PP-彈性體-無機(jī)納米粒子三元復(fù)合材料結(jié)構(gòu)與性能的研究.pdf

1、本文采用新型聚烯烴熱塑性彈性體-茂金屬聚乙烯(POE)彈性體替代傳統(tǒng)的乙丙橡膠(EPDM或EPR)對PP進(jìn)行增韌改性，以POE為增韌劑，以納米高嶺土、納米碳酸鈣、納米二氧化硅等為增強(qiáng)劑，將傳統(tǒng)的彈性體增韌方法和新型的納米粒子增強(qiáng)手段相結(jié)合，采用合金化技術(shù)和填充復(fù)合工藝，制得高性能的聚丙烯復(fù)合材料。并對PP/POE/無機(jī)納米粒子三元復(fù)合材料進(jìn)行了系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和性能的研究，采用多種增強(qiáng)手段來提高彈性體增韌改性PP的剛度和強(qiáng)度。 研究結(jié)

2、果表明：和傳統(tǒng)的彈性體EPDM增韌PP相比，PP/POE共混體系具有突出的沖擊韌性，且發(fā)生脆韌轉(zhuǎn)變的臨界彈性體含量較??；納米高嶺土，納米碳酸鈣和彈性體POE共同用于PP增韌時(shí)具有協(xié)同作用，呈現(xiàn)的并不是二者獨(dú)立增韌作用的簡單加和；納米無機(jī)粒子對復(fù)合體系PP/POE還有增強(qiáng)作用，并大大減緩了因POE的加入而導(dǎo)致的復(fù)合體系強(qiáng)度的降低。 通過偏光顯微鏡觀察及DSC分析發(fā)現(xiàn)，納米粒子在PP熔融冷卻過程中能起到明顯的結(jié)晶誘導(dǎo)作用，使PP得以

3、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)過合適的表面處理后，或是在允許的范圍內(nèi)提高用量，納米粒子對體系的這種結(jié)晶誘導(dǎo)作用將變得更加明顯，這正是納米粒子能對PP增強(qiáng)增韌的一個(gè)內(nèi)在原因。在PP/POE/無機(jī)納米粒子三元體系中，納米粒子主要起增強(qiáng)作用，保持POE添加比例不變，隨納米粒子含量的增加，體系的拉伸強(qiáng)度先上升后下降；POE則賦予體系良好的韌性，納米粒子的存在，在一定程度上能減緩因POE的加入而引起體系拉伸強(qiáng)度下降的幅度，進(jìn)而使

4、體系獲得良好的綜合力學(xué)性能。此外，通過不同的三元混合順序的比較，發(fā)現(xiàn)納米粒子在PP和POE兩相間的不同分配比例對體系的力學(xué)改性效果也有一定的影響。結(jié)果表明：提高粒子在體系中分散的均勻性，同時(shí)增加其在PP連續(xù)相中的分散濃度，對體系的增強(qiáng)增韌比較有利。 總之，采取彈性體增韌和無機(jī)納米粒子增強(qiáng)增韌這兩類改性方法相結(jié)合，當(dāng)POE為20wt％、納米粒子為5wt％左右時(shí)體系具有較好的綜合力學(xué)性能，其沖擊強(qiáng)度相比純PP約提高3.5倍，而拉伸強(qiáng)