混雜改性聚丙烯熱氧老化及機(jī)理研究.pdf

1、聚丙烯(PP)是五大通用塑料之一，由于其含有叔氫原子，易發(fā)生熱氧降解，力學(xué)性能降低，失去使用價(jià)值。本文通過有機(jī)蒙脫土(OMMT)、納米TiO<,2>、納米SiO<,2>改性聚丙烯，研究了它們對(duì)聚丙烯力學(xué)性能、熱性能及熱氧老化性能的影響規(guī)律和機(jī)理。采用雙螺桿擠出機(jī)將經(jīng)表面處理的納米粒子與PP熔融復(fù)合，制備得到了納米復(fù)合材料。透射電鏡(TEM)及X衍射(XRD)分析表明，納米粒子在TiO<,2>、SiO<,2>在聚丙烯基體中呈納米形態(tài)分布，

2、OMMT在聚丙烯中呈插層及剝離態(tài)。偏光顯微鏡(PLM)及DSC熱分析結(jié)果表明，三種納米粒子對(duì)PP都具有異相成核作用，使聚丙烯晶體結(jié)構(gòu)及結(jié)晶動(dòng)力學(xué)參數(shù)發(fā)生變化，提高了聚丙烯的結(jié)晶度和結(jié)晶速率，其中PP/SiO<,2>體系中PP以β晶型為主，PP/OMMT體系中PP以α晶型為主。 力學(xué)性能分析研究表明，聚丙烯經(jīng)納米粒子改性后，拉伸強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度有較大提高，起到了增強(qiáng)增韌的作用，其中PP/SiO<,2>納米復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度最大，PP

3、/OMMT復(fù)合材料的沖擊強(qiáng)度最好。熱性能分析表明，聚丙烯納米復(fù)合材料的熱變形溫度都有所提高。 熱烘箱老化試驗(yàn)結(jié)果表明，納米粒子對(duì)聚丙烯熱氧老化性能的改善取得了較好的效果，老化后其力學(xué)性能保持率相對(duì)較高，羰基含量變化率較小，樣品表面龜裂較少且表面較平整，其中納米TiO<,2>改善效果最為明顯。DSC氧化誘導(dǎo)期(OIT)分析研究表明，經(jīng)納米粒子改性后，聚丙烯氧化誘導(dǎo)期均明顯延長，其中PP/OMMT體系氧化誘導(dǎo)期最長。熱重分析(TG)