燃及透明化.pdf

1、聚丙烯(PP)是一種發(fā)展迅速，應用廣泛的熱塑性通用塑料，在電氣、汽車、建筑、農(nóng)業(yè)等行業(yè)都有廣泛的應用。但PP存在強度低、低溫脆性、易燃燒等缺點，其應用范圍受限。因此，如何提高PP的性能對于提高其使用價值，拓寬應用領域有著非常重要的現(xiàn)實意義。本文分別研究了無機納米粒子增強PP，PP的無鹵阻燃改性和彈性體增韌透明PP三類復合體系，深入探討了不同種類的納米填料在PP中的協(xié)同增強作用、無鹵阻燃劑復配阻燃PP以及彈性體對透明PP結晶行為與透明性的

2、影響。
　　 (1)在無機納米粒子增強PP體系中，采用20 nm SiO2和50 nm CaCO3填充改性PP，分別制備了SiO2/PP、CaCO3/PP和SiO2/CaCO3/PP三種納米復合材料，并通過流變學以及熱、力學性能分析的方法研究納米復合材料的微觀結構、結晶行為和機械力學性能。重點考察了共填充不同種類不同粒徑的納米粒子在PP基體中的協(xié)同作用。結果表明，在共填充納米CaCO3和納米SiO2的PP復合材料中，納米粒子表現(xiàn)

3、出較好的分散性。與單獨填充納米CaCO3或納米SiO2的雙組份納米復合材料相比，SiO2/CaCO3/PP的過冷度(△T)更低，半結晶時間(t1/2)更短，球晶尺寸更小。由于共填充改性后，納米粒子較好的分散性以及復合材料較好的結晶能力，共填充體系表現(xiàn)出更高的彎曲強度和沖擊強度。
　　 (2)在PP的無鹵阻燃改性中，采用苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯接枝馬來酸酐(SEBS-g-MAH)為相容劑，研究了氧化鋅(ZnO)、尼龍6(PA6

4、)以及聚磷酸銨(APP)對PP的協(xié)同阻燃作用，并探討了填充物對PP力學性能的影響。燃燒性能測試結果表明，填充1％的ZnO可以提高APP/PP體系的阻燃性，而進一步添加PA6可明顯提高APP/ZnO/PP體系的阻燃性能，如添加10％的PA6后APP/ZnO/PP體系的極限氧指數(shù)(LOI)可提高到36.8％，經(jīng)SEBS-g-MAH增容后PA6/APP/ZnO/PP體系LOI值可進一步提高至38.9％。殘?zhí)啃螒B(tài)與組成分析的結果表明，ZnO的加

5、入提高了炭層致密性，而添加PA6后炭層呈現(xiàn)明顯的片狀致密結構，阻燃體系最終燃燒產(chǎn)物結構不因改性劑種類的變化而變化。ZnO、PA6和SEBS-g-MAH不僅可以提高APP/PP的阻燃性，而且還可以顯著改善APP/PP的機械性能，彌補了因APP的加入而降低PP的力學性能，這為阻燃PP的廣泛應用奠定了基礎。
　　 (3)對于彈性體增韌透明PP體系，首先采用二(3，4-二甲基二芐叉)山梨醇(DMDBS)制備透明PP，然后以苯乙烯-乙烯-

6、丁二烯-苯乙烯(SEBS)彈性體增韌改性DMDBS/PP，并研究SEBS對DMDBS/PP體系的結晶行為、聚集態(tài)結構、力學性能和透明性的影響。結晶行為研究表明，SEBS加入后DMDBS/PP的AT未發(fā)生明顯變化，但熔融峰向低溫移動且峰形變得尖銳。SEM觀察中，DMDBS/PP雙組份體系為明顯cross-hatched形貌，但SEBS/DMDBS/PP的cross-hatched形貌并不明顯，這是因為均勻分散的400-600 nm的SEB