环氧树脂纳米颗粒对收缩反应的作用及滑石粉填充聚丙烯的热稳定性分析

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1、环氧树脂纳米颗粒对收缩反应的作用及滑石粉填充聚丙烯的热稳定性分析摘要：用双螺杆挤压机将环氧树脂，聚丙烯和滑石粉进行了混合反应。将这些样本注塑成型做成测量收缩率的标本。通过扫描电子显微镜研究合成物的微结构，这种微结构也与填料粒子的取向和收缩反应有关。在扫描电子显微镜下，环氧树脂纳米颗粒的聚丙烯本体和附着滑石粉颗粒都很清晰。收缩率测量实验表明，使用环氧树脂可以使同性流动及横向收缩率降低14.3%。在100摄氏度下进行的烘箱老化试验也表明，环氧树脂对于增强合成物的热稳定性起着至关重要的作用。环氧树脂的含量越高，它对于增强稳定性的效果越强。环氧树脂的功能团能使滑石粉颗粒表面的

2、金属杂质无效并降低降解反应速率。中国2/vie　　关键词：聚丙烯；滑石粉；环氧树脂；熔体流动能力；收缩　　1简介　　聚丙烯是最重要的一种商品塑料，因为它适用范围广，可供各种应用。它价格低廉，有优良的化学耐性，拉伸强度和弹性模量的可接受范围广，有良好的抗冲击强度和加工性能，这些都使它在工程应用中有着极大地竞争力。但是，提高聚丙烯的一些特性使它能满足一些特殊情况也是不可能的。低刚度是它最大的不足之一，因此它无法代替一些更为昂贵的工程热塑性塑料。聚丙烯与刚性填料的结合，如滑石粉，可以使刚度和尺寸稳定性增强，然而，这些不规则形状的颗粒之间的接触和表面相互作用的增加，将会导致熔

3、体粘度大幅降低及加工性能的恶化。　　在聚丙烯中的半结晶热塑性塑料中使用矿物填料的原因之一是减少收缩。研究表明，通常板状滑石粉在降低聚丙烯收缩性上是最有效的。商业滑石占30%-40%的聚丙烯的收缩率要高于同样厚度的非晶态热塑性混合物，如丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物。在有些情况下，它是极有吸引力的，可以在不制造新模具的情况下转向价格低廉的新材料。因此，收缩率成为成型零件尺寸精度的关键因素。熔体流动性的提高，加工温度和注射压力的降低是这种替代的潜在优势，并可能提高模具的耐久性。聚丙烯与热固性树脂，如环氧树脂和聚酯的结合，成为一些研究的主题。同时研究发现，环氧树脂还可以提高纳

4、米二氧化硅填充聚丙烯的热稳定性。　　到现在为止，还没有任何关于环氧�C聚酯热固性树脂处理的滑石粉填充聚丙烯的报告和出版物。　　在这项研究中，我们用双螺杆挤压机将环氧树脂，聚丙烯和滑石粉进行了混合反应。我们主要着眼于高刚度的需求，也就是较高的填充率与改进的流变行为，而这是由处理要求，各向同性的低收缩和改进的热稳定性决定的。环氧树脂与滑石粉填充聚丙烯结合，这样一种新颖的方式可以降低复合材料的收缩率，使其达到热塑性聚合物的水平。　　2实验　　2.1样本准备　　本次复合是在科倍隆沃纳Pfleiderer，zsk25-bridge360来研究断裂的，金涂层的样品表面形态。　　2

5、.5老化试验　　对拉伸试验的注塑试样进行了老化试验。四周内，在有着流通空气的100摄氏度（2摄氏度的误差）烤箱中，100个哑铃老化。用万能试验机分别测量了在150、350、500和700小时后老化试样的拉伸性能。　　3结果与讨论　　环氧树脂对收缩性能的影响　　纯聚丙烯在流动和横向流动方向的收缩率分别为1.67%和1.56%。聚丙烯根据厚度随意收缩，并表现出沿流动方向和跨越流动方向各向异性收缩。成型件的冷冻外层，防止试样长度和宽度的自由收缩。　　聚丙烯作为一种半结晶的热塑性塑料，在冷却过程中表现出相当大的收缩。矿物填料的加入降低了收缩的整体水平，各向同性颗粒填料防止了翘

6、曲问题。片状填料如滑石粉一般被认为是最大程度降低收缩率的最有效的方法，同时，这样也不会丧失产品的其他特性。　　不同滑石含量和树脂滑石粉率的复合材料的不同收缩行为表明，通过增加滑石粉和环氧树脂在复合材料中的百分比，收缩率会下降。树脂和无树脂复合材料中聚丙烯收缩率的变化表明，与无树脂复合材料相比，环氧树脂复合材料的收缩率下降约14.3%。线斜率的差异可以归因于在聚丙烯基体中固化的环氧树脂粒子的纳米尺寸。　　3.1环氧树脂对熔体剪切流动特性的影响　　环氧树脂的熔体剪切流动行为的效果由熔体流动速率实验评估。剪切流测量载重10公斤与2.16公斤相比，在树脂和无树脂条件下，MFR

7、数据的趋势呈现大幅变化。据观察，聚丙烯滑石粉复合材料（没有环氧树脂）的熔体流动性为在增加滑石粉比重的情况下，不管是负重2.16公斤还是10公斤都会同样地降低。而含有环氧树脂的复合材料在负重10公斤的情况下则显示出相反的趋势，并且在增加滑石粉和环氧树脂成分的条件下，熔体流动性也会增加。团聚在较高的剪切压力下会分解（由于10公斤的施加负荷），纳米大小的树脂颗粒能促进滑石粉颗粒和聚丙烯熔融层的滑动和运动。