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文檔簡介
1、聚丙烯(PP)是使用最廣泛的通用塑料之一。表面改性納米粒子有助于改善聚丙烯的強(qiáng)度、韌性以及熱穩(wěn)定性,常被用來與聚丙烯共混制備復(fù)合材料。
本論文使用 KH550和 KH570對納米 SiO2的表面進(jìn)行了改性,使用 NDZ105和NDZ201對納米CaCO3的表面進(jìn)行了改性,并用紅外光譜(IR)對改性納米粒子進(jìn)行了分析。采用熔融共混的方法,制備了PP/SiO2/KH550、PP/SiO2/KH570、PP/CaCO3/NDZ105
2、和PP/CaCO3/NDZ201復(fù)合材料,并通過力學(xué)性能測試、TGA、DSC和SEM對復(fù)合材料進(jìn)行了研究。
通過對復(fù)合材料的力學(xué)性能測試發(fā)現(xiàn),表面改性納米粒子可以提高PP的拉伸性能和彎曲性能。研究發(fā)現(xiàn)改性納米SiO2的最佳含量為6%。相比于PP,PP/6%SiO2/KH550的拉伸強(qiáng)度提高了22.4%,斷裂伸長率提高了13.1%,彎曲強(qiáng)度提高了16.3%。PP/6%SiO2/KH570的拉伸強(qiáng)度提高了53.4%,斷裂伸長率提高
3、了35.5%,彎曲強(qiáng)度提高了35.2%。研究發(fā)現(xiàn)改性納米CaCO3的最佳含量為2%。相比于PP,PP/2%CaCO3/NDZ105的拉伸強(qiáng)度提升了55.2%,斷裂伸長率提升了24.2%,彎曲強(qiáng)度提升了17.3%。PP/2%CaCO3/NDZ201的拉伸強(qiáng)度提升了42.2%,斷裂伸長率提升了15.5%,彎曲強(qiáng)度提升了9.6%。
通過對復(fù)合材料的TGA測試發(fā)現(xiàn),相比于PP,表面改性納米粒子/PP復(fù)合材料的TGA曲線向高溫移動,復(fù)合
4、材料的T5明顯提升。當(dāng)改性納米 SiO2的含量為6%時, PP/SiO2/KH550和PP/SiO2/KH570的熱穩(wěn)定性最佳。當(dāng)改性納米CaCO3的含量為2%時, PP/CaCO3/NDZ105和PP/CaCO3/NDZ201的熱穩(wěn)定性最佳。
通過對復(fù)合材料的DSC測試發(fā)現(xiàn),表面改性納米粒子能夠提升PP的結(jié)晶度和結(jié)晶溫度,并促進(jìn)β晶型的形成。PP結(jié)晶度的提升有利于增大材料的拉伸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度,而β晶型可以提高材料的韌性。
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