白炭黑填充氯化聚乙烯防水卷材的力學(xué)性能及填料網(wǎng)絡(luò)分析.pdf

1、炭黑是氯化聚乙烯防水卷材的傳統(tǒng)補(bǔ)強(qiáng)填料。炭黑填充的氯化聚乙烯防水卷材具有優(yōu)異的力學(xué)性能和耐老化性能，但產(chǎn)品千篇一律全是黑色，暴露防水工程中大量使用很不美觀，作為屋頂防水材料時(shí)黑色卷材吸熱嚴(yán)重，容易造成夏季屋內(nèi)溫度過(guò)高。淺色防水卷材是高分子防水卷材的一個(gè)重要發(fā)展方向，淺色防水卷材的研制具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。采用淺色填料填充氯化聚乙烯可制得彩色防水卷材。白炭黑具有粒徑小、比表面積大的特點(diǎn)，是首選的彈性體淺色增強(qiáng)填料。白炭黑作為氯化聚乙烯的補(bǔ)強(qiáng)

2、劑，其用量、品種選擇、改性劑選用與否都與炭黑有很大差異，因此，對(duì)白炭黑填充氯化聚乙烯防水卷材的配方及相應(yīng)的產(chǎn)品性能進(jìn)行細(xì)致研究很有必要，本論文就是在這樣的背景下構(gòu)思建立的。
　　 本課題旨在對(duì)氯化聚乙烯防水卷材的白炭黑增強(qiáng)配方及其加工性能做一系統(tǒng)研究。通過(guò)常規(guī)力學(xué)性能分析、RPA分析、動(dòng)態(tài)機(jī)械熱分析、紅外光譜分析、SEM分析、門(mén)尼粘度測(cè)試等表征方法首先確定了白炭黑填充氯化聚乙烯的最佳用量，進(jìn)而對(duì)比了不同比表面積白炭黑對(duì)氯化聚乙烯

3、力學(xué)性能的影響，最后選用多種硅烷偶聯(lián)劑對(duì)氯化聚乙烯/白炭黑復(fù)合材料進(jìn)行改性，篩選出了最佳的偶聯(lián)劑。研究結(jié)果表明:(1)當(dāng)白炭黑填充量為30phr時(shí)，可形成明顯的填料網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，CPE的綜合力學(xué)性能最好，拉伸強(qiáng)度可達(dá)9MPa，斷裂伸長(zhǎng)率保持在500％以上。填充量繼續(xù)增加，CPE卷材的斷裂伸長(zhǎng)率下降到400％以下，體系門(mén)尼粘度偏大，物料流動(dòng)性變差。(2)白炭黑2填充制品力學(xué)性能最好;白炭黑的比表面積越大，材料在低應(yīng)變下的模量也越高，但各型號(hào)白

4、炭黑填充試樣在大應(yīng)變下的模量相近;對(duì)比各組分△G'發(fā)現(xiàn)，白炭黑2與CPE基體的相互作用最強(qiáng)、3最差;門(mén)尼粘度測(cè)試結(jié)果顯示，3號(hào)白炭黑填充配方的流動(dòng)性最好，易于加工，2號(hào)最差，1號(hào)適中。(3) Si69、A151、KH560均能改善白炭黑在CPE基體中的分散性，降低白炭黑之間的相互作用，提升白炭黑與CPE之間的作用，而KH550改性后增強(qiáng)了白炭黑之間的團(tuán)聚傾向，膠料的門(mén)尼粘度上升。Si69改性后的氯化聚乙烯/白炭黑復(fù)合材料動(dòng)靜態(tài)力學(xué)性能都